أنواع الطائرات بدون طيار من حيث القيادة يوجد نوعان من الطائرات بدون طيار:
- الطائرات المتحكم فيها عن بعد: حيث يقع التحكم في الطائرة عن بعد مثل بريداتور .
- الطائرات ذات التحكم الذاتي: حيث تستعمل مثلا.باراديغمات الذكاء الاصطناعي مثل الشبكات العصبونية مثلاكس 45 لشركة بوينغ ويتمتع هذا النوع بذاتية أكبر في إتخاذ القرارات ومعالجة البيانات.
كما يمكن تقسيم هذه الطائرات حسب المهمات التي تقوم بها فمنها
العسكرية المتخصصة في المراقبة وهي الجزء الأكبر من هذه الطائرات ومنها
المقاتلة ومنها ما يمكن استعمالها للغرضين. وهي طائرات تكون في العادة
أصغر حجما من الطائرات العادية وهي تعتمد طرق طيران ودفع مختلفة فمنها ما
يطير بأسلوب المنطاد ومنها ما هو نفاث ومنها ما يدفع عن طريق مراوح.
لطائرات المراقبة من هذا النوع مهام كثيرة منها :-
- اكتشاف الأهداف الجوية، على جميع الارتفاعات، وإنذار القوات.
- قيادة وتوجيه عمليات المقاتلات الاعتراضية.
- توفير المعلومات اللازمة لتوجيه الصواريخ أرض / جو.
- متابعة وتوجيه القاذفات والطائرات المعاونة.
- عمليات الإنقاذ.
- الاستطلاع البحري.
- توفير المعلومات لمراكز العمليات والقوات البرية.
- تنظيم التحركات الجوية.
نظم الإطلاق عربة، قاذف هوائي، قاذف صاروخى
نظم الاستعادة الموجة، الشبكة، المظلة، الخطاف مع الوسادة.
أنظمة الملاحة نظام دوبلير (Doubler) ،أو أوميغا.
نظرة اقتصادية من حيث سعر الطائرة سعر الطائرة اف 6 مليون دولار سنة 1962 ،وتكلفة الطائرة اف15ايجل 25
مليون دولار سنة 1974. بمقارنة بسيطة يقدر ثمن 1000 طائرة دون طيار بثمن
طائرة اف15ايجل.
من حيث استهلاك الوقود بمقارنة استهلاك الوقود فوقود 200 رحلة بطائرة دون طيار يساوى رحلة واحدة
بطائرة إف - 4 فانتوم الثانية لنفس المسافة ولتؤدى نفس المهمة.
من حيث تكلفة التدريب يتكلف تدريب الطيار لاستخدام طائرة عادية تكلفة باهظة فمثلا يتكلف تدريب
الطيار علي الطائرة تو.رنادو 3 مليون. جنيه ااسترليني أما بالنسبة
للطائرات بدون طيار فلا تحتاج لهذا الثمن الباهظ، كما تتطلب 3 أشهر فقط
ليصبح المتدرب محترفاً عليها.
من حيث تكلفة الذخائر تتكلف الذخائر في الطائرة بدون طيار 75% منها في الطائرات العادية. كما
أنها تتميز بخفة الحركة والمرونة في الأداء. ويمكن استخدامها في مهام
متعددة عن طريق تغيير الأجهزة. يمكن برمجتها على الأهداف المراد إصابتها
والوصول إليها وتصويرها.
أمثلة إكس - 43 إكس - 43 هي أسرع الطائرات في العالم فقد انطلقت هذه الطائرات من طائرة
بوينج وحققت سرعة مقدارها 9.6 ماخ بعد أن كانت قد حققت 6 ماخ قبل ذلك وتعد
هذه طفرة في عالم السرعات.
اكس.45إكس - 45 هو أحدث الطائرات بدون طيار ومن المتوقع أن يتم استخدامها في
القتال الجوى في المستقبل وسوف يتم التحكم فيها عن طريق الأقمار الصناعية
وقد قدر الخبراء ثمن المعركة التي يمكن أن تقوم بها طائرات بدون طيار بنفس
كفاءة الطائرات العادية بـ 65 : 75% من الطائرات العادية ولكن استخدامها
يحتاج مسئولية كبيرة.
