¿Son posibles los cuadricópteros militares armados y, si lo son, qué tan efectivos serían?

Es posible que sí, pero tendría que ser más grande.

Los aviones giratorios utilizan palas giratorias para crear sustentación. Cuanta más área de superficie esté disponible para "golpear el aire hasta someterlo", más sustentación podrá crear. Por el contrario, cuanto más ligero es el avión, más efectivas se vuelven las palas.

Entonces, los principales problemas que debe superar con una versión armada es el peso y el retroceso.

• Las armas son pesadas debido al combustible, la carga útil y los casquillos necesarios para contener y controlar la combustión.
• La munición es pesada y cuanto más llevas, más pesada se vuelve.
• Las armas disparan cargas útiles en una dirección y experimentan el mismo retroceso en la dirección opuesta.

Manejar el peso y el retroceso requiere más energía de la que pueden proporcionar y sostener unas pocas baterías de litio pequeñas, y el peso adicional significa que las palas utilizadas para la propulsión deben aumentar en tamaño o cantidad.

Todo esto es factible, pero el dron tendrá 3 o 4 veces el tamaño para albergar los recursos necesarios para gestionar la elevación y la propulsión, es decir, baterías más grandes y un área de superficie de pala adicional, muy probablemente en forma de cabezas de rotor adicionales que lo hagan más como un octacóptero, con diámetros más grandes para minimizar el ruido.

Las armas hacen ruido cuando se lanzan y si quieres que esto sea sigiloso, deberás elegir los sistemas de armas con cuidado y ser muy específico para la misión. Francotirador suprimido, misil guiado por láser, etc. No vas a cargar un arma automática en uno de estos, ni montarás cápsulas de cohetes. Las cargas útiles deberán limitarse para reducir el peso, pero ser efectivas para la misión. Lo que significa que estos serán modulares y configurables según los parámetros de la misión.

Por lo general, esta tecnología se usa más para reconocimiento y observación debido a su tamaño pequeño y silencioso. Cuanto más grande es la huella, más notable se vuelve. Y armar esta tecnología definitivamente requeriría que su huella crezca, lo que la hace ideal a distancia para aumentar su capacidad de supervivencia.

Los cuadricópteros militares no solo son posibles, sino que varias naciones ya están experimentando con variaciones de la idea.

Los cuadricópteros actuales, como los que compra en una tienda de pasatiempos, tienen un rendimiento bastante limitado y restricciones climáticas, pero serían útiles para volar hacia adelante y proporcionar video en tiempo real u otra información del sensor al cuerpo de control. Un soldado de infantería puede cargar uno con bastante facilidad y volarlo sobre una colina, doblar la esquina o entrar en la ventana de un edificio para permitir que los sensores vean donde él y sus compañeros de escuadrón no pueden. En muchos sentidos, esta es una versión muy reducida de lo que hace un helicóptero de exploración para una cañonera.

Quadcoters más grandes con mayor rendimiento son solo cuestión de tiempo. Tener un cuadricóptero lo suficientemente grande como para llevar algo como una ametralladora o un misil antitanque solo requiere la necesidad percibida de hacerlo, y alguien dispuesto a hacer I+D para hacer una máquina con suficiente poder de elevación para llevar un arma y un sensor, y para lidiar con el retroceso o las fuerzas de lanzamiento (el lanzamiento de un misil podría cambiar drásticamente el peso y el centro de gravedad de la máquina, por ejemplo, y el escape incluso de un sistema de "lanzamiento suave" podría interferir con la aerodinámica de los rotores).

Se están desarrollando sistemas muy grandes bajo el programa "Transformers TX" de DARPA. La idea aquí es esencialmente tener una máquina tipo cuadricóptero que pueda transportar grandes cargas útiles de forma autónoma. La mayoría de las representaciones muestran cápsulas de carga o dispositivos cargados de sensores, pero en principio no parece haber ninguna razón para reemplazar la cápsula de carga con una cápsula de orientación y un par de cohetes HELLFIRE ATGM o HYDRA de 70 mm, por ejemplo. Algo así sería un excelente vehículo de apoyo de fuego para pelotones y compañías desplegadas en entornos complejos. Los que son lo suficientemente grandes como para transportar contenedores ISO de 20 pies podrían usarse conceptualmente como transporte de tropas o ambulancias aéreas, así como también como vehículos de logística.

Los principales problemas que deben resolverse para que esto realmente funcione es minimizar la cantidad de ancho de banda necesario para controlar y volar estas cosas. Ya existe un deseo masivo de transmitir grandes cantidades de voz, datos y video en todo el espacio de batalla, por lo que será un desafío encontrar frecuencias abiertas y enviar suficientes datos a través de las tuberías. Agregue la amenaza de interferencia, interferencia del enemigo y EW o ataques cibernéticos y tiene el potencial de desactivar sus sistemas al no poder comunicarse con ellos. La mayoría de los proyectos militares están trabajando para hacer que los drones sean mucho más autónomos, para que puedan llevar a cabo sus misiones con piloto automático o incluso con IA a bordo.

En este momento, supongo que serían posibles pero no muy efectivos, excepto en situaciones especiales en las que se vuelven invaluables.

