• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Andra
    Predator Drone:A Pioneering Force in Modern Warfare
    UAV (Unmanned Aerial Vehicle) tillåter militär personal att engagera sig i strid och spaning samtidigt som de håller piloterna milsvida bort från stridens tjocka. Riccardo Niccoli/Stocktrek Image / Getty Images/Stocktrek Images

    Militära befälhavare använder taktik och strategi i strid för att tillfoga så mycket skada på fienden samtidigt som de försöker riskera så lite personal och resurser som möjligt. Denna princip var kärnan i utvecklingen av RQ-1 och MQ-1 Predator Unmanned Aerial Vehicle, vanligtvis kallad Predator drönare.

    Dessa högteknologiska flygplan – kontrollerade av en besättning vid ett markkontrollsystem mil bort från stridsfarorna – var kapabla till spaning, strid och stödroller i de hårigaste striderna. I värsta fall, om Predator drönaren förlorades i strid, kunde militär personal helt enkelt "knäcka en annan ur lådan" och få den upp i luften inom kort – och det är utan trauman från offer eller fångar som normalt är förknippade med att ett flygplan går ner.

    Låt oss ta en titt på Predator UAV:s flygsystem, sensorer, vapen och besättning, och hur militären använde dessa drönare för att hålla personal säkrare både i luften och på land.

    Innehåll
    1. Vad var rovdjursdrönaren?
    2. Typer av rovdjursdrönare
    3. Under huven
    4. En titt inuti rovdjuret
    5. Spion in the Sky
    6. I strid
    7. Predator Utility
    8. Bakom ratten
    9. På väg
    10. Framtiden

    Vad var Predator Drone?

    Predator-drönaren, officiellt känd som MQ-1 Predator, var ett obemannat flygfarkost (UAV) utvecklat av General Atomics. Det fjärrstyrda flygplanet användes främst av det amerikanska flygvapnet, flottan och andra allierade styrkor för olika ändamål, främst inriktade på spaning, övervakning och målförvärv.

    En av dess utmärkande egenskaper var fjärrstyrning. De fjärrstyrda flygplanssystemen manövrerades från markkontrollstationer, vilket gjorde det möjligt för operatörer att styra och styra drönaren från en säker plats, ofta tusentals mil bort från där flygplanet fysiskt befann sig.

    Noterbart är att drönaren fick betydande erkännande för sitt engagemang i väpnade, obemannade flyguppdrag i Afghanistan och Irak under de tidiga apter.

    Drönarens primära uppdrag var att samla in underrättelser genom övervaknings- och spaningsuppgifter. Utrustad med avancerade kameror och sensorer kan Predator tillhandahålla realtidsbilder och data till militär personal på marken. Vissa varianter, som MQ-1C Grey Eagle, var beväpnade med missiler och annan ammunition, vilket gjorde det möjligt för dem att utföra precisionsangrepp mot markmål.

    Predator var också känd för sin förmåga att förbli luftburen under långa perioder, vilket gjorde den lämplig för övervakningsuppdrag som krävde förlängda slarvtider. Flygplanet var också mångsidigt och fyllde olika roller, inklusive gränssäkerhet, insatser mot terrorism och stöd till marktrupper i konfliktområden.

    Utöver militära tillämpningar fann den också användning i civila sammanhang, såsom gränsövervakning, katastrofinsatser och miljöövervakning.

    Efter decennier av tjänst pensionerades Predator-flottan officiellt 2018. Den efterträddes av mer avancerade UAV:er som MQ-9 Reaper, som erbjuder liknande kapacitet men med förbättrad prestanda och vapen.

    Typer av rovdjursdrönare

    Dessa Predator-flygplan har använts av USA och dess allierade för ett brett utbud av militära och säkerhetstillämpningar, inklusive underrättelseinsamling, övervakning, spaning och riktade attacker.