بريداتور وريبر طائرتي البريداتور predator والريبر reaper هتان الطائرتان بدون طيار من
صنع جنرال اتوميكس بمدينة سان دييجو، وقد بدأت الريداتور العمل في القوات
الجوية أالأمريكية عام 1994. وقد استخدمت نهاية التسعينيات من القرن الماضي
في أفغانستان للاستطلاع والمراقبة. وهي تستطيع الطيران المتواصل لمدة 40
ساعة. وقامت في 5 نوفمبر 2002 بضرب عربة عسكرية في اليمن نجم عنها قتل 6
أشخاص. وبينما تعتبر تسليحها محدودة إلا أن خليفتها الريبر يمكنها إطلاق
الصواريخ الموجهة بوزن 225 كيلوجرام وهذه القنابل صوارخ من النوع الذي
تستخدمه المقاتلة ف-16. وتتكلف اليبر 10 مليون دولار بأسعار 2008 في الوقت
الضي تتكلف ف-16 نحو 350 مليون دولار. تطير بارتفاع حتي 8 كيلومتر ويمكنها
تصوير المواقع وتصويب القنابل باستخدام شعاع الليزر وتصيب الأهداف بدقة
فائقة. إلا أنها لا تفرق بين العدو والصديق. تستخدم في ضرب وادي سوات
بالباكستان.
2-1 أجزاء الطائرة الرئيسية:1- جسم الطائرة Fuselage :وهو الجزء الرئيسي لجسم الطائرة ويقوم بتثبيت
جميع ألاجزاء ألاخرى للطائرة وفى الغالب يكون ذا مقطع عرضي أسطواني
وأحيانا يكون بيضاوي الشكل، وتكون مقدمته مدببة الشكل لتقليل مقاومة الهواء
.2 - الجناح Wing: يعتبر الجناح أكبر سطح أفقي في الطائرة، حيث
يعتبر المسئول عن تكون قوى الرفع في الطائرة بنسبة عالية, حيث يشارك
الجسم بنسبة 3% من قوى الرفع، كما يستخدم في بعض الطائرات لتركيب
المحركات عليه وكذلك خزانات الوقود وبعض أسطح التحكم .يصمم الجناح المثالي بحيث يتكون مقطعه العرضي
من سطحين، سطح علوي ذو مساحة سطح أكبر بسبب تحدبه، بينما يكون السطح
السفلى مستوى أو شبه مستوى مما ينتج عنه مساحة سطح أقل مقارنة بالسطح
العلوي. هذا الشكل يسمى في علم الديناميكا الهوائية بالمقطع الهوائي Airfoil .قد يختلف هذا الشكل من طائرة الى أخرى حسب
ألاستخدام، ففي الطائرات المقاتلة مثلا والتي تتطلب مناورة عالية يكون
السطحان محدبي الشكل مما يساعد في حالة الطيران المقلوب، كما يكون المنظر
العلوي لهما على شكل مثلث ( دلتا ∆) في السرعات فوق الصوتية .عموما هنالك نوعان من ألاجنحة هي: × ألاجنحة الثابتة، وهى التي توجد في الطائرات العادية وتعتمد في توليد قوى الرفع على جريان الطائرة نتيجة لقوة دفع المحرك . × ألاجنحة
الدوارة، وهى التي توجد في الطائرات العمودية وتعتمد في توليد قوى الرفع
على دوران هذه ألاجنحة في الهواء بواسطة محرك الطائرة .ألاجنحة الثابتة تولد قوة رفع أكبر من
الدوارة نتيجة لزيادة مساحة سطحها ولكنها تحتاج لمدرجات طويلة حتى تكتسب
قوة الرفع المناسبة للإقلاع, بينما تنتج ألاجنحة الدوارة قوة رفع أقل من
الثابتة, ولكنها تغني عن جريان الطائرة مما يسهل من استعمالها في معظم
التضاريس الطبيعية للأرض والمنشات المحدودة المساحة كالسفن والمباني.3 - المحرك Engine:نسبة لصغر الطائرة ونوع المهام التي تؤديها
الطائرة بدون طيار فأن الدفع المطلوب من المحرك يكون قليل مقارنة بالطائرات
