Drony rozpoznawcze
bezzałogowe statki powietrzne, których celem jest zbieranie i dostarczanie informacji przy wykorzystaniu zamontowanych urządzeń pokładowych. Kontrola nad nimi może odbywać się z dowolnego miejsca przy użyciu dostępnych technologii komunikacji (np. łączności radiowej, mikrofalowej, satelitarnej lub optycznej). Mogą one poruszać się po zadanej wcześniej trasie lub pomiędzy wyznaczonymi punktami z różnym poziomem autonomiczności (samodzielny wybór trasy, unikanie wyznaczonych obszarów, wykrywanie i unikanie zagrożeń zarówno naturalnych jak i cywilizacyjnych, i inne). W zależności od zamontowanego oprzyrządowania drony mogą prowadzić rozpoznanie obrazowe (fotograficzne, wideo, w podczerwieni lub termowizji, radarowe) lub elektroniczne (nasłuch łączności radiowej), a zbierane informacje mogą być przekazywane w czasie rzeczywistym przez łącza bezprzewodowe do operatorów, sztabów oraz oddziałów operujących na danym obszarze. Drony zawsze stanowią tylko część większego systemu, w którego skład wchodzą także system nawigacji i łączności oraz stacja naziemna (Ground Control Station, GCS).
Samo określenie „dron” odnosi się do platformy latającej wraz z opcjonalnym wyposażeniem i może być zamiennie używane z określeniami takimi jak BSP (bezpilotowy statek powietrzny), UAV (ang. unmanned aerial vehicle).
Drony są klasyfikowane według różnych kryteriów. Podział używany przez NATO został opracowany na podstawie prac grupy JCGUAV (Joint Capability Group On Unmanned Aerial Vehicles), a jego celem było uproszczenie podziału BSP i uzyskanie zgodność dokumentacji w zakresie ruchu lotniczego pomiędzy krajami sojuszniczymi. Głównymi determinantami klas są promień działania i maksymalny pułap operacyjny, a dodatkowymi czynnikami – masa BSP i długotrwałość lotu. Klasa 1 obejmuje urządzenia o masie startowej do 150 kg, działające w zasięgu łącza (line-of-sight) na poziomie plutonu/kompanii/batalionu. Są one na tyle małe, że mogą startować bezpośrednio z podłoża, z niewielkich wyrzutni pneumatycznych lub poprzez wyrzut z ręki operatora. Głównym zadaniem dronów są obserwacja i rozpoznanie realizowane w czasie rzeczywistym, dzięki czemu one mogą wspomagać funkcjonowanie batalionu na jego obszarze działania. W klasie 2 zebrano taktyczne BSP, które służą do wsparcia działań na poziomie brygady. Ich masa startowa wynosi od 150 do 600 kg, dzięki czemu oprócz urządzeń do obrazowania zarówno w dzień, jak i w nocy (radary SAR oraz I-SAR) mogą one przenosić również uzbrojenie. Czas ich lotu może wynieść do 24 godzin. Największa masa startowa, a co za tym idzie, największe możliwości przenoszenia są zarezerwowane do BSP z klasy 3. Są to konstrukcje o masie ponad 600 kg i nieograniczonym promieniu działania (beyond line-of-sight). Ich zadania to obserwacja i rozpoznanie, jak również działania bojowe. Czas ich przebywania w powietrzu może wynieść 24–48 godzin, a nawet dłużej (np. Zephyr – 336 godzin w powietrzu). W tej klasie możemy wyróżnić takie podklasy, jak medium altitude long endurance (MALE), czyli BSP o średnim pułapie i dużej długotrwałości lotu, poruszające się na pułapie do 13000 m, działające na szczeblu operacyjnym (korpus/dywizja), oraz high altitude long Endurance (HALE), czyli BSP o dużej długotrwałości lotu, których pułap operacyjny wynosi nawet 19500 m i które działają na szczeblu strategicznym.