    1. MQ-1 Predator :Den ursprungliga Predator-drönaren utvecklades för spaning, övervakning och målinsamling. Den var utrustad med kameror och sensorer och kunde beväpnas med AGM-114 Hellfire-missiler för precisionsangrepp. MQ-1 Predator har tagits bort från aktiv tjänst.
    2. MQ-1B Predator :Denna uppgraderade version av den ursprungliga MQ-1 innehöll förbättrade flygelektronik och kommunikationssystem. Den användes för underrättelse-, övervaknings- och spaningsuppdrag (ISR) och beväpnade med Hellfire-missiler. MQ-1B Predator har tagits i pension.
    3. MQ-1C Grey Eagle :Denna större och mer avancerade variant av Predator designades för längre uthållighet och ökad nyttolastkapacitet. MQ-1C Grey Eagle har använts för ett brett utbud av uppdrag, inklusive spaning, övervakning och stridsoperationer.
    4. MQ-9 Reaper :Även känd som Predator B, Reaper är en större och mer kapabel efterträdare till MQ-1 Predator. Den är beväpnad med en mängd olika ammunition, inklusive Hellfire-missiler och precisionsstyrda bomber.
    5. MQ-9B SkyGuardian :En vidareutveckling av MQ-9 Reaper, MQ-9B SkyGuardian är designad med förbättrad uthållighet och autonoma möjligheter. Den är avsedd för både militära och civila tillämpningar, inklusive gränsövervakning, sjöpatrullering och katastrofinsatser.
    6. SeaGuardian :Baserat på MQ-9B SkyGuardian, är SeaGuardian designad för sjöövervakning och patrulluppdrag, vilket gör den lämplig för övervakning av kustregioner och maritima gränser.
    7. MQ-20 Avenger :En jetdriven smygdrönare, till skillnad från de propellerdrivna tidigare Predator-varianterna. Avenger erbjuder högre hastighet och smygkapacitet, vilket gör den lämplig för både spanings- och strejkuppdrag.

    Under huven

    Predator UAV, även känd som MQ-1 Predator, var en medelhöjd, långdistansflygplan som fungerade ungefär som alla andra småplan.

    Låt oss ta en titt under den pensionerade Predator-drönarens huva. En Rotax 914, fyrcylindrig, fyrtaktsmotor på 101 hästkrafter — samma motortyp som vanligtvis används på snöskotrar — vände på huvuddrivaxeln. Drivaxeln roterade Predatorns tvåbladiga skjutpropeller med variabel stigning.

    Den bakmonterade propellern gav både driv och lyft. Fjärrpiloten ändrade stigningen på bladen för att öka eller minska höjden på planet, vilket kunde nå hastigheter på upp till 135 mph (120 kts).

    Ytterligare lyft från flygplanets 48,7 fot (14,8 meter) vingspann tillät Predator att nå höjder på upp till 25 000 fot (7 620 meter). Den smala flygkroppen och inverterade V-stjärtar hjälpte flygplanet med stabilitet, och ett enda roder under propellern styrde farkosten.

    Flygkroppen på Predator var en blandning av kol- och kvartsfibrer blandade i en komposit med Kevlar. Under flygkroppen stöddes flygplanet av ett Nomex-, skum- och trälaminat som pressades ihop i lager.

    Mellan varje lager av laminat klämdes ett robust tyg in för att ge isolering till inre komponenter. Strukturens ribbarbete byggdes av en kol-/glasfibertejp och aluminium. Sensorhuset och hjulen var också av aluminium.

    Vingarnas kanter var av titan och prickade med mikroskopiska gråthål som gjorde att en etylenglykollösning kunde sippra ut ur inre reservoarer och bryta is som bildades på vingarna under flygningen.

    Mekaniska system

    Predator-UAV:n använde mekaniska system som är helt klara. En start/generator på 3 kilowatt försörjde farkostens elektronik med ström; detta kompletterades med hjälpbatteri. Bränsletankar fram och bak inrymde gummerade bränsleblåsor som var lätta att fylla genom gaslocken som är placerade överst på flygkroppen.

    En operatör startade motorn genom att fästa navelsträngen på en Starter/Ground Power Cart till flygplanets startkontrollkontakt, placerad i markpanelen på utsidan av planet. En operatör stoppade motorn genom att trycka på en avstängningsknapp precis bakom en av vingarna på sidan av planet.

    För motorn

    • Predators två bränsletankar kombinerade transporterade upp till 600 pund (272 kg) 95-oktanigt till 100-oktanigt flygplansmotorbränsle.
    • Predator använde 7,6 liter (2 gallon) standardmotorolja för smörjning.
    • Förutom ventilering användes konventionellt frostskyddsmedel för bilar för att kyla motorn.
    • Två 8-pund (3,6 kg), 14-amp-timmars Ni-Cad-batteripaket inrymdes i flygkroppen för reservkraft om motorn eller generatorn skulle sluta fungera.

