Jak drony wywróciły działania zbrojne do góry nogami

Zdjęcie: Getty Images/Jeffrey Markowitz

Kiedy drony zostały wynalezione - i jak się zmieniały na przestrzeni lat, by stać się narzędziami nadzoru powietrznego i bronią wojenną?

Wynalezienie w 1895 roku nadajnika i odbiornika radiowego przez włoskiego inżyniera Guglielmo Marconiego zapoczątkowało wyścig inżynierów w poszukiwaniu zastosowań nowej, rewolucyjnej technologii - w tym fal radiowych do kierowania samolotami.

"Marzenie o bezzałogowym pojeździe był od zawsze w sferze marzeń wielu inżynierów od czasu pierwszego wylotu Wrighta Flyera w 1903 roku - mówi Roger D.Conor, kurator w Narodowym Muzeum Lotnictwa w Waszyngtonie, D.C. " Wzrost bezzałogowyh samolotów i radia szedł łeb w łeb".

Ale fale radiowe były tylko początkiem. Poniżej znajdują się kluczowe kamienie milowe w ewolucji rozwoju dronów; cele wojskowe, które je napędzały, przełomowe technologie, które je umożliwiły - i turbulencje, które napotkali po drodze.

Dron Archibald Low's Aerial Target Drone

Nowa technologia: zdalnie sterowane radio

Cel: atak bombowy

Wady: niewiarygodne sygnały

Podczas I wojny światowej, brytyjski wynalazca Archibald Low nadzorował projekt o wysokim statusie, który miał na celu produkcję „ powietrznej torpedy”- lub sterowaną radiowo latającą bombę, która mogłaby zniszczyć załogi niemieckich U-Bootówi strącić ich Zeppeliny. Cesarstwo Niemieckie uważało go za takie zagrożenie, że dwukrotnie próbowało go zabić - eksplodującym cygarem, według Michaela J. Boyle'a, autora książki pt. Era dronów: Jak drony zmieniął oblicze wojny i czasów pokoju.

W marcu 1917 roku jednopłat Low'a, przypominający ważkę (nazwa "Aerial Target", miała na celu oszukać niemieckich szpiegów, kojarzących nazwę z ćwiczeniami strzeleckimi) wystartował po raz pierwszy. Sprężone powietrze wystrzeliło blaszano-drewniany samolot, którym przez krótki czas można było manewrować za pomocą pilota radiowego.

Według magazynu Flight (obecnie FlightGlobal), pierwszy samolot, wystrzelony podczas demonstracji dla najwyższego dowództwa armii i marynarki wojennej, rozbił się w błocie, co skłoniło jednego z majorów do narzekania: "Mogłem rzucić parasolem dalej". Silnik drugiego samolotu wyłączył się podczas pętli. Low wspominał również, że widział "duży tłum mosiężnych czapek uciekających w obawie o swoje życie". Zdziwiło mnie to na chwilę, dopóki z przerażającym trzaskiem AT nie wylądował trzy metry od miejsca, w którym siedziałem... ale poleciał i zadziałał".

Eksperci przypisywali awarie zawodności sygnałów radiowych i niestabilności statku.

Ale to osiągnięcie ostatecznie sprawiło, że Low został nazwany "ojcem drona".

Pierwszy masowo produkowane drony: Queen Bee, Radioplany

Nowa technologia: telemetrycznie łącząca w dół

Cel: celowanie w miejsca treningów

Wady: wrażliwy na działanie fal radiowych

Dron znalazł swoje pierwsze praktyczne zastosowanie wojskowe w 1934 roku, kiedy to brytyjska marynarka wojenna opracowała Queen Bee, bezpilotowy, sterowany radiowo dwupłatowiec de Havilland, który mógł być wykorzystywany jako tani latający cel do szkolenia strzelców przeciwlotniczych.  Zbudowano ponad 400 dwupłatowców z wypornego drewna świerkowego, które mogły latać na wysokości nawet 14 000 stóp.