Si el dron armado presenta una amenaza marginalmente creíble, el enemigo se vería obligado a dispararle o a evadirlo. De cualquier manera, una desventaja para el enemigo.

• Un francotirador podría verse obligado a disparar contra el dron cuando este se acerca a otro soldado enemigo. Posteriormente el francotirador tiene que moverse de una buena posición a una peor, y no estará disponible mientras se esté moviendo.
• Un observador avanzado en un techo puede tener cobertura contra fuego terrestre. El helicóptero cuádruple tiene una línea de fuego clara. El observador tiene que luchar contra el dron o huir.
• Un dron podría disparar contra una supuesta bomba al borde de la carretera y ver qué sucede.

Hay muchos problemas:

• Tendría que estar bajo control remoto. ¿Se puede bloquear la transmisión para interceptarla? ¿Puede el enemigo atacar al controlador?
• El retroceso sacudiría el dron. ¿Pueden los sistemas recuperarse antes de que se estrelle contra una pared o un árbol?
• Si no se estrella, disparar varias rondas podría cambiar el centro de gravedad.

Primera respuesta: Sí. Un quadracopter de tamaño completo es solo un esfuerzo de ingeniería lejos de un Osprey , que es real y funciona. No está armado, pero tiene la capacidad de carga útil para estarlo.

Segunda respuesta: El único inconveniente que cuenta es que no se puede sobrevivir al combate. Los helicópteros, tal como son, son en su mayoría buenos para tácticas de ataque y fuga. Ese gran rotor giratorio es un objetivo demasiado fácil. Un quadracopter es aún peor desde entonces. En un helicóptero, un cuerpo blindado puede brindar a las palas que se encuentran sobre él una cantidad razonable de protección contra el fuego de armas pequeñas (como en el Apache ). Pero un cuadricóptero tendrá una mayor relación entre el área de la hoja giratoria y el área del cuerpo blindado y, por lo tanto, será un objetivo más atractivo.

Tercera respuesta: El águila pescadora se usa, pero no en combate y no es exactamente confiable . Dato curioso: la principal causa de muerte de los marines en el cumplimiento del deber entre el bombardeo de Beirut y la batalla de Faluya (¡un período de 20 años!) fue... el águila pescadora.

La razón por la que no se usa el Osprey es que su configuración de dos rotores no le da maniobrabilidad como un helicóptero de un solo rotor. Un helicóptero de un solo rotor puede inclinarse rápidamente cambiando el aspecto de las palas del rotor, lo que hace que la fuerza de sustentación se incline 45 grados con respecto a la vertical en segundos. Así es como obtienes acrobacias en helicóptero como en Blackhawk Down. Un sistema de dos rotores no puede hacer eso, porque a. el momento de inercia rotacional es mucho mayor con motores pesados ​​a una distancia del centro de masa y b. las dos fuentes de sustentación deben moverse de manera controlada aproximadamente a la misma velocidad. Si un rotor arrastra al otro por el aire, puede perder sustentación en el segundo rotor ( estado de anillo de vórtice )., la causa de los dos accidentes más mortíferos de Osprey, aunque debido al descenso rápido no al peralte rápido). Una situación de cuatro rotores probablemente sería aún peor para la maniobrabilidad, aunque no puedo asegurarlo.

De todos modos, un cuadricóptero prácticamente solo sería útil como un pájaro de carga pesada, como un Skycrane . Y dado que el ejército ya ni siquiera usa esa plataforma, diría que no vale la pena el gasto de desarrollo.

q1 ¿Posible? Sí, los drones quadrocopter armados son posibles. Sería difícil hacer uno lo suficientemente grande para armamento serio sin encontrarse con los problemas que se enumeran a continuación.

q2 ¿Límites/restricciones? Velocidad, alcance y fiabilidad. Los quadrotors son ineficientes cuando aumentan el tamaño y la velocidad. Consumirían mucho combustible para cargas útiles bastante bajas. Llevar algo significativo significaría cambiar a combustibles líquidos, y los motores de gas son menos confiables que los motores eléctricos.

q3 El problema con los cuadricópteros no es lo que "posiblemente" pueden hacer, sino en qué áreas serían más efectivos que otras plataformas. Para los grandes cañoneros o funciones de transporte, no puedo verlos reemplazando a los helicópteros de un solo rotor. ¿Por qué construir un cuadricóptero autónomo cuando podrías construir un Apache autónomo? Los quadrotors solo serían competitivos bajo un cierto requisito de tamaño/velocidad. Lo suficientemente pequeños como para que no pudieran transportar y estabilizar armas de manera efectiva o actuar como puntos de anclaje para misiles / cohetes.

El quadrocopter tendría que ser el arma. Una bomba voladora. Algo que llena el vacío entre una granada y un lanzacohetes en potencia, siendo más preciso que ambos.

Posible, si.

Pero extremadamente fácil de derribar. Y una vez derribados, son prácticamente inútiles. Entonces, ¿cuántos de estos tendrás que tener en la parte trasera de un camión para lograr una misión?

Si tuvieran un propósito militar práctico, entonces ciertamente estarían en servicio activo en este momento. Es posible que estén siendo utilizados para vigilancia, pero eso es todo.

Esa es mi opinión de todos modos.