Revoluția robotului: armata SUA intenționează să înarmeze vehicule telecomandate
Vehiculul cu telecomandă EMAV al lui Pratt Miller (fotografiat în timpul testelor inițiale USMC) echipat cu un kit de control QinetiQ va deveni baza pentru prototipurile RCV-L care vor lua parte la testele celei de-a doua etape a Armatei SUA
Planurile armatei americane de a integra vehicule robotizate în structura forțelor sale terestre vor depinde în mare măsură de rezultatele celor trei experimente și de fiabilitatea rețelei de comunicații. Să vedem cum progresează programul vehiculului robotizat de luptă.
Armata SUA pregătește o flotă de noi vehicule experimentale telecomandate (RCV) pentru a participa la o serie de exerciții în următorii câțiva ani. Scopul lor este de a evalua nivelul de eficacitate al unor astfel de sisteme, ceea ce ar permite armatei să înceapă un nou proces de dezvoltare și achiziție cu scopul de a accepta oficial furnizarea de vehicule robotizate de luptă (RBM).
Comandanții armatei sunt optimiști cu privire la potențialul combinației dintre SAM echipate cu senzori și arme și o rețea de comunicații fiabilă și sunt gata să regândească tacticile, metodele și căile de război.
Revoluția robotului
«Roboți au potențialul de a revoluționa modul în care sunt desfășurate operațiunile de luptă la sol”, a declarat Ross Kofman, șeful echipei interfuncționale de vehicule de luptă de generație următoare (NGCV CFT). „Pe lângă faptul că vor crește puterea de foc a unei patrule descălecate care încearcă să disloqueze inamicul dintr-o poziție sau care efectuează recunoașteri RCB, credem că astfel de vehicule vor oferi comandanților mai mult timp și spațiu pentru a lua decizii și pentru a reduce riscurile pentru soldați.”
Armata a lansat un program pe RBM (Eng. Robotic Combat Vehicle, RCV), care studiază modalități de integrare a vehiculelor de luptă fără pilot în forțele terestre.
Scopul este de a determina nevoia de capabilități robotice într-o serie de experimente virtuale și reale, astfel încât până în 2023 să poată fi lansat un program formal de dezvoltare și achiziție pentru variante ușoare și medii, iar ulterior să poată fi preluat un model asemănător unui tanc greu.
Armata va crește investițiile în proiectul său BSR în următorii cinci ani cu 80%, de la 420 de milioane de dolari în planul său pe cinci ani care a început în 2020 la 758 de milioane de dolari în planul său anticipat inclus în cererea de buget 2021.
Punând noi tehnologii sub formă de prototipuri în mâinile soldaților și lucrând îndeaproape cu industria, armata intenționează să dezvolte principiile utilizării în luptă și doctrina interacțiunii dintre roboți și personal, de fapt, teoria acțiunilor comune ale platforme locuite și nelocuite. Armata speră că proiectul va permite definirea de noi moduri de luptă, evaluarea limitărilor și beneficiile noilor tehnologii BSR și, eventual, lansarea unei noi clase de vehicule de luptă.
Fantastic Four
RBM este unul dintre cele patru proiecte principale din portofoliul grupului complex, care include și: un vehicul de luptă cu echipaj opțional, care va înlocui BMP-ul Bradley; proiect de lumină rezervor Putere de foc mobilă protejată (MPF) pentru unitățile de infanterie; și vehiculul blindat universal pentru vehicule multifuncționale, conceput pentru a înlocui transportul blindat de trupe M113.
Armata, după ce a decis asupra unui set preliminar de cerințe, vede în prezent necesitatea a trei variante de RBM - ușoară, medie și grea. „Cred că armata este serioasă să efectueze un experiment cu mașini din această clasă. În teorie, ne cunoaștem cerințele, dar nu le vom cunoaște practic până când nu vom trage toate aceste sisteme în condiții reale”, a declarat maiorul Corey Wallace, manager de proiect pentru BSR în grupul integrat.
