Onice del sistema di paracadute americano. Sistema di paracadute controllato Paracadute da carico

SkyWideSystems, insieme alla società industriale e tecnica MAININDUSTRY LTD (Regno Unito), hanno creato un nuovo sistema di carico con paracadute (PGS) per trasportare a terra carichi fino a 1000 kg.

Gli specialisti di MAININDUSTRY LTD e SWS hanno effettuato un lavoro scrupoloso lavoro di progettazione e ha studiato le migliori pratiche nello sviluppo del paracadute sistemi di carico USA, Corea del Sud, Spagna e altri paesi. Anche l'esperienza della creazione e dell'utilizzo dell'ASG nell'URSS è stata studiata a fondo.

Di conseguenza, abbiamo deciso di utilizzare materiali e componenti prodotti da Performance Textiles, USA.

I sistemi di paracadute PGS-1000 sono progettati per consegnare esclusivamente carichi umanitari alla popolazione colpita disastri naturali, cioè. in aree in cui la consegna delle merci tramite trasporto terrestre è impossibile o estremamente difficile.

I nostri sistemi di carico con paracadute possono essere utilizzati con vari tipi aereo

Oggi sono in corso i lavori di progettazione per creare un ASG per la consegna di merci fino a 500 kg e un ASG controllato a distanza.

Il sistema di carico con paracadute PGS-1000 è progettato per trasportare carichi umanitari a terra quando sganciati da aerei da trasporto.
PGS-1000 è operativo in qualsiasi momento dell'anno e del giorno in aree con diverse condizioni climatiche.
Dati tecnici
Principali parametri e dimensioni:
Area paracadute di carico - 110 m2
L'area dello scivolo pilota è di 1 m2
Il peso del sistema non supera i 20 kg
Dimensioni complessive del prodotto con carico non superiore a: 1450x1200x1800 mm

Caratteristiche

Il sistema paracadute-cargo consente l'atterraggio da aerei da trasporto a velocità strumentali di 200-320 km/h. Intervallo di altitudine: 150-4000 m sopra il sito di atterraggio con una velocità del vento al suolo non superiore a 12 m/s. Peso del volo 300-1000 kg.

Il sistema fornisce una componente di velocità verticale durante l'atterraggio del carico, normalizzata alle condizioni standard a livello del mare, non superiore a 8,5 m/s (per un peso in volo non superiore a 600 kg) e non superiore a 11 m/s (per un peso in volo non superiore a 600 kg) peso di volo non superiore a 1000 kg).

Descrizione delle parti

1 - paracadute pilota, posto nella camera d'aria;

2 - corda dello scivolo pilota;

3 - paracadute da carico posizionato nella camera GP;

4 - cinghia di serraggio;

5 - SK con moschettone di sospensione;

6 - sistema di sospensione;

7 - sistema di fissaggio;

8 - piattaforma con blocchi a nido d'ape;

9 - Moschettone per telecamera VP;

Cupola di carico	Tondo, non sterzante, con bordo allungato e dispositivo godronato
Area della cupola di carico	110 mq
Zona scivolo pilota	1 m2
Numero di imbracature
Materiale dell'imbracatura	Dacron 600
Peso totale del sistema	20 chilogrammi
Peso del volo	300-900 chilogrammi
Dimensioni di ingombro del sistema con carico	1450x1200x1200mm
Velocità di rilascio	200-350 chilometri all'ora
Altezza di rilascio	150-1500 mt
Velocità di discesa	non più di 10 m/s (per peso in volo non più di 900 kg)
Velocità massima del vento a livello del suolo	7 m/sec
Tempo di riconfezionamento	6 mesi
Vita utile	15 anni, 10 utilizzi.
Periodo di garanzia	12 mesi per difetti di fabbricazione. La garanzia non copre la normale usura, danni meccanici o difetti derivanti da uso e/o conservazione impropri.

Tabella delle possibili configurazioni del Porter-2000 per garantire una determinata velocità di atterraggio del carico

Layout del PGS-1000 carico, kg	1 cupola

Nota:

1.Per indicazioni sulla velocità di atterraggio - velocità media l'atterraggio di un paracadutista del peso di 100 kg è di 5 m/s.

2.Le velocità di atterraggio si basano su condizioni atmosferiche standard al livello del mare.

Schema operativo

Dopo che la piattaforma è stata separata dall'aereo da trasporto, lo scivolo del pilota lascia la camera di volo, si riempie d'aria e inizia a dispiegare il paracadute del carico.

Dopo che i fili sono stati rilasciati lunghezza intera la cinghia di tensionamento è slacciata. Successivamente, dalla camera GP emergono le bretelle, le linee e il tettuccio del paracadute da carico. Dopo aver lasciato la camera, la cupola, vincendo la resistenza del cursore, si riempie. Dopodiché il sistema di carico scende a velocità verticale secondo la tabella.

I blocchi di cartone a nido d'ape riducono l'impatto dinamico all'atterraggio e smorzano parzialmente l'energia cinetica.

Il titolare della documentazione di progettazione, nonché il distributore esclusivo dei sistemi di carico per paracadute è la nostra azienda partner - MAININDUSTRY LTD.

Per domande tecniche, contattateci telefonicamente: +38067 210 0044 o e-mail order@site, SWS
Per domande sull'acquisto, contattare: +38097 394 0101, Alexander Kharchenko, MAININDUSTRY LTD

Il sistema garantisce il ritorno delle apparecchiature a un determinato punto ed esclude la partecipazione umana diretta alla diagnosi di aree pericolose per l'uomo. Il sistema può essere utilizzato in vari modi condizioni meteorologiche e in diversi momenti della giornata, ripetutamente. Il sistema contiene un paracadute planante con una piattaforma di carico, un'unità di rilevamento del faro, un'unità di comando, un'unità di controllo della linea del paracadute, un sistema di navigazione inerziale, un'unità per generare segnali di controllo per l'accensione (spegnimento) e l'impostazione delle condizioni iniziali per l'inerziale sistema di navigazione e un'unità diagnostica per la superficie terrestre. 9 malato.

L'invenzione riguarda la tecnologia aeronautica, in particolare i sistemi di paracadute controllati, che possono essere utilizzati per vari scopi: per consegnare merci in aree difficili da raggiungere, aree di catastrofi naturali, incidenti, per la diagnostica e la ricognizione di varie aree, ecc. Con il crescente numero di disastri ambientali, come l'incidente di Chernobyl, l'inquinamento di foreste e campi, tundra e taiga con rifiuti militari e petrolio, si pone il compito di una diagnosi accurata e di ricognizione di varie aree superficie terrestre senza intervento umano a causa di inaccessibilità e/o effetti dannosi. Sono noti mezzi per la consegna di apparecchiature di misurazione e diagnostica mediante elicotteri, il cui svantaggio è la possibilità che vi entri una persona condizioni pericolose(radiazioni radioattive, ecc.). Sono noti mezzi per trasportare apparecchiature utilizzando sonde e razzi; lo svantaggio di tali sistemi è la necessità di disporre di un'unità di telemetria o di ritorno, cosa difficile da realizzare in aree difficili da raggiungere. Questi problemi possono essere risolti utilizzando un sistema di paracadute controllato. È noto un sistema di paracadute planante per il trasporto di un carico utile (brevetto USA N 4865274, classe B 64 D 17/34, domanda 29.04.88 - prototipo), che contiene un paracadute a forma di ala, un'unità di controllo della linea di paracadute per il cambio lo stato dell'ala e la traiettoria di volo. Questo design non garantisce la consegna accurata del carico. È noto un sistema di paracadute controllato per la consegna di vari carichi in aree difficili da raggiungere in caso di disastri naturali, incidenti, ecc. (Brevetto RF N 2039680, classe B 64 D 17/34, domanda 06/08/93), che contiene un paracadute planante, sistema di sospensione, piattaforma di carico e contenitore di controllo della linea del paracadute. Il controllo viene effettuato dall'unità di comando secondo un determinato programma operativo creando sovraccarichi di controllo stringendo le imbracature sulla base dell'analisi delle informazioni sul faro situato nel luogo di atterraggio del carico. L'analisi delle informazioni viene effettuata da un'unità di rilevamento del radiofaro situata sulla piattaforma di carico, collegata ad un'unità di comando, un'uscita della quale è collegata all'unità di controllo delle linee del paracadute e l'altra tramite feedback all'unità di rilevamento del radiofaro. A seconda della presenza di un faro di un tipo o dell'altro sul sito di atterraggio, sulla piattaforma viene installato il tipo di sensore corrispondente, realizzato in una versione modulare. Sensori beacon basati su vari principi fisici oppure lavorando sul contrasto termico, oppure combinati. La rilevazione tramite faro può essere effettuata mediante mezzi di rilevazione passivi, attivi (utilizzando sistemi di emissione e ricezione del segnale) o mezzi semiattivi (con illuminazione tramite faro). Tuttavia, questo progetto, come altri sistemi noti, non consente di risolvere i problemi di ricognizione e diagnostica autonoma con il ritorno della piattaforma con l'attrezzatura ad un determinato punto. Il problema viene risolto utilizzando il sistema di paracadute controllato proposto, che è puntato su un faro posizionato nella posizione richiesta e dispone di un paracadute planante ad ala, una piattaforma di carico, un'unità di rilevamento del faro collegata in serie, un'unità di comando, la seconda la cui uscita è collegata all'ingresso dell'unità di rilevamento del faro e ad un blocco controllo delle linee del paracadute. Il sistema di paracadute controllato contiene inoltre un sistema di navigazione inerziale collegato in serie, la cui seconda uscita è collegata al secondo ingresso del blocco di comando, un blocco per la generazione di segnali di controllo per l'accensione/spegnimento e l'impostazione delle condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale, la cui seconda uscita è collegata all'ingresso del sistema di navigazione inerziale, la terza uscita ed il secondo ingresso sono collegati, rispettivamente, al secondo ingresso e alla seconda uscita dell'unità di rilevamento beacon e dell'unità diagnostica della regione della superficie terrestre. Il volo del PS lungo una determinata traiettoria viene effettuato modificando i parametri aerodinamici secondo i comandi del sistema di navigazione inerziale, e la virata del PS sulla rotta opposta e l'atterraggio nell'area in cui si trova il faro viene effettuata da modificare i parametri aerodinamici del paracadute in base ai comandi provenienti dall'unità di controllo dell'imbracatura e dall'unità di rilevamento del radiofaro che ricerca nell'area atterraggi. L'uso di un sistema di paracadute con ritorno a un determinato punto della superficie terrestre consente di ottenere una precisione di atterraggio del carico entro 5 - 60 m a seconda delle condizioni di utilizzo, di ridurre il rischio di effetti dannosi sul corpo umano e utilizzare il sistema anche in diverse condizioni atmosferiche e in diversi orari della giornata più volte e a costi contenuti. Si assiste quindi ad una nuova implementazione strutturale del sistema controllato, nonché alla presenza di collegamenti non evidenti tra i blocchi del sistema, che consentono di implementare il compito di diagnosticare un'area con il ritorno ad un dato punto della superficie terrestre con la precisione richiesta. Nella fig. 1 mostra uno schema a blocchi del sistema; nella fig. 2 - schema a blocchi di un'unità di rilevamento beacon per la portata IR; nella fig. 3 - schema a blocchi del blocco comandi; nella fig. 4 - schema a blocchi del contenitore comando linea paracadute; nella fig. 5 - schema a blocchi del sistema di navigazione inerziale; nella fig. 6-9 - schema a blocchi dell'algoritmo di funzionamento dell'unità per la generazione di segnali di controllo per l'accensione/spegnimento e l'impostazione delle condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale. Un sistema di paracadute controllato (PS) per la diagnosi di una determinata area della superficie terrestre comprende un paracadute planante 1 con una piattaforma di carico, un'unità di rilevamento del faro collegata in sequenza 2, un'unità di comando 3, un'unità di controllo della linea di paracadute 4 (contenitore di controllo ) e un sistema di navigazione inerziale collegato in sequenza 5, unità 6 - che genera segnali di controllo per accendere/spegnere e impostare le condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale e l'unità diagnostica per l'area della superficie terrestre 7, mentre la seconda uscita del blocco di comandi 3 è collegata all'ingresso del blocco di rilevamento beacon 2, la seconda uscita del sistema di navigazione inerziale 5 è collegata al secondo ingresso del blocco di comandi 3, la seconda uscita del blocco 6 è collegata all'ingresso di il sistema di navigazione inerziale 5, e la terza uscita e il secondo ingresso del blocco 6 sono collegati, rispettivamente, al secondo ingresso e alla seconda uscita del blocco di rilevamento beacon 2. Il sistema utilizza un paracadute controllato in serie a forma di ala, per esempio UPG-0,1 o PO-300, e una piattaforma seriale per posizionare un'unità diagnostica per l'area della superficie terrestre e un'unità di rilevamento del faro, che ha elementi ammortizzanti per attenuare l'impatto all'atterraggio. Per implementare le funzioni inerenti a questo sistema

