(تصاویر) بلک هورنت؛ نانوهلیکوپتر‌های جاسوس با وزن ۳۲ گرم و سرعت ۳۵ کیلومتر

گروه‌هایی از هلیکوپتر‌های کوچک بدون سرنشین موسوم به زنبور سیاه یا بلک هورنت (Black Hornet) به لطف دور جدیدی از کمک‌های دفاعی آمریکا برای کی یف در طول تابستان و تعهد نروژ برای ارسال ۱،۰۰۰ فروند دیگر از این بالگرد‌های مینیاتوری، آسمان اوکراین را پر از سروصدا کرده اند.

به گزارش روزیاتو، این هلیکوپتر‌های کوچک با نام کامل Black Hornet Personal Reconnaissance System که ادعا می‌شود کوچک‌ترین و سبک‌ترین پهپاد‌ها در خدمت نظامی است، به اندازه‌ای کوچک هستند که روی کف دستتان جای گرفته و کمتر از ۶۰ گرم وزن دارند.

زنبور سیاه از آن دسته گجت‌هایی است که انتظار دارید در جیب به خوبی تجهیز شده مامور ۰۰۷ ببینید –، اما چه کار‌هایی از این هلیکوپتر مینیاتوری در میدان نبرد بر می‌آید؟

نروژ پیش از این تعداد انگشت شماری از این نانو پهپاد‌ها را در اختیار اوکراین قرار داده بود، بنابراین ما در حال حاضر بازخورد‌هایی در مورد قابلیت‌های منحصر به فرد آن داریم. در همین حال، دیو وینز، معاون توسعه کسب و کار در شرکت Teledyne FLIR Defense که هلیکوپتر‌های بلک هورنت را ساخته است، گفته است که اگرچه بازخورد‌ها در مورد این پهپاد‌ها از جانب اوکراین کمی “حساس” است، اما این پرنده‌های کوچک به شکلی “بسیار موثر” مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مهندسی نانو پرواز

هر چه یک پهپاد کوچک‌تر باشد، احتمال اینکه باد آن را ببرد بیشتر است. پس زنبور سیاه کوچک چگونه پایداری خود را حفظ می‌کند؟

اوله یورگن سیلند، مدیر محصول سیستم‌های شناسایی شخصی در شرکت Teledyne FLIR Defense، در این باره می‌گوید: «این واقعا یک سوال فوت کوزه گری است. بسیاری از قطعات کلیدی بلک هورنت در داخل طراحی و ساخته شده اند… این چیزی است که رقبای ما هنوز به آن مسلط نشده اند».

یکی از ویژگی‌های بارز این مینی هلیکوپتر این است که بلک هورنت یک هلیکوپتر است، در حالی که بیشتر پهپاد‌های کوچک، از نوع کوادکوپتر هستند. سیلند تصریح می‌کند که در مقیاس‌های کوچک، هلیکوپتر‌ها کارآمدتر هستند – برای مثال کوادکوپتر‌های اسباب بازی به اندازه زنبور سیاه وجود دارند، اما زمان پرواز آن‌ها تنها چند دقیقه است.

کوادکوپتر‌ها دارای دو تیغه با حرکت در جهت عقربه‌های ساعت و دو تیغ با حرکت در جهت مخالف عقربه‌های ساعت هستند، بنابراین گشتاور از بین می‌رود. اما بلک هورنت، مانند هلیکوپتر‌های معمول و بزرگ، به یک روتور دم برای جلوگیری از چرخش بدنه نیاز دارد. هدایت و پایداری با تنظیم زاویه پره‌های روتور به دست می‌آید که نیاز به آرایش پیچیده موتور فرمان یار یا موتور خود کنترل دارد.

سیلند می‌گوید: «به طور کلی، ساخت هلیکوپتر از نظر مکانیکی مشکل‌تر است».

کوادکوپتر‌ها با تنظیم سرعت روتور هدایت می‌شوند. وقتی دو روتور در عقب سریع‌تر بچرخند، پهپاد به سمت جلو حرکت می‌کند؛ وقتی دو روتور در سمت چپ سریع‌تر بچرخند، کوادکوپتر به سمت راست می‌رود و به همین ترتیب. این پهپاد به لطف یک کنترلگر پرواز که هر چهار روتور را با سرعتی بالا و در کسری از ثانیه تنظیم کرده و به شرایط آن‌ها واکنش نشان می‌دهد، در شرایط طوفانی پایدار می‌ماند. چالش کنترل برای یک هلیکوپتر ساده‌تر است و باعث می‌شود که بلک هورنت‌ها پایدارتر از کوادکوپتر‌های همتای خود باشد.

علاوه بر این، زنبور‌های سبز در انتهای روتور خود از وزنه‌های تعادلی استفاده می‌کنند. این وزنه‌ها مقداری وزن را به تیغه‌ها اضافه می‌کنند تا نیرو‌های ژیروسکوپی باعث پایداری هلیکوپتر شوند.

