Comprendiendo al: SANT ARPIA
Comprendiendo
al:
Sistema Aéreo No Tripulado ARPIA
Por JC65/Agosto 2016
Sistema Arpía en exposición durante Balanda 2016. El autor.
Antecedentes
Las capacidad de controlar a largas distancias, en forma
relativamente segura, aeronaves de distintos tipos, ha abierto las
posibilidades de crear toda una nueva casta de equipos, mediáticamente
conocidos como Drones, UAV (vehículos aéreos no habitados, definición más real),
o SANT (sistemas aéreos no tripulados, nombre oficial dado a este sistema en
particular).
Todos estos nombres describen a estos prodigios tecnológicos
en forma parcial, pues son más que ”avioncitos sin piloto a bordo”, completos
sistemas, en el que el “avioncito” es solo una pequeña parte del todo, y a
veces representa solo una pequeña fracción del costo de dicho sistema.
Actualmente, todas las fuerzas armadas del mundo están
involucradas, en menor o mayor grado en el uso y/o desarrollo de tales
sistemas, y las Venezolanas, no han sido la excepción, implementando el
programa SANT ARPIA, consistente en el ensamblaje y fabricación parcial de una
versión tropicalizada del UAV Mohajer-2, de diseño Iraní, y el cual se ha usado en dicho país por muchos años.
SANT ARPIA
El sistema consiste de una estación base, o centro de
control, uno o varios aviones no
tripulados del tipo mencionado, y uno o más vehículos de soporte con la
lanzadera neumática, y los equipos de recuperación y mantenimiento.
Aparte de ganar experiencia en operación y construcción de
este tipo de equipos, el principal objetivo dado al Arpía es la observación
óptica diurna, en dos modalidades: En tiempo real con transmisión de video de
baja resolución, y en modo cartográfico con videos y fotografías de alta
resolución, grabadas en medios digitales, y asociados a la posición geográfica
(vía GPS) y hora exacta de la toma; para su estudio una vez recuperado el
drone.
Ambos modos, ya han rendido frutos en el campo de la
detección y seguimiento de fugas en pozos y oleoductos de la empresa estatal
PDVSA, hasta ahora el principal usuario final de los servicios, que a modo
experimental, viene prestando en forma conjunta la industria militar CAVIM y el
personal de la Aeronáutica militar Bolivariana.
Como se indicó antes, el sistema es de origen Iraní, y fue
desarrollado a mediados de la década de los 90s, a partir del Mohajer-1, pero
aumentando su autonomía, y capacidades en general. Está basado en tecnologías
de adquisición comercial (COTS), y arquitectura abierta que permite su
constante actualización, de manera de no quedar obsoleto con el avance de las
tecnologías del área. Alcanzándose en el año 2006 un acuerdo para la venta de
12 drones para su ensamblaje, más el utillaje necesario para la fabricación de
los cuerpos aerodinámicos, el adecuado
número de estaciones bases, y la transferencia de tecnología necesaria para la
integración de los diversos componentes. Entraron en servicio en el año 2013, y
al presente día se reportan más de 15 UAVs recibidos y unos 3 perdidos en
accidentes, con más de 500 misiones cumplidas.
Tecnológicamente, es un equipo de corto a medio radio de
acción y persistencia, capaz de operar en 3 modalidades de vuelo: manual, en el
que el piloto ubicado en la estación base controla todas las acciones del
drone, basado en la información de telemetría y video que baja en tiempo real
del mismo. Semi-automático, en la cual el operador basado solo en la
telemetría, le indica el camino a seguir al UAV, mas no lo “vuela”
directamente, y Automático, basado en un programa de vuelo introducido antes de
partir, con los “way-point” y acciones a tomar durante el mismo, pudiéndose
prescindir totalmente del datalink, pero que normalmente se usa como forma de
supervisión.
Las labores de despegue y recuperación, son exclusivamente en
modo manual (favorecidas por una consola externa), se puede cambiar la modalidad
en cualquier momento de la misión, y en caso de fallo del enlace de
comunicaciones u otros sistemas, se entra en un modo automático de retorno a la
base, siempre y cuando se le haya suministrado previamente su ubicación
geográfica.