A) controllo dell'unità diagnostica per la superficie terrestre 7 e dell'unità di rilevamento del faro 2 in conformità con il ciclogramma temporale del volo e l'assegnazione delle condizioni iniziali;

B) controllo del sistema di navigazione inerziale 5;

B) elaborazione delle informazioni provenienti dall'output del sistema di navigazione inerziale 5

È possibile utilizzare il blocco 6 per la generazione di segnali di controllo per l'accensione/spegnimento e l'impostazione delle condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale (computer di bordo). Il vantaggio di tale blocco è la possibilità di riconfigurare il programma di bordo da qualsiasi tipo di IBM - 286, 386, 486, in cui il ciclogramma temporale PS è scritto come programma in un linguaggio di alto livello. Il blocco per la generazione dei segnali di controllo per l'accensione/spegnimento e l'impostazione delle condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale si basa su elementi seriali, ad esempio 1830 BE31. A seconda del compito, l'unità diagnostica per l'area della superficie terrestre 7 può includere sensori per la misurazione della radiazione (radar, ottica...), una fotocamera, un sensore per la misurazione della temperatura, dell'inquinamento atmosferico (nel visibile e nell'infrarosso intervallo), ecc. Il sistema di navigazione inerziale 5 comprende un blocco per la generazione di momenti di compensazione 8, un blocco di elementi inerziali 9, un dispositivo di calcolo 10 e può essere realizzato secondo la fig. 5. Unità di rilevamento beacon 2 - diversa a seconda delle gamme di lunghezze d'onda, per le gamme IR può contenere un sensore beacon IR, che è un dispositivo giroscopico con un'unità elettronica e un circuito di scansione, un meccanismo di pompaggio, un'unità di accelerazione del rotore del giroscopio di tracciamento, o un sistema radio che comprende esso stesso un radiofaro (trasmettitore di segnale) e un ricevitore di una stazione radio realizzato secondo un circuito supereterodina con una conversione di frequenza (ad esempio, una stazione radio seriale P-855 A1). La radiazione dell'oggetto studiato (un fuoco) viene focalizzata dalla lente su un disco-reticolo di vetro con settori alternati trasparenti e opachi. In questo caso il numero di coppie di settori aumenta dal bordo al centro da 6 a 12 pezzi. Il raster è centrato rispetto all'asse ottico dell'obiettivo ed è installato insieme a quest'ultimo sul rotore del giroscopio. Sulla sospensione cardanica di quest'ultimo si trova un fotorilevatore e tra esso e il raster è installata una guida luminosa. Il rotore del giroscopio è un magnete permanente bipolare, la cui frequenza fp è mantenuta da un sistema elettromagnetico costante. Il segnale proveniente dal fotorilevatore passa attraverso un filtro polare con una frequenza di risonanza f res = 12 fp, viene rilevato, amplificato da un amplificatore di potenza ed entra nella bobina di correzione. Quando i campi magnetici della bobina di correzione e del magnete permanente rotante interagiscono, si forma una coppia meccanica, sotto l'influenza della quale il giroscopio procede nella direzione desiderata, mantenendo la sorgente di radiazione nel campo visivo. Nella modalità di tracciamento impostata, la corrente di correzione è proporzionale alla velocità angolare della linea di mira. Dalla corrente viene generato un comando di controllo corrispondente alla velocità angolare della vista. La connessione tra i sistemi di riferimento mobile e stazionario associati rispettivamente al rotore del giroscopio e al corpo del blocco, viene stabilita utilizzando gli avvolgimenti del sensore del generatore di segnale di riferimento (RSG) e l'asse ottico dell'unità di rilevamento del faro. Gli assi longitudinali degli avvolgimenti GON sono perpendicolari all'asse longitudinale dell'alloggiamento. Per il meccanismo di pompaggio dell'unità di rilevamento del faro 2 sulla traiettoria del PS, gli angoli di beccheggio e rollio possono raggiungere +50 o. L'angolo di pompaggio del rotore di tracciamento del giroscopio è di 40°. Pertanto diventa necessario ruotare ulteriormente l'unità di rilevamento del faro lungo la traiettoria del PS quando il giroscopio di inseguimento si avvicina all'arresto strutturale e l'inseguimento automatico dell'oggetto (incendio) potrebbe fallire. La rotazione aggiuntiva assicura che la battuta si allontani dal giroscopio di tracciamento. Il meccanismo di pompaggio garantisce la rotazione del prodotto su due piani perpendicolari attorno agli assi che passano attraverso le bobine GON-0 o e GON-90 o e il centro dell'unità di rilevamento del faro nella sua sezione trasversale. La rotazione attorno agli assi associati alla bobina GON garantisce la conservazione del sistema di coordinate associato. Il circuito di scansione fornisce il controllo del rotore del giroscopio attraverso bobine di correzione secondo una determinata legge. Nel rilevatore vengono impostati i valori di soglia per il segnale informativo e viene generato un comando per disattivare la scansione, disorientare il giroscopio di tracciamento e avviare il tracciamento automatico di un oggetto (ad esempio un incendio). Un esempio di una delle forme di realizzazione dell'unità di rilevamento del faro 2 è mostrato in Fig. 2. Il sensore beacon genera un segnale di controllo proporzionale alla velocità angolare della linea di vista, il cui valore viene calcolato in base ai segnali del canale IR o ai segnali radio su 2 piani perpendicolari. Blocco di comandi 3 contiene elementi standard: un rilevatore di rilevamento di fase, un calcolatore della differenza del segnale di rilevamento, un contatore di zero del rilevamento, un interruttore di correzione, un dispositivo per la generazione di comandi di controllo e può essere realizzato sulla base di un microprocessore. Un esempio di una delle forme di realizzazione del blocco 3 è mostrato in Fig. 3. Diagramma a blocchi l'unità di controllo per le linee di paracadute 4 (contenitore di controllo) è mostrata in Fig. 4. Il processo di controllo e posizionamento del PS sulla traiettoria di volo e di ritorno al punto di partenza può essere rappresentato sotto forma delle seguenti fasi: la fase del programma di volo del PS secondo una determinata missione di volo; la fase di svolta del PS nella direzione opposta; la fase di portare in zona il faro di sbarco e di sbarco del PS. L'invenzione può essere implementata come segue:

Prima del volo dell'aeromobile, nel blocco 6 viene inserito un compito di volo per generare segnali di controllo per accendere/spegnere e impostare le condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale PS utilizzando la tastiera, che rappresentano i parametri della traiettoria di volo, l'altitudine di volo sopra la area diagnostica e ciclogramma del tempo di volo. Il ciclogramma temporale del volo comprende, a seconda delle condizioni di volo, il tempo o l'intervallo di inizio e fine del funzionamento dell'unità diagnostica per l'area della superficie terrestre 7, il tempo di accensione dell'unità di rilevamento di il faro 2 (se necessario) per evidenziare la zona diagnosticata sulla superficie terrestre. Il pilota porta l'aereo (elicottero) in una determinata area e rilascia il sistema di paracadute con una piattaforma di carico attraverso il portello di carico della portaerei in qualsiasi modo noto, ad esempio utilizzando un trasportatore. Al momento del reset inizia il conto alla rovescia dell'inizio del tempo di volo del PS. Dopo la stabilizzazione del PS, inizia la modalità di volo lungo la traiettoria programmata, eseguita utilizzando il sistema di navigazione inerziale 5. I segnali dal blocco di elementi inerziali 9, inclusi accelerometri e sensori giroscopici di velocità angolare, vengono elaborati nel dispositivo di calcolo 10 e forniti al blocco per generare momenti di compensazione 8. I segnali dal sistema di navigazione inerziale del blocco 5 vengono inviati al blocco di comando 3. Nel blocco di comando 3, vengono generati segnali che entrano nell'unità di controllo della linea del paracadute 4 per tendere le linee di controllo (sinistra, destra) del paracadute. Una variazione delle caratteristiche aerodinamiche del paracadute porta ad una variazione dei parametri della traiettoria del paracadute, che viene immediatamente registrata nel blocco di elementi inerziali 9 mediante accelerometri. Secondo le informazioni del blocco 9, nel blocco 10 vengono calcolate l'autonomia di volo e la velocità, che vengono registrate nel blocco 6 per generare segnali di controllo per l'accensione/spegnimento e l'impostazione delle condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale in funzione del tempo di volo , contato dal momento zero. Quando viene raggiunto il tempo o la distanza richiesta nella missione di volo, viene ricevuto un comando dal blocco 6 per accendere il blocco diagnostico della superficie terrestre 7. Il blocco diagnostico della superficie terrestre 7 viene attivato in base ai comandi del blocco 6 per generare segnali di controllo per accendere/spegnere e impostare le condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale o dall'unità di rilevamento del faro 2, se c'è un faro chiaramente visibile (foresta in fiamme, ecc.) nell'area di ispezione. La modalità di attivazione dell'unità diagnostica della superficie terrestre 7 è determinata dal ciclogramma del tempo di volo compilato per ciascuna specifica applicazione del PS. Il controllo del tempo impostato viene effettuato nel blocco 6 in modo programmatico. Il controllo di un determinato intervallo viene effettuato in base alle informazioni provenienti dal sistema di navigazione inerziale 5 grazie alla doppia integrazione dell'accelerazione del PS. La fine del funzionamento dei dispositivi di registrazione, misurazione e fotografia dell'unità diagnostica per la superficie terrestre 7 viene eseguita anche dal computer di bordo 6. Dopo il completamento della diagnosi della superficie terrestre, il PS inizia a girare sulla rotta inversa impartendo un comando di controllo delle linee, che viene trasmesso all'unità di controllo delle linee del paracadute 4, quando questa spegne il sistema di navigazione inerziale 5 e il controllo mediante la velocità angolare della linea di vista, e il PS gira 180 o. Dopo aver completato il giro di 180°, viene acceso il sistema di navigazione inerziale 5, le cui informazioni vengono inviate all'unità di comando 3 per generare il segnale opportuno per il controllo delle imbracature. Il ritorno del PS alla posizione specificata del faro (atterraggio) viene effettuato grazie al programma di volo del PS seguendo i comandi del sistema di navigazione inerziale 5 e le condizioni iniziali vengono inserite nel sistema di navigazione inerziale dalla memoria di blocco 6. Per eliminare il sorvolo del punto di atterraggio in un momento specificato dal ciclogramma temporale dal blocco 6, viene dato un comando per accendere l'unità di rilevamento del faro 2, che cerca il faro. Quando appare un segnale dal radiofaro (IR, MM, combinato), il sistema di navigazione inerziale 5 viene disconnesso dal controllo PS e commutato in modalità backup. Per eliminare le false acquisizioni del radiofaro, il sistema di paracadute deve disporre di un algoritmo appropriato per controllare l'avvicinamento al radiofaro, ad esempio fornendo un doppio passaggio sopra il radiofaro, organizzando un'unità combinata di rilevamento del radiofaro, la cui presenza può aumentare notevolmente l'immunità al rumore del sensore. Quando identifica un faro, il PS si gira verso il faro. Il momento di svolta è determinato dall'entità del segnale di rilevamento nel sistema di coordinate associato. Con il completamento della svolta in direzione del faro inizia la fase di puntamento al faro. Il controllo viene effettuato utilizzando due componenti del segnale di correzione PS. Il vettore velocità del PS è sempre diretto lungo la linea di vista del faro. Per evitare false catture del faro, il sistema di paracadute deve passare sopra il faro due volte. Nel momento in cui il sistema passa sopra il radiofaro, viene attivato per la prima volta il contatore del rilevamento, in base al cui segnale viene generato un comando di controllo della linea nel blocco di comando 3, che viene trasmesso all'unità di controllo della linea di paracadute 4, mentre il controllo della velocità angolare della linea di mira viene disattivato e il PS inizia a girare di 360° allontanandosi dal faro o. Dopo aver compiuto un giro di 360°, il PS vola dirigendosi verso il faro fino al momento del secondo passaggio sopra l'oggetto. Al momento del fissaggio del contatore del rilevamento del secondo viaggio sopra il faro, entrambe le linee di controllo vengono tese per accelerare la discesa del sistema e ottenere un determinato angolo di rilevamento, ottimale per la pianificazione rispetto al faro. Successivamente si effettua una svolta in direzione del faro, che si effettua come sopra indicato. Se il radiofaro non viene catturato, le informazioni provenienti dal sistema di navigazione inerziale 5 vengono analizzate nel blocco 6 per generare segnali di controllo per accendere/spegnere e impostare le condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale e, a seconda dell'analisi, viene dato un comando per puntare ad un punto del programma sulla superficie terrestre, oppure viene dato il comando di proseguire il volo del PS lungo la traiettoria programmata. Per punto di programma sulla superficie terrestre si intende uno pseudo-faro, le cui coordinate vengono formate sulla base delle informazioni provenienti da un sistema di navigazione inerziale.