المأهولة كما أن السرعة أيضا تكون منخفضة خاصة في الطائرات الدقيقة MAV
فأن المحركات النفاثة لا تستخدم في هذا النوع، ونجد أن المحركات
المستخدمة هي محركات الاحتراق الداخلي , أو المحركات الكهربية، والتي تدير
مروحة غالبا ما تكون في الخلف أو الأمام وأحيانا توجد في الاعلي. عادة ما
يكون صرف الوقود النوعي لهذه المحركات بسيط وذلك لقلة الوقود الموجود
على الطائرة نسبة لصغر الحجم في الطائرات التي تستخدم محركات الاحتراق
الداخلي، وفى الطائرات التي بها محركات كهربية تزود الطائرة ببطاريات يمكن
إعادة شحنها وهو النوع المستخدم عادة في الطائرات الدقيقة MAV .4 - خزان الوقود Fuel Tank:تمثل كمية الوقود في الطائرة نسبة 50% - 70%
من الوزن الكلى للطائرة ويخزن الوقود في الطائرة في خزانات موجودة على جسم
الطائرة و ألاجنحة وتوزع هذه الخزانات بحيث نحافظ على ثبات مركز ثقل
الطائرة في نقطة واحدة للمحافظة على استقرارية الطائرة .5 - أجهزة التحكم وبقية المنظومات:وتشمل جميع ألأجهزة التي تساعد في عملية الطيران، مثل منظومة الوقود، منظومة بدء التشغيل، منظومة التبريد, ... الخ.6 - أسطح التحكمSurfaces Control :من المعلوم أن للطائرة ثلاثة محاور حركة وهى ( X,Y,Z)
تتحرك فيها, حيث يختلف ترتيب هذه المحاور حسب الدولة المصنعة . فنجد أن
الدول التي يتبع طيرانها للدول الشرقية مثل روسيا يكون ترتيب المحاور
كالاتى : محور X، وهو المحور الذي يمر طوليا على جسم الطائرة، محورY يكون عموديا على جسم الطائرة ( أي عموديا على محور X )، بينما محور Z يكون باتجاه الجناح الأيمن للطائرة ويكون عموديا على محوري X&Y. بينما نجد أنه في الطيران الغربي محور X يمر بالمحور الطولي للطائرة في اتجاه متجه السرعة للطائرة, محور Y يكون باتجاه الجناح الأيمن منها وعمودي على محور X، بينما Zفي مستوى التناظر العمودي للطائرة مشيرا للأسفل وعمودي على محوري X&Y.نتيجة لهذه المحاور الثلاثة نجد أن للطائرة ست درجات حركة وهى تمثل القوى والعزوم حول كل من المحاور الثلاثة .ولكي يتم التحكم في هذه الحركات كان لابد من وجود أجزاء توفر هذا التحكم والتي تسمى بأسطح التحكم وتتكون من: × الروافع Elevators:وتوضع في الحافة الخلفية للموازن الافقى
عادة، وعددها اثنان واحدة بكل جهة (يمين ويسار) وتكون حركتها متشابهة وهى
المسئولة عن تكون عزوم حول محور y ( حسب الترتيب الغربي) مما ينتج عنه رفع مقدمة الطائرة الى أعلى أو أسفل حسب اتجاه حركة الروافع وهو ما يعرف بعزم الميلان (pitching moment ) × الدفة Rudder: وتوضع في مؤخرة الموازن الراسي لمجموعة الذيل الراسية، وهى المسئولة عن توليد العزوم حول محور z وهو ما يعرف بعزم الانعراج( Yawing moment ) مما ينتج حركة الطائرة لليمين أو اليسار حسب حركة × الجنيحات Ailerons: وهى أسطح تحكم تأخذ شكل المقطع الهوائي Airfoil توجد عادة في النهاية الخلفية للجناح وتوجد منها اثنتان واحدة في كل جناح وتكون حركتها متعاكسة، ومهمتها إنتاج عزومحول محور x وهو ما يعرف بعزم الدوران (Rolling momenفي بعض الطائرات ولزيادة كفاءة السيطرة توجد أسطح تحكم إضافية تسمى الجنيحات المتحركة Flaps))
