Историю боевых беспилотников часто начинают с применения австрийских беспилотных аэростатов для бомбардировки Венеции летом 1849 года. При более глубоком изучении можно найти и более ранние примеры использования воздушных змеев для осадных атак с целью поджога или распространения эпидемий. Однако именно атака на Венецию наиболее напоминает современные удары беспилотников, несмотря на то что до появления первых аэропланов оставалось более полувека. Особое внимание заслуживает реакция венецианцев: они испытывали страх и моральное подавление, что аналогично психологическому эффекту от применения современных ударных беспилотников. Этот эпизод считается отправной точкой в истории военного применения беспилотных систем в Европе.
Инициатором применения аэростатов был лейтенант полевой артиллерии Франц фон Ухатиус — инженер с серьезной технической подготовкой и автор ряда изобретений как в военной, так и в гражданской сферах. Австрийская артиллерия в первой половине XIX века считалась одной из лучших в Европе, а обучение кадетов включало углубленное изучение физики, математики и географии. Ухатиус также работал лаборантом в химической школе и увлекался фотографией, что впоследствии привело его к созданию в 1853 году устройства под названием «Колесо света», представлявшего собой ранний вариант кинопроектора. В этом устройстве световой луч вращался, проецируя неподвижные дагерротипы и создавая иллюзию движения. В учебных целях Ухатиус демонстрировал курсантам схемы полета артиллерийских снарядов.
Во время событий 1849 года Ухатиус уже имел за плечами изобретение фрикционного взрывателя (1844 год), основанного на принципах, аналогичных тем, что используются в современных хлопушках. Такие взрыватели стали постепенно заменять более опасные детонирующие устройства в артиллерийских снарядах. Однако маловероятно, что именно устройства Ухатиуса использовались при бомбардировке Венеции: скорее всего, применялись стандартные снаряды калибром 151 и 163 мм. Новшеством стал механизм с таймером, позволяющий сбрасывать боеприпасы с аэростатов.
Технические характеристики тех первых беспилотников документально почти не зафиксированы. Единственными источниками остаются рапорт Ухатиуса командующему австрийской армией в Италии фельдмаршалу Радецкому и его отчет о результатах операции, позднее опубликованный в прусском военном журнале Der Soldatenfreund («Друг солдата»). Остальные сведения основаны на пересказах и публикациях в СМИ того времени.
С точки зрения военной дисциплины инициатива Ухатиуса выглядела нетрадиционной. Тем не менее, фельдмаршал Радецкий, вероятно, дал устное согласие на проведение эксперимента, чтобы избежать ответственности в случае неудачи. На фоне затяжных боевых действий за возвращение Ломбардии и Венеции применение нестандартных методов выглядело оправданным.
Ломбардо-Венецианское королевство отошло к Австрии после Венского конгресса 1815 года. В 1848 году, в ходе революционных событий, известной как «Весна народов», итальянцы изгнали австрийские власти. Австрийская армия под командованием Радецкого в марте 1848 года начала операцию по восстановлению контроля над регионом. Милан был захвачен относительно быстро, однако осада Венеции затянулась. География города, состоящего из множества островов и окруженного болотами, затрудняла строительство осадных укреплений и применение тяжелой артиллерии.
У Австрии отсутствовал действенный морской флот: после начала восстания большая часть офицеров и моряков, бывших итальянцами, покинула корабли или захватила их. Это серьезно осложнило блокаду Венеции с моря.
В таких условиях предложение Ухатиуса использовало ограниченные ресурсы максимально эффективно. Однако запуски аэростатов сильно зависели от погодных условий. Преобладание южных ветров и морских бризов вынуждало производить запуски с борта парохода «Вулкан» на большом удалении от города, чтобы избежать опасности со стороны венецианских корветов.
15 июля 1849 года с борта парохода «Вулкан», находившегося в 9 км к югу от Венеции, были запущены два аэростата с 30-фунтовыми шрапнельными гранатами. Таймеры были установлены на 23 минуты. Оба шара достигли города, вызвав среди населения панику. Скорость ветра в тот момент составляла около 6,5 м/с.
Данных о жертвах этой атаки нет; вероятно, расчет делался на деморализацию населения, а не на разрушение объектов. Использование шрапнельных гранат, а не фугасных бомб, подтверждает эту версию. Точное количество аэростатов, примененных в ходе всей операции, неизвестно: оценки варьируются от 110 до 200 штук. После первых успешных запусков большинство аэростатов не достигли целей.