FORMULA DELL'INVENZIONE

Un sistema di paracadute controllato contenente un paracadute planante con una piattaforma di carico, un'unità di rilevamento del faro collegata in serie, un'unità di comando, la cui seconda uscita è collegata all'ingresso dell'unità di rilevamento del faro, e un'unità di controllo della linea del paracadute, caratterizzato da che contiene inoltre un sistema di navigazione inerziale collegato in serie, la cui uscita è collegata al secondo ingresso del blocco di comando, un blocco per la generazione di segnali di controllo per l'accensione/spegnimento e l'impostazione delle condizioni iniziali per il sistema di navigazione inerziale, il la cui seconda uscita è collegata all'ingresso del sistema di navigazione inerziale, la terza uscita e il secondo ingresso - rispettivamente con il secondo ingresso e la seconda uscita del blocco di rilevamento del beacon e un'unità diagnostica per l'area della superficie terrestre.

Sistema di paracadute americano "Onyx"

Capitano di 2° grado S. Prokofiev

Una delle caratteristiche delle operazioni di combattimento in condizioni moderne, chiaramente dimostrato nelle operazioni militari in Afghanistan e Iraq, l'uso diffuso di unità scopo speciale(SpN) in tutte le fasi dell'origine e dello sviluppo dei conflitti. Uno dei metodi principali per portare unità delle forze speciali nell'area di una missione di combattimento era e rimane l'atterraggio con il paracadute. In futuro, la consegna loro del carico necessario per via aerea sarà organizzata utilizzando sistemi di carico con paracadute (PGS).
Questo articolo inizia una serie di pubblicazioni riguardanti lo sviluppo di sistemi di paracadute e attrezzature di atterraggio per le forze operative speciali dei paesi della NATO.
Durante le operazioni di combattimento in Afghanistan e Iraq dall'ottobre 2001 al luglio 2004, il comando forze di terra Gli Stati Uniti hanno effettuato 27 atterraggi diversi, sia di giorno che di notte. Di questi, sette erano paracadute, di cui uno con atterraggio da alta quota e un lungo ritardo nell'apertura del paracadute, il resto proveniva da elicotteri con metodo di atterraggio. Erano basati su unità e unità di truppe aviotrasportate e forze per operazioni speciali. Inoltre, gli atterraggi, compresi gli atterraggi con il paracadute, venivano utilizzati dai comandi Corpo dei Marines e operazioni speciali della Marina americana.

Ad esempio, nel giugno 2004, un assalto notturno con paracadute del Corpo dei Marines degli Stati Uniti è stato sbarcato in Iraq con l'obiettivo di organizzare un'imboscata lungo le rotte di una probabile avanzata di un convoglio con armi e munizioni per le forze della resistenza. Innanzitutto, un gruppo di ricognizione è stato lanciato da un aereo KC-130 da un'altitudine di oltre 3.000 m e ad una distanza di diversi chilometri dal luogo di atterraggio. L'espulsione è stata effettuata utilizzando sistemi di paracadute a scorrimento controllato (UPPS) con dispiegamento immediato dei paracadute. Dopo l'atterraggio, gli ufficiali di ricognizione hanno ispezionato il sito di atterraggio, hanno allestito posti di osservazione attorno al perimetro e installato radiofari per garantire lanci mirati di paracadutisti. Il grosso della squadra di sbarco (circa 60 persone) è stato lanciato da un'altezza di circa 300 m da due elicotteri CH-46E.
Gli attuali piani della leadership delle forze armate statunitensi prevedono un aumento del numero delle forze per operazioni speciali (SSO). Si prevede di formare un ulteriore battaglione nei gruppi delle forze speciali (aviotrasportate) delle forze di terra e un ulteriore distaccamento di subacquei da ricognizione delle forze speciali nei gruppi delle forze speciali della Marina. All'inizio di ottobre 2006 è stata completata la formazione del Comando per le operazioni speciali del Corpo dei Marines degli Stati Uniti, composto da due battaglioni di forze speciali e unità di supporto con una forza totale di 2.500 persone. Tutto il personale militare di queste unità deve effettuare lanci con il paracadute. Simili attività organizzative e di personale, anche se su scala minore, vengono svolte dagli alleati americani della NATO, principalmente Gran Bretagna, Francia, Germania, Paesi Bassi e Norvegia.
Esperti stranieri notano che negli ultimi decenni le opinioni sui metodi di sbarco dei paracadutisti delle forze speciali sono cambiate. In particolare, è aumentato il numero del personale militare SOF, per il quale il principale metodo di trasporto aereo verso l'area di missione è diventato il metodo di atterraggio ad alta quota NANO (High Altitude High Opening) e HALO (High Altitude Low Opening). ritardo nell'apertura del paracadute")* .
Ad esempio, alla fine degli anni '90, ogni battaglione delle forze speciali dell'esercito americano aveva un solo distaccamento operativo a tempo pieno "Alpha" (12 persone), e il distaccamento delle forze speciali della Marina aveva un plotone (16 persone), il cui personale era sottoposto a speciali addestramento, è stato fornito con UPPS ed è stato preparato per eseguire missioni di combattimento utilizzando i metodi di atterraggio di cui sopra.
Attualmente, tre distaccamenti Alpha a tempo pieno (uno per compagnia) nel battaglione delle forze speciali e due plotoni nel distaccamento delle forze speciali della Marina sono pronti per lo sbarco con questi metodi. I battaglioni delle forze speciali marine appena formati includevano ex compagnie di ricognizione profonda della divisione MP (circa 100 persone ciascuna), il cui personale è completamente addestrato per i lanci con il paracadute ad alta quota.
Secondo esperti stranieri, l'uso di questi metodi di atterraggio aumenta la segretezza delle azioni delle unità delle forze speciali, poiché non consente al nemico di determinare i siti di atterraggio con precisione affidabile e persino di rilevare il fatto stesso dell'atterraggio. Inoltre, tenendo conto del moderno sviluppo dei sistemi di difesa aerea, questo metodo riduce la probabilità di perdite di aerei da trasporto militare a causa del fuoco di difesa aerea terrestre, poiché consente l'atterraggio da un'elevata quota senza che gli aerei entrino nella zona di azione del nemico. sistemi di difesa aerea terrestri.
Il comando SOF della Marina degli Stati Uniti prevede che ogni subacqueo da ricognizione, nonché i membri dell'equipaggio delle imbarcazioni di tipo RIB-11 che possono atterrare sull'acqua, si sottopongano a un addestramento all'atterraggio utilizzando l'UPPS. Per questi ultimi ciò significa che possono tuffarsi in prossimità della barca e poi raggiungerla rapidamente. A questo scopo sono stati organizzati corsi permanenti di lancio con paracadute in alta quota presso il Centro di addestramento delle forze speciali navali presso la base navale di Coronado, poiché i posti assegnati annualmente per le forze speciali della Marina presso il Centro di addestramento al salto in alta quota Interservice di Yuma non sono sufficienti addestrare il numero richiesto di personale militare di queste formazioni. Un fatto interessante è che l'addestramento in questo centro viene svolto da specialisti di GPS World, con il quale il Comando delle operazioni speciali navali ha stipulato un contratto corrispondente, approvando il programma e la metodologia di addestramento. Inoltre, questa società, in base a un altro contratto con lo stesso comando, produce e le fornisce vari tipi di UPPS.
Un'altra tendenza emersa negli ultimi decenni è stata l'aumento del peso di volo del personale militare delle unità delle forze speciali durante l'atterraggio con il paracadute, che è determinato dal peso totale del paracadutista stesso, delle sue armi e dell'equipaggiamento paracadutato con lui, nonché il peso proprio del paracadutista. Ad esempio, anche durante l'operazione Desert Storm, il peso delle armi e dell'equipaggiamento del personale militare SOF in alcuni casi ha raggiunto i 90 kg.
Attualmente, sulla base dell'esperienza accumulata e dei nuovi compiti emergenti, principalmente negli Stati Uniti e in alcuni paesi dell'Europa occidentale, è attivamente in corso lo sviluppo di sistemi di paracadute e attrezzature di atterraggio (PS e SD), nonché il lavoro per migliorare la precisione del lancio persone e merci nell'interesse delle operazioni delle forze speciali. Ad esempio, una delle linee guida della NATO (DAT-5-Ref.: AC/259-D(2004)0023 Final) identifica le 10 aree più importanti per lo sviluppo di armi ed equipaggiamenti militari per combattere terrorismo internazionale. Uno dei quali (punto 5) è: “Sviluppo di PS e SD ad alta precisione per MTR”. Anche i finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo in questi settori sono in aumento. Pertanto, nel 2005, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha stanziato 25 milioni di dollari per questi scopi, ovvero quasi 7 volte di più rispetto al 1996.
Allo stesso tempo, secondo gli esperti stranieri, lo sviluppo di sistemi di carico con paracadute a volo controllato (UPPGS) è il più direzione promettente sviluppo del diabete. Con il loro aiuto, è possibile effettuare una consegna precisa e segreta del carico alle unità delle forze speciali che operano nelle aree occupate dal nemico. Questi sistemi possono anche essere utilizzati per fornire assistenza alla navigazione a gruppi di forze speciali (l'UPPGS svolge il ruolo di "leader" o "presentatore" per i gruppi di ricognizione che atterrano dopo di lui sull'UPS, oppure con il suo aiuto vengono installati fari luminosi per indicare i siti di atterraggio o di ricevere merci al buio). Inoltre, possono essere utilizzati per condurre operazioni psicologiche (dispersione di volantini di propaganda e altro materiale di propaganda in aree strettamente delimitate). Tali fondi possono essere richiesti non solo nel campo militare, ma anche nel settore civile, ad esempio, quando si fornisce assistenza alle vittime di disastri naturali o provocati dall’uomo che lavorano in zone montuose o settentrionali inaccessibili, quando non esiste altro modo per consegnare loro in modo rapido e accurato i beni necessari o la loro consegna con qualsiasi metodo diverso dall'aereo richiederà molto tempo.
L'UPPGS di tipo combinato Onyx è stato sviluppato da Atair Aero-Space (New York) come parte di un programma di finanziamento di ricerca e sviluppo per piccole imprese presso il Natick Research Center e lo Special Operations Command degli Stati Uniti. Dall'ottobre 2005 sono state condotte oltre 200 prove di volo dell'UPPGS.
Il sistema Onyx è progettato per il lancio in aereo di carichi con un peso di volo fino a
1.000 kg da altitudini fino a 10.700 m sopra il livello del mare da aerei ed elicotteri con attrezzatura installata su rulliera utilizzando il metodo di rilascio automatico (quando l'aereo ha un angolo di attacco positivo e il carico è separato sotto l'influenza della gravità) con un indicato velocità dell'aeromobile fino a 278 km/h ad una distanza massima di 44 km dal punto di atterraggio designato utilizzando il metodo NANO o HALO utilizzando una macchina con paracadute. L'errore quadratico medio dell'atterraggio dal punto designato non supera i 50 m.
Una caratteristica distintiva dell'Onyx UPPGS è l'uso di due sistemi di paracadute che operano in sequenza in diverse fasi di riduzione del carico: un sistema di paracadute a scorrimento controllato con una cupola ad alta velocità di forma ellittica in pianta e un sistema di paracadute di atterraggio non controllato con una cupola rotonda cupola di carico sagomata, progettata per l'atterraggio in sicurezza di un oggetto paracadutato.
L'azienda ha sviluppato tre tipi di UPPGS: "Onyx 500" (peso di volo 34-227 kg), "Onyx 2200" (227-1.000 kg) e "Micro Onyx" per l'atterraggio di carichi di piccole dimensioni fino a 9 kg.
La cupola dell'UPPGS “Onyx 500” è a due gusci. L'area di frenata della cupola è di 11,15 m2, la campata è di 3,65 m. Il peso del sistema di paracadute piegato e dell'unità di controllo del paracadute (PCU) è di 16,34 kg. L'area della cupola a due gusci dell'Onyx 2200 UPPGS è di 32,5 m2, la luce è di 11,58 m L'area della cupola del sistema di atterraggio è di 204,3 m2 (dotata di un dispositivo di ondulazione di tipo Sombrero, prodotto. di Butler). Il peso del sistema di paracadute con l'unità di controllo di volo è di 45 kg. La qualità aerodinamica di entrambi gli UPPGS è 4.5.
Il sistema di paracadute viene attivato dal cavo di apertura forzata del paracadute dell'aereo. L'attivazione del sistema di scorrimento avviene secondo uno schema a cascata: prima viene attivato il paracadute stabilizzatore, che garantisce che il carico venga ridotto ad una determinata altezza o entro un tempo prestabilito, quindi, dopo l'attivazione del paracadute automatico, il sistema principale la copertura del sistema viene messa in funzione. Il dispositivo automatico di paracadute del sistema Onyx è realizzato sulla base di un dispositivo di paracadute di sicurezza pirotecnico elettronico standard. Dopo che la calotta del paracadute principale è stata gonfiata, il paracadute stabilizzatore si trova sopra e dietro la calotta del paracadute principale e non interferisce con il suo controllo durante la discesa.

