Комплексы. В xxi веке роботы прочно вошли в нашу жизнь
 Скачать 1.68 Mb.
|
|
В XXI веке роботы прочно вошли в нашу жизнь. Мы уже давно не удивляемся автоматическим производственным линиям и даже целым роботизированным заводам, выпускающим различную продукцию под контролем всего нескольких операторов, или роботам-саперам, которые регулярно используются спецслужбами для обезвреживания взрывных устройств или борьбы с террористами. С недавних пор робототехнические системы перешагнули грань опытных и малосерийных образцов и стали активно внедряться в военной сфере наиболее развитыми странами. Ни для кого не секрет, что в наше время разработка технологий военной робототехники стала одним из приоритетных направлений при создании новых образцов вооружения и военной техники и модернизации существующих. И у нас и за рубежом сейчас полным ходом идут исследования в области создания робототехнических комплексов наземного, воздушного и морского базирования. Активно развиваются новые технологии в военной робототехнике в части увеличения надежности систем управления, помехозащищенности каналов связи, повышения автономности и дальности действия, безопасности применения. На первый план выходит решение проблем группового применения робототехники различного назначения, в том числе совместно с обычными экипажными боевыми машинами. Что же представляют собой современные боевые роботы, и каковы их задачи? До недавнего времени любой дистанционно управляемый объект называли роботом, однако это не совсем верно. Современные робототехнические системы представляют собой, как правило, мобильные электромеханические и гидравлические платформы с телеуправлением, имеющие программно-аппаратные средства, позволяющие автоматизировать выполнение некоторых задач без участия оператора. Что касается наземных роботов, то они в большинстве своем могут автоматически отслеживать рельеф местности, огибать препятствия, ориентироваться на местности за счет средств технического зрения и спутниковой навигации, прокладывать маршрут между двумя пунктами, обнаруживать цели по заданным параметрам. В этом случае оператор лишь контролирует действия машины, а вот управление оснасткой – будь то манипулятор или пулемет – остается за ним. Основное предназначение военных робототехнических систем – это замена человека в боевых ситуациях в целях сохранения человеческой жизни, либо для работы в условиях, несовместимых с возможностями человека. Набор функций современных роботов довольно велик: разведка сил и средств противника, обнаружение снайперов, уничтожение техники и живой силы с помощью бортового оружия, целеуказание, нейтрализация взрывных устройств, разминирование местности, радиоэлектронная борьба, химическая, биологическая и радиационная разведка, доставка грузов, в том числе боеприпасов, и многое другое. Еще одним направлением в роботизации вооружения и военной техники является создание комплектов модульных технических средств с системами дистанционного управления для безэкипажного применения, которыми могут оснащаться обычные наземные машины различного назначения – от танков и БМП, до грузовых машин и погрузчиков. Данные военно-технические меры призваны придать новое качество образцам вооружения и техники в целях снижения боевых потерь среди военнослужащих и повышения эффективности ведения боевых действий. Благодаря прорыву в фундаментальных и технологических областях, обеспечивающих развитие военной робототехники, в последние годы был достигнут серьезный прогресс в плане интеллектуализации процессов принятия решений роботами в ходе боевой работы и группового управления. В результате новые разработки уже не ограничены по мощности, массе и стоимости вычислительных средств, устанавливаемых на робототехнику. В ближайшем будущем ожидается создание источников питания со значительным увеличением мощности и ресурса. В войсках изменилось психологическое восприятие робототехники военного назначения — новое поколение, выросшее на компьютерных играх, представляет себе ее наличие совершенно естественным явлением. Итак, современные робототехнические комплексы являются многофункциональным видом вооружения и военной техники, который обеспечивает повышение эффективности применения системы вооружения. Они, в первую очередь, могут дополнять традиционные виды оружия в боевых действиях и специальных операциях, обеспечивая достижение поставленных целей и сокращая потери личного состава. Кроме того, они могут использоваться для решения самого широкого круга задач (разведывательных, ударных, специальных) в различных условиях обстановки, в том числе в войнах и вооруженных конфликтах различной интенсивности, а также в ходе миротворческих и контртеррористических операций. Как считают военные, основными областями применения наземных робототехнических комплексов ближайшего будущего станут: • ведение разведки, • прорыв обороны противника, • обеспечение обороны роботизированными огневыми точками, • подавление огневого противодействия роботами с автоматическим оружием и противотанковыми средствами, • ликвидация нештатных ситуаций с опасными в обращении боеприпасами, • обезвреживание взрывоопасных предметов, • проведение аварийно-восстановительных работ, • эвакуация с поля боя личного состава и техники под огнем, • инженерная разведка, • минирование и разминирование, • обеспечение преодоления заграждений, • доставка боеприпасов и горюче-смазочных материалов в зону огневого воздействия, • патрулирование, охрана и оборона районов и объектов. По словам специалистов, военные робототехнические комплексы должны быть многофункциональными, так как время узкоспециализированных машин уже прошло, должны иметь возможность легко интегрироваться в силовые структуры, обладать возможностью автономно выполнять задачи в любой обстановке, сохранять работоспособность в условиях жесткого воздействия различных внешних факторов. Важной деталью должно стать обеспечение группового информационного обмена между робототехническими