Platforma ușoară RCV-Light (L) ar trebui să fie echipată în principal cu senzori capabili să se coordoneze cu alte sisteme de arme pentru a convinge impactul focului asupra țintelor. „Armata vrea o platformă mică de consum care să poată manevra cu un avantaj relativ, să ofere rapid comandantului informații despre situație, să îi ofere posibilitatea de a folosi toată puterea de foc potrivită asupra țintelor selectate”, a spus Wallace.
Platforma medie mai mare RCV-Medium (M) este considerată o platformă cu costuri reduse care necesită întreținere minimă.
„Este de preferat ca ea să nu se piardă, dar dacă trebuie să moară, atunci așa să fie, este mai bine ca un robot să moară decât un soldat. Mașina este puțin mai fiabilă; armamentul său trebuie să fie capabil să învingă amenințările blindate medii. Adică, platforma ușoară funcționează pe forță de muncă și vehicule neblindate, în timp ce platforma medie are mai multă putere de foc și poate face față unor astfel de amenințări precum, de exemplu, transportoare blindate de personal.
Maiorul Wallace din grupul NGCV CFT stă în fața vehiculului M113, adaptat pentru a fi utilizat ca machetă a RBM și echipat cu arme și senzori speciali.
Armata prevede RCV-M ca o platformă de tragere directă cu mai multă putere și mai mult volum pentru sarcinile ținte modulare. Platformele ambelor clase vor avea un șasiu comun, astfel încât comandantul să aibă posibilitatea de a configura RBM pentru nevoile unei sarcini specifice. „Este planificat ca platforma RCV-Heavy (H) să le ofere soldaților tot ce au nevoie”, a spus Wallace. - Are aceeași putere de foc ca un vehicul blindat cu echipaj. Acesta va manevra în tandem cu un tanc cu echipaj sau un transportor blindat de personal și va oferi o putere de foc decisivă dintr-un punct de vedere.”
relații de dependență
Programul BSR va valorifica pe deplin bazele acumulate de-a lungul deceniilor de muncă științifică și tehnică a specialiștilor armatei în domeniul roboților de sol.Dar armata nu caută sisteme complet autonome. „Nu vor fi niciodată complet autonomi”, a spus Wallace. - Autonomia totală înseamnă că nu este nevoie deloc de oameni. Va exista întotdeauna o persoană în bucla de control, în orice moment, mai ales când vine vorba de împuternicirea RBM cu capacitatea de a trage în ținte. Robotul nu va putea niciodată să-și dea permisiunea de a se angaja în luptă, de a-și folosi armele și echipamentul de protecție.
Cu toate acestea, noilor sisteme li se va permite să se apere, indiferent de acțiunile operatorului. RBM-urile vor putea, de exemplu, să intercepteze RPG-urile atacatoare cu sistemele lor active de apărare.
„Parizăm pe telecontrol avansat, ceea ce înseamnă că RBM este, de fapt, o platformă controlată de la distanță. Dar are caracteristici suplimentare, precum navigarea foarte limitată la coordonate intermediare, detectarea și evitarea obstacolelor foarte limitate.
Armata a definit un „Plan de campanie SSR” care necesită trei experimente principale din lumea reală (fiecare precedată de o pereche de experimente virtuale) pentru a-și rafina planurile pentru vehiculele robotizate.
Planul este împărțit în trei etape cu o complexitate crescândă treptat în ceea ce privește manevrele vehiculelor și soldaților, extinzând în același timp capacitățile platformelor prototip.
În timpul implementării sale, au fost utilizate o serie de noi tehnologii pentru a adopta platforme mari controlate de la distanță în serviciu cu forțele terestre. Primul dintre acestea este un vehicul de luptă de infanterie Bradley profund modernizat, desemnat MET-D (Mission Enabler Technology-Demonstrator - un demonstrator de tehnologie care poate ajuta la finalizarea sarcinii). Aceste vehicule de luptă ale infanteriei vor deveni platformele de bază pentru soldații care controlează vehiculele de luptă fără pilot.
Un vehicul Bradley profund modificat, modificat la configurația MET-D, va servi drept platformă de bază, care va găzdui patru stații de control pentru soldații care lucrează cu SSR.