Il dispositivo di ondulazione, studiato per ridurre i carichi dinamici all'apertura della cupola principale del sistema di pianificazione, garantisce il riempimento graduale delle sezioni della cupola: prima centrale, poi laterale. Il BUP garantisce il lancio automatico dell'Onyx UPPGS fino al punto di dispiegamento del sistema di atterraggio lungo una determinata traiettoria di discesa (è possibile utilizzare diversi punti di svolta del percorso, discesa in una spirale ripida). Dopo il rilascio, l'UPPGS vira verso il bersaglio e, planando, si avvicina ad esso, scendendo gradualmente fino al punto di discesa, che si trova sopra il punto di atterraggio specificato ad un'altitudine di 1.370 m sopra il terreno. L'UPPGS inizia quindi la sua discesa con una ripida spirale, descrivendo una spirale del diametro di 80 m, che si restringe man mano che si avvicina al suolo. La velocità media di planata orizzontale è di 41 m/s, la velocità verticale durante la discesa a spirale è di 62 m/s. Ad un'altitudine di 125-175 m sopra il punto di atterraggio, il sistema di atterraggio viene attivato utilizzando uno scivolo pilota e il carico atterra su una cupola rotonda. Il punto di messa in servizio del sistema di atterraggio viene calcolato dal computer digitale di bordo BUP in tempo reale, tenendo conto della deriva del vento. La PDU, il paracadute automatico e le coperture del sistema di paracadute scorrevole (GPS) rimangono sul collegamento durante la fase di atterraggio e possono essere riutilizzate.
La cupola in PPS del sistema Onyx è costituita da un materiale composito a permeabilità all'aria pari a zero, sviluppato da Atair Aerospace. È un materiale a tre strati. Durante la produzione, uno strato di tessuto rinforzato ad alto modulo viene ricoperto da un sottile film polimerico, impregnato e lavorato mediante pressione a caldo. Poiché il tessuto composito non viene prodotto utilizzando un metodo di tessitura tradizionale, non è soggetto a orditura, ondulazione, trama e può essere posizionato con qualsiasi angolazione durante il processo di produzione e assumere inizialmente le forme geometriche richieste. Le tele in materiale composito possono essere cucite, unite mediante saldatura ad ultrasuoni o chimicamente mediante colla.
Il nuovo materiale è più sottile, 3 volte più resistente, 6 volte meno elastico e il 68% più flessibile. Più leggero dei tradizionali materiali in nylon a doppia struttura e a traspirabilità zero utilizzati per realizzare le tettoie dei moderni PPS controllabili. La resistenza della vela di un paracadute realizzata in materiale composito Atair Aerospace è significativamente inferiore. L'uso di tale materiale ha permesso agli sviluppatori dei sistemi Onyx di ridurre l'area della cupola PPS e, di conseguenza, di aumentarne significativamente il carico. Allo stesso tempo, del 65%. la qualità aerodinamica è aumentata. Una tettoia da paracadute in materiale composito non ha un telaio di rinforzo in nastro ad alta resistenza cucito su di essa, come sulle tettoie convenzionali. Ha un volume più piccolo rispetto ad una tettoia della stessa area realizzata con materiali tradizionali come F-111 o ZP. Anche le proprietà prestazionali della cupola sono aumentate. Non assorbe l'umidità, non teme i raggi ultravioletti e solari, non agglomera e si conserva piegato per oltre cinque anni, pronto all'uso.
Nel 2005, la società ha investito 2,5 milioni di dollari dei propri fondi per costruire un impianto per la produzione di un nuovo materiale composito per paracadute. Tuttavia, lo svantaggio principale che attualmente impedisce l'uso diffuso di questo materiale per la produzione di vari sistemi di paracadute è il suo costo: è 5 volte più costoso dei materiali standard.
L'unità di controllo di volo UPPGS "Onyx" comprende: computer di bordo con processore a 32 bit; un sistema di navigazione inerziale strapdown (SINS), regolato dai segnali del sistema di radionavigazione spaziale NAVSTAR (CRNS) e un azionamento pneumatico per le linee di controllo PPS. Il computer di bordo elabora i seguenti dati: distanza orizzontale dal punto di atterraggio; altitudine del barometro; corso PGS; altezza calcolata utilizzando CRNS; velocità del vento; velocità di discesa; velocità al suolo; linea del percorso; mancato/superato il bersaglio; distanza inclinata rispetto al punto di atterraggio; orario di atterraggio previsto. SINS comprende: giroscopio a tre coordinate, accelerometro, magnetometro e altimetro barometrico. Il ricevitore CRNS a 16 canali aggiorna i dati con una frequenza di 4 Hz e determina le coordinate di un oggetto in movimento con una precisione di 2 m. Le dimensioni del SINS sono 3,81 x 5,08 x 1,9 cm, peso 42,5 g un alloggiamento in fibra di carbonio di dimensioni 10,6 x 12,7 x 5 cm incluso SINS. L'unità di controllo rimane operativa nell'intervallo di temperature da -50 a +85°C e ad altitudini fino a 17.670 m. L'alimentazione viene fornita da una batteria agli ioni di litio da 12 V, il cui tempo di funzionamento continuo è di 6 ore.
La missione di volo dell'UPPGS è sviluppata utilizzando un sistema di pianificazione della missione di volo (FPS), creato dagli specialisti dell'azienda e compatibile con un FPS unificato. Ti consente di inserire in modalità wireless una missione di volo in qualsiasi tipo di UPPGS prima di caricarla sull'aereo o di inserirla utilizzando l'avionica in aria. La missione di volo può essere registrata su un supporto di memorizzazione rimovibile. Utilizzando l'SSPS, è possibile condurre un'analisi post-volo del funzionamento di tutte le parti e dei meccanismi dell'UPGS.
L'unità di controllo consente l'utilizzo dell'Onyx UPPGS senza l'uso di uno speciale sistema di protezione quando si lascia cadere il carico da altezze medie e da una breve distanza dal punto di atterraggio. Vengono specificate in anticipo solo la massa del carico e le coordinate del punto di atterraggio. Dopo aver sganciato l'UPPGS dall'aereo, l'unità di controllo di volo elabora i dati ricevuti in tempo reale e porta il sistema al punto di atterraggio designato. In particolare, nel giugno 2004, presso il sito di prova del Natick Research Center per i rappresentanti dell'esercito americano, sono stati effettuati scarichi dimostrativi di UPPGS senza l'uso di SPZ. Sono stati effettuati complessivamente 10 lanci da un'altezza di 3.000 m sopra il terreno e ad una distanza di 1,8-5,5 km dal punto di atterraggio designato. Il punto di inizio del rilascio è stato scelto arbitrariamente. L'errore quadratico medio durante l'atterraggio è stato di 57 m (deviazione massima dal punto di atterraggio indicato 84 m, minima 7 m).
Nel dicembre 2004, presso il campo di addestramento di Iloy (Arizona), sono stati effettuati test di volo del sistema di navigazione adattivo inter-paracadute (IPNS) durante il rilascio in serie dell'Oniks UPPGS al fine di testare gli algoritmi di informazione e controllo del SIPN per controllo del volo di un gruppo di UPPGS nelle modalità di virata combinata orizzontale e verticale aerei e sistemi per impedire la convergenza degli UPPGS nell'aria. Dopo il rilascio, cinque UPPGS sono volati al punto di atterraggio designato come parte di un gruppo chiuso o in formazione (rilevando, tramite un flusso di singoli ASG). Per determinare la posizione relativa, le velocità e le accelerazioni degli UPPGS nell'aria durante un volo di gruppo, su ciascuno di essi sono state installate apparecchiature di trasmissione e ricezione dati radio (RDL). Le informazioni venivano trasmesse tramite la linea aria-aria. Ciò ha assicurato il volo in gruppo dell'UPPGS fino al punto in cui il gruppo ha iniziato a sciogliersi e a manovrare (apertura) per stabilire un intervallo di sicurezza prima dell'apertura del PS di atterraggio. Durante questi test sono stati testati tre metodi di controllo del volo del gruppo UPPGS.
Il primo metodo consiste nell'utilizzare uno dei sistemi come leader ("leader"). Allo stesso tempo, seguiva la traiettoria nominale e nei computer di bordo dei sistemi slave venivano generate informazioni tenendo conto dei dati trasmessi tramite i dati radar sulle relative accelerazioni, angolo di traiettoria e velocità angolari del sistema principale , e tutti gli altri seguivano il “capo”. Tuttavia, questo metodo, secondo gli specialisti della società Atair Aerospace, presenta un grosso inconveniente: in caso di guasto del principale UPPGS o di guasto a breve termine nel funzionamento della sua unità di controllo, la perdita di controllo di tutti i sistemi potrebbe verificarsi.
Il secondo metodo prevede l'utilizzo di un "leader virtuale", quando lo stesso programma è stato inserito nell'unità di controllo di tutti gli UPPGS e hanno volato, monitorando costantemente la loro posizione l'uno rispetto all'altro, mantenendo un determinato intervallo e distanza. Durante lo scambio di informazioni tra gli UPPGS, i loro sistemi di controllo hanno sviluppato una traiettoria di volo che corrispondeva nel modo più accurato a quella data e l'hanno seguita. Con questo metodo non esiste un “leader” designato. Vantaggio questo metodo, secondo gli esperti americani, è l'indipendenza del lavoro del BUP di ciascun UPPGS. L'allontanamento di uno o più di essi dalla traiettoria programmata non pregiudica il volo dei rimanenti sistemi del gruppo. Allo stesso tempo, questo metodo di funzionamento dell'SMPN richiede un processore di dati radar ben debuggato e affidabile, un processore ad alta velocità e un software sofisticato.
La terza via, decentralizzata, è la seguente. Lo stesso programma di volo viene inserito nell'unità di controllo di ciascun UPGS, ma le informazioni vengono scambiate solo con due o tre sistemi più vicini del gruppo, uno dei quali, a sua volta, le scambia con l'UPGS di un altro minigruppo. Questo metodo di controllo consente all'SMPN di manovrare con successo un gruppo di UPPGS: chiudendo, aprendo, cambiando corsia per aggirare gli ostacoli* divergendo verso diversi siti di atterraggio o sciogliendo il gruppo prima di atterrare su uno di essi e, secondo gli esperti stranieri, è il modo più promettente.
Secondo gli specialisti della società Atair Aerospace, l'SMPN da loro sviluppato consente il volo e l'atterraggio sicuro di un gruppo di 5-50 sistemi Onyx ad una distanza di oltre 55 km verso uno o più siti di atterraggio distanziati.
Nel 2005, il Comando delle operazioni speciali degli Stati Uniti ha acquistato cinque UGGGS Onyx 500 per operazioni di prova e nel settembre 2006 è stato firmato un contratto del valore di 3,2 milioni di dollari per l'acquisto di 32 sistemi di vario tipo.
Si noti che l'uso di due sottostazioni operative in sequenza su Onyx offre numerosi vantaggi rispetto a quelle a cupola singola. L'uso del PPS per l'atterraggio ha permesso agli sviluppatori di concentrarsi sul miglioramento delle qualità di velocità della sua vela. Inoltre, non sono stati necessari complessi algoritmi di controllo per l'atterraggio sicuro delle merci sul PPP, il che ha portato a un software semplificato e alla riduzione dei costi. Le elevate velocità orizzontali e verticali hanno ridotto di 10 volte il tempo trascorso in aria dall'UPPGS rispetto ai sistemi di paracadute con calotta rotonda o UPPGS, la cui cupola è realizzata con materiali tradizionali, quando lasciati cadere dalla stessa altezza e, quindi, la probabilità del loro rilevamento in aria da parte del nemico. Allo stesso tempo, le caratteristiche tecniche di volo del PPS di questo sistema, che sono 2-3 volte superiori alle caratteristiche tattiche di volo del PPS aereo in servizio con le forze speciali, non ne consentono l'utilizzo per l'atterraggio personale delle unità delle forze speciali come "leader".

