Class I UAV I UAV II UAV V UAV
2.2.1 Vízszintesen felszálló (HTOL) repülőgépek
A HTOL repülőgépek a stabilizátor elrendezésétől függően lehetnek hátsó-, első és stabilizátor nélküli ún. „csupaszárny konstrukciójúak (2. ábra). A vonó-, vagy toló rendszerű meghajtás kér-dése az alkalmazás és az aerodinamikai felépítés szempontjából lehet fontos. Az elől elhelyezett légcsavar nagyobb légörvényeket termel, de kis sebességnél is hatékony kormányzást biztosít. A toló légcsavarral a teljes szárnyon biztosítható a lamináris áramlás, de repülési sebesség eléréséig
„nem fognak” a kormányszervek. Ennek ellenére az utóbbi megoldás terjedt el szélesebb körben, aminek egyszerű oka a hasznos teher jobb elhelyezési lehetősége. A robotrepülőgépek leggyako-ribb feladata az optikai/infra tartományú felderítés, amihez az előre-, oldalra-, lefelé néző kamerá-kat a törzs első részén – leginkább az orrban – tudják beépíteni [13].
2. ábra A toló-motoros HTOL repülőgépek szárny-elrendezése18
18 Reg Austin: Unmanned Aircraft Systems UAVS Design, Development and Deployment. John Wiley & Sons
Ltd. 2010. Figure 3.7
128
3. ábra Observer19 4. ábra Phoenix20
Observer Phoenix
Össztömeg 36 kg 177 kg
Szárny fesztáv 2,42 m 5,5 m
Szárny felület 1,73 m2 3,48 m2
Motor teljesítmény 5,25 kW 19 kW Szárnyterhelés 184 N/m2 500 N/m2
Utazó sebesség 125 km/h 158 km/h
Vitorlázó sebesség 110 km/h 126 km/h
Hatótávolság 25 km 50 km
Repülési időtartam 2 óra 4 óra
4. táblázat Az Observer és a Phoenix paraméterei21 2.2.1.1 A szárny elől, a stabilizátor hátul
Ez a hagyományos elrendezés, amely messze a leggyakoribb a robotrepülőgépek között is. A súlypont a felhajtó erőt termelő szárny előtt, az orr irányában helyezkedik el a farok, pedig a magassági és oldalkormányt hordozza. A farokhoz vezető törzs állhat egy, vagy két párhuza-mos részből, ugyanígy a motorok száma is lehet több.
A törzsben foglal helyet a hasznos teher nagy része. A közepes és nagy magasságon repü-lő, nagy hatótávolságú (MALE –Midle Altitude Long Range; HALE – High Altitude Long Range) robotrepülőgépek törzse – az ábra szerint is – különösen „teli van”. [13]
A kettős törzsű felépítés a kis és közepes hatótávolságú robotrepülőgépek között terjedt el.
Ez biztosítja a szárny mögött elhelyezkedő motor és légcsavar védelmét, mindamellett a hasznos teher orrban való elhelyezését. Ennek az elrendezésnek további előnye, a súlyponthoz közeli motor viszonylag kis precessziós nyomatékot termel. A repülőgép a megfúvott magas-sági és oldalkormányra jól reagál.
19 http://www.flightglobal.com/assets/getAsset.aspx?ItemID=13517 (2013.05.30)
20 http://www.airforce-technology.com/projects/phoenix-uav/images/phoenix8.jpg (2013.05.30)
21 Szerkesztette a szerző (MS Word) Reg Austin: Unmanned Aircraft Systems UAVS Design, Development and
Deployment. John Wiley & Sons Ltd. 2010. Figure 4.17
129 3. ábra Egy MALE UAV törzsében
elhe-lyezett berendezések22
1 - SAR – szintetizált apertúrájú radar antennája;
2 - Inerciális/GPS navigációs rendszer; 3 - Ku sávú műholdas kommunikációs rendszer; 4 - Videó felvevő rendszer; 5 - GPS antenna (bal és jobb); 6 - IFF – saját/ellenség felismerő;
7 - Ku sávú műholdas kommunikációs rendszer érzékelő processzora; 8 - C-sávú felső körsugárzó antenna; 9 - Első üzemanyagcella; 10 - Hátsó üzemanyagcella; 11 - Kisegítő rendszer; 12 - Kisegítő hűtőventillátor; 13 - Olajhűtő;
14 - Motor; 15 - Farok szervo (bal, jobb); 16 - Telepek;
17 - Tápegység; 18 - Telepek; 19 - Hátsó szerelő híd;
20 - Másodlagos vezérlő modul; 21 - SAR – processzor és villamos szerelvényei; 22 - Elsődleges vezérlő modul;
23 - Első avionika; 24 - Adó/vevő; 25 - Repülési helyzet-, paraméter érzékelők; 26 - Videó átalakító (kódoló); 27 - Jégte-lenítő vezérlése; 28 - Elektrooptikai/infra kameraforgató rend-szer; 29 - Első hasznos teher szerelőkeret; 30 - Jegesedés érzékelő; 31 - SAR adó/vevő; 32 - Orrkamera szerelvénye.
