Представим несколько последних секунд атаки. Боец слышит характерное жужжание, поднимает голову и видит небольшой FPV-дрон, быстро приближающийся на высоте нескольких метров. Руки заняты оружием, времени на поиск специального средства защиты уже нет. Остаётся повернуть голову в сторону цели и сжать зубами загубник.
Установленный на каске короткий ствол выстреливает облаком дроби. Или раскрывающейся сетью. В теории дрон теряет управление и падает в стороне.
Именно такую систему предложили московские изобретатели Юрий Ладягин и Юрий Габлия. В опубликованном патенте описан шлем с одним или несколькими стреляющими устройствами, лазерным целеуказателем и электронным спуском. Наведение осуществляется поворотом головы, а команда на выстрел подаётся без помощи рук — сжатием загубника, голосом или автоматически после распознавания цели камерой. В качестве боеприпасов предлагаются дробь, картечь и сети.
На первый взгляд изобретение выглядит как иллюстрация из фантастического комикса. Но за странной формой скрывается вполне реальная инженерная задача: как дать отдельному человеку последний шанс остановить дрон, когда обычные средства обнаружения, подавления и перехвата уже не помогли?
Проблема в том, что превратить человеческую голову в оружейную установку значительно сложнее, чем нарисовать ствол на каске.
Последние двадцать метров
Авторы концепции предлагают использовать систему на дистанциях порядка 10–20 метров. На таком расстоянии дробовой заряд ещё сохраняет плотность, а раскрывающаяся сеть теоретически способна накрыть небольшой квадрокоптер.
Но эти же двадцать метров оставляют человеку крайне мало времени.
Если дрон приближается со скоростью 60 км/ч, он преодолеет 20 метров примерно за 1,2 секунды. При скорости 100 км/ч — менее чем за три четверти секунды. За это время необходимо услышать или увидеть аппарат, определить направление атаки, повернуть голову, совместить прицел с целью и принять решение о выстреле.
Причём FPV-дрон не обязан лететь прямо. Он может появиться из-за дерева, здания или складки местности, изменить высоту, уйти в сторону и снова довернуть к цели. Чем ближе аппарат, тем быстрее он перемещается в поле зрения человека. Незначительное смещение дрона на несколько метров заставляет резко поворачивать голову и одновременно удерживать на нём линию огня.
Поэтому самой сложной частью шлема становится не ствол, а обнаружение. Если человек заметил угрозу только на десяти метрах, механика уже может не успеть за происходящим. Система должна обнаружить дрон заранее, определить его траекторию и показать бойцу точку упреждения ещё до того, как аппарат войдёт в зону выстрела.
Голова — плохой оружейный станок
Обычная каска защищает голову, но человеческая шея не предназначена для работы в качестве поворотного механизма зенитной установки. Даже небольшая дополнительная масса создаёт серьёзную нагрузку, если она находится высоко или вынесена вперёд относительно центра головы.
Военным уже знакома эта проблема по приборам ночного видения. Исследования показывают, что масса, закреплённая на шлеме, увеличивает нагрузку на мышцы шеи и ускоряет их утомление. Значение имеет не только вес оборудования, но и расположение его центра тяжести. Чем дальше устройство вынесено от головы, тем больший момент приходится удерживать мышцам.
Ствол с креплением, боеприпасом, аккумулятором, камерой и прицелом будет тяжелее обычного фонаря или монокуляра. Бойцу придётся носить эту массу во время бега, ползания, прыжков и резких поворотов. При падении выступающее устройство может зацепиться за препятствие и передать нагрузку непосредственно на шею.
Особенно опасно боковое размещение. Если оружие установлено с одной стороны каски, оно постоянно нарушает баланс. При выстреле несимметричная система создаст не только толчок назад, но и вращающий момент. Даже относительно небольшой импульс, приложенный выше и сбоку от центра головы, способен резко повернуть шлем.
Оружие на плече упирается в значительную массу тела. Ствол на каске опирается на голову, соединённую с туловищем несколькими шейными позвонками. Это принципиально разные условия.
Безоткатное не означает безопасное
Авторы патента понимают проблему отдачи и предлагают безоткатную схему. В одном варианте импульс должен компенсироваться противомассой, выбрасываемой в противоположную сторону. В другом пороховые газы отводятся назад через сопло.
Физика здесь действительно работает. Если часть массы или газов движется назад, она может компенсировать импульс снаряда, летящего вперёд. Но энергия не исчезает — она просто направляется в другую сторону.
У варианта с противомассой возникает очевидный вопрос: что именно будет выброшено назад и куда оно полетит? За бойцом может находиться другой человек, стена, борт машины или дерево. Если масса останется внутри устройства и будет двигаться только по короткому направляющему каналу, потребуется механизм её торможения, который снова передаст часть импульса конструкции.
Газовое сопло создаёт другую проблему — струю горячих газов и скачок давления рядом с головой. Даже значительно более крупные безоткатные системы требуют свободной зоны позади оружия и защиты от ударной волны. Армейские инструкции прямо запрещают располагать людей за заряженным безоткатным орудием. Для миниатюрного шлемного устройства опасная зона будет значительно меньше, но сам принцип никуда не исчезает.
Кроме того, идеальная компенсация возможна только при точном совпадении импульсов и их осей. Малейшая асимметрия создаёт остаточный толчок или крутящий момент. Пока не известны масса устройства, характеристики боеприпаса и результаты испытаний, утверждать, что шея не пострадает, невозможно.