W międzyczasie armia amerykańska zwróciła się do pilota z czasów I wojny światowej, gwiazdy Hollywood i producenta modeli samolotów sterowanych radarowo, Reginalda Denny'ego, o zbudowanie dronów do ćwiczeń wojskowych. Jego Radioplane OQ-2A - wystrzeliwany z katapulty i sterowany za pomocą skrzynki kontrolnej z ziemi - stał się pierwszym masowo produkowanym amerykańskim dronem. Jego następca, OQ-3, osiągał maksymalną prędkość 103 mil na godzinę. Zbudowano ich ponad 9 400.

Co sprawiło, że te drony odniosły sukces tam, gdzie Low zawiódł? Były zbudowane z tanich, jednorazowych materiałów, takich jak drewno, latały realistycznie i zostały zaprojektowane do wykonania jednego bardzo konkretnego zadania: pomocy strzelcom przeciwlotniczym w nauce zestrzeliwania szybko poruszających się samolotów wroga. Co najważniejsze, posiadały niezawodną technologię nadajników i odbiorników radiowych, która była obecnie produkowana masowo i miniaturyzowana. Na przykład w Queen Bee nowe łącza w dół były w stanie przesyłać dane, takie jak wysokość, z powrotem do pilota na ziemi lub w samolocie sterującym.

Zakłócenia radiowe spowodowały problemy dla Królowej Pszczół. W jednym z incydentów jej odbiornik odebrał program zespołu tanecznego nadawany przez Radio Paris i przekształcił jego sygnał w komendy akrobacyjne "zupełnie nieznane" Królewskim Siłom Powietrznym.

Drony kamikaze

Nowa technologia: system naprowadzania za pomocą kamery TV

Cel: atak bombowy

Wady: błędy mechaniczne, zakłócenia falami radiowymi

Armia USA nadal chciała zrobić z bezzałogowych samolotów broń. W czasie II wojny światowej zapakowali zużyte bombowce B-17 i B-24 materiałami wybuchowymi i przekształcili je w drony z nową technologią w środku: kamerami telewizyjnymi.

Początkowo do startu potrzebny był ludzki pilot (który następnie wyskakiwał na spadochronie), więc drony mogły być kierowane przez operatorów w samolotach latających w pobliżu, którzy kierowali dronami za pomocą prymitywnego, rozmytego obrazu telewizyjnego.

Jednak drony zazwyczaj nie trafiały w swoje cele lub były zestrzeliwane przez baterie przeciwlotnicze. Jedna z takich ofiar: Porucznik Joseph Kennedy Jr, najstarszy brat prezydenta Johna F. Kennedy'ego, zginął w akcji podczas pilotowania drona B-24, który przedwcześnie eksplodował, zanim on i jego drugi pilot zdążyli się uratować.

Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych wykorzystywała również telewizję do kierowania dwusilnikowymi dronami kamikadze o nazwie Interstate TDR, które były wystrzeliwane na Pacyfiku przez załogi naziemne, które przekazywały kontrolę samolotom w powietrzu. Kontroler w powietrzu naprowadzał następnie drona na cel, oglądając ekran z obrazem telewizyjnym z kamery umieszczonej w nosie drona.

Od lipca 1944 r. marynarka wojenna wystrzeliła 50 dronów TDR-1 przeciwko japońskim celom, w tym pozycjom przeciwlotniczym, mostom i lotniskom. Wiele z nich chybiło celu z powodu zakłóceń radiowych lub usterek mechanicznych. Ale 31 zaatakowało w obliczu ostrzału przeciwlotniczego bez strat w ludziach.