El Drone o UAV
El
vehículo aéreo no habitado, consiste de un fuselaje cilíndrico, alas rectas y
derivas verticales dobles, unidas por el elevador horizontal, de forma que las
aspas de madera del motor impulsor, quedan protegidas. El diseño se completa con un patín doble apto
para el aterrizaje en las más diversas superficies, pero que le imposibilita
el despegue autónomo, necesitando de una catapulta.
En la nariz, debajo del tubo pitot, se ubica una cámara de
baja resolución que da una perspectiva frontal al piloto, atrás la bahía de
carga, de hasta 17 Kg, en la cual se puede ubicar una gran variedad de equipos,
pero de forma estándar se usa una cámara de alta definición con zoom, bien sea
en modelo fijo mirando hacia abajo, u orientable en un domo invertido. Luego el
depósito de combustible, el compartimiento del paracaídas de recuperación y al
final el motor WAE 342.
Este motor de 2 tiempos y 25 [[Editado por el sistema]] de potencia, es de origen
Británico, y no queda claro si es adquirido en el mercado civil de vehículos no
tripulados y modelos RC, o es una copia, con o sin licencia fabricada en Irán.
En todo caso es de sencillo mantenimiento y de alta relación potencia/peso.
La construcción es mayoritariamente de materiales compuestos
(FGRP), de aerodinámica sencilla con alerones, 1 elevador y 2 timones
verticales. Su electrónica incluye un piloto automático con capacidad de
reprogramación, las interfaces para la carga de pago, y el vital sistema de
radiocomunicaciones, que exhibe un par de antenas, una en cada cara superior de
las alas.
Su longitud es de 2.91 mts, envergadura 3.8 mts, peso vacío con
combustible 70 Kgs, carga de pago 17 Kgs, MTOW 87 Kgs., velocidad máxima 200
Km/h, techo 3500 msnm, persistencia 1.5 hr, radio de acción 50 Kms, Rango de
traslado 100 Kms. Estas características
lo sitúan como un equivalente aproximado al UAV RQ-7 Shadow norteamericano,
sobre todo si se le aplican las mejoras de detalle del modelo Mohajer-2N, que
hacen que se duplique el alcance en distancia y triplique en tiempo (hasta 6
horas).
Por último, se debe indicar que el generoso espacio de la
bahía de carga, y su capacidad de 17 Kgs, permite la instalación de una amplia
variedad de equipos, limitada solo por la poca generación eléctrica a bordo.
Así cámaras nocturnas, equipo electrónico ESM/ECM de bajo consumo, ayuda médica
o sanitaria, y hasta explosivos son posibles cargas a llevar.
La Estación-Base. (GCS)
La
parte más costosa del sistema es sin duda la estación base o Ground Control
Station, la cual se monta en un camión Iveco de dos ejes, y que posee autonomía
eléctrica gracias a un generador propio. Contando con toda la logística de
comunicaciones, tanto con el drone, como con el resto de fuerzas amigas. Poseyendo
las consolas de control, y un ambiente de temperatura controlada para el
confort de los tripulantes.
GCS en camión Iveco Consolas
de operación
Externamente muestra 3 antenas, 2 omnidireccionales en mástiles
desplegables, una para el datalink de las instrucciones o comandos y telemetría
con el drone, y otra para el downlink del video de baja resolución. Y una de
disco parabólico para comando y telemetría, pero a larga distancia, es decir a
más de 20 Kms, pero siempre dentro de la línea visual, que para un drone a 1500
mts de altura se puede extender a mas de 150 Kms.
Las frecuencias usadas son, por motivos obvios, secretas,
pero dada la arquitectura COTS, y las dimensiones de las antenas en la base y
el drone, bien pudiera tratarse de enlaces de 910 MHz para el modem de
telemetría y video, y de 2.4 GHz para la transmisión de comandos y control, tal
como sucede con otros drones de origen occidental. Más esto es meramente
especulativo.
Ya dentro de la base, se tienen 3 puestos de control, aunque
suelen ser solo dos los operadores o pilotos. El de la izquierda corresponde al
piloto principal u operador de los mandos aerodinámicos del avión, quien tiene
de frente una pantalla contentiva de la telemetría del drone, es decir su
posición geográfica (GPS), dirección, velocidad y aptitud espacial, con lo cual
puede ejecutar un vuelo instrumental similar a cualquier avión tripulado.