W Polsce BSP weszły do użytku militarnego stosunkowo niedawno – pierwsze zostały wprowadzone w 2005 r. Obecna klasyfikacja została stworzona na potrzeby Sztabu Generalnego Wojska Polskiego w 2012 r. według założeń zawartych w Programie operacyjnym do prowadzenia rozpoznania obrazowego w latach 2013–2022, a głównym parametrem był promień działania BSP. Do klasy I, z racji nieograniczania masy startowej maszyn, zaliczamy zarówno takie urządzenia, jak ważący 16 g i mieszczący się w kieszeni PD-100 Black Hornet produkcji Proxy Dynamics, jak i rodzimy produkt – Drozd z Wojskowych Zakładów Lotniczych nr 2 ważący 25 kg i mający 3,8 m rozpiętości skrzydeł. Klasa ta skupia wszystkie systemy o zasięgu do 30 km. Oczywisty rozdział ze względu na oznaczenie (mikro i mini) pozwala na dokładniejszą systematykę. Dodatkowo wprowadza się jeszcze kategorię nanodronów. Klasa II to BSP prowadzące rozpoznanie w promieniu do 200 km (kryptonimy Orlik i Gryf), co pozwala skutecznie koordynować ostrzał artyleryjski lub kontrolować strefy nadgraniczne. Wśród urządzeń spełniających te kryteria możemy wskazać wspólny projekt firm PIT-RADWAR oraz Eurotech, czyli E-310, a także Hermes-450 firmy Silver Arrow LP (Izrael), znacznie różniące się od siebie masą startową (od ok. 90 kg do ok. 550 kg). Drony klasy III to nie tylko urządzenia służące do rozpoznania, ale również maszyny uzbrojone. Część z nich będzie wykorzystywana w ramach systemu NATO Alliance Ground Surveillance (AGS).
Z historycznego punktu widzenia pierwszymi systemami rozpoznawczymi unoszącymi się w powietrzu były latawce i balony. Ich możliwości wykorzystywano m.in. w Chinach na przełomie III i II w. p.n.e. – były one m.in. wypuszczane w kierunku obleganej twierdzy, aby poprzez pomiar długości liny poznać długość tunelu koniecznego do wykopania, a także używane do mierzenia siły wiatru oraz jako metoda przekazywania widocznych z większej odległości sygnałów militarnych. Balonów rozpoznawczych z kolei używano, począwszy od końca XVIII w. (w 1793 r. we Francji utworzono Pierwszą Kompanię Balonową), ale były to załogowe statki powietrzne. Balony bezzałogowe wykorzystywano za to, co prawda na niewielką skalę, do zadań uderzeniowych – wypełnionych ładunkami wybuchowymi użyto w czasie ataku Austrii na Wenecję w 1849 r. oraz podczas wojny secesyjnej (1861–1865).
Przełomem okazał się z jednej strony rozwój lotnictwa i powstanie pierwszych aerodyn (urządzeń cięższych od powietrza, w przeciwieństwie do aerostatów – balonów i sterowców) wyposażonych w napęd, a z drugiej – rozwój technologii zdalnego sterowania (patent N. Tesli nr 613809 z 1898 r., wykorzystany początkowo do budowy zdalnie sterowanych jednostek pływających). Do rozwoju lotnictwa bezzałogowego przyczyniły się też wynalazki E.A. Sperry’ego, który opracował żyrokompas oraz mechanicznego autopilota. Pod koniec pierwszej wojny światowej Sperry wraz z C. Ketteringiem opracowali produkowany w niewielkich ilościach samolot zdalnie sterowany nazywany „Kettering Bug”. Była to przeznaczona do celów uderzeniowych, przenosząca 81-kilogramową głowicę bomba latająca, a więc prekursor współczesnych pocisków manewrujących. Rozwój uderzeniowych bezpilotowych statków powietrznych przyspieszył podczas drugiej wojny światowej, kiedy zastosowano bojowo takie konstrukcje, jak amerykański TDR-1, używany w niewielkiej skali podczas walk na Pacyfiku w 1944 r., czy niemieckie zestawy Mistel składające się z dwóch samolotów, z których jeden pełnił rolę stanowiska kierowania, a drugi – bezzałogowej, zdalnie sterowanej bomby latającej. Na dużą skalę używano niemieckich pocisków manewrujących V-1.