Programul MET-D, condus de Centrul de vehicule terestre al Arsenalului din Detroit, este finanțat de Biroul de proiecte avansate al armatei. Prototipurile sunt echipate cu subsisteme de ultimă generație, inclusiv un sistem de camere în jurul perimetrului vehiculului, scaune îmbunătățite pentru echipaj cu ecrane tactile și o turelă controlată de la distanță cu un tun de 25 mm.
Aceste vehicule blindate oferă protecție locurilor de muncă ale operatorilor care operează platforme RBM. În plus, Armata intenționează să folosească MET-D ca banc de testare pentru experimentarea noilor tehnologii, în special pentru promovarea proiectelor create în laboratoarele guvernamentale sau în industrie, adică prototipuri funcționale promițătoare care pot accelera adoptarea acestor tehnologii. În plus, acest lucru ar putea fi ajutat de informațiile de la soldații participanți la experimente, de fundamentare a necesității, precum și de determinarea direcțiilor pentru îmbunătățirea ulterioară a proiectelor.
Amenajări de scenă
Pentru faza 1 a proiectului RBM, armata a integrat telecomanda în 113 BTRM, transformându-le în modele de rulare ale RBM pentru experimentele inițiale. „Faza 1 va justifica conceptul de acțiuni comune ale platformelor locuite și nelocuite”, a spus Wallace. „Scopul este de a începe dezvoltarea tacticilor, metodelor și metodelor de bază de război pe care armata le va folosi după adoptarea vehiculelor robotizate, precum și extinderea și confirmarea ulterioară a conceptului de război robotic.”
La începutul anului 2020, chiar înainte de a începe hype-ul coronavirusului, armata a planificat un experiment de o lună la Fort Carson în martie și aprilie, cu un pluton din Divizia a 4-a Infanterie care le-a furnizat soldaților două machete ale MET-D și patru modele. up-uri ale RBM-urilor bazate pe M113. În primăvară, experimentul a fost amânat pe termen nelimitat.
Aceste vehicule M113 special modificate sunt echipate cu un sistem de arme controlat de la distanță, inclusiv o turelă Picatinny Lightweight Remote Weapon Station și o mitralieră de 7,62 mm acționată electric.
Două dintre cele patru BSR sunt echipate cu instrumente avansate de conștientizare a situației, inclusiv un sistem de detectare și recunoaștere a țintei, precum și un sistem avansat de supraveghere pe distanță lungă de a treia generație. În plus, aceste două vehicule vor fi echipate cu un sistem de detectare a incendiilor inamicului și un set de camere de conștientizare a situației. Programul prevede efectuarea de manevre inițiale fără pilot cu soldați care conduc machete ale BSR prin intermediul telecomenzii cu monitorizare continuă a vehiculelor.
Experimentul de faza 1 se va concentra pe misiuni de recunoaștere pentru a demonstra detectarea de bază și evitarea obstacolelor la viteze de 32 km/h pe șosea și peste 16 km/h în off-road. Mișcare planificată pe drumuri asfaltate, drumuri de pământ și control semi-autonom în zone deschise. De asemenea, este de așteptat să funcționeze cu RBM în condiții de praf ușor, pe timp de ploaie, ninsoare și ceață.
Fiecare platformă MET-D va fi echipată inițial cu patru posturi de control RBM - două pentru controlul traficului și două pentru controlul armelor. Mașina Bradley modificată va fi, de asemenea, modificată pentru control prin fir, va primi un kit de control electronic și un kit de detectare și rază laser pentru operațiunile opționale ale echipajului. În plus, armata plănuiește să experimenteze cu afișaje montate pe cască în timp ce conduce cu trapele închise.
Textron va furniza RBM medii bazate pe platforma pe șenile Howe & Howe Ripsaw M5
Sarcinile planificate includ recunoașterea rutei și a zonei de operațiuni, examinarea obstacolelor și implementarea acoperirii. În partea finală a experimentului, machetele MET-D și RBM ar trebui să demonstreze un „scenariu viitor” care include planificarea și executarea descentralizată a sarcinilor, conducerea cu trape închise cu un echipaj de două persoane și evaluarea manevrelor cu lungimea maximă. a cablului de control RBM.