    En titt inuti Predator

    [ingen bildtext] Bild med tillstånd från AFCESA

    Som ett flygplan var Predator UAV lite mer än ett superfint, fjärrstyrt plan. Men denna enkla design lämpade sig väl för Predators avsedda funktioner. Nedan, kolla in placeringen av komponenter:

    1. Synthetic Aperture Radar (SAR) Antenn
    2. Tröghetsnavigeringssystem/GPS
    3. Ku-Band satellitkommunikationsantenn
    4. Videokassettinspelare
    5. GPS-antenner (vänster och höger)
    6. APX-100 Identifieringsvän- eller fiendetransponder
    7. Ku-Band Satellite Communications Sensor Processor Modem Montage
    8. C-band övre rundstrålande antennfäste
    9. Framåtriktad bränslecellsenhet
    10. Aktre bränslecellsenhet
    11. Accessory Bay
    12. Kylfläkt för motor
    13. Oljekylare/radiator
    14. 914F-motor
    15. Svansservo (vänster och höger)
    16. Batterienhet #2
    17. Strömförsörjning
    18. Batterienhet #1
    19. Back för bakre utrustning
    20. Sekundär kontrollmodul
    21. Synthetic Aperture Radar Processor/AGM-114 Electronics Assembly
    22. Primär kontrollmodul
    23. Front Bay Avionics-bricka
    24. ARC-210-mottagare/sändare
    25. Flight Sensor Unit
    26. Videokodare
    27. Avisningskontroll
    28. Elektrooptisk/infraröd sensor/AN/AAS-52(V)1 elektronikenhet
    29. Front Bay Lastfack
    30. Isdetektor
    31. Synthetic Aperture Radar (SAR) mottagare/sändare
    32. Nose Camera Montage

    I nästa avsnitt ska vi se hur detta anspråkslösa flygplan använde sina speciella egenskaper för att luta balansen i striden.

    Spion in the Sky

    RQ-1 använde en uppsättning näskameror för att "se" på uppdrag. Foto med tillstånd från U.S. Air Force

    RQ-1 var spaningsversionen av Predator UAV. Bokstaven "R" är det amerikanska försvarsdepartementets signatur för ett flygplan avsett för spaning. "Q" är en beteckning för obemannade eller automatiserade vapen eller fordon.

    Den enkla och lätta designen av Predator-kroppen gjorde att den kunde bära en nyttolast på upp till 450 pund (204 kg) utöver vikten av dess 100-gallon (378,5-liters) bränsletank.

    Den här stora bränsletanken och den fina gassträckan som Predatorns låga vikt ger var stora tillgångar för ett spaningsflygplan. Predator kunde stanna i luften och övervaka fiendens positioner i upp till 24 timmar, fulladdad.

    RQ-1 hade också en del otroligt sofistikerad övervakningsutrustning.

    En flygman rengör linspiloterna som användes för att flyga MQ-1 Predator. Foto med tillstånd från U.S. Air Force
    • Noskamera i fullfärg som piloten använde främst för att navigera båten
    • Kamera med variabel bländare (liknar en traditionell TV-kamera) som fungerade som Predators huvuduppsättning "ögon"
    • Infraröd kamera med variabel bländare för visning i svagt ljus och nattetid
    • Synthetic aperture radar (SAR) för att se genom dis, moln eller rök

    Varje kamera i planets framåtgående bank kunde producera full-motion video och stillbildsradarbilder.

    RQ-1 gav realtidsbilder av fiendens position till en kommandopost långt innan de första trupperna eller fordonen anlände. Denna typ av information gjorde det möjligt för fältbefälhavare att fatta snabba och informerade beslut om truppplacering, rörelser och fiendens kapacitet.

    Naturligtvis var den största fördelen med att använda Predator att den hade alla fördelar med en traditionell spaningssortie utan att någonsin utsätta piloten för en fientlig miljö.

    I strid

    En Predator MQ-1 kommer in för att landa efter att ha avfyrat en av sina Hellfire-missiler. Foto med tillstånd från U.S. Air Force

    Det enda bättre än att ha ett robotflygplan som hjälper styrkor att fatta beslut om hur man ska utkämpa en strid är att låta ett robotflygplan faktiskt utkämpa striden för dig.

    Det var där Predator UAV MQ-1 Hunter/Killer kom in i bilden – genom att ersätta kamerauppsättningen med Multispectral Targeting System (MTS) och ladda Predator med två Hellfire-missiler förvandlades denna slagfältsspotter till en dödlig automatiserad kombattant.

    "M" i MQ-1 är försvarsdepartementets beteckning för multipurpose flygplan; genom att lägga till MTS- och Hellfire-missilerna till Predator blev det verkligen ett multifunktionellt stridsflygplan.

    MTS inkluderade AGM-114 Hellfire missilmålsystem, elektrooptiskt infrarött system, laserdesignator och laserbelysning. Alla dessa komponenter gav Predator och dess operatörer flera sätt att skaffa sig ett mål i vilken stridsmiljö som helst.