Początki zastosowania bezzałogowych statków powietrznych do zadań rozpoznawczych datują się na okres zimnej wojny. Było to związane z rozwojem sensorów pokładowych, elektroniki i systemów łączności i nawigacji. Podczas wojny w Wietnamie Amerykanie stosowali rozpoznawcze bezpilotowce rodziny Ryan 147, opracowane we wczesnych latach 60. jako rozwinięcie latających celów Firebee. W zależności od zabieranego wyposażenia były one wykorzystywane do celów rozpoznania fotograficznego z małej i dużej wysokości, rozpoznania elektronicznego i radioelektronicznego. Podczas konfliktu maszyny tego typu wykonały 3435 rozpoznawczych lotów bojowych. W 1963 r. do służby wprowadzono bezpilotowy śmigłowiec QH-50 DASH. Okazał się one jednak trudny w eksploatacji w pierwotnym zastosowaniu – jako operujący z pokładów okrętów nosiciel torped do zwalczania okrętów podwodnych. Sprawdził się natomiast podczas konfliktu wietnamskiego w roli wyposażonego w kamerę telewizyjną aparatu rozpoznawczego (używanego m.in. do korygowania ognia artylerii).
Przełomem w rozwoju bezpilotowych statków powietrznych były doświadczenia izraelskie. W wojnie Jom Kippur w 1973 r. Izraelskie Siły Powietrzne poniosły znaczne straty, a oddziałom na lądzie brakowało efektywnego rozpoznania wizualnego. W rezultacie tych doświadczeń wypracowano spójną koncepcję zastosowania dronów w działaniach bojowych w synergii z lotnictwem załogowym, którą z powodzeniem wykorzystano podczas operacji „Pokój dla Galilei” w 1982 r. Izraelskie siły zbrojne wkroczyły do targanego wewnętrznymi konfliktami Libanu, a jednym z kluczowych zadań było zniszczenie ulokowanego w dolinie Bekaa syryjskiego ugrupowania przeciwlotniczego wspieranego przez syryjskie lotnictwo. Bezpilotowce Scout oraz Mastiff prowadziły rozpoznanie radiolokacyjne i elektrooptyczne z wysokości ok. 5000 m. Kolejnym stadium była pozoracja ruchu samolotów wykonywana przez BSP Samson z zamontowanymi odbijaczami radarowymi, co uaktywniało syryjskie stacje radarowe, które śledząc ruch samsonów, zdradzały swoją pozycję, a ta była przekazywana przez mastiffy do stanowisk dowodzenia. W efekcie siły izraelskie skutecznie poraziły wszystkie 19 syryjskich baterii rakiet przeciwlotniczych – 17 zostało zniszczonych, a dwie pozostałe poważnie uszkodzone. Trzeba też zaznaczyć, że izraelskie BSP, zwłaszcza Scout, na długie lata wyznaczyły standardy konstrukcyjne w tej klasie maszyn.