به سوی جریان اصلی استفاده نظامی

بلک هورنت تاریخچه‌ای بسیار طولانی دارد. پتر مورن، مخترع نروژی در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی پتنتی را برای ثابت نگه داشتن پهپاد‌های کوچک به ثبت رساند و شرکتی به نام Prox Dynamics را در نزدیکی اسلو تاسیس کرد که ارتباط نروژ با این پروژه را توضیح می‌دهد. این شرکت اولین بار نمونه‌های اولیه بلک هورنت را در سال ۲۰۰۹ به نمایش گذاشت و دو سال بعد، ارتش بریتانیا آن‌ها را با نام PD – ۱۰۰ و به عنوان «پهپاد شخصی» در افغانستان به پرواز درآورد.

گفته می‌شود که اپراتور‌ها تنها می‌توانستند بلک هورنت را برای حدود نیمی از زمان پرواز فعلی اش به پرواز درآورند و در باد‌های شدید برای کنترل آن مشکل داشتند. فاصله کنترل به یک کیلومتر محدود بود و ویدیو‌های ارسالی آن رزولوشن پایینی داشت,، اما برای سربازانی که آن را به پرواز در می‌آوردند بسیار محبوب و کارآمد بود.

آرنی اسکیرپ، مدیر کل Prox Dynamics USA, در سال ۲۰۱۴ گفته بود: «بریتانیایی‌ها بسیار واضح گفته اند که این سیستم جان انسان‌ها را نجات داده و به حفاظت [ و]آگاهی موقعیتی نیرو‌ها افزوده است».

این شرکت در ادامه به فروش دسته‌ای از پهپاد‌ها به چندین مشتری خارجی پرداخت و در نهایت توجه ارتش آمریکا را به خود جلب کرد که در سال ۲۰۱۹ یک دسته آزمایشی از آن‌ها را خریداری کرد و از آن زمان تعداد بیشتری را خریداری کرده است. کمپانی آمریکایی FLIR که در زمینه ساخت سنسور تخصص دارد، در سال ۲۰۱۶ شرکت Prox Dynamics را خریداری کرد، پیش از اینکه شرکت Teledyne Technologies در سال ۲۰۲۱ شرکت FLIR را تصاحب کند که نشان دهنده تغییری مداوم از حاشیه به سمت جریان اصلی نظامی است.

طبیعتاً بزرگ‌ترین مساله هزینه بود. انگلستان ۲۰ میلیون پوند (حدود ۲۵ میلیون دلار) برای خرید مجموعه‌ای ۳۲۴ فروندی از Black Hornet هزینه کرد؛ که به معنای بیش از ۱۰۰ پوند برای هر نانو پهپاد به پول امروز است. همانطور که عمده عملیات‌های پهپادی نشان می‌دهند، هواپیما‌های بدون سرنشین کوچک دیر یا زود از دست خواهند رفت، بنابراین باید به اندازه کافی ارزان باشند تا بشود به راحتی از آن‌ها گذشت. هر بار که یک بلک هورنت گم شده یا از کار می‌افتاد، یک تجربه دردناک بود: خرد شدن تصادفی یک بلک هورنت زیر پا معادل از دست دادن یک پورشه بود.

بلک هورنت جدید

سیلند می‌گوید: «از زمانی که اولین پهپاد بلک هورنت در سال ۲۰۱۱ معرفی شد، این فناوری پیشرفت قابل توجهی داشته و نانوپهپاد‌ها به طور روزافزون قابلیت‌های جدیدی پیدا کرده اند. دوربین‌های بهتر، پردازنده سریع تر، زمان پرواز طولانی‌تر و غیره. همه این پیشرفت‌ها با هدف درک موقعیتی سریع‌تر و بهتر به سربازان صورت می‌گیرد».

نسل فعلی و سوم بلک هورنت بسیار پایدارتر است و می‌تواند با سرعت بیش از ۳۵ کیلومتر در ساعت پرواز کند. وزن آن از ۱۶ گرم به ۳۲ گرم افزایش یافته است و دارای سیستم ارتباطی و دوربین‌های بهتری است: برد کنترل دو برابر شده است و صفحه نمایش آن رزولوشن بالاتری – یعنی ویدیو با کیفیت ۶۴۰ * ۴۸۰ یا عکس با کیفیت ۱۶۰۰ * ۱۲۰۰ – ارائه می‌دهد. این پهپاد همچنین مقرون به صرفه‌تر است؛ ارقام بودجه فعلی پنتاگون قیمت حدود ۱۹ هزار دلار را برای هر هلیکوپتر بلک هورنت نشان می‌دهد. اما نقطه قوت اصلی آن همچنان پنهانکار بودن آن است.

سیلند می‌گوید: «ردپای بصری آن هنگام پرواز، شناسایی بلک هورنت را برای دشمنان بسیار سخت‌تر از کوادکوپتر‌های نظامی می‌کند».