комплексами при выполнении своих задач в составе смешанной группы в едином районе боевого управления. При этом машины должны обладать возможностью одновременного применения как дистанционного, так и полностью автоматического управления их необходимым количеством. В современной и перспективной военной робототехнике особое внимание уделяется расширению разведывательных возможностей за счет использования самых разных оптических, радиолокационных, акустических и других технических средств, увеличению времени автономной работы, значительному улучшению тактико-технических характеристик и ударного потенциала боевых роботов, унификация различных подсистем. Не менее важным является также повышение помехозащищенности каналов управления и связи робототехнических комплексов, возможность надежного автоматического распознавания целей, анализа ситуации с применением самообучающейся системы управления с элементами искусственного интеллекта, а также надежного опознавания целей по принципу «свой–чужой». Сейчас во всех развитых странах определяются технические пути развития и экономическая целесообразность создания боевых роботизированных платформ, а также решаются вопросы, касающиеся их интеграции в существующие системы управления и связи. Таким образом, мировой уровень развития технологий военной робототехники, достигнутый в настоящее время, должен будет позволить реализовать системный подход в плане роботизации военной техники с постепенным переходом от создания отдельных образцов наземных робототехнических комплексов к разработке целых семейств на унифицированной платформе. А создание интегрированной системы роботизированного вооружения в составе боевых подразделений в конечном счете завершится реализацией полноценных роботизированных разведывательно-ударных сетей. Ниже рассмотрены все современные отечественные и зарубежные наземные робототехнические комплексы – как опытные образцы и прототипы, так и серийные модели. По решаемым задачам их можно условно разделить на боевые, разведывательные, саперные, патрульные, транспортные, пожарные, РХБ разведки, инженерные, специальные. Условно – потому что в основном современные роботизированные платформы выполнены по модульному принципу и при смене оборудования могут выполнять различные смежные функции. По массогабаритным характеристикам робототехнические комплексы делятся на малые или малогабаритные (от менее 1 кг до 2-5 кг), средние (до 200-300 кг) и тяжелые (от 400 кг до нескольких тонн). Именно характеристика полной боевой массы будет определяющей при описании каждого образца. США Соединенные Штаты, как одна из «наиболее воюющих» стран мира уделяет большое внимание развитию роботизированных комплексов с целью сведения к минимуму потерь личного состава в боевых и специальных операциях. По данным Пентагона, с 2007 по 2013 годы США истратили на разработку и производство военных роботов около 4 млрд. долларов. Все это осуществляется в рамках новой программы Army Brigade Combat Team Modernization (модернизация боевых бригадных групп). При этом среднегодовой объем финансирования разработок и закупок наземной робототехники в рамках данной программы будет составлять 1,3-1,5 млрд. долларов. До конца 2014 года в 15 сухопутных бригад армии США должны были поступить 1700 робототехнических комплексов с целью довести соотношение личного состава к количеству роботов — 29 к 1. Добрая половина этих машин будет вооружена стрелковым, пушечным, противотанковым и нелетальным оружием, остальные же будут обеспечивать разминирование местности, производить транспортировку грузов и т.д. В настоящее время количество наземных робототехнических комплексов, применяемых армией США в реальных боевых условиях в Ираке и Афганистане достигает нескольких тысяч единиц.
Робот Crusher предназначен для выполнения тактических боевых задач, для чего может оснащаться 7,62-мм или 12,7-мм пулеметом или 20-мм автоматической пушкой. Кроме того, способен доставлять грузы массой до 3,6 тонн. Для разведывательных целей оснащен комплексом датчиков на выдвижной телескопической мачте (лазерный дальномер, лазерный локатор, видеокамеры). Для автономного распознавания местности служат 4 лазерных сканера и видеокамеры, информация от которых формирует управляющие команды движения. Машина также может дистанционно управляться оператором на расстоянии нескольких километров посредством мобильного поста управления с органами управления близкими к обычному автомобилю. Без вмешательства оператора робот способен преодолеть расстояние по пересеченной местности из одной точки в другую, используя спутниковую навигацию или заложенные в память карты местности. При обнаружении препятствия, формируются команды на прокладку объездного пути вокруг него. Crusher имеет длину 5 м, ширину 2,6 м, максимальную скорость движения до 42 км/ч, колеса оснащены независимой подвеской, изменяемый клиренс составляет от 0 до 0,76 м. Преодолеваемые препятствия: стенка высотой 1,22 м, ров шириной 2 м, подъем до 40 град. Силовая установка включает гибридный двигатель с дизелем мощностью 72 л.с., дающем 58 кВт энергии на аккумуляторы, и электродвигатели в каждом колесе по 282 л.с. Полного заряда батарей хватает на преодоление расстояния от 3 до 16 км (в зависимости от скорости, груза и типа местности). Усиленная несущая конструкция позволяет машине выдерживать многочисленные столкновения с препятствиями и вибрацию. Робот Crusher по понятным причинам не был принят на вооружение, однако два построенных образца стали макетами для отработки решений по улучшению автономных свойств роботизированной машины. Испытания по программе UPI завершились в 2008 году, за это время обе машины Crusher автономно прошли 1400 километров по пустыне, горам, густому лесу, болотам и другим видам экстремального рельефа местности. Позднее с использованием этих наработок в США начали создавать так называемую «усовершенствованную платформу» APD, в которой учитывались требования к перспективным боевым системам.