Izraelska taktyka i doświadczenia z użycia BSP zostały wykorzystane podczas operacji „Pustynna burza” (1990–1991). BSP Pioneer RQ-2 dostarczały wówczas informacje o rozmieszczeniu stanowisk irackiej artylerii oraz pól minowych. Na ich podstawie dokonywano oceny skuteczności uderzeń własnej artylerii na obszarze do 30 km od linii walk. Również wprowadzone do służby BSL RQ-1 Predator pozwoliły na zwiększenie ilości informacji pozyskiwanych przez drony. Wyposażone w system FLIR (forward-looking infrared), składające się m.in. z kamery termowizyjnej pozwalającej na operowanie w warunkach ograniczonej widoczności i przekazującej obraz z perspektywy pierwszej osoby (kamera dziobowa), mogły one w czasie rzeczywistym przesyłać obraz wideo z miejsca operacji. Były także przystosowane do prowadzenia rozpoznania elektronicznego dzięki zastosowaniu czujników i wyposażenia pozwalającego na podsłuchiwanie łączności radiowej nieprzyjaciela. W trakcie operacji użyto również BSP FQM-151A Pointer, który służył do wykrywania umocnień oraz dostarczania informacji na temat ruchu wrogich oraz własnych jednostek naziemnych. Model ten został wyprodukowany przez AeroVironment i rozpoczął służbę w Siłach Zbrojnych Stanów Zjednoczonych w 1990 r. Jego innowacyjność polegała na możliwości przesyłania obrazu w czasie rzeczywistym wprost do operatora. Napędzany 300-watowym silnikiem elektrycznym, miał możliwość pozostawania w powietrzu przez od 1 do 2 godzin w promieniu 5 km od operatora. Małe rozmiary BSP pozwalały na start z ludzkiej ręki, a niska waga (ok. 22 kg łącznie z osprzętem do sterowania) umożliwiała przenoszenie go przez oddział, co dawało szansę na użycie go bezpośrednio na linii walk i przez to dostarczenie dowódcom lepszego oglądu sytuacji zarówno w dzień, jak i w nocy (ze względu na przygotowanie do montażu kamery noktowizyjnej). Można go uznać za wzór dla m.in. maszyn Fly Eye, z których korzystają polskie jednostki Wojsk Specjalnych.
Konflikty lat 90. XX w. na obszarze Bałkanów oraz w Czeczenii dały możliwość dalszego rozwoju BSP. 11. Ekspedycyjny Dywizjon Rozpoznawczy wyposażony w predatory (RQ-1) wykonywał z węgierskiej bazy Taszar loty zwiadowcze na terenie Jugosławii. Oprócz tych modeli w konfliktach bałkańskich można było obserwować m.in. działania rosyjskiego BSP – Pczeły-1T (ros. Пчела-1Т). Zaprojektowana i produkowana w zakładach Jakowlewa, była ona wystrzeliwana z platformy startowej ulokowanej na opancerzonym transporterze gąsienicowym BTR-D i lądowała na spadochronie po wykonaniu zadania, co uniemożliwiało szybkie przygotowanie jej do powtórnego lotu. W trakcie wojny w Czeczenii pczeły-1t były wykorzystywane do rozpoznania dzięki zamontowanej kamerze wysokiej rozdzielczości oraz radiolinii pozwalającej przesyłać obraz w czasie rzeczywistym na odległość 30–50 km. Zdolność komunikacji warunkowała również promień ich działania. Kolejnym ich zadaniem było podświetlanie celów, które były potem niszczone m.in. przez śmigłowce Mi-24P.
Przełom wieków przyniósł dalszy rozwój łączności na linii BSP–operator, a także wzrost częstotliwości wykorzystywania BSP nie tylko w celach zwiadowczych, ale również bojowych. W trakcie konfliktu w Kosowie (operacja „Allied Force”) w 1999 r. po raz pierwszy użyto łączy satelitarnych do przekazywania obrazu wideo, dzięki czemu centra dowodzenia mogły mieć stały wgląd w sytuację na teatrze działań. Podczas operacji „Enduring Freedom” w Afganistanie BSP stały się pełnoprawnymi uczestnikami działań w powietrzu. W trakcie swoich misji predatory ściśle współpracowały zarówno z jednostkami naziemnymi, jak i powietrznymi, z jednej strony dostarczając niezbędnych informacji o działaniach przeciwnika, z drugiej – podświetlając cele niszczone m.in. przez myśliwce F-14 i F-15. Nowością było przekazywanie danych lokalizacyjnych bezpośrednio z BSP do bombowców B-1B lub B-52 wyposażonych w bomby JDAM (Joint Direct Attack Munition) z układem naprowadzania GPS, co znacząco skróciło czas od wykrycia do zniszczenia celu przez bombowce.
