Droonien 100 vuoden historia

Liberty Eagle Aerial Torpedon prototyyppi vuodelta 1918. Kuva: USAF. Siivet 4/2016.
Liberty Eagle Aerial Torpedon prototyyppi vuodelta 1918. Kuva: USAF. Siivet 4/2016.

Modernien miehittämättömien lentolaitteiden historia on lähes yhtä pitkä kuin moottorilentämisen historia. Lentävistä torpedoista on 100 vuoden aikana edetty aseistettuihin tiedustelulennokeihin ja Global Hawkeihin, ja tulevaisuudessa näemme ehkä kokonaisia lentävien robottien parvia. Sivutuotteena ovat syntyneet siviilikäyttöisten droonien markkinat ja jokamiehen multikopterit. Pentti Perttula avaa nyt nykydroonien sotilaskäyttöisten edelläkävijöiden historiaa.

Artikkeli julkaistiin alkujaan Siivet-lehdessä, numerossa 4/2016.
Tilaa toki lehti!

 

Ensimmäisiä miehittämättömiksi ilma-aluksiksi tunnistettavia laitteita kutsuttiin lentäviksi torpedoiksi. Ensimmäisenä niistä, yhdysvaltalainen Curtiss-Sperry Aerial Torpedo, lensi tiettävästi joulukuussa 1917. Lempinimellään Bug paremmin tunnettu Charles Ketteringin suunnittelema Liberty Eagle Aerial Torpedo oli risteilyohjusten esi-isä. Pienen gyroskoopin ohjaama, kaksitasoinen, potkurivetoinen lennokki lensi ennalta lasketun ajan, jonka jälkeen potkuri pysähtyi, siivet irtosivat ja pommiksi muuttunut lennokki jatkoi ballistista lentorataa maaliinsa. Ensimmäinen Bug lensi vuonna 1918 ja puolensataa rakennettiin ennen ensimmäisen maailmansodan päättymistä, mutta niitä ei koskaan käytetty sotatoimissa.

Aika nopeasti oivallettiin miehittämättömien lennokkien mahdollisuudet ilmatorjuntatykistön harjoitusmaaleina. Ensimmäinen radio-ohjattu ilmatorjuntatykistön maalilennokki oli nimeltään de Havilland DH82B Queen Bee. Tiger Mothista muokattu lennokki lensi ensilentonsa Englannissa vuonna 1933. Niitä rakennettiin vuosina 1934−1943 yhteensä 380 sekä Royal Air Forcelle että kellukkeilla varustettuna kuninkaallisten merivoimien lentojoukoille.

Toisen maailmansodan radio-ohjattujen ilmatorjunnan maalilennokkien suurin valmistaja oli yhdysvaltalainen Radioplane, jonka lennokkeja RP-4:stä RP-18:aan valmistettiin sodan aikana yli 15 000 ja sodan jälkeen ilmestynyttä RP-19/OQ-19:ää peräti 48 000 vuoteen 1984 asti. Saksassa maalilennokkien valmistaja Argus ehdotti lokakuussa 1939 lentokoneen kokoisen, radio-ohjatun pommikoneen, Fernfeuerin, kehittämistä. Se pystyisi kuljettamaan 1000 kilogramman pommilastin ja sitä ohjattaisiin lentokoneesta. Pommittamisen jälkeen se palaisi tukikohtaansa. Sitä voidaan pitää nykyisten miehittämättömien rynnäkkökoneiden (UCAV) esikuvana. Saksan ilmavoimat ei ollut kuitenkaan kiinnostunut Fernfeuerista, jonka kehitys jäi FZG-76:n eli V-1:n jalkoihin.

Muista toisen maailmansodan aseina käytetyistä kauko-ohjatuista lentolaitteista on kerrottu Siivet-lehden numerossa 2/2016.

Boeing YQM-94A Compass Cope B. Kuva: USAF Museum. Siivet 4/2016.