În plus, acest ultim pas va evalua modul în care unitățile SSR funcționează cu cele mai noi tehnologii și tactici ale războiului modern, inclusiv zborul agresiv la joasă. drone, contramăsuri electronice, țintire de înaltă precizie și control al semnăturii.
„Încercăm mai întâi să rezolvăm probleme simple”, a spus Wallace. „Și apoi mișcă-te într-o spirală: experiența pe care am obținut-o în experimentul anterior, se integrează în experimentul următor.”
Campanie de primăvară
Armata va începe apoi Faza 2, programată pentru primăvara anului 2022, în care experimentul se va extinde de la o demonstrație la nivel de pluton la o demonstrație la nivel de companie.
„Se așteaptă ca această fază să ofere alimente de gândire cu privire la aplicarea mai largă a BSR. Știm că putem transfera experiența acumulată cu compania către brigadă.”
Evenimentul din 2022 se va concentra pe extinderea activităților comune ale platformelor locuibile și nelocuite, precum și pe creșterea capacităților autonome ale platformelor robotizate. Experimentul din 2022 va implica șase platforme MET-D care vor controla o duzină de BSR.
„În prezent suntem în proces de creare a acestor MET-D-uri suplimentare. Ne uităm la câteva tehnologii suplimentare... Ne întrebăm cum va arăta acest experiment.”
În experimentul de faza 2, setul de sarcini se va schimba, recunoașterea va lăsa loc organizării acțiunilor ofensive și defensive, inclusiv demonstrarea efectuării de treceri la fața locului folosind un anumit tip de capacitate robotică - fie curățarea minelor cu un robot mic. platformă sau un vehicul blindat special pentru realizarea pasajelor. Experimentul este, de asemenea, planificat să efectueze recunoaștere chimică la distanță folosind senzori instalați pe una dintre platformele robotizate.
„Trecerea și recunoașterea agenților otrăvitori sunt două dintre cele mai periculoase sarcini pe care le îndeplinesc soldații noștri”, a spus Wallace, adăugând că curățarea minelor la fața locului este una dintre cele mai riscante și dificile manevre pe care le pot efectua forțele mecanizate.
Prototipuri rapide
În ianuarie 2020, în urma unei cereri industriale de propuneri pentru livrarea accelerată a variantelor RBM pentru Faza 2, armata a selectat QinetiQ America de Nord pentru a construi patru prototipuri RCV-L și Textron pentru a construi patru prototipuri RCV-M.
Platforma RCV-L se bazează pe vehiculul Expeditionary Modular EMAV (Expeditionary Modular Autonomous Vehicle) Pratt Miller Defence, conceput inițial pentru Laboratorul de luptă al Marinei. Varianta RCV-L este o combinație între șasiul EMAV al lui Pratt Miller și sistemele de control QinetiQ. Compania subliniază că această platformă dovedită are caracteristici bune, drept urmare riscurile de a rămâne în urmă programului de livrare și de a obține caracteristici nesatisfăcătoare sunt reduse serios.
„EMAV oferă o combinație unică de maturitate tehnologică dovedită și eficiență ridicată. Clientul nostru de stat primește o platformă pe care o poate folosi nu numai în următoarele experimente, ci și pe care o poate pune în funcțiune cu îndrăzneală. ”
— a explicat reprezentantul QinetiQ.
Dezvoltarea RCV-H se confruntă cu o serie de provocări tehnice. O soluție ar fi să alegeți platforme realizate de BAE Systems (foto) sau GDLS pentru programul MPF.
Un purtător de cuvânt al Apărării Pratt Miller a adăugat că „nu are nicio îndoială că EMAV va depăși așteptările Grupului Experimental al Armatei SUA. Corpus Labs a experimentat independent cu platforma EMAV în ultimii doi ani, iar rezultatele au fost fenomenale. Scopul nostru principal este de a oferi Armatei SUA o platformă dovedită pe care să experimenteze fără să ne facem griji cu privire la capacitățile tehnologiilor integrate în ea.”