Wszystkie te doświadczenia pozwoliły na stworzenie BSP RQ-4 Global Hawk przez inżynierów Northrop Grumman przy współpracy z DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Jest to BSP klasy HALE, który wszedł do służby na przełomie 2002 i 2003 r. Obecnie w użyciu jest wersja Block 30, w której wprowadzono ulepszenia z zakresu urządzeń zwiadu elektronicznego, a także Block 40, w której wprowadzono radar MP-RTIP (jego głównym zadaniem jest poprawa śledzenia celów naziemnych). Zadania zwiadowcze są realizowane przy wykorzystaniu czujników, które razem tworzą EISS (enhanced integrated sensor suite – rozszerzony zintegrowany pakiet sensorów). EISS składa się z radaru SAR, który dzięki wyposażeniu w funkcję GMTI (ground moving target indicator – wskaźnik ruchomych celów naziemnych) może również odbierać sygnały od celów ruchomych, sensory termowizyjne i elektrooptyczne. Na pokładzie zamontowano również system AN/APR-49, wykrywający i zakłócający sygnały radarowe. Global Hawk występuje również w innych wersjach. Pod nazwą „Euro Hawk” miał być wdrożony w niemieckiej Luftwaffe, lecz na drodze stanęły względy proceduralne – brak możliwości operowania w europejskiej przestrzeni powietrznej bez systemu zapobiegającemu kolizjom z innymi statkami powietrznymi. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych (US Navy) zamówiła z kolei wersję MQ-4C Triton, który jest rozwinięciem Global Hawka do zadań patrolowych nad obszarami morskimi. Statki powietrzne tego typu zakupiła również Australia – sześć sztuk MQ-4C ma wejść do służby począwszy od 2023 r. Global Hawk był używany m.in. w czasie operacji „Enduring Freedom” w Afganistanie (od 2002 r.) oraz „Iraqi Freedom” (od 2003 r). Ich zadaniem, zgodnie z nowym trendem w lotnictwie, była stała obserwacja obszarów kluczowych dla prowadzonych działań. W trakcie pierwszej operacji zadania rozpoznawcze realizowały dwie, a w drugiej – jedna maszyna. W Iraku zadania RQ-4 zostały rozszerzone i po raz pierwszy użyto go również do koordynacji działań i zabezpieczenia dowodzenia załogowymi platformami uderzeniowymi. Będzie on również wykorzystywany jako trzon systemu AGS NATO – pięć maszyn Global Hawk, wyposażonych w najnowsze radary MP-RTIP, a także pozostałe czujniki wchodzące w skład EISS, montowanego standardowo w RQ-4, będzie operowało z głównej bazy systemu we Włoszech.
Ciekawym przykładem drona rozpoznawczego jest Airbus Zephyr, określany również jako pseudosatelita. Jest on napędzany przez dwa silniki elektryczne zasilane z akumulatorów czerpiących energię z paneli słonecznych. Dzięki temu może teoretycznie przebywać w powietrzu przez dowolny czas, pod warunkiem odpowiednio długiego przebywania w zasięgu promieni słonecznych, które naładują akumulatory i pozwolą na dalszą podróż. Poruszając się z prędkością 55 km/h na pułapie ponad 21 000 m, czyli poza zasięgiem zjawisk pogodowych, może on patrolować dziesiątki tysięcy kilometrów kwadratowych przez do 2 tygodni. Niestety, jego wątła budowa wymusza pewne ograniczenia – start i lądowanie muszą się odbyć przy względnie spokojnych warunkach pogodowych, a dotarcie na pułap operacyjny zajmuje około 2 dni. Również zmiana miejsca dozorowania wymaga dłuższego czasu niż w wypadku typowych BSP. Zadania wywiadowcze są realizowane poprzez lekkie kamery pracujące w świetle widzialnym i w podczerwieni zaprojektowane specjalnie do użycia w Zephyrze, które mogą dostarczyć obrazy w rozdzielczości do 15 cm (1 piksel = 15 x 15 cm). Na etapie rozwoju jest obecnie radar, który ma mu zapewnić możliwość zwiadu w każdych warunkach pogodowych i oświetleniowych. Program „Zephyr” znajduje się obecnie w fazie rozwojowej, a Wielka Brytania potwierdziła zakup ośmiu sztuk.