4. ábra Az IAI Malat – Hunter Heavy Tactical23
5. ábra Denel Aerospace – Seeker II. 24
Hunter Heavy Tactical Seeker II.
Össztömeg 885 kg 117 kg
Motor teljesítmény 2 x 50 kW 19 kW
Utazó sebesség 200 km/h 220 km/h
Hasznos teher 100 kg 50 kg
Hatótávolság 250 km 250 km
Repülési időtartam 21 óra 10 óra
5. táblázat A Hunter és a Seeker II. összehasonlítása25 2.2.1.2 Canard elrendezés
A „canard” azaz „kacsa” szárnyú repülőgépek jellemzője a fő szárny előtt elhelyezett
22 Reg Austin: Unmanned Aircraft Systems UAVS Design, Development and Deployment. John Wiley & Sons
Ltd. 2010. Figure 6.8
23 http://www.unmanned.co.uk/wp-content/uploads/2011/05/Hunter.jpg (2013.05.27)
24 http://www.denel.co.za/images/image_bank/22.jpg (2013.05.27)
25 Szerkesztette a szerző (MS Word) az alábbi irodalmak alapján.
Reg Austin: Unmanned Aircraft Systems UAVS Design, Development and Deployment. John Wiley & Sons Ltd. 2010. Figure 4.11
Hunter – Unmanned Vehicles (UAV) Specifications & Data Sheet. http://www.unmanned.co.uk/autonomous-unmanned-vehicles/uav-data-specifications-fact-sheets/hunter-specifications/ (2013.05.27)
130
zátor, amely a felhajtó erő termelésében is részt vesz – ellentétben a farokra szerelt magassági kormánnyal. A kacsaszárny csökkenő sebességnél hamarabb kerül „átesés” helyzetbe, aminek hatására a gép önmagától „leadja az orrát”, növekszik a sebessége, és ezzel elkerüli a fő szárny átesését. Ezt a nagyon „megbocsátó” tulajdonságát a korszerű vadászrepülők konstruk-tőrei nagyra becsülik. Mindemellett a tengelyirányú stabilitás romlott, ezért erre külön oda kell figyelni – tervezői és repüléstechnikai eszközökkel ezt korrigálni [13].
A robotrepülőgépek között még kevés példát találunk a „canard” elrendezésre – az E.M.I.T. Blue Horizon típusú UAV az egyik elkészült példány.
Össztömeg 180 kg
Szárny fesztáv 6 m
Törzs hossz 3,2 m
Motor teljesítmény 29 kW
Max sebesség 240 km/h
Hasznos tömeg 37 kg
Szolgálati magasság 8000 m
Repülési időtartam 17 óra (130 km/h)
6. ábra Az E.M.I.T. Blue Horizon26 6. táblázat Az E.M.I.T. Blue Horizon típusú UAV27 2.2.1.3 Csupaszárny repülőgép
A „farok nélküli” repülőgépek bizonyították, hogy a vízszintes stabilizátor beépíthető a főszárnyba – annak megfelelő profiljába. Ez – a canard-hoz hasonlóan – a tengelyirányú stabilitást csökkenti, amire a speciális „S” szárnyprofil és a megnövelt felületű függőleges vezérsík a tervezői válasz.
A leghatékonyabb érv a csupaszárnyak mellett a farok-stabilizátor légellenállásának megtakarítása. Ugyanakkor a fő szárny kisebb felhajtó erőt termel – ami bizonyos alkalmazásoknál hátrányt jelenthet [13].