Un trasporto C-17 GLOBEMASTER III consegna aiuti umanitari alla periferia di Port-au-Prince ad Haiti il ​​18 gennaio 2010.

Questo articolo descrive i principi di base e i dati di test dei sistemi di consegna aerea di precisione della NATO, descrivendo la navigazione dell'aereo fino al punto di rilascio, il controllo della traiettoria e il concetto generale di carico di caduta che consente un atterraggio preciso. Inoltre, l'articolo evidenzia la necessità di sistemi di rilascio di precisione e introduce il lettore a concetti operativi avanzati.

Di particolare rilievo è l'attuale crescente interesse della NATO per i lanci aerei di precisione. La Conferenza delle Direzioni Nazionali delle Armi della NATO (NATO CNAD) ha stabilito che i lanci aerei di precisione per le forze operative speciali costituiscono l'ottava massima priorità della NATO nella lotta al terrorismo.

Oggi, la maggior parte dei lanci viene effettuata sorvolando un punto di rilascio aereo computerizzato (CARP), calcolato in base al vento, alla balistica del sistema e alla velocità dell'aereo. La tabella balistica (basata sulle caratteristiche balistiche medie di un dato sistema di paracadute) determina la CARP dove verrà sganciato il carico. Queste medie sono spesso basate su un set di dati che include deviazioni fino a 100 metri di deriva standard. Anche il CARP viene spesso calcolato utilizzando dimensione media venti (con vento in quota e in superficie) e l'assunzione di un profilo (schema) costante dei flussi d'aria dal punto di rilascio al suolo. I modelli del vento sono raramente costanti dal livello del suolo alle altitudini elevate, la quantità di variazione dipende dalle influenze del terreno e dalle variabili meteorologiche naturali del flusso del vento come il wind shear. Poiché la maggior parte delle minacce moderne provengono dal fuoco da terra, soluzione moderna consiste nel far cadere il carico ad alta quota e nel successivo spostamento orizzontale, che consente di dirottare l'aereo da una rotta pericolosa. Ovviamente in questo caso aumenta l'influenza dei vari flussi d'aria. Per soddisfare i requisiti dei lanci da alta quota e per evitare che le consegne finiscano nelle mani sbagliate, alla conferenza della NATO CNAD è stata data la massima priorità ai lanci di precisione. La tecnologia moderna ha reso possibili molti metodi innovativi di rilascio. Al fine di ridurre l'influenza di tutte le variabili che interferiscono con una caduta balistica accurata, si stanno sviluppando sistemi non solo per migliorare l'accuratezza dei calcoli CARP attraverso una profilazione del vento più accurata, ma anche sistemi per guidare il carico di caduta al punto di predeterminato impatto con il suolo, indipendentemente dai cambiamenti di forza e direzione del vento.

Impatto sulla precisione ottenibile dei sistemi a caduta d'aria

La variabilità è nemica della precisione. Meno cambia il processo, più accurato è il processo e gli airdrop non fanno eccezione. Ci sono molte variabili nel processo di airdrop. Tra questi ci sono parametri incontrollabili: condizioni meteorologiche, fattori umani, ad esempio, differenze nella sicurezza del carico e nelle azioni/tempistiche dell'equipaggio, perforazione dei paracadute individuali, differenze nella produzione dei paracadute, differenze nella dinamica di spiegamento dei paracadute individuali e/o di gruppo e l'impatto della loro usura. Tutti questi e molti altri fattori influenzano la precisione ottenibile da qualsiasi sistema lanciato dall'aria, balistico o guidato. Alcuni parametri possono essere parzialmente controllati, come la velocità, la direzione e l'altitudine. Ma a causa della natura particolare del volo, anche questi possono variare in una certa misura durante la maggior parte dei lanci. Tuttavia, i lanci aerei di precisione hanno fatto molta strada negli ultimi anni e si sono evoluti rapidamente poiché i membri della NATO hanno investito molto nella tecnologia e nei test dei lanci aerei di precisione. Numerose qualità di sistemi di lancio di precisione sono attualmente in fase di sviluppo e molte altre tecnologie sono previste per lo sviluppo in quest'area di opportunità in rapida crescita.

Navigazione

L'aereo C-17 mostrato nella prima foto di questo articolo ha funzionalità automatizzate relative alla parte di navigazione del processo di lancio di precisione. I lanci di precisione dall'aereo C-17 vengono effettuati utilizzando algoritmi CARP, HARP (punto di rilascio ad alta quota) o LAPES (sistema di estrazione con paracadute a bassa quota). Questo processo di lancio automatico tiene conto della balistica, dei calcoli della posizione di lancio, dei segnali di inizio lancio e registra i dati chiave al momento del lancio.

Quando si scende a basse altitudini, alle quali viene attivato il sistema di paracadute durante il lancio del carico, viene utilizzato CARP. Per le discese ad alta quota, l'HARP è attivato. Si noti che la differenza tra CARP e HARP è il calcolo della traiettoria di caduta libera quando si cade da alte quote.

Il database dei lanci di aerei C-17 contiene dati balistici per vari tipi di carico, come personale, container o attrezzature, e i relativi paracadute. I computer consentono l'aggiornamento e la visualizzazione sullo schermo delle informazioni balistiche in qualsiasi momento. Il database memorizza i parametri come input per i calcoli balistici eseguiti dal computer di bordo. Si noti che il C-17 consente la memorizzazione dei dati balistici non solo per singole persone e singoli elementi di equipaggiamento/carico, ma anche per la combinazione di persone che lasciano l'aeromobile e il loro equipaggiamento/carico.