وهى أسطح تحكم تأخذ شكل المقطع الهوائي، وهى أكبر حجما من أسطح التحكم
سابقة الذكر, تمتد على مسافة كبيرة من النهاية الخلفية السفلى للجناح و
تستخدم عند الإقلاع لزيادة الرفع بزيادة مساحة الجناح كما تستخدم عند
الهبوط بتوليد مقاومة لتقليل سرعة الطائرة، وقد تستخدم عند بعض المناورات .2-2 منظومة الإقلاع والهبوط SystemLanding Gear:تصنف الطائرات حسب عدد أرجل العجلات وموقعها،
كل رجل قد تحتوى على عدد من العجلات. اختيار عدد العجلات وموقعها يعتمد
على استقرارية الطائرة على الأرض.أنواع Landing Gear:1- نوع(A) :به ثلاثة عجلات واحد في الخلف واثنان بالإمام بالنسبة لمركز ثقل الطائرة. التحميل يكون على العجلتين الرئيسيتين الأماميتين .2- نوع (B) :به أيضا ثلاثة عجلات، العجلان الرئيسيان خلف مركز الثقل للطائرة، والعجل الثالث موضوع في الإمام ويسمي بالانف (Nose)، وهى الحالة المثالية .3- نوع(C) ( نوع الدراجة) :به عجل امامى وأخر خلفي يرتكز عليهما الحمل
الاساسى للطائرة كما يوجد عجلين مثبتين على الأجنحة لتحقيق الاستقرارية
الجانبية للطائرة إثناء حركتها على الأرض . 1-2 التصنيف:عموما من حيث طريقة التوجيه Guidance يوجد نوعان من الطائرات بدون طيار هي: × الطائرات المتحكم فيها من بعد ( RPV ) (Remote Pilot Vehicle)، حيث يكون التحكم في الطائرة عن بعد بواسطة اتصال لاسلكي بين الطائرة والمحطة الأرضية مثل طائرة المفترس (Predator)، غالبا ما يكون المدى محدود لهذه الطائرات بسبب صعوبة الاتصال في المديات البعيدة . × الطائرات ذات التحكم الذاتي UAV)) ( Unmanned Aerial Vehicle )،
حيث يتمتع هذا النوع بذاتية التوجيه والسيطرة واتخاذ القرارات ومعالجة
البيانات، ويستخدم للمديات البعيدة حيث تغذى الطائرة بالمعلومات اللازمة
من إحداثيات الهدف ومسار الطيران ومنطقة الهبوط ( ومثال لذلك الصاروخ
الطواف (Tomahawk) ) .خلال السنوات الماضية قام الجيش الامريكى باختبار واستخدام أنظمة UAV عديدة متفاوتة درجات النجاح لكن هناك أصناف من UAV اشتهرت أكثر من غيرها، منها على سبيل المثال :الرائد (Pioneer):كانت البداية في عام 1985 كفكرة طائرة بدون
طيار مؤقتة لتزويد قادة الاستخبارات بالصور للأغراض التكتيكية على الأرض
وكانت الصور في حدود 185 كلم من منطقة الانطلاق.التكتيكية ( Tactical): صممت للإمداد بالصور الجوية في حدود 200 كلم لنفس الأغراض السابقة .الصياد ( Hunter):صممت لتزويد القوات البحرية بالصور, لكن يعيبها قصر الوقت الحقيقي للتصوير. مداها يصل الى 300كلم . المفترس (Predator): توفر الصور الجوية في حدود 500 ميل بحري .الطائر الأسود (Global Hawk ):تستخدم للأغراض بعيدة المدى بالنسبة للمراقبة