تفاوت بزرگ بین آن زمان و حال، زمینه استفاده است. در آن زمان، پهپاد‌های کوچک محدود به افراد نخبه بودند. حالا هر کسی می‌تواند یکی از آن‌ها را تهیه کند. آسمان اوکراین مملو از هزاران کوادکوپتر کوچک مصرفی است که نوعی از عملیات شناسایی را انجام می‌دهند که پیش از این تنها با سخت افزار‌های نظامی ممکن بود. پهپاد‌های ارزان قیمت که پس از سری DJI Mavic با نام Mavics شناخته می‌شوند، در همه جا حضور دارند و به نوعی چشم اعضای پیاده نظام و توپخانه هستند.

در این وضعیت، بلک هورنت در میان بسیاری تنها یک پهپاد دیگر به نظر می‌رسد. اما آنطور که گزارش‌های اپراتور‌های اوکراینی نشان می‌دهند، این نانوکوپتر پنهانکار که قادر است درون ساختمان‌ها حرکت کند، هنوز هم نقش بسیار ارزشمند و منحصربفردی دارد.

هورنت‌ها در خط مقدم

یکی از اپراتور‌های مرکز آموزش پهپادی Kruk در صفحه فیسبوک این مرکز از تجربه خود با پهپاد بلک هورنت نوشته است. پنهانکاری آن خوب است، هم بصری و هم شنیداری. او می‌گوید که بلک هورنت می‌تواند در فاصله ده متری سربازان دشمن در پرواز باشد، بدون اینکه صدایش شنیده شود، و در حالی که می‌توان آن را از فاصله ۵۰ متری در آسمان دید، در ساختمان‌ها یا پوشش گیاهی، تشخیص آن از فاصله بیست متری دشوار است.

او تصریح می‌کند که دوربین این نانوکوپتر‌ها به خوبی مدل‌های DJI نیست که دارای سرویس استریم ویدیو با رزولوشن ۷۲۰ * ۱۲۸۰ هستند (اگرچه مدل‌های جدید بلک هورنت دوربین‌های بهتری دارند)، اما مهم‌تر از همه این است که دوربین روز بلک هورنت را می‌توان با یک تصویربردار حرارتی برای عملیات‌های شبانه تعویض کرد تا بتواند در شرایطی که پهپاد‌های تجاری کارآیی ندارند نیز به پرواز ادامه دهد.

بلک هورنت همچنین دارای یک جعبه / کنترلگر / شارژر دستی است که در یک کیسه استاندارد نظامی MOLLE (تجهیزات حمل بار سبک ماژولار) جای می‌گیرد و اپراتور آن به همین خاطر از ۱۰ به آن امتیاز ۹ داده است. برخلاف دیگر هواپیما‌های بدون سرنشین، این کنترلگر به بلک هورنت اجازه می‌دهد تا با یک دست نیز قابل هدایت باشد. ارگونومی این کنترلگر به وضوح بهتر از هواپیما‌های بدون سرنشینی است که برای استفاده تفریحی طراحی شده اند.

از نظر کاربرد، این اپراتور می‌گوید که ارزش اصلی بلک هورنت برای شناسایی در فاصله نزدیک است. این پهپاد کوچک می‌تواند داخل ساختمان‌ها را جستجو کند یا درست پیش از حمله به سنگر‌ها یا دیگر موقعیت‌ها نگاهی بیندازد. این قابلیت در ابتدا آن را به یک نجات دهنده حیات تبدیل می‌کند و از غافلگیری‌های مرگبار برای نیروی مهاجم جلوگیری می‌کند.

او در پایان می‌گوید: «نمی تواند دقیقاً جایگزین ماویک‌ها شود …. یک کلاس و سناریو‌های استفاده کاملاً متفاوتی دارد…یک پهپاد بسیار تخصصی جذاب برای شناسایی».

نتیجه گیری

پهپاد‌ها در اوکراین به گونه‌ای در حال تکامل هستند که شبیه توسعه هواپیما‌های اولیه در جنگ جهانی اول است. هواپیما‌های با کاربرد عمومی و اولیه جای خود را به انواع مختلفی دادند که برای تخصص در جنگ هوا به هوا، پشتیبانی زمینی و بمباران سنگین طراحی شده بودند. بلک هورنت معادل هواپیما‌های شناسایی سبک است و توانایی آن برای فعالیت در نزدیکی نیرو‌های نظامی، در حالی که کاربردی‌تر و قابل حمل‌تر از دیگر هواپیما‌های بدون سرنشین است، آن را به ابزاری ارزشمند تبدیل می‌کند.

در حالی که ممکن است با توجه به استاندارد‌های هواپیما‌های بدون سرنشین، گزینه‌ای گرانقیمت باشد,، اما هنوز هم یکی از قطعات مقرون به صرفه در تجهیزات نظامی است؛ و به خاطر بلک هورنت ها، پنتاگون چیزی ارزشمند به دست خواهد آورد: اطلاعات دقیق در مورد بهترین راه برای ارتش آمریکا برای استفاده از نانوپهپاد‌های خود در جنگ‌های قرن بیست و یکم.
چون اگر یک چیزی وجود داشته باشد که جنگ اوکراین و روسیه نشان داده باشد، آن این است که هواپیما‌های بدون سرنشین بسیار کوچک آمده اند که ماندگار شوند.