    Predator avfyrade en laser eller infraröd stråle från MTS-bollen som låg nära planets nos. Denna laser användes på två sätt:

    • Strålen skulle landa på målet och pulsera för att locka lasersökarna i slutet av varje Hellfire-missil.
    • Omborddatorn använde strålen för att göra beräkningar om bana och avstånd.

    Sensorer som ingår i MTS beräknade också vindhastighet, riktning och andra slagfältsvariabler för att samla all denna data till en skjutlösning. Denna process var känd som "måla målet."

    När ett mål väl målats kunde MQ-1 släppa lös sina egna missiler för att förstöra målet eller skicka skjutlösningen till andra flygplan eller markstyrkor så att de kunde förstöra det.

    Predator Utility

    [ingen bildtext] Foto med tillstånd från U.S. Air Force

    Effektiviteten på slagfältet hos MQ-1 testades i flera konflikter, inklusive de i Afghanistan, Bosnien, Kosovo, Irak och Jemen.

    Predators har flugit in i strid tillsammans med bemannade stridsflygplan, gett luftstöd till markstyrkor och angripit områden där fiendens luftförsvar inte var helt undertryckt.

    De skulle också kunna användas i områden som traditionellt är för farliga för att skickas i bemannade flygplan, såsom öppna havsmiljöer eller biologiskt eller kemiskt förorenade miljöer. Och även laddad med MTS var Predator MQ-1 kapabel till effektiv spaning på slagfältet.

    Den kanske mest ökända användningen av stridsversionen av Predator var i smygande flygmord.

    Den 7 februari 2002 använde CIA en beväpnad Predator för att attackera och förstöra en konvoj av stadsjeepar som transporterade misstänkta al-Qaida-terrorister. Den 3 november 2002 använde CIA en Predator för att avfyra en Hellfire-missil in i en bil i Jemen, och dödade Qaed Senyan al-Harthi, al-Qaida-ledaren som tros vara ansvarig för bombningen av USS Cole.

    Även om denna tillämpning av Predator var sällsynt, skulle inget av dessa uppdrag ha varit möjligt med konventionella metoder, utan att riskera amerikanska truppers liv.

    Bakom ratten

    Predator UAV fjärrpilotstation Copyright © 2003 General Atomics Aeronautical Systems Inc.

    Enligt det amerikanska försvarsdepartementet, "The Predator [var] ett system, inte bara ett flygplan." Detta beror på det unika sättet Predators distribuerades och kontrollerades på.

    Ett fullt fungerande system bestod av fyra Predators (med sensorer), en markkontrollstation (GCS) som inrymmer piloterna och sensoroperatörerna och en Predator primär satellitlänkkommunikationssvit.

    På marken fanns tekniker och supportpersonal som normalt är förknippade med flygplan. Hela showen tog cirka 82 personer att köra framgångsrikt. Detta helt integrerade team kunde använda de fyra flygplanen för 24-timmarsövervakning inom en radie på 400 nautiska mil från markkontrollstationen.

    Predator kunde köra autonomt, utföra enkla uppdrag som spaning på ett program, eller under kontroll av en besättning. Besättningen på en enda Predator UAV bestod av en pilot och två sensoroperatörer. Piloten körde flygplanet med hjälp av en vanlig flightstick och tillhörande kontroller som överförde kommandon över en C-Band line-of-sight datalänk.

    När operationer var utanför C-bandets räckvidd användes en Ku-Band satellitlänk för att vidarebefordra kommandon och svar mellan en satellit och flygplanet. Ombord fick flygplanet order via ett L-3 Com satellitdatalänksystem. Piloterna och besättningarna använde bilderna och radarn från flygplanet för att fatta beslut om att kontrollera planet.

    Predatorflygare har beskrivit att styra flygplanet som att flyga ett flygplan medan de tittar genom ett sugrör. Detta var en stor förändring från att köra ett konventionellt flygplan från cockpit. Predatorpiloter var tvungna att lita på kamerorna ombord för att se vad som pågick runt planet. För besättningen var det en avvägning mellan nackdelen med begränsad sikt och det definitiva pluset med personlig säkerhet.

    Predatorflygare beskrev att lotsa flygplanet som att flyga ett flygplan medan de tittade genom ett sugrör. Copyright © 2003 General Atomics Aeronautical Systems Inc.

    På vägen

    Ett demonterat Predator lastat i en "kista" för transport. © 2003 General Atomics Aeronautical Systems Inc.