Además los datos de combustible, temperatura, altura, etc, del UAV, y
obviamente los controles de alerones, timones de profundidad y potencia del
motor.
El puesto central corresponde a la consola táctica o de
planificación de vuelo, en la cual mediante un software comercial como el
FliteMap, se genera el plan de vuelo con los way-points, y otras instrucciones
que deberá cumplir el drone en modo semi o completamente automático. Esta
ocupado previo y después del vuelo, y no durante el mismo.
La de la derecha corresponde al operador de carga, normalmente
cámaras, encargándose de direccionar (si
es el caso), acercar o alejar el zoom y enfocar las mismas. Adicionalmente
tiene una pequeña consola de control de la antena de disco parabólico, con la
cual apunta la misma en dirección del UAV, buscando siempre una óptima
recepción de datos, en otras palabras efectúa el trackeo manual del mismo.
También puede dirigir mediante una consola de control portátil maniobras
específicas del drone, inclusive desde afuera de la GCS.
Elementos Auxiliares
Adicional al drone y el GCS, se requieren de otros equipos de
apoyo, como la lanzadera o catapulta neumática, que se encarga de impulsar al
UAV durante el despegue, una pequeña grúa para el manejo en tierra, talleres
portátiles, transportes, habitáculos para el personal, etc.
Y obviamente se requiere de un extenso entrenamiento, tanto
para el manejo del sistema, como para su mantenimiento. Resultando de la
experiencia ganada, algunos datos interesantes, como por ejemplo la reticencia
de los pilotos de aviones reales a operar el sistema, tal vez considerando el
caso como un retroceso en sus funciones, por el contrario ha sido de gran ayuda
la experiencia previa en vuelo de modelos de hobby a control remoto (RC), de
algunos de los operadores. Siendo estos los mas diestros en el pilotaje de los
drones dada su ya adquirida, con los años en el RC, noción de orientación
espacial desde “afuera del avión”.
Otro dato curioso es la gran aceptación entre los operadores,
del sistema de patines en lugar de las mas tradicionales ruedas, y es debido a
que la mayoría de las misiones se han efectuado desde sitios que no disponen de
tramos rectos que sirvan de pista de aterrizaje, y ha demostrado ser muy
robusto incluso para aterrizajes sin el uso del paracaídas.
Secuencia de lanzamiento, tomada
de la TV
Todas las fotos
y diagramas son del autor JC65.
Comentarios
Dejo a su consideración otro artículo de la serie Comprendiendo al... , que si bien algo viejo, creo que no ha perdido vigencia.
Aqui dejo otras con origen en la web para completar la descripción
Y como siempre quedando en la disposición de ampliar la información que no cupo en el articulo
En la bahía de carga se puede poner lo que uno quiera hasta los 17 Kgs y las limitaciones de espacio. Eso incluye depósitos de combustible adicionales y como indicas explosivos con su elemento percutor correspondiente para uso Kamikaze pues no puede soltarlo en vuelo.
Los Iranies si ha usado el Mohaher-1 con hasta 6 rpg
Lo cual requeriría un cableado especial
Saludos
Gracias jc55
Hasta donde sé NO, eso requiere modificarlo
También se uso profusamente durante la misión de búsqueda del helicóptero Mi-17V5 del EJV siniestrado en Diciembre pasado.
En tiempos de paz se ha usado en labores de vigilancia de oleoductos, en particular la detección de fugas, labores SAR y sobre todo en entrenamiento y aprendizaje.
De lo expresado por los operadores actuales, ellos han debido adquirir las destrezas para su uso en forma autodidacta pues el personal que recibió el entrenamiento inicial y la transferencia tecnológica ya no prestan servicios en la Fuerza Armada.
En caso de conflicto, su función principal sería la observación aérea avanzada, para obtener información en tiempo real, siendo la unidad encargada el escuadrón nº 83 del grupo aéreo de inteligencia, vigilancia y reconocimiento electrónico.
Esto es especialmente útil para las unidades de artillería.
Irán los ha usado en batalla hasta como vector de ataque, un video de propagada de esto aqui:
www.youtube.com/watch?v=uADrXnAHT1Y
De adquisición de UAV chinos no sé nada.
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