В августе 1849 года война завершилась капитуляцией итальянских войск, Радецкий получил титул вице-короля Ломбардо-Венецианского королевства. Лейтенант Ухатиус не был официально награжден за свою инициативу, а его проект был вскоре забыт. Однако спустя почти столетие подобный способ применения аэростатов был масштабно воспроизведен Японией в 1944 году при запуске более 9 тысяч шаров с бомбами в сторону США. Несмотря на ограниченные разрушения и потери, основной эффект японской операции также носил психологический характер.
Франц Ухатиус после своих экспериментов с военными беспилотниками к данной теме более не возвращался. По окончании итальянской кампании он был переведен из армейской артиллерии на инженерную должность на оружейном заводе в Вене и направлен на двухлетнюю стажировку за границу. Последующую карьеру он посвятил работе в венском Арсенале — Osterreichisches Forschungs und Prüfzentrum Arsenal, главном военном научно-исследовательском центре Австрийской империи. Ухатиус быстро продвигался по службе, в 1851 году получил дворянство с чином капитана, а в 1876 году, уже в генеральском звании, — титул барона. Основной сферой его деятельности была артиллерия, включая разработку технологий бездымного пороха и усовершенствование методов литья пушек. Однако достоверной информации о его патентах нет, что, возможно, связано с работой в секретной области, где патентование было ограничено.
Известно лишь, что одним из значимых достижений Ухатиуса стало внедрение метода автофретирования — технологии укрепления бронзового ствола орудия против растяжения при выстреле за счет обработки закалённой сталью внутренней поверхности ствола. Этот метод, разработанный Ухатиусом в период службы в генеральском чине, заметно напоминает технологию «усиления бронзовых орудий», запатентованную Сэмюэлем Дином в США (патент №90244 от 18 мая 1869 года), что порождает предположения о возможном заимствовании идеи.
Однако барон фон Ухатиус, занимая руководящую должность в Арсенале, вряд ли испытывал необходимость учитывать зарубежные патентные права, особенно в условиях стремления к усилению артиллерии Австрийской империи на фоне появления нарезных стволов и стальных орудий Круппа. Американская сторона не выражала официальных претензий, и технология «стальной бронзы», разработанная Ухатиусом, применялась в Австро-Венгрии вплоть до Первой мировой войны для орудий калибра до трёх дюймов. Для более крупнокалиберных стволов метод оказался менее эффективным из-за деформаций.
В 1865 году, когда капитан Ухатиус работал над бездымными порохами в Арсенале, Джеймс Клерк Максвелл опубликовал в «Философских трудах» Лондонского Королевского общества свою «Динамическую теорию электромагнитного поля». Позднее, в 1886–1888 годах, Генрих Герц экспериментально подтвердил теоретические положения Максвелла, обнаружив радиоволны, что открыло путь к радиосвязи и радиоуправлению.
Число претендентов на изобретение радио значительное: Александр Попов (Россия), Гульельмо Маркони (Италия), Оливер Лодж (Англия), Карл Браун (Германия), Эдуард Бранли (Франция), Джагадиш Чандра Бос (Индия), Роберт де Мура (Бразилия) и другие. В США за первенство соперничали Дэвид Эдвард Хьюз и Томас Эдисон; претензии выдвигались также в отношении Николы Теслы, гражданина США с 1891 года, уроженца Сербии, проживавшего в Хорватии и обучавшегося в Австрии и Венгрии. В области дистанционного радиоуправления конкуренция была значительно меньше.
Первые радиоуправляемые устройства представляли собой не летательные, а плавающие аппараты. В 1898 году Никола Тесла продемонстрировал в бассейне комплекса Madison Square Garden в Нью-Йорке модель радиоуправляемого корабля, за пять лет до первого полета братьев Райт. Эти устройства разрабатывались в первую очередь для военных целей.
В патентной заявке Теслы на «Способ и устройство для управления механизмом движущихся судов или транспортных средств» (патент США № 613809 от 1 июля 1898 года) отмечалась широкая область применения изобретения: от спасательных и курьерских лодок до научных экспедиций. Однако особое внимание уделялось военному применению устройства как «оружия специфической и неограниченной разрушительности».
В 1900 году, в ходе дискуссий о перспективах нового века, Тесла охарактеризовал свою разработку как «первого представителя механических людей, предназначенных выполнять трудоемкие задачи человечества». На тот момент термин «робот» ещё не существовал; он появился позже благодаря писателю Карелу Чапеку и его брату Йозефу.
Тесла обладал выдающимся техническим чутьем. Он предвидел, что с появлением радиотелеграфии применение радиоуправления в военных целях, прежде всего в управлении торпедами, станет перспективным направлением. Это развитие происходило даже быстрее, чем совершенствование систем надежной радиосвязи.
С появлением броненосных кораблей классические брандеры — суда-беспилотники, нагруженные горючими веществами, — утратили эффективность. Стальные корпуса требовали подводного подрыва. В Русско-турецкой войне 1877–1878 годов применялись миноносные катера с пироксилиновыми зарядами, что приводило к высоким потерям при скромных результатах.
В это же время развивались проекты создания управляемых торпед с электродвигателями. Известно о множестве таких разработок, в том числе российского инженера Ивана Николаева (1876 год). Концепция предусматривала использование электрического кабеля для подачи энергии и управления, но на практике длинные и уязвимые кабели ограничивали применение таких торпед в бою. Беспроводное радиоуправление предлагало решение этих проблем.
В патентной заявке 1898 года Тесла указывал на существенные недостатки систем управления с помощью кабелей: ограничение длиной и весом провода, сложность достижения высокой скорости и маневренности. Его разработка позволяла осуществлять контроль над устройствами на больших расстояниях без использования проводной связи, сохраняя эффективность управления при любых скоростях и направлениях движения.
Радиосвязь была воспринята обществом как естественное продолжение проводной телеграфии. В то же время радиоуправление воспринималось как нечто фантастическое из-за отсутствия наглядных аналогов и привычных примеров применения в быту, что способствовало ассоциациям с демонстрациями иллюзионистов или медиумов.
В конце жизни Никола Тесла писал в очерке «Мои изобретения»: « В 1896 году я сконструировал машину, способную выполнять множество операций, но завершение моих трудов было отложено до конца 1897 года… И когда ее впервые показали в начале 1898 года, она произвела такую сенсацию, какой никогда не производило ни одно другое мое изобретение. В ноябре 1898 года мне был выдан базовый патент, но только после того, как главный эксперт [Патентного ведомства США – Ред.] приехал в Нью-Йорк и стал свидетелем представления, поскольку то, что я утверждал, казалось невероятным… Позже я посетил чиновника в Вашингтоне с целью предложить это мое изобретение правительству, он разразился смехом, когда я рассказал ему о том, чего мне удалось достичь. Тогда никто не думал, что существует хоть малейшая перспектива усовершенствовать такое устройство ».
Идея дистанционного управления судами возникла задолго до экспериментов Николы Теслы. В исторических исследованиях упоминается демонстрация на Темзе в 1897 году морского беспилотника, созданного доцентом кафедры электротехники Королевского колледжа Лондона Эрнестом Уилсоном и Чарлзом Эвансом. Детали демонстрации остаются неясными: одни источники утверждают, что была показана лодка, другие — управляемая торпеда. Вероятно, путаница связана с тем, что в то время термин «торпеда» применялся как к подводным минам, так и к надводным взрывным судам различных форм.
В феврале 1899 года Уилсон и Эванс получили британский патент на «Усовершенствования методов управления торпедами и подводными лодками» с приоритетом от 26 марта 1898 года. Позднее, 28 июля 1898 года, они подали заявку на аналогичный американский патент, который был выдан в декабре 1900 года под номером 663400 — «Способ управления механизмом с использованием электрических или электромагнитных волн высокой частоты».
В 1916 году инженер Бенджамен Майсснер в монографии «Радиодинамика, беспроводное управление торпедами и другими механизмами» упоминал еще один патент Уилсона 1897 года на «Беспроводное управление управляемыми самоходными судами». Согласно описанию, целью было создание управляемой торпеды для морского боя, контролируемой посредством беспроводной связи. Майсснер, обладавший опытом работы в ВМС США и множеством патентов, считал эти данные достоверными.
В патентах Уилсона использовался детектор когерентного типа, аналогичный применённому у Теслы. Радиоуправление ограничивалось рулевым управлением судна с помощью двух отдельных передатчиков и приемников для отклонения руля влево и вправо. Устройство Теслы, хотя и предусматривало управление сигнальными лампами и имело три режима, также было относительно примитивным. Его судно могло менять курс путём последовательных команд на поворот руля, причем при большом отклонении руля двигатель автоматически останавливался.
Несмотря на технические ограничения, работа Теслы ознаменовала начало новой эпохи дистанционного управления. Это дало импульс патентным разработкам в области радиоуправления, в которых принимали участие, в том числе, Фердинанд Браун и Оливер Лодж. Однако более совершенную и многофункциональную систему создал академик Леонардо Торрес-и-Кеведо.
Свое устройство он назвал El telekino — от греческого, означающего «движение на расстоянии». Передатчик «Телекино» посылал закодированные команды в двоичной системе, а приемник, в зависимости от принятой команды, управлял рулем, регулировал обороты двигателя и выполнял другие функции. Всего было предусмотрено до 19 различных команд. На изобретение Торрес-и-Кеведо получил патенты во Франции (№ 327218 от 10 декабря 1902 г.), Испании (№ 31918 от 10 июня 1903 г.) и Великобритании (№ 27073 от 10 декабря 1904 г.).
Ранее Торрес-и-Кеведо разработал оригинальную конструкцию полужесткого баллона дирижабля с внутренним тросовым каркасом и планировал оснастить дирижабль радиоуправлением. В рамках испытаний он управлял трициклом на дистанции 30 метров, а также провел демонстрацию модели лодки, управляемой по радио, в озере в Королевском охотничьем поместье Casa de Campo в Мадриде.
Впоследствии Торрес-и-Кеведо повторил демонстрацию в устье Бильбао, посадив в восьмивесельную шлюпку с мотором восемь человек и дистанционно управляя судном на расстояние около одной мили. Мероприятие посетил король Испании Альфонсо XIII, выразивший одобрение изобретению. После этого Торрес-и-Кеведо предложил министерству военно-морского флота профинансировать испытания дистанционного управления торпедами, однако получил отказ, так как аналогичные эксперименты уже проводились во Франции.
Внедрение радиоуправления для торпед встретило серьезные технические трудности. Для управления требовалась буйковая антенна, но при уровне развития радиосвязи того времени связь часто терялась, что делало систему ненадежной и слишком дорогой для массового применения. В итоге торпеды оставались автономными устройствами, направляемыми один раз без коррекции курса. Корректируемые торпеды появились лишь спустя десятилетия, с применением технологий, не связанных с радиосигналами Герца.
Может показаться, что к разработке боевых надводных и подводных дронов инженеры вернулись лишь в последние десятилетия. Однако это не соответствует действительности. Работы в этой области продолжались на протяжении всего XX века, хотя надводные дроны занимали в военно-морской доктрине минимальное место, а их эффективность в ходе Первой мировой войны оставалась крайне низкой. Тем не менее разработки не прекращались. В межвоенный период в СССР над этой тематикой работали Остехбюро (Особое техническое бюро по военным изобретениям специального назначения) и ЦЛПС (Центральная лаборатория проводной связи). Наиболее заметное практическое применение таких систем во Второй мировой войне выразилось в разрушении береговых заграждений в ходе высадки союзников во Франции в 1944 году. В послевоенное время в развитых странах, включая СССР, началось активное развитие автономных и телеуправляемых подводных аппаратов для научных исследований, сыгравших важную роль в изучении мирового океана.
В декабре 1903 года самолет братьев Райт совершил первый успешный полет, продержавшись в воздухе 60 секунд и пролетев 250 метров на высоте около 3 метров. С этого события началась новая эпоха в авиации, а идея австрийского офицера Франца Ухатиуса о радиоуправляемых летательных аппаратах обрела практическое воплощение. В годы Первой мировой войны появились первые радиоуправляемые беспилотные летательные аппараты-камикадзе, в межвоенный период были разработаны беспилотники-мишени и многоразовые БПЛА, а также планирующие бомбы. Во время Второй мировой войны появились крылатые ракеты, близкие по устройству к современным. Позднее развитие полупроводниковой техники способствовало дальнейшему прогрессу в области беспилотных систем.
На фоне современных технологий радиоуправления воздушными дронами часто забывается, что первые беспилотные аппараты были созданы не для воздуха, а для воды. Подобно тому, как жизнь на Земле зародилась в океане, а затем распространилась на сушу и в атмосферу, беспилотные технологии прошли аналогичный путь. Первыми шагами стали морской беспилотник Николы Теслы, затем наземный трицикл Леонардо Торрес-и-Кеведо, а позднее беспилотные летательные аппараты, вытеснившие аэростаты и дирижабли в воздушной сфере.