Boeing YQM-94A Compass Cope B. Kuva: USAF Museum. Siivet 4/2016.

Drooniässiä Vietnamissa

Yhdysvaltalaisen Kamanin ensimmäinen turbiinimoottorinen helikopteri lensi vuonna 1951 ja ensimmäinen kahdella turbiinimoottorilla varustettu HTK-1 vuonna 1954. Kolme vuotta myöhemmin lensi siitä muokattu kauko-ohjattu helikopteri. 2000-luvun alkuvuosikymmenen lopulla Kaman palasi ideaansa ja kehitti yhdessä Lockheed-Martinin kanssa miehittämättömän K-Max-helikopterin.

Gyrodyne kehitti Yhdysvaltain merivoimille miehittämättömän QH-50 DASH -sukellusveneentorjuntahelikopterin, jonka ensilento oli vuonna 1959. Sen avulla voitiin parantaa vanhojen sotalaivojen syvyysydinpommien ja torpedojen ulottuvuutta niiden pieniltä lentokansilta. Noin 810 QH-50:tä valmistettiin ja niitä oli käytössä 240:llä U.S. Navyn hävittäjäaluksella sekä Japanin sotalaivoilla. Kehitysohjelma lopetettiin vuonna 1970, mutta ARPA (nykyinen DARPA) varusti QH-50D:n vielä sensoreilla ja aseilla miehittämättömäksi taisteluhelikopteriksi sekä tulenjohtotehtäviin Vietnamin sotaan.

Ryan Aeronauticalin BQM-34 Firebee oli onnistunut suihkumoottorikäyttöinen maalilennokki, josta kehitettiin pitkän lentomatkan miehittämättömiä tiedustelulennokkeja. Ryan 147 Lightning Bugiksi ristityn lennokin eri versioita oli yhdysvaltalaisten operatiivisessa käytössä Kiinassa, Pohjois-Koreassa ja Pohjois-Vietnamissa vuosina 1964−1974. Ne laukaistiin ja niitä ohjattiin Lockheed DC-130 -koneesta.

Lightning Bugista kehitettiin useita versioita eri tehtäviin, kuten Pohjois-Vietnamin SA-2-ilmatorjuntaohjusten laukaisualustojen elektroniseen etsintään. 3435:llä lennolla menetettiin 544 lennokkia 1064:stä, noin kolmannes mekaanisten ongelmien vuoksi. Bugien keskimääräinen elinikä oli 7,3 lentoa, mutta jotkut niistä ehtivät saavuttaa jopa ässästatuksen, kun niitä jahdanneet MiG-hävittäjät syöksyivät maahan tai tulivat omien ilmatorjuntaohjusten alasampumiksi.

Teledyne-Ryan 154 Firefly oli Yhdysvaltain ilmavoimien salaisessa Compass Arrow -ohjelmassa kehitetty pitkän lentomatkan tiedustelulennokki, joka oli suunniteltu lentämään syvälle Kiinan alueelle. Koodinimellä AQM-91A tunnettu lennokki teki ensilentonsa vuonna 1968. Se laukaistiin DC-130E-koneesta ja sen lentoaika oli neljä ja puoli tuntia. Lennokki oli edistyksellinen, koska sen tutkapoikkipinta-alaa ja infrapunajälkeä oli pienennetty. KH-11-vakoilusatelliitti ajoi kuitenkin lennokin ohi eikä sitä koskaan käytetty operatiivisesti.

Kaksi Teledyne-Ryan 154 Firefly -lennokkia Lockheed DC-130:n kyydissä. Kuva: Ryan Aeronautical Negative Collection. Siivet 4/2016.

Kaksi Teledyne-Ryan 154 Firefly -lennokkia Lockheed DC-130:n kyydissä. Kuva: Ryan Aeronautical Negative Collection. Siivet 4/2016.

