На них не діє РЕБ. Як Україна розгортає виробництво дронів "на оптоволокні"
Українські військові раніше вважали, що дрони "на оптоволокні" не будуть потрібні на фронті. Проте розвиток засобів РЕБ змусив їх змінити думку, тож безпілотники "на дроті" стали виробляти в Україні.
На початку січня Збройні Сили почали штурмові дії на Курському напрямку. У ворожих телеграм-каналах відмічали якісну роботу українських засобів радіоелектронної боротьби (РЕБ), які нібито змогли "покласти" всі російські безпілотники. Усі, окрім дронів з використанням оптоволокна.
Російські оптоволоконні дрони принципово відрізняються від звичайних FPV. Вони управляються за допомогою дуже довгого дроту, який розмотується в польоті на кілька кілометрів. Такі дрони не використовують радіозв’язок, тож навіть найкращий засіб РЕБ безсилий проти них.
Словосполучення "дротові бойові безпілотники" ще два роки тому звучало як абсурд, але зараз вони створюють неабиякі проблеми українським військовим. Це той випадок, коли росіяни випередили українців і в розробці, і в масштабуванні.
Недавно Україна "прокинулася" і дала чіткий сигнал вітчизняним виробникам, що оптоволоконні дрони дуже потрібні військовим на фронті і що держава готова їх купувати багато.
Вироби "на оптоволокні" в цьому році мають шанси посісти вагому нішу на війні дронів. Десятки команд українських інженерів уже пропонують свої моделі цих дронів та компонентів для них, щоб за лічені місяці заповнити вакуум на ринку.
Оптоволокно чи машинний зір?
Слабке місце безпілотника – його зв’язок. Він здійснюється на радіочастотах. Оператори РЕБу виявляють ці частоти і глушать їх потужним сигналом. Якщо РЕБ закриває правильну частоту, то безпілотник втрачає зв’язок і падає за сотню метрів від цілі.
Очевидного переможця в протистоянні РЕБ та FPV поки немає. Оператори дронів ставлять ретранслятори та підсилювачі сигналу, щоб не втрачати зображення на підльоті до цілі, а також динамічно змінюють робочі частоти і знаходять неприкриті місця в противника.
Водночас оператори РЕБ закривають дедалі більше частот, грамотно розміщують свої антени на полі бою, виявляють ворожі частоти за допомогою радіоелектронної розвідки та знаходять способи безперебійного живлення своєї техніки.
Зараз навіть у досвідченого оператора БПЛА лише невелика частина випущених FPV-дронів досягає своєї цілі. Російські та українські інженери не полишають надій знайти "чарівну таблетку", яка зробить FPV-дрон повністю невразливим до засобів РЕБ і залишить ворога абсолютно беззахисним перед безпілотниками.
Як це зробити? Є два ключові шляхи: встановити на дрон машинний зір або зробити управління з використанням оптоволокна. Кожен з них має свої плюси та мінуси.
У першому випадку дрон самотужки наводиться на ціль, тож він не потребує зв’язку з оператором на останніх сотнях метрів. У другому – оператор веде дрон до цілі від початку і до кінця, але зв’язок працює через дріт, тож залишається невразливим для будь-яких засобів радіоелектронної боротьби.
Машинний зір – технологічно складне рішення. Воно потребує якісного збирання компонентів, натренованої нейромережі та багатьох місяців випробувань. Водночас дрони з оптоволокном технологічно прості, але дорожчі, летять на коротшу відстань, мають меншу маневреність і переносять менше вибухівки.
На початку 2024 року через очевидні мінуси дронів з оптоволокном усі були впевнені, що інженери підуть шляхом впровадження машинного зору. Улітку Україна навіть оголосила перший державний тендер на такі безпілотники. Проте наразі ця технологія остаточно себе не розкрила.
"Машинний зір розвивається не так швидко, як ми думали. Деякі виробники відправляли на фронт дрони з доволі слабкими алгоритмами наведення. Також проблемою є російський РЕБ, який стоїть не біля цілі, а на шляху до неї, тож оператор ризикує втратити дрон ще до того, як він побачить об’єкт ураження.