JPADS SHERPA è in servizio in Iraq dall'agosto 2004, quando il Natick Soldier Center ha schierato due sistemi presso il Corpo dei Marines. Le versioni precedenti di JPADS, come gli Sherpa 1200 (nella foto), hanno un limite di capacità di sollevamento di circa 1.200 libbre, mentre i rigger in genere costruiscono kit che pesano circa 2.200 libbre

Un carico controllato di classe 2.200 libbre del Joint Precision Airdrop System (JPADS) in volo durante il primo lancio di combattimento. Un team congiunto di esercito, aeronautica e appaltatori ha recentemente modificato la precisione di questa variante JPADS

Correnti d'aria

Dopo il rilascio del carico di caduta, l'aria inizia a influenzare la direzione del movimento e il tempo di caduta. Il computer a bordo del C-17 calcola il flusso d'aria utilizzando i dati provenienti da vari sensori di velocità, pressione e temperatura a bordo, nonché da sensori di navigazione. I dati del vento possono anche essere inseriti manualmente utilizzando le informazioni dell'effettiva area di caduta (AD) o delle previsioni del tempo. Ogni tipo di dati presenta vantaggi e svantaggi. I sensori del vento sono molto accurati, ma non possono indicare le condizioni meteorologiche sopra il PC perché l'aereo non può volare da terra a una determinata altitudine sopra il PC. I venti vicino al suolo solitamente non sono gli stessi delle correnti d'aria in alto, soprattutto ad alta quota. I venti previsti sono previsioni e non riflettono la velocità e la direzione del vento a varie altitudini. I profili di flusso effettivi generalmente non variano linearmente con l'altezza. Se il profilo del vento effettivo non è noto e inserito nel computer di volo, il presupposto predefinito di un profilo del vento lineare viene aggiunto agli errori nei calcoli CARP. Una volta completati questi calcoli (o inseriti i dati), i risultati vengono registrati nel database degli airdrop per essere utilizzati in ulteriori calcoli CARP o HARP basati sui flussi d'aria effettivi medi. I venti non vengono utilizzati per i lanci LAPES perché l'aereo lascia cadere il carico utile direttamente sopra il suolo nel punto di impatto desiderato. Il computer del C-17 calcola i valori netti di deriva del vento lungo e perpendicolare alla rotta per i lanci CARP e HARP.

Sistemi di condizionamento del vento

La radiosonda del vento utilizza un'unità GPS con un trasmettitore. Viene trasportato da una sonda che viene rilasciata vicino all'area di caduta prima del rilascio. I dati sulla posizione risultanti vengono analizzati per ottenere un profilo del vento. Questo profilo può essere utilizzato dal drop manager per regolare il CARP.

Laboratorio di ricerca aeronautica militare Il Sensor Systems Command della Wright-Patterson AFB ha sviluppato un ricetrasmettitore Doppler CO LIDAR (Light Detection and Ranging) da due micron ad alta energia con un laser da 10,6 micron sicuro per gli occhi per misurare il flusso d'aria in quota. È stato creato, in primo luogo, per fornire mappe 3D in tempo reale dei campi del vento tra l'aereo e il suolo e, in secondo luogo, per migliorare significativamente la precisione delle cadute ad alta quota. Produce misurazioni accurate con un errore tipico inferiore a un metro al secondo. I vantaggi del LIDAR sono i seguenti: fornisce una misurazione 3D completa del campo del vento; fornisce dati in tempo reale; è sull'aereo; così come la sua segretezza. Svantaggi: costo; la portata utile è limitata dalle interferenze atmosferiche; e richiede piccole modifiche all'aereo.

Poiché le variazioni nei dati temporali e di posizione possono influenzare le determinazioni del vento, soprattutto a basse altitudini, i tester dovrebbero utilizzare le unità GPS DROPSONDE per misurare i venti nell'area di caduta il più vicino possibile al momento del test. DROPSONDE (o più completamente DROPWINDSONDE) è uno strumento compatto (un tubo lungo e sottile) che viene lanciato da un aereo. Le correnti d'aria vengono stabilite utilizzando il ricevitore GPS in DROPSONDE, che monitora la relativa frequenza Doppler dalla portante di radiofrequenza dei segnali satellitari GPS. Queste frequenze Doppler vengono digitalizzate e inviate al sistema informativo di bordo. DROPSONDE può essere utilizzato anche prima dell'arrivo di un aereo cargo da un altro aereo, come ad esempio un aereo da caccia.

Paracadute

Il paracadute può essere rotondo, un parapendio (ala del paracadute) o entrambi. Il sistema JPADS (vedi sotto), ad esempio, utilizza principalmente un parapendio o un ibrido parapendio/scivolo a sfere per frenare il carico durante la discesa. Il paracadute "orientabile" fornisce al JPADS la direzione del volo. Nella fase finale della discesa del carico vengono spesso utilizzati anche altri paracadute sistema comune. Le linee di controllo del paracadute vanno all'unità di guida aviotrasportata (AGU) per modellare il paracadute/parapendio per controllare la rotta. Una delle principali differenze tra le categorie di tecnologia frenante, ovvero le tipologie di paracadute, è lo spostamento orizzontale ottenibile che ciascuna tipologia di sistema può fornire. Nella maggior parte dei casi in termini generali, lo spostamento è spesso misurato come la portanza rispetto alla resistenza (portanza rispetto alla resistenza) di un sistema senza vento. È chiaro che è molto più difficile calcolare lo spostamento ottenibile senza una conoscenza accurata di molti parametri che influenzano la deviazione. Questi parametri includono le correnti d'aria che il sistema incontra (i venti possono aiutare o ostacolare le deflessioni), la distanza di caduta verticale totale disponibile e l'altitudine richiesta affinché il sistema si dispieghi e plani completamente, nonché l'altitudine che il sistema deve prepararsi prima dell'impatto con il terreno. In generale i parapendii forniscono valori L/D compresi tra 3 e 1, sistemi ibridi (ovvero parapendii ad ala alta per il volo controllato, che si trasforma in volo balistico in prossimità dell'impatto con il suolo, garantito da calotte rotonde) forniscono un L/D compreso tra 2/2,5 - 1, mentre i tradizionali paracadute circolari controllati in planata hanno un L/D compreso tra 0,4/1,0 - 1.

Esistono numerosi concetti e sistemi che hanno rapporti L/D molto più elevati. Molti richiedono bordi guida strutturalmente rigidi o "ali" che "si aprono" durante l'implementazione. In genere, questi sistemi sono più complessi e costosi per le applicazioni di lancio aereo e tendono a riempire l'intero volume disponibile nella stiva. D'altra parte, i sistemi di paracadute più tradizionali superano i limiti di peso lordo della stiva.

Inoltre, per i lanci ad alta precisione, possono essere presi in considerazione sistemi di atterraggio con paracadute per far cadere il carico da alte quote e ritardare l'apertura del paracadute a bassa quota HALO (apertura bassa ad alta quota). Questi sistemi sono a due fasi. Il primo stadio è, in generale, un piccolo sistema di paracadute non controllato che rilascia rapidamente il carico utile per gran parte della sua traiettoria altitudinale. La seconda fase è un grande paracadute che si apre “vicino” al suolo per il contatto finale con il suolo. In generale, tali sistemi HALO sono molto più economici dei sistemi di caduta di precisione controllata, ma non sono così accurati e causeranno una "dispersione" di questi carichi se più set di carichi vengono rilasciati contemporaneamente. Questa diffusione sarà maggiore della velocità dell’aereo moltiplicata per il tempo di dispiegamento di tutti i sistemi (spesso una distanza di un chilometro).

Sistemi esistenti e proposti

La fase di atterraggio è particolarmente influenzata dalla traiettoria balistica del sistema del paracadute, dall'effetto dei venti su quella traiettoria e da qualsiasi capacità di controllo della vela. Le traiettorie vengono valutate e fornite ai produttori di aeromobili per l'inserimento nel computer di volo per calcolare il CARP.

Tuttavia, al fine di ridurre gli errori di traiettoria balistica, si stanno sviluppando nuovi modelli. Molti paesi della NATO stanno investendo in sistemi/tecnologie di lancio di precisione e molti altri vorrebbero iniziare a investire per soddisfare gli standard NATO e nazionali di lancio di precisione.

JPADS (sistema di rilascio dell'aria di precisione congiunto)

Le cadute di precisione non consentono "un sistema adatto a tutto" poiché il peso del carico, le differenze di altezza, la precisione e molti altri requisiti variano in modo significativo. Ad esempio, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti sta investendo in numerose iniziative nell’ambito di un programma noto come Joint Precision Air Drop System (JPADS). JPADS è un sistema di lancio aereo controllato e ad alta precisione che migliora notevolmente la precisione (e riduce la dispersione).

Una volta lanciato ad alta quota, JPADS utilizza il GPS e sistemi di guida, navigazione e controllo per volare con precisione verso un punto designato sul terreno. Il suo paracadute planante autogonfiabile consente l'atterraggio a una distanza considerevole dal punto di caduta, mentre la guida di questo sistema consente lanci ad alta quota su uno o più punti contemporaneamente con una precisione di 50 - 75 metri.

Diversi alleati degli Stati Uniti hanno espresso interesse per i sistemi JPADS e altri stanno sviluppando i propri sistemi. Tutti i prodotti JPADS dello stesso produttore condividono una piattaforma software e un'interfaccia utente comuni nei dispositivi di guida autonomi e nel pianificatore di missione.

HDT Airborne Systems offre sistemi che vanno da MICROFLY (45 - 315 kg) a FIREFLY (225 - 1000 kg) e DRAGONFLY (2200 - 4500 kg). FIREFLY ha vinto la competizione americana JPADS 2K/Increment I e il sistema DRAGONFLY ha vinto la classe da 10.000 libbre. Oltre a questi sistemi, MEGAFLY (9000 - 13500 kg) ha stabilito il record mondiale per la più grande vela autogonfiabile mai volata fino a quando questo record è stato battuto nel 2008 dal sistema GIGAFLY ancora più grande con un carico di 40.000 libbre. All'inizio dell'anno, è stato annunciato che HDT Airborne Systems aveva vinto un contratto a prezzo fisso da 11,6 milioni di dollari per 391 sistemi JPAD. I lavori previsti dal contratto sono stati eseguiti nella città di Pennsauken e sono stati completati nel dicembre 2011.

MMIST offre sistemi SHERPA 250 (46 – 120 kg), SHERPA 600 (120 – 270 kg), SHERPA 1200 (270 – 550 kg) e SHERPA 2200 (550 – 1000 kg). Questi sistemi sono stati acquistati dagli Stati Uniti e sono utilizzati dai Marines statunitensi e da diversi paesi della NATO.

Strong Enterprises offre lo SCREAMER 2K nella classe da 2.000 libbre e lo Screamer 10K nella classe da 10.000 libbre. Ha lavorato con il Natick Soldier Systems Center sul sistema JPADS dal 1999. Nel 2007, l'azienda aveva 50 dei suoi sistemi 2K SCREAMER operativi regolarmente in Afghanistan, e altri 101 sistemi erano stati ordinati e consegnati entro gennaio 2008.