Taktiset lennokit

Testattuaan kauko-ohjattuja ilma-aluksia Vietnamissa ARPA aloitti ohjelman kehittääkseen pienen ja edullisen miehittämättömän tiedustelulennokin, joka pystyisi myös maalinetsintään ja -osoittamiseen. Ohjelman tuloksena syntyi Praerie I vuonna 1973. Se painoi 34 kilogrammaa ja sen moottorina oli muokattu ruohonleikkurin moottori.

Praeriesta johdettiin Yhdysvaltain maavoimien Lockheed MQM-105 Aquila -ohjelma, joka kaatui teknisiin ongelmiin ja lopetettiin vuonna 1987, kun siihen oli käytetty jo miljardi dollaria. Samalla menetettiin melkein kaksi vuosikymmentä maavoimien taktisen lennokin suunnittelutyötä. Aquila oli 120 kilogramman painoinen, työntöpotkurilla varustettu lentävä siipi, jossa oli tv-kamera ja maalinosoituslaite. Se laukaistiin katapultilla ja laskeutui verkkoon.

Aquilan seuraaja oli Alliant RQ-6 Outride, jonka kehitysohjelma lopetettiin myös epäonnistuneena vuonna 1999. Vasta AAI (nykyinen Textron) RQ-7 Shadow oli toimiva ratkaisu, joka otettiin käyttöön vuonna 2002 jalkaväen operaatioissa Irakin Tikritissä ja U.S. Army sai vihdoin taktisen tiedustelulennokkinsa.

Vaikeudet erityisesti Lockheed Aquilan kanssa johtivat siihen, että Yhdysvallat menetti joksikin aikaa kiinnostuksensa taktisiin lennokeihin, mutta Israel sen sijaan kiinnostui niistä ja kehitti 1970-luvulla IAI Scoutin ja Tadiran Mastiffin, joita käytettiin vuonna 1982 Israelin ilmavoimien Libanonin operaatiossa Syyrian ilmatorjuntaohjuspatterien tuhoamiseksi Bekaan laaksossa. IAI kehitti kokonaisen tuoteperheen reaaliaikaista videokuvaa välittäviä taktisia lennokkeja: Yhdysvaltain merivoimien vuonna 1985 ostaman RQ-2 Pioneerin, Yhdysvaltain maavoimien vuonna 1994 hankkiman RQ-5 Hunterin sekä monissa maissa käytetyn Searcherin. Sen jälkeen tulivat suuremmat miehittämättömät järjestelmät, kuten Heron ja Heron TP.

Israelilainen Abe Karem kehitti DARPAn Teal Rain -ohjelmassa ensimmäisen keskikokoisen, pitkän lentoajan lennokin, Leading Systems Amberin, jonka ensilento oli marraskuussa 1986. Kesäkuussa 1988 se teki ennätyksellisen 38 tunnin lennon. Amber ei kuitenkaan päätynyt sotilaskäyttöön, mutta General Atomics osti konkurssiin menneen Leading Systemsin ja kehitti Amberista Gnat-750:n ja siitä tunnetun RQ-1 Predatorin Yhdysvaltain keskustiedustelupalvelu CIA:lle.

Predatorin ensilento oli vuonna 1994 ja otettiin operatiiviseen käyttöön seuraavana vuonna Balkanilla. Kehitysohjelma siirrettiin CIA:lta USAFille vuonna 1996, mutta viimeinen MQ-1 Predator siirtyi ilmavoimille vasta vuonna 2011. Suurempi Predator B teki ensilentonsa vuonna 2001 ja otettiin USAFin käyttöön vuonna 2007 nimellä MQ-9 Reaper. Sittemmin niitä ovat hankkineet myös Alankomaat, Espanja, Iso-Britannia, Italia ja Ranska.

Royal Air Forcen MQ-9 Reaper laskeutuu Kandaharin lentokentälle Afganistanissa. Yksi sen ilmasta maahan -ohjuksista on laukaistu lennolla. Kuva: Crown Copyright 2016. Siivet 4/2016.