    En av de största sakerna med Predator-systemet var att det hela var helt transporterbart. Flygplanet kunde delas upp i sex delar och transporteras i en enorm låda kallad kistan, som innehöll:

    • Fuselage
    • Vingar
    • Svansytor
    • Landningsställ
    • Framdrivningssystemet
    • Två nyttolast/flygelektronikfack

    Den största komponenten i systemet var GCS, som hade hjul som gjorde att den kunde rullas på transporter. Predator primära satellitlänk bestod av en 20 fot (6,1 meter) parabolantenn och stödutrustning, som också kunde brytas ner.

    Kistan, GCS och satellitlänken fick alla plats i lastrummet på en C-130 Hercules eller C-141 Starlifter, vilket är hur de flyttades runt från uppdrag till uppdrag. Väl på plats kunde en besättning på fyra sätta ihop en enda Predator på mindre än åtta timmar.

    Flexibiliteten och lättheten att transportera in i systemet gjorde det möjligt för personal att snabbt distribuera ett helt Predator-system med fyra flygplan var som helst i världen.

    Framtiden

    [ingen bildtext] Foto med tillstånd från U.S. Air Force

    Under 2018 fattade den amerikanska militären det strategiska beslutet att pensionera de åldrande MQ-1 Predator-drönarna på grund av tekniska framsteg och förändrade uppdragskrav. Denna övergång präglades av introduktionen av MQ-9 Reaper, vilket innebär ett betydande steg i UAV-prestanda.

    MQ-9 Reaper gjorde sin debut i början av 2000-talet, vilket innebär en anmärkningsvärd förbättring jämfört med sin föregångare. Den har en högre maximal höjd, utökad uthållighet och en större nyttolastkapacitet, vilket utrustar den för att bära ett bredare utbud av sensorer och ammunition för ett brett utbud av uppdragsprofiler.

    Framför allt har Reaper förbättrad eldkraft, som kan placera ut en mängd olika ammunition, inklusive Hellfire-missiler och precisionsstyrda bomber, vilket gör den till en mångsidig plattform för både underrättelsetjänst, övervakning, spaning (ISR) och stridsuppdrag.

    Med sin utökade räckvidd kan Reaper täcka stora områden och upprätthålla station under långa perioder, en central förmåga för ISR- och strejkuppdrag. Införandet av avancerade kommunikationssystem förbättrade ytterligare förbindelser med markstationer och andra tillgångar. Dessutom är utvalda Reaper-varianter designade med smygfunktioner, vilket förbättrar deras överlevnadsförmåga i fientliga miljöer.

    Flera Reaper-varianter utvecklades för att tillgodose specifika uppdragskrav. Bland dessa är MQ-9A Reaper, den ursprungliga beväpnade versionen, och MQ-9B Reaper, med förbättrad uthållighet och autonoma möjligheter. Dessutom var MQ-9 SeaGuardian-varianten anpassad för sjöövervakning och patrulleringsuppgifter, inklusive kust- och sjögränsövervakning.

    Pensioneringen och ersättningen av MQ-1 Predators drevs av nödvändigheten att anpassa sig till framväxande hot och föränderliga krav från modern krigföring. Medan MQ-1 Predators spelade en avgörande roll i den tidiga eran av UAV-teknik, gjorde MQ-9 Reapers betydande tekniska framsteg i prestanda och eldkraft den till en mer mångsidig och kapabel plattform för samtida militära operationer.

    Med spridningen av fjärrstyrda och automatiserade stridsenheter tycks trenden inom militär teknik gå mot uppdrag som utförs av automatiserade krigare, med kontrollanter av kött och blod som kämpar säkert bakom datorterminaler.

    Den här artikeln har uppdaterats i samband med AI-teknik, sedan faktagranskad och redigerad av en HowStuffWorks-redaktör.

    Mycket mer information

    Relaterade HowStuffWorks-artiklar

    • Så fungerar ett amerikanskt spionplan
    • Så fungerar F-15
    • Så fungerar Apache-helikoptrar
    • Så fungerar mörkerseende
    • Så fungerar radar
    • Så fungerar satelliter
    • Vad är ett fjärrstyrt spionplan?

    Fler bra länkar

    • MQ-9 Reaper
    • Framtiden för drönarkrigföring
    • The Air Force Civil Engineer Support Agency
    • DefenseLINK:Predator-UAV bevisar sitt värde i krig mot terrorism
    • USAF Museum:General Atomics RQ-1 Predator
    • Wikipedia:RQ-1 Predator
    • CDI Terrorism Project:Frågor och svar om användningen av Predator i Operation Enduring Freedom
    • Space Daily:Jemen al-Qaida-attack verkar vara ett obemannat CIA-plans arbete - 4 november 2002



    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com