La filiale Argon ST di Boeing si è aggiudicata un contratto da 45 milioni di dollari con consegna a tempo indeterminato e quantità indefinita per l'approvvigionamento, il test, la consegna, la formazione e il supporto logistico del JPADS Ultra Light Weight (JPADS-ULW). JPADS-ULW è un sistema di tettoia controllabile dispiegabile su velivolo in grado di trasportare in modo sicuro ed efficiente carichi utili che vanno da 250 a 699 libbre da altitudini fino a 24.500 piedi sopra il livello del mare. I lavori si svolgeranno a Smithfield e dovrebbero essere completati a marzo 2016.

Quaranta balle di aiuti umanitari sono cadute da un C-17 utilizzando il JPADS in Afghanistan

Un C-17 lancia carichi alle forze della coalizione in Afghanistan utilizzando un sistema di consegna aerea potenziato con installato il software LAPS della NOAA.

SHERPA è un sistema di consegna merci costituito da componenti disponibili in commercio prodotti dalla società canadese MMIST. Il sistema è costituito da un piccolo paracadute programmabile nel tempo che dispiega un grande tettuccio, un'unità di controllo del paracadute e un telecomando.

Il sistema è in grado di trasportare da 400 a 2200 libbre di carico utile utilizzando 3-4 alianti di varie dimensioni e un AGU. Prima di un volo, è possibile pianificare una missione per SHERPA inserendo le coordinate del punto di atterraggio previsto, i dati sul vento disponibili e le caratteristiche del carico.

Il software SHERPA MP utilizza i dati per creare un file di missione e calcolare la CARP nell'area di rilascio. Dopo essere caduto da un aereo, uno scivolo pilota Sistemi Sherpa- un piccolo paracadute stabilizzatore rotondo - attivato tramite una fune di trazione. Lo scivolo pilota è collegato a un grilletto di rilascio che può essere programmato per attivarsi in un momento prestabilito dopo l'apertura del paracadute.

URLATORE

Il concetto SCREAMER è stato sviluppato dalla società americana Strong Enterprises ed è stato introdotto per la prima volta all'inizio del 1999. Il sistema SCREAMER è un JPADS ibrido che utilizza uno scivolo pilota per il volo controllato durante tutta la discesa verticale e utilizza anche vele convenzionali, rotonde e incontrollabili per la fase finale del volo. Sono disponibili due varianti, ciascuna con la stessa AGU. Il primo sistema ha una capacità di sollevamento di 500 - 2200 libbre, il secondo ha una capacità di sollevamento di 5000 - 10.000 libbre.

SCREAMER AGU è fornito da Robotek Engineering. Il sistema SCREAMER, con una capacità di sollevamento di 500 - 2200 libbre, utilizza un paracadute autogonfiabile da 220 piedi quadrati. piedi come scarico con carichi fino a 10 libbre/piedi quadrati; il sistema è in grado di attraversare la maggior parte delle correnti di vento più avverse ad alta velocità. Lo SCREAMER RAD è controllato da una stazione di terra o (per applicazioni militari) durante la fase di volo iniziale da un AGU da 45 libbre.

Sistema di parapendio DRAGONLY con capacità di sollevamento di 10.000 libbre

Il sistema scelto per il programma statunitense Joint Precision Air Delivery System da 10.000 libbre, designato JPADS 10k, è stato DRAGONFLY di HDT Airborne Systems, un sistema di consegna merci guidato tramite GPS completamente autonomo. Caratterizzato da un paracadute frenante con calotta ellittica, ha più volte dimostrato la capacità di atterrare entro un raggio di 150 m dal punto di ritrovo previsto. Utilizzando i dati solo dal punto di atterraggio, l'AGU (Airborne Guidance Unit) calcola la sua posizione 4 volte al secondo e regola costantemente il suo algoritmo di volo per garantire la massima precisione. Il sistema presenta un rapporto di scorrimento di 3,75:1 per fornire il massimo spostamento e un sistema modulare unico che consente di caricare l'AGU mentre il tettuccio si piega, riducendo il tempo di ciclo tra le cadute a meno di 4 ore. Viene fornito di serie con un funzionale Mission Planner di HDT Airborne Systems, che è in grado di eseguire missioni simulate in uno spazio operativo virtuale utilizzando programmi di mappatura. Dragonfly è anche compatibile con l'attuale JPADS Mission Planner (JPADS MP). Il sistema può essere estratto immediatamente dopo l'uscita dell'aereo o una caduta per gravità utilizzando un tradizionale kit di trazione stile G-11 con un cordino di trazione standard.

Il sistema DRAGONFLY è stato sviluppato dal team JPADS ACTD del Natick Soldier Center Esercito americano in collaborazione con Para-Flite, lo sviluppatore del sistema frenante; Warrick & Associates, Inc., sviluppatore di AGU; Robotek Engineering, un fornitore di avionica; e Draper Laboratory, sviluppatore del software GN&C. Il programma è iniziato nel 2003 e i test di volo del sistema integrato sono iniziati a metà del 2004.

Sistema di lancio aereo guidato conveniente (AGAS)

Il sistema AGAS di Capewell e Vertigo è un esempio di JPADS con paracadute rotondo controllato. AGAS è uno sviluppo congiunto tra l’appaltatore e il governo degli Stati Uniti iniziato nel 1999. Utilizza due attuatori nell'AGU, che sono posizionati in linea tra il paracadute e il contenitore del carico, e che azionano le bretelle opposte del paracadute per controllare il sistema (cioè la planata del sistema del paracadute). Le quattro barre montanti possono essere azionate singolarmente o in coppia, fornendo otto direzioni di controllo. Il sistema necessita di un profilo accurato dei venti che incontrerà sull'area di rilascio. Prima del rilascio, questi profili vengono caricati nel computer di bordo dell'AGU come traiettoria pianificata che il sistema "segue" durante la discesa. Il sistema AGAS è in grado di regolare la propria posizione utilizzando delle linee fino al punto di contatto con il terreno.

Atair Aerospace ha sviluppato il sistema ONYX nell'ambito di un contratto SBIR Fase I dell'esercito americano per carichi di 75 libbre e ha ridimensionato ONYX per raggiungere una capacità di carico di 2.200 libbre. Il sistema di paracadute orientabile ONYX da 75 libbre divide la guida e l'atterraggio morbido tra due paracadute, con un guscio di guida autogonfiabile e un paracadute balistico rotondo che si apre sopra il punto di ritrovo. Il sistema ONYX ha recentemente incluso un algoritmo di herding che consente l’interazione in volo tra i sistemi durante i lanci di massa.

Sistema di consegna autonomo per piccolo parapendio SPADES (Small Parafoil Autonomous Delivery System)

SPADES è stato sviluppato dall'azienda olandese in collaborazione con il Laboratorio aerospaziale nazionale di Amsterdam, con il supporto del produttore francese di paracadute Aerazur. Il sistema SPADES è progettato per la consegna di merci di peso compreso tra 100 e 200 kg.

Il sistema è composto da un paracadute da 35 m2, un'unità di controllo con computer di bordo e un container di carico. Può essere lanciato da un'altitudine di 30.000 piedi con una distanza massima di 50 km. È controllato autonomamente utilizzando il GPS. La precisione è di 100 metri in caso di caduta da 30.000 piedi. SPADES con paracadute da 46 m2 trasporta carichi di peso compreso tra 120 e 250 kg con la stessa precisione.

Sistemi di navigazione in caduta libera

Diverse aziende stanno sviluppando dispositivi di navigazione personali. sistemi ausiliari gocce d'aria. Sono progettati principalmente per lanci ad alta quota con apertura immediata del paracadute HAHO (high-altitude high opening). HAHO è una caduta ad alta quota con un sistema di paracadute schierato all'uscita dell'aereo. Si prevede che questi sistemi di navigazione a caduta libera saranno in grado di guidare le forze speciali verso i punti di atterraggio desiderati in condizioni meteorologiche avverse e massimizzeranno la distanza dal punto di rilascio. Ciò riduce al minimo il rischio di rilevamento da parte dell'unità d'invasione e la minaccia per l'aereo di consegna.

Il sistema di navigazione a caduta libera del Corpo dei Marines/Guardia Costiera è passato attraverso tre fasi di prototipazione, tutte fasi con ordini diretti da parte del Corpo dei Marines degli Stati Uniti. La configurazione attuale è la seguente: un GPS civile completamente integrato con antenna, AGU e display in un alloggiamento aerodinamico montato sul casco del paracadutista (prodotto da Gentex Casco Systems).

EADS PARAFINDER fornisce al paracadutista militare in caduta libera capacità di deflessione laterale e verticale migliorate (ovvero spostamento dal punto di atterraggio del carico di caduta) per raggiungere il suo obiettivo primario o fino a tre bersagli alternativi in ​​qualsiasi ambiente. Il paracadutista mette l'antenna GPS montata sul casco e l'unità processore sulla cintura o in tasca; l’antenna fornisce informazioni al display montato sul casco del paracadutista. Il display montato sul casco mostra al paracadutista la direzione attuale e quella desiderata, che si basa sul piano di atterraggio (ad esempio correnti d'aria, punto di rilascio, ecc.), sull'altitudine attuale e sulla posizione. Il display fornisce anche segnali di controllo consigliati che indicano quale linea tirare per virare verso un punto tridimensionale nel cielo lungo la linea del vento balistico generata dal pianificatore di missione. Il sistema dispone di una modalità HALO che guida il paracadutista al punto di atterraggio. Il sistema viene utilizzato anche come strumento di navigazione per il saltatore in atterraggio per guidarlo al punto di ritrovo del gruppo. È inoltre progettato per l'uso in condizioni di scarsa visibilità e per massimizzare la distanza dal punto di salto al punto di atterraggio. La visibilità limitata potrebbe essere dovuta a maltempo, vegetazione fitta o durante i salti notturni.

Conclusioni

Dal 2001, i lanci aerei di precisione si sono sviluppati rapidamente e probabilmente diventeranno sempre più comuni nelle operazioni militari nel prossimo futuro. Il lancio di precisione è un requisito ad alta priorità a breve termine nella lotta al terrorismo e un requisito LTCR a lungo termine all'interno della NATO. Gli investimenti in queste tecnologie/sistemi nei paesi della NATO sono in aumento. La necessità di lanci aerei di precisione è chiara: dobbiamo proteggere i nostri equipaggi e gli aerei da trasporto consentendo loro di evitare minacce a terra mentre consegnano rifornimenti, armi e personale proprio su un campo di battaglia ampiamente disperso e in rapido cambiamento.

Una migliore navigazione degli aerei tramite GPS ha aumentato la precisione dei lanci, mentre le previsioni meteorologiche e le tecniche di misurazione diretta forniscono informazioni meteorologiche significativamente più accurate e di alta qualità agli equipaggi e ai sistemi di pianificazione delle missioni. Il futuro dei lanci di precisione si baserà su sistemi di lancio efficienti, controllati, dispiegabili ad alta quota, guidati da GPS, che sfruttano capacità avanzate di pianificazione della missione e possono fornire quantità precise di logistica al soldato a un costo accessibile. La capacità di fornire rifornimenti e armi ovunque, in qualsiasi momento e in quasi tutte le condizioni atmosferiche diventerà una realtà per la NATO nel prossimo futuro. Alcuni dei sistemi nazionali disponibili e in rapido sviluppo, compresi quelli descritti in questo articolo (e altri simili), sono attualmente utilizzati in numero limitato. Ulteriori miglioramenti, miglioramenti e aggiornamenti di questi sistemi possono essere previsti nei prossimi anni, poiché l’importanza di fornire materiali sempre e ovunque è fondamentale per tutte le operazioni militari.