Royal Air Forcen MQ-9 Reaper laskeutuu Kandaharin lentokentälle Afganistanissa. Yksi sen ilmasta maahan -ohjuksista on laukaistu lennolla. Kuva: Crown Copyright 2016. Siivet 4/2016.

Lentoaikaa, nopeutta, aseita

Yhdysvaltain ilmavoimien Compass Cope -ohjelman tavoitteena oli kehittää miehittämätön tiedustelulennokki, joka voisi toimia kiitoteiltä ja lentää korkealla jopa vuorokauden yhtäjaksoisesti. Ohjelma tuotti purjekoneen muotoon rakennetun Boeing YQM-94A Compass Cope B:n, joka lensi ja syöksyi maahan vuonna 1973, ja Ryan YQM-98A Compass Cope R:n, joka lensi seuraavana vuonna. Boeing voitti kilpailun, mutta ohjelma lopetettiin vuonna 1977.

1980-luvulla Boeing kehitti Condorin, kokonaan komposiiteista rakennetun, korkealla ja kauan lentävän teknologian esittelylennokin. Vuosina 1988−1989 valmistui kaksi konetta, joilla lennettiin 50 tunnin mittaisia lentoja 20 kilometrin korkeudessa. Jopa yli 80 tunnin lentoihin pystyneen Condorin kärkiväli oli 60 metriä ja sen voimanlähteenä kaksi Continentalin turboahdettua mäntämoottoria.

Teledyne-Ryan kehitti 1990-luvun puolivälissä pitkän lentoajan ja tehokkaan sensorikuorman kantaneen Tier 2+:n. Northrop Grumman osti Teledyne-Ryanin ja kehitti Tier 2+:sta RQ-4 Global Hawkin, joka pystyi kantamaan sisuksissaan kokonaisen tonnin sensoreita. Sen ensilento oli vuonna 1998 ja tyyppi otettiin USAFin käyttöön vuonna 2003.

Seuraavaksi odotellaan käyttöön UCLASSia (Unmanned Carrier-Launched Airborne Surveillance and Strike) ja nEUROnia, pitkän matkan nopeita ja aseistettuja lennokkeja, joita voidaan tarvittaessa ohjata myös hävittäjien ohjaamoista. UCLASSista kilpailee neljä projektia: Northrop Grummanilla on kehitystyön alla X-47B ”Iron Raven”, Lockheed Martinilla Sea Ghost, Boeingilla Phantom Ray ja General Atomicsilla Sea Avenger. Näistä X-47B on käynyt jo tukialustesteissä.

Miehittämättömät lentokoneet ovat kehityksellisessä risteyskohdassa. Nähtäväksi jää, edustavatko seuraavat miehittämättömät koneet viime vuosikymmenen kehityksestä ammennettuja ja hyväksi havaittuja ratkaisuja vai ollaanko juuri nyt ilmavoiman mullistuksen kynnyksellä. Tämän mullistuksen saisi aikaan sijoittaminen edistykselliseen, mutta vähän taistelukentillä testattuun teknologiaan, joka tunkeutuu yhä enemmän miehitetyn lentämisen reviirille.

Aseistettuja lennokkeja on nykyään Yhdysvalloilla, Venäjällä, Isolla-Britannialla, Israelilla, Kiinalla, Pakistanilla, mahdollisesti Iranilla, ja toukokuussa 2015 joukkoon liittyi Georgia. Yhteensä 24 maata on kehittänyt tai kehittämässä aseistettuja lennokkeja; edellä mainittujen maiden lisäksi näihin kuuluvat Ruotsi, Saksa, Ranska, Espanja, Italia, Sveitsi, Kreikka, Turkki, Tunisia, Etelä-Afrikka, Yhdistyneet Arabiemiirikunnat, Intia, Bangladesh, Taiwan sekä Etelä- ja Pohjois-Korea.