Össztömeg 18 kg
Szárny fesztáv 3,1 m
Szárny felület 0,62 m2
Motor teljesítmény 1,1 kW
Max sebesség 120 km/h
Utazó sebesség 90 km/h
Repülési időtartam 15 óra
7. ábra A Boeing-Insitu Scan Eagle28 7. táblázat A Boeing-Insitu Scan Eagle adatai29
26
http://2.bp.blogspot.com/_En-sxfOkXP8/Sfab3c_0KbI/AAAAAAAAAuE/pyVWJB-uEHo/s400/Blue+Horizon-EmitUAV.bmp (2013.04.30)
27 Szerkesztette a szerző (MS Word) Reg Austin: Unmanned Aircraft Systems UAVS Design, Development and
Deployment. John Wiley & Sons Ltd. 2010. Figure 3.8
28 http://www.boeing.com/history/boeing/images/scaneagle.jpg (2013.05.15)
29 Szerkesztette a szerző (MS Word) Reg Austin: Unmanned Aircraft Systems UAVS Design, Development and
Deployment. John Wiley & Sons Ltd. 2010. Figure 4.18
131
Az egyik jellemző példa a Boeing-Insitu Scan Eagle robotrepülőgép, amelyik felépítésében a fenti ellentmondásokat igyekezett feloldani. A karcsú, nagy szárnyfesztáv még jó vitorlázó képességet biztosít, a szárnyvégeken elhelyezett winglet-ek függőleges stabilizátorként működnek.
A repülőgép másik különleges konstrukciós megoldása a leszállási eljárás, amelyhez a szárnyvégeken elhelyezett, egy függőlegesen lógó kötélre automatikusan rákapcsolódó kampó adja a kulcsot. A leszállásra így nincs szükség repülőtérre, csupán a kb. 10 m-es kötelet kell felfüggeszteni – pl. daru gémjére – és ezt kell a leszálló gépnek „eltalálni” a szárnyának a belépő élével. A kötél kifut a kampóig, amelyik rázár és aztán a repülőgép a kötélen lassan leengedhető a földre.
2.2.1.4 Delta-szárnyú elrendezés
A delta-szárnyú elrendezés, mint az Observer UAV masszív sárkányszerkezettel rendelkezik a hason csúszó, vagy ejtőernyős leszálláshoz is. A kisebb széllökésekre való érzékenysége, de az indukált ellenállás is nagy, ami miatt nem minden célra megfelelő. A leggyakoribb a ka-csaszárnnyal kombinált toló-motoros delta elrendezés - amellett a turbojet meghajtás is elő-fordul.
A delta szárnyúak „nehézsúlyú” képviselője a Sagem SPERWER B közepes hatótávolságú harcászati robotrepülőgépe, amely szintén canard-al rendelkezik. A görög és kanadai katonai alkalmazók jelentős számban üzemeltetik, Afganisztánban is bevetették. Az ELINT, COMINT, ELOP konténer szállításán kívül különböző precíziós csapásmérő eszközök célba juttatására is alkalmas [13].
8. ábra A Sagem SPERWER B felfegyverzett UAV30 3. ÖSSZEFOGLALÓ
A robotrepülőgép nem kell, hogy embert is szállítson a fedélzetén, ezáltal több üzemanyagot és hasznos terhet tud magával vinni. A pilóta elhelyezését biztosító kabin elhagyásával a repü-lőgép is karcsúbb, kisebb légellenállású lehet – ami szintén a hatótávolságot növeli.
Ha van elegendő hosszúság fel/leszálló pálya akkor a merevszárnyú HTOL konstrukció a kedvező megoldás – különösen a MALE és HALE feladatokra.
A robotrepülőgépek sárkányszerkezete meg kell, hogy feleljen a mostoha időjárási és terepi
30 http://defense-update.com/images/sperwer-b.jpg (2013.04.30)
132
körülményeknek. A harci alkalmazású eszközök felépítése – a szerény gondoskodás ellenére is – megfelelő állóképességű kell, hogy legyen.
FELHASZNÁLT IRODALOM
[1] Palik Mátyás: Pilóta nélküli légijármű rendszerek légi felderítésre történő alkalmazásának lehető-ségei a légierő haderőnem repülőcsapatai katonai műveleteiben PhD értekezés, Budapest, 2007.
p. 20.
[2] Dr. Békési Bertold, Dr. Palik Mátyás, Somosi Vilmos, Dr. Wührl Tibor: Pilóta nélküli
légijárművek: kategorizálás, fedélzeti hardver besorolás. Kutatási jelentés. Szolnok. 2012.09.27.
Könyvtári nytsz.: E8489
[3] Peter van Blyenburgh: UVS International 2010-2011 UAS Yearbook - UAS: The Global Perspective - 8th Edition - June 2010. pp. 87-97 (P087-097_UVS-International_PVB.pdf) http://ebookbrowse.com/gdoc.php?id=398357100&url=597304fc83834347da389607cab007a8 (2013.05.20)
[4] Peter van Blyenburgh: UAV Systems : Global Review Avionics‘06 Conference Amsterdam, The Netherlands March 9, 2006.
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:-tFUpUmvD2kJ:caa.gov.il/index.php%3Foption%3Dcom_docman%26task%3Ddoc_download%2 6gid%3D818%26Itemid%3D+&cd=1&hl=hu&ct=clnk&gl=hu (2013.05.13)
[5] UVS International 2011-2012 UAS Yearbook - UAS: The Global Perspective - 9th Edition - June 2011. Page 151. http://www.uvs-info.com/phocadownload/05_3a_2011/P151_Referenced-Unmanned-Aircraft-Systems.pdf (2013.04.30)
[6] European Spatial Data Research. Printed by Gopher, Amsterdam, The Netherlands. Official Publication No 56. December 2009. Page 63.
http://bono.hostireland.com/~eurosdr/publications/56.pdf (2013.05.20)
[7] About UAV: UAV Classification http://www.uaver.com/about-2-5.html (2013.05.20) [8] Maria de Fátima Bento: Unmanned Aerial Vehicles - An Overview: InsideGNSS
January/February 2008. http://www.insidegnss.com/auto/janfeb08-wp.pdf (2013.04.13)
[9] Therese Skrzypietz : Unmanned Aircraft Systems for Civilian Missions BIGS Policy Paper No. 1 / February 2012.
http://www.microdrones.com/references/case-study/BIGS_PolicyPaper-No_1_Civil-Use-of-UAS_Bildschirmversion_sec.pdf (2013.06.09)
[10] Rob MacKenzie: Environmental and Earth Science Using Next Generation Aerial Platforms July
2009. Page 7. http://www.nerc.ac.uk/research/themes/technologies/events/documents/uav-study-report.pdf (2013.06.09)
[11] Mapping Drone Proliferation: UAVs in 76 Countries
http://www.globalresearch.ca/mapping-drone-proliferation-uavs-in-76-countries/5305191#GAOlist (2013.05.15)
[12] NONPROLIFERATION Agencies Could Improve Information Sharing and End-Use Monitoring
on Unmanned Aerial Vehicle Exports. GAO July 2012. Page 10. http://www.fas.org/irp/gao/gao-12-536.pdf (2013.05.15)
[13] Békési Bertold: UAV-k sárkányszerkezeti megoldásai Szolnoki Tudományos Közlemények XV.
Szolnok, 2011. pp. 1-11.
http://www.szolnok.mtesz.hu/sztk/kulonszamok/2011/cikkek/Bekesi_Bertold.pdf (2013.04.30)
133
AZ RPA PILÓTÁK / OPERÁTOROK KIVÁLOGATÁSA, KIKÉPZÉSE ÉS GYAKOROLTATÁSA, EGY SPECIÁLIS HORDOZHATÓ SZIMULÁTOR
KONZOLLAL
SELECTION AND TRAINING OF RPA PILOTS OR OPERATORS USING A SPECIAL MOBILE SIMULATOR CONSOL
DOMJÁN Károly
informatikai beosztott
Magyar Honvédség Légi vezetési és Irányítási Központ, híradó és Informatikai Osztály domjan.karoly74@gmail.com
Kivonat: A mai gazdasági viszonyok figyelembe vételével került megépítésre egy speciális hordozható szimulátor konzol, melynek segítségével az RPA operátorok kiválogatása és a kiképzése rugalmassá és könnyen megvalósít-hatóvá válik. A konzol kialakításánál figyelembe lett véveaz is, hogy a későbbiekben, a felmerülő igényeknek megfelelően, bármikor módosítható legyen a konfiguráció. Az eltérő operációs rendszerek mellett, eltérő szimu-látorok is telepítve lettek, illetve bármikor telepíthetők. A szoftverekkel megvalósítható kiképzést és gyakorolta-tást, egy Multimédiás Kézikönyv is segíti. A kézikönyv is az igényeknek megfelelően alakítható, illetve a későbbi-ekben bármilyen információval feltölthető. Az üzemeltetés biztonságát egy távoli beavatkozású lehetőség biztosít-ja.
Kulcsszavak: RPA operátor, Szimulátor konzol, Multimédiás Kézikönyv
Resume: We made a special Flight Control Consol System following the low cost criteria. By usig the simulator the selection and training of RPA operators will be effective and flexible. The simulator consol was installed, with more different operation systems, and with some special simulator softwares. The consol is usable in internal wiev mode, and RC modell mode as well. The Flight Control Consol contains a special Flight control system Saitek X-52 Pro, and a Hitec Optic-5 RC control consol. A Multimedia Interactive Handbook is made and installed to the consol. This program contains lots of special information, so we can use the consol easily setting all simulators program in the equipment. A non-stop help desk service belongs to the consol mounted with the remote desktop.
Keywords: RPA operator, Mobile Simulator Consol, Multimedia Interactive Handboo
1. AZ UAV KATEGORIZÁLÁSÁNAK SZÜKSÉGESSÉGE, ÉS EGY ESETLEGES