Зараз усі розробники переоцінюють виклики та покращують свої алгоритми. Ми готуємо до релізу дрон з покращеною камерою та оновленими системами, який зможе наводитися на відстані понад кілометр. Щоб вирішити проблему з РЕБом на шляху до цілі, ми розробили функцію круїз-контролю, щоб дрон автономно долітав до місця ураження. Думаю, до кінця зими почнеться велика друга хвиля впровадження машинного зору на FPV-дронах", – сказав ЕП директор компанії Vyriy drone Олексій Бабенко.
Росіяни ж вирішили не чекати, поки їхня технологія машинного зору стане зрілою, й одразу пішли паралельним треком: почали серійне виробництво дронів з оптоволокном.
Це не нова ідея. Ще у 1970-ті роки СРСР виробляв протитанкові комплекси "Фагот", якими оператор управляв через довгий дріт. Пізніше кабельне управління набуло популярності на цивільних дронах, які використовують для аналізу стану тунелів, труб, шахт та інших місць з проблемним зв’язком.
Поява військових оптоволоконних дронів була питанням часу. Перші демонстраційні зразки від російських та українських інженерів з’явилися ще у 2023 році, але саме окупанти повірили в цю технологію і швидко масштабували її, узявши в партнери китайські заводи.
Конструкція таких дронів не сильно відрізняється від звичайних бойових FPV. Хіба що вони мають більшу раму та потужніші акумулятори, бо разом з бойовою частиною переносять кількакілограмову котушку з дротом, яка розмотується під час руху. Найменші дозволяють працювати на відстані до 2 км, найбільші – до 20 км. Нитка під’єднана до пульта управління оператора і видає якісне зображення майже без затримок.
З літа 2024 року з’явилося багато відео застосування російських оптоволоконних дронів на двох ключових для Росії напрямках: у Курській області та біля міста Покровська. Стало зрозуміло, що такі безпілотники працюють і негайно потрібні українській армії.
Українські оптоволоконні дрони
На початку року Міноборони подало чіткий сигнал ринку, влаштувавши демонстраційні випробування оптоволоконних безпілотників. "Від появи ефективного рішення на фронті до державного замовлення в Україні зазвичай проходить пів року –рік. Це ми зараз бачимо на прикладі оптоволоконних дронів", – зазначив Бабенко.
В Агенції оборонних закупівель Міноборони розповіли ЕП, що укладених контрактів з виробниками поки немає, але процес підготовки перших угод почався. Проте крім Міноборони такі дрони можуть купувати інші силові структури, Держспецзв’язку, благодійні фонди, військові частини.
"Ми пропонували розробити безпілотники з використанням оптоволокна ще на початку 2023 року, але армія не хотіла їх купувати. Тоді для ураження ворога вистачало звичайних FPV-дронів, а оптоволокно суттєво збільшувало вартість дрона. Два роки тому бобіна з оптоволокном та мікросхемою для передавання сигналу в китайських виробників коштувала до 2 500 доларів. Ніхто не хотів платити такі гроші за одноразовий дрон.
Тепер ситуація кардинально змінилася: звичайні FPV-дрони дедалі частіше глушать РЕБом, а ціна на бобіни з оптоволокном упала до 500 дол. за штуку, бо китайські фабрики отримали масштабне замовлення з Росії та збільшили потужності.
Технологічно ці дрони доволі прості. Наша модель проходить кодифікацію і в лютому буде готова до контрактування та виходу в серійне виробництво", – сказав ЕП співзасновник компанії "Смарт електронікс груп" Владислав Олексієнко.
Найбільшими бенефіціарами поширення нової технології стали китайські заводи, які продають котушки обом сторонам війни. "Недавно дізналися, що один китайський завод уже сім місяців серійно виготовляє бобіни з оптоволокном для РФ. Ми тепер теж у нього замовляємо", – сказав не для запису один з українських виробників безпілотників.
Як розповіли ЕП в технологічному кластері Brave1, зараз понад 25 команд інженерів опановують цей напрямок. Близько десяти з них готують документацію для кодифікації своїх дронів, що відкриє їм шлях до перших контрактів. Одна модель уже кодифікована, ще дві – на фінальному етапі. Кластер супроводжує команди інженерів протягом усього процесу та допомагає з випробуваннями.