Kun Kiinan kaltaiset maat aloittavat aseistettujen lennokkien viennin ulkomaille, niitä on pian joka puolella. Arvellaan, että 10 vuoden kuluttua niitä voi käytännössä olla joka maalla. Toisaalta asejärjestelmät maksavat paljon enemmän kuin itse lennokit, mikä voi rajoittaa niiden leviämistä.

Kaikki tulevaisuudessa lentävät aseistetut lennokit eivät ole Predator-luokkaa, vaan osa on sellaisia kuin Hizbollahin käyttämät tee-se-itse-tappajalennokit. Niillä ei luonnollisesti tehdä maailmanlaajuisia iskuja, mutta paikallisesti niillä on merkitystä.

Taiteilijan näkemys Yhdysvaltojen merivoimien Cicada-lennokkiparvesta. Kuva: US Navy. Siivet 4/2016.

Taiteilijan näkemys Yhdysvaltojen merivoimien Cicada-lennokkiparvesta. Kuva: US Navy. Siivet 4/2016.

Lennokkiparvet

Vuonna 2015 Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaboratorio kertoi haluavansa kehittää uuden, aikaisempaa edullisempien aseistettujen lennokkien sukupolven. Projektin nimi on Low Cost Attritable Strike UAS, joka tarkoittaa edullista uhrattavissa olevaa iskulennokkijärjestelmää.

Nykyiset lennokit ovat liian kalliita, jotta niitä voitaisiin lähettää riskialttiisiin tehtäviin, kuten suurina parvina kyllästämään vahvaa ilmapuolustusjärjestelmää. Edullinen lennokki, joita voitaisiin menettää suuria määriä, antaisi ilmavoimille mahdollisuuden kokonaan uuteen taktiikkaan taistelukentällä.

Tulevaisuuden miehittämättömät, lentokoneista, pinta-aluksista tai sukellusveneistä laukaistavat edulliset, uhrattavissa olevat lentolaitteet voisivat suurina määrinä kyllästää vihollisen ilmatilan. Niin kuin Normandian maihinnousun pienet laskuvarjojääkärien ryhmät, jotka pudotettiin saksalaisten linjojen taakse, ne voisivat kylvää sekaannusta ja aiheuttaa tuhoa vihollisen joukossa.

Pitkään lentävät elektronisen sodankäynnin aseet voisivat muodostaa elektronisen myrskyn täynnä häirintää, harhamaaleja ja korkeaenergisiä mikroaaltoja. Pienet lennokit voisivat lentää autonomisesti pitkin teitä etsimässä liikuteltavia ohjuslavetteja ja välittäisivät niiden koordinaatit operaation valvojille hyökkäystä varten.

Parvitaktiikalla on valtava potentiaali taistelukentällä, paljon suurempi kuin vihollisen voittaminen pelkällä lukumäärällä. Uusia sodankäynnin malleja ei kuitenkaan muodosteta vain uuden teknologian perusteella, vaan siihen pitää yhdistää uutta oppia, organisaatiota ja operaatiokonsepteja.

Parven konseptia on jo alettu tutkia. Sitä, miten parvia käytetään, hallitaan ja miten niiden avulla taistellaan. Koska robottiparviteknologia tulee paljolti kaupalliselta sektorilta, se leviää nopeasti. Yhdysvalloillakaan ei ole paljon etumatkaa sen taktisessa soveltamisessa.

Teksti: Pentti Perttula

 

Artikkeli julkaistiin alkujaan Siivet-lehdessä, numerossa 4/2016.
Siivet-lehden ilmestyminen on täysin riippuvainen yhdestä ainoasta asiasta: tilaajista. Sinusta, teistä. Lehteä ei ilmestyisi eikä tätäkään juttua luettaisi verkossa, ellei lehdellä olisi meille niin tärkeitä lukijoita – tilaajia ja irtonumeroiden ostajia. 
Jos et ole jo tilaaja, niin ole hyvä ja harkitse asiaa. Lehden tilaaminen onnistuu täältä: https://siivet.fi/tilaa/

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *