США розробили одноразові керовані бомби зі смартфонними датчиками замість військових гіроскопів

У вересні 2022 року Офіс заступника міністра оборони США уклав контракт із компанією Orbital Research Inc. на суму понад 9 мільйонів доларів у рамках спеціальної програми APFIT. Замовлення передбачало виготовлення 1700 пластикових планувальних бомб і 24 бойових дронів із системами скидання. Нещодавно було опубліковано патент, який розкриває всю інженерну суть цього проєкту.

Головна ідея конструкції полягає в тому, щоб позбутися дорогої електроніки у самому боєприпасі. У стандартних керованих бомбах — JDAM, JASSM та інших — найдорожчою частиною є головка самонаведення і обчислювальні модулі, які знищуються разом із боєприпасом при вибуху. Американські інженери вирішили залишити «мозок» і «очі» на багаторазовому дроні-носії. Дрон відстежує ціль через оптику, розраховує траєкторію і в реальному часі через дешевий радіоканал LoRa передає бомбі команди для коригування рулів. Сам боєприпас перетворюється на сліпий і глухий витратний матеріал вартістю пластикового корпусу.

Щоб виконувати команди дрона, бомба має розуміти своє положення у просторі. Зазвичай для цього використовують дорогі військові гіроскопи й акселерометри. Інженери Orbital пішли іншим шляхом: вони взяли масив дешевих комерційних датчиків — таких самих, що стоять у звичайному смартфоні, — і змусили їх працювати разом. Алгоритм пропускає покази датчиків через систему фільтрів, математично усереднюючи похибки. Крім здешевлення, це ще й обхід експортних обмежень: цивільні датчики не підпадають під військові санкційні списки.

Окремо патент вирішує проблему радіоелектронної боротьби. В умовах щільного РЕБ і загрози злому каналів управління дрони теоретично можуть завдати удару по власних позиціях. Захист реалізований на фізичному рівні: спеціальний модуль апаратного блокування не подасть напругу на замки скидання, поки автономні камери дрона або локальні радари не підтвердять за візуальними орієнтирами, що апарат залишив «домашню зону». Цей запобіжник неможливо обійти програмно — лише зламавши обладнання фізично, що під час польоту малоймовірно.

Конструктори також відмовилися від «змішаного управління», яке застосовується в дорогих ракетах, де одні й ті самі рулі відповідають одночасно за крен і тангаж. У новій системі кожна вісь управляється окремою парою рулів. Це дозволяє використовувати найдешевші сервоприводи: механіка стає примітивною, але надійною. Корпуси і хвостовики боєприпасів при цьому спроєктовані для друку на 3D-принтерах безпосередньо в прифронтовій смузі.

Виконавець контракту — Orbital Research Inc. — працює на фінансуванні Міністерства оборони США з 1991 року. Компанія є постійним учасником програми SBIR і за свою історію отримала з бюджету понад 40 мільйонів доларів, виконуючи замовлення для ВПС, ВМС і Агентства протиракетної оборони. Профіль фірми — інтелектуальна аеродинаміка і мініатюрні приводи, що робить її перевіреним постачальником технологій для Пентагону.