Drony testujące bomby typu A

Nowa technologia: naukowy sprzęt testujący

Cel: Zebranie danych dotyczących wybuchów atomowych

Wady: Awaria autopilota

Lipiec 1946 rok, na archipelagu wysp Bikini na południowym Pacyfiku, Stany Zjednoczone zdetonowały pierwszą bombę atomową od czasu wybuchu w Hiroszimie i Nagasaki rok wcześniej. Kilka minut później flota pozbawionych pilotów samolotów Grumman Hellcats i Boeing B-17 Flying Fortresses z czasów II wojny światowej wleciała bezpośrednio w chmury grzybów, aby przetestować poziom radioaktywności, donosiły gazety. Cała flota została "bezzałogowa" poprzez dodanie zestawu instrumentów sterowanych radiowo; B-17 zostały dodatkowo wyposażone w kamery telewizyjne.

Po raz pierwszy bomby i pistolety zostały zastąpione przez instrumenty, takie jak czerpaki i worki do zbierania powietrza, skrzynki filtracyjne, liczniki Geigera, kamery sterowane radiowo i elektroniczne instrumenty rejestrujące. Cel: pobranie próbek promieniowania w chmurze grzybów i zmierzenie jego wpływu na sam samolot.

Wykorzystanie samolotów bezzałogowych zakończyło się sukcesem. Drony przeleciały przez chmurę grzybów, gdzie było zbyt niebezpiecznie dla ludzi. Bezzałogowe Hellcaty zostały po raz pierwszy wystrzelone z katapulty z lotniskowca i tylko jeden z nich nie powrócił, gdy jego elementy sterujące zawiodły przed testem. Jeśli chodzi o bezzałogowe B-17, "wszystkie starty, loty i lądowania" odbyły się po raz pierwszy bez pilotów, a samoloty ukończyły swoje misje bez znaczących incydentów, zgodnie z oficjalnym historykiem misji o kryptonimie Operacja Crossroads.

6 sierpnia 1946 r. dwa powracające do Stanów Zjednoczonych drony B-17 ustanowiły rekord najdłuższego lotu bezzałogowego, pokonując 2 174 mile z Hawajów do Kalifornii. New York Times przewidywał "wojny na przyciski" w powietrzu.

Drony celownicze i szpiegowskie z napędem odrzutowym

Nowa technologia: kamery o wyższej rozdzielczości

Cel: praktyka namierzania, nadzór, rozdawanie ulotek propagandowych i wabików

Wady: Wrażliwy na myśliwce wroga i ostrzał przeciwlotniczy. Krótki zasięg i mały udźwig.

Przypominający rekina, rakieta Ryan Firebee, to jeden z pierwszych dronów z napędem odrzutowym, był również jednym z pierwszych dronów docelowych zaprojektowanych dla nowej ery rakiet i odrzutowców. Zdolny do wystrzeliwania z ziemi lub z samolotu w locie, był wykorzystywany do opracowywania pocisków ziemia-powietrze i szkolenia pilotów latających myśliwcami wyposażonymi w pociski rakietowe. Oblatany po raz pierwszy w 1951 roku, Firebee I stał się jednym z najbardziej udanych dronów w historii - zbudowano ich ponad 6500.

W 1960 roku Gary Powers został zestrzelony pociskiem ziemia-powietrze podczas lotu samolotem szpiegowskim U-2 nad Związkiem Radzieckim. Dwa lata później Rudolf Anderson, Jr. zginął, gdy jego samolot szpiegowski U-2 został zestrzelony podczas lotu zwiadowczego nad Kubą. Wszystkie te incydenty przyspieszyły wysiłki zmierzające do zamontowania wysokiej jakości kamer na dronach, aby mogły być one wykorzystywane do skutecznego nadzoru.

"Pod koniec lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku pojawiła się duża potrzeba umieszczenia kamer na pokładzie tych dronów Firebee, ponieważ armia amerykańska chciała mieć własne możliwości zwiadowcze niezależne od sił powietrznych" - mówi Connor. "Ale to przyspieszyło po Kubańskim Kryzysie Rakietowym... Niebezpieczeństwo U-2 jest głównym wydarzeniem, które przyczyniło się do rozwoju dronów obserwacyjnych".