Utilizzo: l'invenzione riguarda la tecnologia aeronautica, in particolare i sistemi di paracadute controllati con piattaforme per la consegna di vari carichi in aree difficili da raggiungere in caso di catastrofi naturali, incidenti, salvataggio geologico e lavori di esplorazione. Il sistema garantisce un accurato atterraggio del carico e una ridotta perdita di carico, e consente inoltre di utilizzare il sistema in diversi momenti della giornata e in diverse condizioni meteorologiche. L'essenza dell'invenzione: il sistema di paracadute contiene un paracadute planante, un sistema di imbracatura, una piattaforma di carico e un contenitore di controllo della linea del paracadute. Il controllo viene effettuato dall'unità di comando creando sovraccarichi di controllo stringendo le linee sulla base dell'analisi delle informazioni sul faro situato nel luogo di atterraggio del carico. L'analisi delle informazioni viene effettuata da un'unità di rilevamento situata sulla piattaforma di carico, collegata ad un'unità di comando, un'uscita della quale è collegata all'unità di controllo, e l'altra uscita è collegata tramite feedback all'unità di rilevamento. 3 malato.

L'invenzione riguarda la tecnologia aeronautica, in particolare i sistemi di paracadute controllati con piattaforme per la consegna di vari carichi in aree difficili da raggiungere in caso di catastrofi naturali, incidenti, salvataggio geologico e lavori di esplorazione. Sono noti sistemi di paracadute planante controllato (PS) che presentano diverse soluzioni per il controllo dei parametri aerodinamici del paracadute, ad esempio tiranti, masse di lancio, ecc. È noto un sistema di paracadute planante per il trasporto di un carico utile, che contiene un paracadute in la forma di un'ala, un sistema di sospensione del paracadute da carico, nonché un'unità di controllo della linea del paracadute per modificare lo stato dell'ala e la traiettoria di volo. Questo progetto, come altri sistemi noti, non è sufficientemente efficiente e non garantisce un atterraggio accurato del carico, il che porta a significative perdite di carico. Il sistema di paracadute controllato proposto per la consegna del carico contiene un paracadute planante, un sistema di imbracatura, una piattaforma di carico e un contenitore di controllo della linea del paracadute. Sulla piattaforma di carico è inoltre alloggiata un'unità di rilevamento del faro con un dispositivo di elaborazione delle informazioni e un'unità per la generazione di comandi di controllo (unità di comando), in cui l'uscita dell'unità di rilevamento è collegata all'ingresso dell'unità di controllo di comando, una delle cui uscite è collegata a il contenitore di controllo e l'altra uscita è collegata tramite feedback all'unità di rilevamento. Con l’aumento del numero di situazioni di emergenza, come l’incidente di Chernobyl, i naufragi, i terremoti, l’emergere di conflitti armati locali (Jugoslavia, Armenia, Abkhazia), quando è necessario consegnare cibo, medicine e attrezzature di soccorso alle persone in difficoltà aree da raggiungere, il compito di consegnare con precisione le merci in un'area strettamente delimitata o in un sito di dimensioni limitate, un'area di una città, il ponte di una nave, ecc., a volte in condizioni meteorologiche difficili (vento, vento). temporale, notte). Questi problemi vengono risolti utilizzando l'invenzione proposta, secondo la quale le modifiche ai parametri aerodinamici del paracadute vengono effettuate sulla base dell'analisi delle informazioni sul faro situato nel luogo di atterraggio del carico. L'analisi delle informazioni e la generazione dei comandi di controllo vengono eseguite da un'unità di rilevamento e da un'unità di comando secondo un determinato programma operativo. A seconda della presenza di un faro di un tipo o dell'altro sul sito di atterraggio, sulla piattaforma viene installato il tipo di sensore corrispondente, realizzato in una versione modulare. Possono essere utilizzati sensori beacon basati su vari principi fisici, oppure funzionanti sul contrasto termico, oppure combinati. La rilevazione tramite faro può essere effettuata mediante mezzi di rilevazione passivi, attivi (utilizzando sistemi di emissione e ricezione del segnale) o mezzi semiattivi (con illuminazione tramite faro). L'uso di un sistema di paracadute che praticamente punta al faro consente di ottenere una precisione di atterraggio del carico di 5-150 m a seconda delle condizioni di utilizzo, ridurre le perdite di carico fino al 20% e anche utilizzare il sistema a diversi momenti della giornata e in diverse condizioni atmosferiche. Nella fig. 1 mostra la sequenza di funzionamento del sistema di paracadute controllato; nella fig. 2 mostra uno schema a blocchi del sistema; nella fig. 3 schema dell'unità di rivelazione per la portata IR. Il sistema di paracadute controllato (PS) contiene un paracadute planante 1, una piattaforma di carico, un contenitore di controllo dell'imbracatura 2, un'unità di rilevamento 3 installata sulla piattaforma di carico e un'unità di comando 4 per generare comandi di controllo. Il sistema utilizza un paracadute controllato in serie sotto forma di ala, ad esempio UPG-0.1 o PO-300, e una piattaforma seriale per posizionare il carico, dotata di elementi ammortizzanti per attenuare l'impatto all'atterraggio. Il contenitore di controllo viene utilizzato anche come seriale e comprende una fonte di alimentazione e un'unità di controllo costituita da un azionamento meccanico di imbracature con motori elettrici e amplificatori di potenza. L'unità di rilevamento è diversa per le diverse gamme di lunghezze d'onda; per la gamma IR può contenere un sensore beacon IR, che rappresenta un dispositivo di tracciamento giroscopico con un'unità elettronica, un meccanismo di pompaggio e un'unità di accelerazione del rotore del giroscopio di tracciamento. Il dispositivo di localizzazione giroscopico allinea continuamente l'asse ottico della lente del sensore del faro, che percepisce la radiazione infrarossa, con la direzione verso il faro. Il sensore beacon genera un segnale di controllo proporzionale alla velocità angolare della linea di vista e contiene (Fig. 3) un dispositivo ricevente 5, un'unità elettronica 6, un dispositivo logico 7, un'unità di correzione 8, un dispositivo di scansione 9 e un dispositivo di appoggio 10. Il blocco di comando 4 contiene elementi standard: un rilevatore di rilevamento di fase, un calcolatore della differenza del segnale di rilevamento, un contatore di zero del rilevamento, un interruttore di correzione e un dispositivo per la generazione di comandi di controllo e può essere implementato su un microprocessore. Il processo di controllo e lancio del sistema di paracadute verso il faro può essere rappresentato sotto forma delle seguenti fasi: lancio del sistema nell'area verticale locale fino al punto di posizionamento del faro con 2 passaggi sopra il faro riportando il sistema in rotta da; segnale luminoso dopo il primo rilevamento. Selezione dei parametri ottimali per la pianificazione del PS e la virata verso il faro; avvicinando il sistema al faro lungo una traiettoria con un angolo di pianificazione ottimale rispetto al piano terra. Il sistema funziona come segue. A seconda della presenza di un faro di un tipo o dell'altro sul sito di atterraggio, sulla piattaforma viene installata un'unità di rilevamento corrispondente, realizzata in una versione modulare, ad esempio, funzionante nella gamma degli infrarossi. Il pilota porta l'aereo (elicottero) nell'area del disastro ed effettua la designazione preliminare del bersaglio. Il rilascio di un sistema di paracadute con una piattaforma di carico viene effettuato attraverso il portello di carico del vettore con qualsiasi metodo noto, ad esempio utilizzando un trasportatore. Dopo la stabilizzazione del PS, la modalità di ricerca e rilevamento del radiofaro inizia scansionando la superficie sottostante in una spirale discendente finché il radiofaro non viene rilevato e catturato. La legge per la ricerca di un faro è determinata dalla condizione di ispezionare la superficie sottostante senza perdere un angolo solido, tenendo conto della deriva del vento. Durante la scansione, le informazioni sul beacon vengono inviate al dispositivo ricevente 5 del sensore beacon, situato sul rotore del dispositivo di localizzazione giroscopico. Nel blocco 6, le informazioni ricevute vengono analizzate e viene presa una decisione sulla presenza di un faro. Quindi il segnale viene amplificato in potenza e inviato al dispositivo logico 7. Se il beacon viene rilevato, il segnale attraverso il blocco 8 sotto forma di segnale di correzione entra nel dispositivo ricevente 5 del sensore beacon e il sensore passa alla modalità di tracciamento. Se il radiofaro non viene rilevato, avviene un'ulteriore scansione della superficie sottostante: le informazioni provenienti dal dispositivo di scansione 9 attraverso il dispositivo logico 7 entrano nel blocco 6, dove vengono elaborate le informazioni ricevute nelle fasi successive di scansione. Per evitare false catture del faro, il sistema di paracadute deve passare sopra il faro due volte. Nel momento in cui il sistema passa sopra il radiofaro, viene attivato per la prima volta il contatore di rilevamento 10, in base al cui segnale viene generato un comando di controllo dell'imbracatura nel blocco di comando 4, che viene trasmesso al contenitore di controllo 2, mentre il controllo della velocità angolare della linea di mira viene disattivata e il PS comincia a girare di 360° allontanandosi dal faro O. Dopo aver completato una virata di 360°, il PS vola dirigendosi verso il faro fino al secondo passaggio sul bersaglio. Nelle sezioni di svolta PS il controllo viene effettuato dall'angolo di rilevamento e nelle sezioni di pianificazione dalla velocità angolare della linea di vista. Nel momento in cui il contatore 10 registra la direzione del secondo passaggio sopra il faro, entrambe le linee di controllo vengono tese per accelerare la discesa del sistema e raggiungere un determinato angolo di rilevamento ottimale per la pianificazione verso il faro. Dopodiché c'è una svolta per dirigersi verso il faro. Il momento di svolta è determinato dall'entità del segnale di rilevamento nel sistema di coordinate associato. Terminata la svolta verso il faro inizia la fase di puntamento al faro. Il controllo viene effettuato utilizzando due componenti del segnale di correzione U ku e U kz. Il vettore velocità del PS è sempre diretto lungo la linea di vista del faro. Poiché lo scivolamento avviene controvento, la qualità aerodinamica del PS cambia a causa del simultaneo serraggio e allentamento di entrambe le linee e quindi cambia la direzione del vettore velocità del sistema nel piano verticale locale. Pertanto, il controllo nel piano verticale locale viene eseguito in base alla fase del segnale di correzione U ku stringendo o allentando simmetricamente le linee di controllo, e il controllo nel piano di massa viene eseguito in base alla fase del corrispondente segnale di correzione U kz stringendo o allentando una delle linee da essi in una posizione simmetrica in misura limitata. Per ottenere un atterraggio morbido, in base al segnale dell'altimetro situato sulla piattaforma, ad una certa altezza, entrambe le linee di controllo vengono tese alla lunghezza ottimale. Per evitare che il carico cada nel fuoco quando viene utilizzato come faro, il blocco di comando 4 è dotato di un circuito di compensazione. Prove effettuate e modellazione matematica ha confermato l’efficacia del sistema nel raggiungimento dei risultati sopra indicati.