بتركيز ألاشعة تحت الحمراء على المنطقة المستهدفة ,وتكون صورها مباشرة من
منطقة ألالتقاط الى مركز العمليات .الطائرات الدقيقة ( Micro Aerial Vehicle ) :طولها في جميع الأبعاد لا يتعدى 15سم (6 بوصات). نسبة لصغرها يمكن استخدامها داخل المدن وبين ألأبنية وبداخلها .Dark Star:لها زمن طيران (Endurance) يبلغ 8 ساعات ومتوسط وزن حمولتها 1000 رطل. تستطيع الطيران حتى ارتفاع 45,000 قدم .عين النسر :لها زمن طيران 8 ساعات ومتوسط وزن الحمولة (Payload) لها 300 رطل. تطير حتى ارتفاع 20,000 قدم .Exdrone:زمن الطيران بالنسبة لها يصل الى 2,5 ساعة في
المتوسط، حمولتها قليلة مقارنة بالأنواع السابقة حيث تصل الى 300 رطل
وتستطيع الطيران حتى ارتفاع 10,000 قدم .Fire Bee:زمن طيرانها قليل نسبيا حيث يصل الى 1,25 ساعة وحمولتها تصل الى 479 رطل وارتفاعها يصل الى 60,000 قدم مما يعتبر ميزة من مميزاتها .Model 324:زمن الطيران بالنسبة لها 2,5 ساعة وحمولتها 200 رطل ويصل الارتفاع الى 43,000 قدم مما يعتبر من الارتفاعات العالية .Model 410:زمن الطيران بالنسبة لها يصل الى 12 ساعة وحمولتها منخفضة نسبيا حيث تصل الى 300 رطل وارتفاعها يصل الى 30,000 قدم . Outrider:هذا النوع زمن طيرانه قليل يصل الى 4 ساعات وحمولته تصل الى 15,000 قدم .Pointer:زمن الطيران يبلغ ساعة واحدة فقط وحمولتها تصل الى 2 رطل فقط وارتفاعها لا يتعدى 3,000 قدم .1-3 الوظائف:الوظائف التي تؤديها الطائرات بدون طيار كثيرة، نذكر منها على سبيل المثال لا الحصر الوظائف الآتية :· المراقبة للبحث والانقاذ .· العمليات الخداعية.· العمليات البحرية وتشمل : × الدعم الناري للقطع البحرية . × مضادة للغواصات. × دفاع صاروخي ضد السفن . × دعم الألغام الدفاعية .· الحروب الالكترونية (نظام الإنذار المبكر- تبادل الإشارات بين الاستخبارات ) .· الاستطلاع النووي والبيولوجي والكيميائي .· العمليات النفسية الخاصة .· الإمداد للعمليات الخاصة وفرق العمليات النفسية .· إرسال واستقبال الاتصالات ( تستخدم كمنصة طائرة ) High Altitude Platform (HAP) ، مثل القمر الصناعي الذي يدور مع الأرض .· استطلاع أماكن هبوط الطائرات.· تعديل نيران المدفعية وتوجيهها .· تعديل النيران المباشرة والمساندة الجوية.· تغطية ومسح المجال الامنى .· توفير المعلومات اللازمة لتوجيه الصواريخ أرض-أرض .· متابعة وتوجيه قاذفات الطائرات .· توفير المعلومات لمراكز الاستخبارات ومراكز العمليات .· قيادة وتوجيه عمليات المقاتلات الاعتراضية .المراقبة والاستطلاع الجوى، هذه المهمات
تتطلب فترة تحليق طويلة وموثوقية طيران عالية لاستيفاء المهمة . وللتحكم في