Dwa lata później dron zwiadowczy Ryan Lightning Bug z napędem odrzutowym wykonał swój pierwszy lot. Drony Ryan, takie jak te, oszukiwały obronę powietrzną (jedną z innowacji była farba pochłaniająca radar), zrzucały ulotki propagandowe, podsłuchiwały komunikację wroga i działały jako wabiki, wykonując około 3435 lotów.

14 grudnia 1971 roku zmodyfikowany dron Ryan Firebee wystrzelił pierwszy pocisk ziemia-powietrze ze zdalnie sterowanego samolotu w historii lotnictwa, ale żaden z nich nie został nigdy użyty w działaniach wojennych na pierwszej linii frontu.

Wietnamskie drony wojenne

Nowa technologia: kamery o wysokiej rozdzielczości, bardziej zaawansowana kontrola zdalna, systemy lądowania na uwięzi, monitorowanie wizualne, ukryte silniki o zmniejszonym poziomie hałasu i możliwość odbierania danych z czujnika na ziemi

Cel: Nadzór, skierowany przewciko wojennym łodzią podwodnym

Wady: Niezawodność

Wojna w Wietnamie zainspirowała rozwój szerokiej gamy dronów. Na przykład Beech QU-22B wykorzystywał zdalnie sterowany jednosilnikowy samolot śmigłowy Beechcraft Bonanza jako platformę przekaźnikową do przesyłania informacji z 20 000 czujników o niskiej mocy zamaskowanych jako małe drzewa lub krzewy, które zostały zrzucone na szlak Ho Chi Minha w Laosie. Korzystając z potężnego pokładowego generatora elektrycznego, QU-22B zbierał dźwięki i wibracje północnowietnamskich ciężarówek wychwytywane przez czujniki w dżungli poniżej i przesyłał je do swojej bazy w Tajlandii. Dron dobrze wykonywał swoje zadania, gdy sprzęt działał, ale potrzebował pilota na pokładzie, gdy nie działał. Utrata kilku z tych samolotów doprowadziła do anulowania programu.

Dla kontrastu, naddźwiękowy Lockheed D-21 w kształcie strzały leciał po zaprogramowanej ścieżce z maksymalną prędkością ponad 3 Machy, wykorzystując technologię opracowaną dla samolotu szpiegowskiego SR-71. Wyposażony w moduł kamery o wysokiej rozdzielczości, wykonał kilka misji zwiadowczych na chińskim poligonie nuklearnym Lop Nor, ale okazał się zbyt zawodny. (Nie udało mu się zestrzelić i rozbił się w Chinach, lub zestrzelił i uległ samozniszczeniu nad Związkiem Radzieckim). Te, które ukończyły misję, upuściły moduł kamery w niewłaściwym miejscu na Oceanie Spokojnym lub film był bezużyteczny po odzyskaniu.

Następnie był helikopter bezzałogowy Gyrodyne QH-50, zbudowany do przenoszenia torped lub nuklearnego ładunku głębinowego dla statków zbyt małych dla konwencjonalnego dużego helikoptera. W swojej książce Predator: The Secret Origins of the Drone Revolution, autor Richard Whittle napisał, że QH-50 był "najbardziej rozbudowanym programem uzbrojonych UAV w historii USA"

Burza piaskowa- rozwój „Drapieżnika”

Nowa technologia: Satelita Ku - Band, wskaźnik laserowy

Cel: Wysoka wytrzymałość, nadzór wysokościowy

Wady: poleganie na komunikacji satelitarnej, brak ukrycia, podatność na ataki wrogich samolotów i rakiet.

W 1991 roku, podczas operacji Pustynna Burza, Ameryka i jej sojusznicy nie byli w stanie znaleźć wyrzutni rakiet Scud Saddama Husajna na otwartej pustyni. Według Connora wynikająca z tego panika ostatecznie doprowadziła do opracowania dronów o dużej wytrzymałości i bardzo dużej wysokości, takich jak Predator, w celu ich zlokalizowania, aby można było je namierzyć.

Po raz pierwszy oblatany w 1994 roku, nieuzbrojony General Atomics SQ-1 Predator miał bulwiasty nos, smukły kadłub i długie, wąskie skrzydła, co pozwalało mu krążyć 20 000 stóp nad celami przez 14 godzin niezauważonym z ziemi.

"To było ogromne osiągnięcie, ale to zaawansowana elektronika Predatora, a nie płatowiec, czyni ten samolot wyjątkowym" - mówi Connor. "Jego antena Ku-Band była prawdziwym przełomem". Pozwoliło to Predatorowi połączyć się z globalnymi systemami łączności satelitarnej i sieciami światłowodowymi, aby zapewnić pilotom transmisje wideo na żywo w dowolnym miejscu na Ziemi z niewielkim opóźnieniem.

Uzbrojenie drapieżnika

Nowa technologia: pociski Hellfire, celownik laserowy, zaawansowane czujniki

Cel: ukierunkowany na ludzi

Wady: komunikacja oparta o satelitę, idetyfikacja celów, wrażliwy na sił powietrzne wroga, problem z uzbrojeniem rakiet

Whittle pisze, że pilot sił specjalnych Scott Swanson leciał Predatorem, który znalazł najbardziej poszukiwanego amerykańskiego terrorystę Osamę bin Ladena w Afganistanie 27 września 2000 roku. Ale będąc uzbrojonym tylko w kamery i bez pocisków, on i jego koledzy nie mogli podjąć żadnych działań przeciwko swojemu celowi, ku ich wielkiej frustracji.

Wyżsi rangą dowódcy Sił Powietrznych nigdy nie zrezygnowali z uzbrojenia bezpilotowców, a polowanie na bin Ladena i Al-Kaidę pomogło przyspieszyć ten proces. Niepowodzenie w wykorzystaniu garstki obserwacji przywódcy terrorystów jesienią przez Predatora, wraz z bombardowaniem USS Cole w październiku 2000 r., zwiększyło pilność sprawy.

Jeśli chodzi o odpowiednią broń, szefowie Sił Powietrznych wybrali Hellfire (Heliborne-Launched Fire-and-Forget Missile) armii amerykańskiej, ponieważ była ona dostępna od ręki. Mogła być wystrzeliwana spod skrzydła Predatora i wykorzystywała laserowy celownik do namierzania celów i naprowadzania broni zrzucanej z innych samolotów. Problemem był czas, potrzebny na zintegrowanie Hellfire z systemami Predatora, a nikt nie wiedział, jak ciepło i siła wystrzeliwanego pocisku wpłyną na kruche Predatory. W najgorętszym momencie jego pióropusz miał 1050 stopni Fahrenheita. Ale milisekundy ekspozycji Predatora na pióropusz oznaczają, że jego ogon, kadłub i skrzydła "zobaczą" znacznie niższą temperaturę.

Ale 16 lutego 2001 roku pilot Carl Hawes przeszedł do historii, gdy nacisnął czarny przycisk startowy na swoim kontrolerze i nacisnął spust. Nieuzbrojony pocisk przeleciał trzy mile i trafił w cel sześć centymetrów na prawo od martwego punktu.

Miesiąc po 11 września, 7 października 2001 roku, Swanson siedział za sterami samolotu z Niemiec, gdy znaleźli ostatnią kryjówkę bin Ladena, ale tym razem ich Predator był uzbrojony. Wystrzelił dwa pociski Hellfire, by go wypłoszyć, ale bin Laden uciekł i ukrywał się aż do 2011 roku, kiedy to amerykańskie siły specjalne zabiły go w Pakistanie.

Użycie Predatora jako drona atakującego z tak daleka "było historyczne", pisze Whittle. "Predator Hellfire nie był już koncepcją. Zainaugurowano nowy sposób prowadzenia wojny. Zdalnie sterowana wojna i zdalne zabijanie nie były już odległymi pomysłami. Były rzeczywistością".