W kategorii mniejszych systemów klasy MALE dużą popularność zdobył izraelski Hermes 900 firmy Elbit Systems. Oblatany pod koniec 2009 r., obecnie wykorzystywany jest w siłach zbrojnych Izraela, Szwajcarii, Brazylii, Chile i Kolumbii. Hermes ma autonomiczny system startu i lądowania, a jego wyposażenie rozpoznawcze składa się z głowicy elektrooptycznej, radaru SAR/ISAR, a także urządzeń do zwiadu elektronicznego. Ze względu na zdecydowanie mniejsze wymiary niż BSP produkowane w Stanach Zjednoczonych (np. MQ-1C, MQ-9) jest on również tańszy w zakupie i eksploatacji, co przekłada się na jego popularność wśród mniej zamożnych państw
Przykładem BSP klasy taktycznej jest mniejszy brat wspominanego Hermesa 900 – Hermes 450. System znajduje się w wyposażeniu m.in. Izraela, USA, Singapuru, Chorwacji, Azerbejdżanu, Gruzji, Brazylii i Wielkiej Brytanii (w wersji Watchkeeper WK450, zmodernizowanej i dostosowanej do operowania w warunkach europejskich, m.in. poprzez instalację systemu zapobiegającemu oblodzeniu w locie). Przykład Hermesa pokazuje też znaczenie narodowej kontroli nad systemem sterowania i nad BSP – według niepotwierdzonych informacji Izraelczycy przekazali kody źródłowe gruzińskich hermesów Rosjanom, co pozwoliło im niszczyć je poprzez zakłócanie systemów łączności.
D. Becmer, D. Skorupka, A. Duchaczek, Trendy rozwojowe bezzałogowych systemów latających, „Problemy Techniki Uzbrojenia” 2015, nr 4, z. 136; J. Chojnacki, D. Pasek, Historia wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych, „Rocznik Bezpieczeństwa Międzynarodowego” 2017, vol. 11, nr 1; T. Kwasek, Klasyfikacja Bezzałogowych Statków Powietrznych, „Dziennik Zbrojny” 2015, nr 1; W. Leśnikowski, Drony. Bezzałogowe aparaty latające od starożytności do współczesności, Wydawnictwo Adam Marszałek, Toruń 2016; A. Przekwas, R. Jaroszuk, Bezzałogowe statki powietrzne w rozpoznaniu wojskowym, „Przegląd Wojsk Lądowych” 2009, nr 7; B. Sajduk, Amerykański i izraelski przemysł latających systemów bezzałogowych – porównanie wybranych platform, [w:] Przemysł zbrojeniowy. Tendencje, perspektywy, uwarunkowania, innowacje, R. Kopeć (red.), Wydawnictwo Uniwersytetu Pedagogicznego, Kraków 2016; P.W. Singer, Wired for War: The Robotic Revolution and Conflict in the 21st Century, Penguin Press, New York 2009; O. Wasiuta, Drony albo bezzałogowe statki powietrzne (UAV), [w:] Vademecum bezpieczeństwa, O. Wasiuta, R. Klepka, R. Kopeć (red.), Wydawnictwo Libron, Kraków 2018.