La rândul său, Textron a făcut echipă cu producătorul de vehicule mici pe șenile Howe & Howe Technologies, precum și cu FLIR Systems, pentru a oferi Armatei o variantă RCV-M bazată pe Ripsaw M5. Compania o numește „o platformă robotică de a cincea generație care combină armură stivuitoare, suspensie fiabilă și unități de putere pentru a rezolva o varietate de sarcini”.
Deși aceste două contracte le oferă câștigătorilor posibilitatea de a ajuta armata să formeze cerințele pentru BSR, problema este puțin probabil să se limiteze la ei. „Nu cred că acesta este sfârșitul competiției. Mai avem contracte pentru prototipuri și demonstratori de testat”, a spus Wallace. El a menționat că activitățile inovatoare din alte ramuri ale forțelor armate ar putea afecta planurile de viitor ale armatei. De exemplu, acesta este programul Marines Rogue Fires, în baza căruia va fi instalat un sistem de rachete cu lansare multiplă de artilerie de înaltă mobilitate pe un vehicul tactic ușor comun fără pilot.
„În alte structuri militare din afara armatei se întâmplă unele lucruri foarte interesante, dar se pot întoarce și pot avea un impact asupra armatei. Nu cred că alegerea QinetiQ/Pratt Miller și Textron este sfârșitul povestiri. Cred că acesta este doar începutul.”
Sarcină dificilă
Etapa 3, în care se va desfășura experimentul final în condiții reale, este programată pentru primăvara anului 2024. Acesta va evalua posibilitatea de a folosi platforme de luptă nelocuite pentru a îndeplini cea mai periculoasă sarcină - o descoperire combinată de arme.
„Pătrunderea cu arme combinate este de obicei manevra în care forțele mecanizate pot lua cele mai multe victime”, a spus Wallace. - Este și cel mai dificil, deoarece este necesară o bună sincronizare a acțiunilor. Încercați să sincronizați focul direct, încercați să sincronizați mijloacele de inginerie, încercați să vă sincronizați forțele și activele care asigură flancurile, oferă foc de suprimare și apoi atacă. Adică este o afacere foarte riscantă, foarte dificilă. Pentru platformele RBM, ar trebui dezvoltate principiile utilizării în luptă și tacticile care să le permită să-și folosească pe deplin potențialul. La urma urmei, nu trebuie doar să treci de barieră, ci trebuie să spargi și inamicul, care se află în poziții defensive pregătite ”, a spus Wallace, subliniind complexitatea sarcinilor incluse în ultimele trei experimente planificate.
Potrivit armatei, în a treia etapă, atunci când se lucrează cu prototipuri ale RBM, se va folosi experiența acumulată în primele două experimente, se vor studia diverse abordări pentru rezolvarea problemelor emergente. Planurile actuale includ explorarea de noi încărcături utile modulare pentru platforme inovatoare nelocuite. Scopul este de a atribui cel puțin două contracte pentru proiectarea și fabricarea a 12 noi platforme BSR pentru a participa la un experiment programat pentru 2024.
Platformele din Faza 3 se vor concentra pe misiuni de incendiu, cu accent pe lucrul la distanță și pe integrarea armelor automate, a sistemelor de rachete și a senzorilor avansați. Software-ul va fi finalizat și integrat pentru astfel de subsisteme modulare, cum ar fi, de exemplu, un subsistem de cortină de fum, un subsistem de război electronic, senzori chimico-biologici și de recunoaștere.
Ca parte a proiectului său BSR, armata a lansat un așa-numit „document preliminar de dezvoltare a capacității”, care include o estimare a numărului total de platforme achiziționate pe baza diverșilor factori, cum ar fi costul mediu pe vehicul și costul total al ciclului de viață. De obicei, un astfel de document nu va fi finalizat decât după lansarea oficială a programului Milestone B, programat în prezent pentru 2023.
Alegerea platformelor pentru testarea inițială nu înseamnă că companiile care și-au livrat deja prototipurile vor primi contracte pentru producție în masă.