В Україні вже є заводи, спроможні виробляти тисячі таких дронів на місяць. Для пришвидшення закупівель Brave1 склав каталог компаній-виробників оптоволоконних дронів з їхніми контактами, який оновлюється в реальному часі.
На оптоволокно поступово перелаштовують і важкі гексакоптери або "бомбери". Наприклад, портал "Мілітарний" показав випробування дрона компанії DronariumAir, який має оптоволоконну систему зв’язку, але у випадку розриву нитки може переключатися на управління через GPS або самотужки повертатися на базу. З’являються і перші наземні дрони з управлінням через оптоволокно.
"Через високу вартість здавалося, що дрони з оптоволокном ніколи не будуть масовими, але зараз ціни на українському ринку падають. Якщо раніше найдешевші з них коштували 60-80 тисяч гривень, то зараз – близько 30 тисяч гривень", – сказав Бабенко. На його думку, вартість може бути ще меншою, якщо компанії самостійно вироблятимуть ключовий компонент – бобіни з оптоволокном.
"Ми робитимемо компоненти самі. Підрахували, що після масштабування виробництва наш серійний оптоволоконний дрон буде лише на 3-6 тисяч гривень дорожчим за звичайний з радіоуправлінням. Технологія намотування оптоволокна та збирання плат зв’язку не найпростіша, але інженери з досвідом легко її опанують. Потрібно 25 людей, 20 намотувальних станків – і матимете 5 тисяч котушок на місяць. Вартість однієї котушки виходить близько 150 дол.", – зазначив він.
Нішевий чи масовий продукт
Ринок FPV-дронів розділився на безпілотники загального та спеціального призначень, каже Олексієнко. "Перші – це звичайні безпілотники з радіоуправлінням, зібрані з китайських компонентів, яких завжди потрібно багато. Другі – більш технологічні продукти з унікальними особливостями та чіткою нішею. Дрони з оптоволокном – це спеціальний сегмент ринку", – зазначив співзасновник "Смарт електронікс груп".
Оптоволоконне управління стало новим трендом на фронті, однак дрони з радіозв’язком все одно залишатимуться основним засобом ураження для операторів БПЛА. Опитані ЕП військові та виробники сходяться на думці, що безпілотники з оптоволокном займатимуть лише певну нішу, а не вироблятимуться мільйонами.
"В ідеалі підрозділ повинен мати багато звичайних FPV на різних частотах, дрони з машинним зором та оптоволокном. Кожен із цих засобів ураження по-своєму хороший і виконує свої завдання. Оптоволоконні можна використовувати проти бронетехніки під час відбиття штурмів. Вони добре працюють в тумані і невразливі для РЕБ на транспортних засобах.
Водночас довжина оптоволокна на 10 км не дозволяє працювати на тій глибині, де зазвичай літають стандартні FPV-дрони, а їхній розмір робить їх легкою мішенню для ворога", – розповів ЕП командир взводу в протитанковій роті 13-ї бригади НГУ "Хартія" Ігор Райков.
Серед мінусів оптоволоконних дронів найчастіше називають невелику дальність, меншу вагу бойової частини, меншу маневреність, високу видимість у повітрі, ціну та ризики обриву нитки. Однак, за словами Райкова, оператори тільки починають опановувати технологію, тож багато речей, які зараз здаються проблемою, можуть перестати нею бути, коли інженери покращать продукт або військові навчаться правильно ним користуватися.
Окремий сегмент – протидія оптоволоконним дронам. Зараз ані Україна, ані Росія не мають ефективного захисту проти цих безпілотників, тож розробка захисту – ще один виклик для вітчизняних інженерів.
"Українські розробники опрацьовують ідеї фізичного знищення таких FPV за допомогою турелей, сіткометів та дробовиків, а також досліджують варіант застосування лазерів. Ці рішення вже тестуються", – розповіли ЕП в Brave1.
Поки Україна лише запускає виробництво оптоволоконних FPV-дронів, боротися з росіянами доводиться дронами з радіоуправлінням. Причому багато компонентів до них військовим доводиться купувати за власні гроші.
Згадані в тексті оператори БПЛА з протитанкової роти 13-ї бригади НГУ "Хартія" потребують ретрансляторів сигналу, які за відносно невелику вартість допомагають звичайним дронам знищувати противника значно далі, ніж він того очікує. Допомогти військовим можна за посиланням.