Проходимость и подвижность были улучшены за счет замены моторов и доработки ходовой части. Максимальная скорость выросла до 80 км/ч. Серьезным доработкам подверглось программное обеспечение системы управления в целях увеличения возможностей для автономных действий. Что касается полезной нагрузки, то платформа способна нести башню кругового вращения с вооружением или разведывательной аппаратурой, а также имеет некоторый внутренний объем для перевозки груза. После закрытия программы FCS проект APD так и остался экспериментальной разработкой. Тем не менее, разработчики не спешат сворачивать работы в этом направлении, надеясь на то, что Пентагон вновь проявит интерес к данной машине, считая его достаточно перспективным.
Масса Mini Crusher составляет 56,7 кг, при этом он способен нести полезную нагрузку до 45 кг в открытом грузовом отсеке объемом 19670 куб. см. Компактные размеры — 76 х 51 х 30 см — позволяют легко его транспортировать. Электротрансмиссия на всех шести колесах позволяет разгоняться до скорости 24 км/ч, преодолевать подъемы более 40 град., передвигаться по гравию, камням, бревнам. Питание осуществляется от серийных промышленных свинцово-кислотных аккумуляторов.
Основным предназначением этой машины было выполнение разведывательных и поисковых операций в условиях повышенной опасности для личного состава, а также огневой поддержки. Робот должен был по заданной программе прибыть в назначенный пункт, преодолевая и запоминая обнаруженные препятствия, чтобы потом вернуться в исходную точку тем же маршрутом. Основным преимуществом по сравнению с другими боевыми роботизированными системами должно было стать бронирование, защищающее от стрелкового оружия калибром до 7,62 мм. Первый вариант робота Gladiator имел малогабаритное гусеничное шасси и был вооружен 7,62-мм пулеметом на поворотной установке и системами обзора и прицеливания. Второй вариант Gladiator имел увеличенные размеры — 1,78 х 1,12 х 1,35 м и массу 725 кг. На нем устанавливалась дистанционно управляемый стабилизированный модуль SWARM (Stabilised Weapon And Reconnaissance Mount), на котором имелось крепление для стрелкового оружия калибра 5,56, 7,62 или 12,7 мм, а также прицел с дневным и ночным каналами. Помимо этого, на корпусе размещалась многоствольная пусковая установка для дымовых гранат и места для грузовых контейнеров. Предполагалось также оснастить эту машину скорострельным оружием фирмы Metal Storm, всесуточными видеокамерами, акустической и лазерной системами обнаружения, приемника GPS, датчиков РХБ заражения. Третий вариант робота Gladiator, разработанный университетом Карнеги Меллона, был выполнен на шестиколесном полноприводном шасси с дизель-электрической двигательной установкой мощностью 32 л.с. Он комплектовался камерами кругового обзора, разведывательным оборудованием, ультразвуковым датчиком обнаружения препятствий, грузовыми контейнерами и пусковой установкой для дымовых гранат. Также было предусмотрено место для монтажа пулемета или штурмовой винтовки. Масса машины достигла 1,3 тонн, но габариты должны были позволять транспортировать ее в кузове автомобиля Humvee. Максимальная скорость по шоссе составляет 26 км/час, по бездорожью – примерно в два раза ниже. Преодолеваемые препятствия — траншея шириной 1 метр, брод глубиной 70 см. Управление роботом осуществляется оператором с помощью пульта с «джойстиком» и носимого в ранце блока управления на дальности до 1800 м. Надеваемый на шлем окуляр, позволяет оператору видеть обстановку посредством обзорных камер машины. После сравнительных испытаний двух последних образцов в конечном счете в феврале 2005 года университет Карнеги Меллона выиграл у Lockheed Martin контракт на изготовление шести опытных роботов Gladiator. Тогда Министерство обороны США планировало после всесторонних испытаний в 2009-2010 гг. заказать до двух сотен таких машин. Однако впоследствии программа была закрыта.
Робототехническая платформа |