„După fiecare experiment virtual, după fiecare experiment de teren, luăm documentele cu cerințele, le actualizăm în funcție de informațiile pe care le primim de la militari și de rezultatele testelor. Până când ajungem la Milestone B, aceste cerințe vor fi fost studiate de soldați, verificate în timpul testării efective și apoi trecute printr-un proces regulat de aprobare. Vom avea un pachet de cerințe complet dezvoltat până când va începe Milestone B”, a spus Wallace. - Armata vrea să fie prima care lansează fie proiectul RCV-L, fie proiectul RCV-M. Cea mai dezvoltată și gata platformă se va apropia de etapa Milestone B în 2023.
Probleme de greutate
Proiectul RCV-H, spre deosebire de alte opțiuni, este încă foarte departe de a fi implementat. „Sunt o mulțime de probleme pe care trebuie să le rezolvăm în acest proiect greu de variantă. De exemplu, vrem să fie la fel de durabil ca un rezervor, dar să cântărească 30 de tone”, a spus Wallace. Acesta este un obiectiv ambițios, deoarece tancul Abrams de astăzi cântărește 72 de tone.
„Tehnologia nu este încă pregătită pentru acest tip de platformă cu astfel de cerințe. Adică, pentru a evita aceleași greșeli din trecut care au fost făcute cu promițătorul Future Combat System [20 de miliarde de dolari investiți în zadar de la începutul anilor 2000], nu dorim să mutăm acest program până nu suntem absolut siguri de industria capabilităților. ".
În timp ce așteaptă să rezolve problemele tehnice pentru platforma RCV-H, cum ar fi dezvoltarea unui sistem automat de încărcare pentru tunul principal de 105 mm sau 120 mm, care ar fi comparabil ca viteză cu viteza echipajului, armata intenționează să abordeze diverse aspecte organizatorice și doctrinare. probleme. „Dar putem include multe întrebări în experimentele virtuale. Nu vrem să așteptăm ca tehnologia să ne cadă în mâinile noastre.”
Deși comandanții armatei nu discută public despre strategia de dezvoltare și achiziție a RCV-H, unii reprezentanți ai industriei văd cei mai apropiați potențiali candidați în programul MPF (Mobile Protected Firepower), care prevede dezvoltarea unui tanc ușor pentru unitățile de infanterie. În decembrie 2018, armata a selectat General Dynamics Land Systems (GDLS) și BAE Systems, care vor produce, respectiv, douăsprezece prototipuri MPF, bazate pe șasiul britanic Ajax cu o turelă de la M1 Abrams și bazate pe M8 Armored Gun System.
„Mobile Protected Firepower are foarte mult potențial”, a spus Wallace. - Dar una dintre întrebări este foarte importantă - dacă companiile BAE și GD selectate au experiența adecvată în dezvoltarea operațiunilor fără pilot sau a platformelor robotizate. Dacă o au, atunci va beneficia doar cauza și implementarea proiectului MPF selectat va câștiga un impuls atât de necesar.”
Nevoia de rețea
În timp ce programul SSR testează în mod activ tehnologia și demonstrează potențialul capabilităților robotice de a crește puterea de foc a forțelor terestre, soarta finală a proiectului stă în mâinile dezvoltatorilor și experților în tehnologia comunicațiilor.
„Cea mai mare problemă pe care o avem este cu rețeaua”, a spus Wallace. „Sincer, am putea avea cele mai bune platforme din lume, cele mai bune și mai recente elicoptere, cea mai bună și mai recentă artilerie. Dar toate acestea nu vor costa nimic dacă nu există rețea. Transmitere digitală sigură, rezistență excelentă la atacurile hackerilor, rezistență la bruiaj electronic, auto-selectare a mijloacelor de contracarare a războiului electronic sau a atacurilor cibernetice. De asta avem cu adevărat nevoie și nevoie.”
„Nu am de gând să simplific prea mult aici, dar aceasta este într-adevăr o problemă de inginerie care poate fi rezolvată cu destui bani și timp. Această rețea este foarte complexă. Mulți oameni lucrează la asta. Înainte de a merge mai departe, trebuie să ne asigurăm că coloana vertebrală digitală principală este securizată. Vă garantez că nu vom merge mai departe cu programul BSR dacă rețeaua nu este pregătită să-l susțină. Când vine vorba de funcționarea sistemelor de luptă la sol nelocuite, comunicarea fiabilă între operator și mașină iese în prim-plan.
informații