Остаётся и акустическая нагрузка. Выстрел происходит буквально в нескольких сантиметрах от уха. Активные наушники могут приглушить звук, но не устранят ударную волну и вибрацию, передаваемую через крепление каски. Исследования воздействия оружейного давления показывают, что опасность создаёт не только слышимый хлопок, но и кратковременный скачок давления.
Дробь или сеть
Из двух предложенных вариантов дробовой выглядит более понятной. Чтобы вывести квадрокоптер из строя, необязательно уничтожать его полностью. Достаточно повредить винт, двигатель, аккумулятор или проводку. Рассеивание дроби частично компенсирует ошибку прицеливания.
Но дробь не умеет отличать дрон от находящихся за ним людей. Стрельба вверх на открытой местности и выстрел внутри группы, рядом с техникой или в помещении — совершенно разные ситуации. Автоматический режим дополнительно увеличивает риск: ошибка камеры может привести к выстрелу в сторону своего беспилотника, птицы или человека.
Сеть кажется безопаснее. Она не требует высокой энергии и при удачном попадании способна запутать винты. Однако сеть должна раскрыться до встречи с целью. На дистанции десять метров для этого остаётся очень мало пространства и времени. Ветер может сдуть лёгкое полотно, а неполное раскрытие превратит сеткомёт в одиночный медленный снаряд.
Есть и общая проблема: поражённый дрон не останавливается мгновенно. Он сохраняет скорость и продолжает двигаться по инерции. Если перехват произошёл в десяти метрах, аппарат может всё равно долететь до человека или упасть рядом с ним. Наличие взрывного заряда делает такое падение особенно опасным.
Поэтому индивидуальное средство защиты должно не просто попасть в дрон, а отклонить его траекторию достаточно рано. Чем дальше происходит перехват, тем больше шансов, что повреждённый аппарат упадёт в стороне. Но увеличение дистанции требует более точного оружия и значительно более сложной системы наведения.
Спуск зубами
Самая запоминающаяся деталь патента — загубник с датчиком, реагирующим на сжатие зубами. У решения есть понятная логика: руки остаются на оружии, а команда подаётся быстрее, чем при поиске кнопки на каске или разгрузке.
Однако в стрессовой ситуации человек может непроизвольно стиснуть челюсти. Загубник должен отличать осознанную команду от естественного напряжения, бега, падения или удара. Желательно потребовать особую последовательность нажатий, но любая дополнительная команда отнимает драгоценное время.
Голосовой спуск тоже не идеален. Вокруг могут работать двигатели, стрелять оружие и кричать люди. Микрофону придётся надёжно выделять конкретную команду среди шума и не реагировать на похожие слова. Кроме того, загубник и голосовой спуск трудно использовать одновременно: человек с предметом между зубами говорит хуже.
Автоматический режим решает проблему скорости, но создаёт новую. Камера должна обнаружить небольшой объект на сложном фоне, отличить дрон от птицы или обломка, определить, что аппарат представляет угрозу, рассчитать упреждение и убедиться, что направление выстрела безопасно.
После этого система должна самостоятельно открыть огонь из устройства, закреплённого на голове человека.
Поэтому полностью автоматический вариант потребует значительно более строгой защиты от случайного выстрела, чем обычный зенитный комплекс. Ошибка стационарной установки опасна. Ошибка оружия, движущегося вместе с головой бойца, опасна вдвойне.
Полезная часть патента находится не в стволе
Несмотря на все недостатки, идею не стоит списывать как курьёз. Она правильно определяет две реальные потребности: бойцу необходимо вовремя узнать о приближающемся дроне и иметь возможность реагировать, не выпуская из рук основное оружие.
Камера кругового обзора, микрофоны, компактный радар или другие датчики действительно могут размещаться на каске и разгрузке. Визор или наушники способны показать направление угрозы и предупредить человека. Наведение взглядом также имеет смысл, если используется не для непосредственного поворота ствола, а для выбора цели.
Само оружие разумнее перенести с головы на плечо, основное стрелковое оружие, рюкзак или отдельную лёгкую установку. Тогда масса опирается на туловище, а выстрел не передаёт нагрузку непосредственно шее. Камера на шлеме может обнаруживать цель, визор — показывать упреждение, а боец — подтверждать запуск кнопкой, голосом или загубником.
Другой вариант — небольшая автоматическая установка, защищающая группу, машину или позицию. Её можно снабдить более тяжёлой камерой, приводами и несколькими выстрелами, не заставляя каждого человека носить оружие на голове.
Патент — ещё не оружие
Публикация патента не означает появления готового прототипа, успешных испытаний или планов серийного производства. Патент фиксирует принцип и возможные варианты его реализации. Он не обязан доказывать, что конструкция удобна, безопасна и эффективна в реальных условиях.
Для оценки шлема потребуются данные о массе, положении центра тяжести, остаточном импульсе, крутящем моменте, уровне давления возле головы и вероятности поражения движущейся цели. Затем необходимы испытания на манекенах, стендах и только после этого — с участием людей.
Вероятнее всего, практическое индивидуальное средство против FPV-дронов будет выглядеть совсем не так, как патентный рисунок. На голове останутся датчики, прицел и система предупреждения, а ствол переместится туда, где его массу и отдачу сможет принять тело или отдельная опора.
Но именно этим необычные патенты и бывают полезны. Они доводят идею до крайней формы и заставляют увидеть главный вопрос. Бойцу действительно нужна защита в последнюю секунду. Просто человеческая шея — едва ли подходящее место для установки личной зенитной артиллерии.