الطائرة يجب الاتى :1. أن تكون للطائرة استقلالية تامة بحيث تكون مستقلة عن المحطات الأرضية .2. دقة نظام الملاحة في الطائرة لضمان عودة الطائرة بعد تنفيذ المهمة . 3. استشعار من بعد عالي وقدرة حمولة عالية .4. التشغيل السلس لتجنب الاضطرابات البيئية .كل الاستخدامات التي ذكرت أعلاه هي استخدامات عسكرية بحتة، لكن هناك استخدامات للأغراض المدنية أيضا مثل:· المسح الجيولوجي وتحديد الموارد والرصد البيئي.· مراقبة خطوط أنابيب البترول.· الكشف عن المعادن في باطن الأرض .· نظم المعلومات الجغرافية GIS .· مهام الأرصاد الجوى.· مراقبة الحدود ومكافحة التهريب.· اختبار نظم الملاحة والطائرات والطيار الالى .· اختبار نماذج هياكل الطائرات.· مراقبة حركة مرور السيارات.· نثر بذور الغابات والزراعة .· رش المبيدات .1-4 الهيكل:نسبة لخصوصية الطائرات بدون طيار فقد توجب
تصميم هياكل خاصة لهذه الأنواع من الطائرات قد تختلف بعض الشى عن الطائرات
العادية مثل نوع المادة المصمم منها الهيكل وأنواع أسطح السيطرة التي
يتحكم بواسطتها في الطائرات وعددها ومواضعها .تعتمد الطائرات على الهيكل عموما في توليد
قوى الرفع المطلوبة لتحليق الطائرة في الهواء كما يعتبر الوعاء الاساسى
الذي تحمل عليه المكونات الأساسية للطائرة وملحقاتها، لذا يصمم بشكل
إيروديناميكى معين بحيث يولد تلك القوى، وقد يختلف في الشكل حسب نوع
الطائرة المطلوبة. يصمم الهيكل عادة من مواد تمتاز بالمتانة
والقوة والقدرة على مقاومة العوامل الجوية التي تلاقيها الطائرة في طبقات
الجو العليا أو على سطح الأرض كذلك، مثل تغير الضغط ودرجة الحرارة
والرطوبة, كما يجب أن يمتاز الهيكل بالخفة حتى لا يكون عبئا اضافيا على
محرك الطائرة، وحتى يسمح بزيادة الحمولة المقررة للطائرة .يمكن تصنيع الهيكل من سبيكة الديوروايلومين
وهى سبيكة تتكون من الألمنيوم والنحاس وبعض المعادن الاخري بنسب معينة،
وهى سبيكة تحقق الشرطين السابقين كما في الطائرات المأهولة ولكن يفضل
استخدام الألياف الزجاجية Fiber Glass أو الخشب و القماش في الطائرة بدون طيار لتقليل الــــوزن وتقليل المقطع الراداري( RCS) Radar Cross Section للطائرة حتى لا تكشف من قبل الرادار المعادى.1-5 الإقلاع والهبوط:1-5-1 الإقلاع: لكي تتمكن الطائرة من الاقلاع, يجب أن تكون
سرعة الاقلاع كافية لتوليد القوي الايروديناميكية الرافعة للطائرة. كما يجب
أن تكون كمية الوقود المستخدمة كافية لاكمال رحلة الطائرة ذهابا و ايابا.
كذلك نجد أن الطائرة بدون طيار عادة ما تستخدم محركا صغير مقارنة بوزنها
وهي معبأة بالوقود.لما سبق, نجد أن هنالك عدة طرق متبعة لاقلاع الطائرة بدون طيار, منها: × رمى الطائرة من طائرة أخرى تكون محمولة عليها . × استخدام محرك صاروخي مؤقت لإنتاج الدفع المناسب والكافي لطيران الطائرة . × قذف الطائرة بواسطة منجنيق بسرعة مناسبة . × رمى الطائرة من مكان مرتفع ( تستخدم هذه الطريقة لطيران الطائرات الدقيقة). × استخدام المنطاد لبلوغ الطائرة للارتفاع المطلوب . × الاقلاع من المدرج (أوالاقلاع العمودي في الطائرة العمودية) في حال توفر محرك قوي خفيف الوزن.1-5-2 الهبوط:في عملية الهبوط قد تستخدم الطائرة عدة تقنيات لذلك، منها:× استخدام مدرج مرصوف أو معبد لهبوط الطائرة التي بها عجلات هبوط Landing Gear.