Vývojové trendy XXI. Století: od nových technologií po inovativní ozbrojené síly
Ve Velké Británii dávají přednost námořním bezpilotním systémům.
V roce 2005 americké ministerstvo obrany pod tlakem Kongresu výrazně zvýšilo odškodné rodinám zabitých vojáků. A právě ve stejném roce byl zaznamenán první vrchol výdajů na vývoj bezpilotních letadel (UAV). Na začátku dubna 2009 Barack Obama zrušil 18letý zákaz účasti zástupců médií na pohřbu vojáků zabitých v Iráku a Afghánistánu. A již na začátku roku 2010 středisko WinterGreen Research zveřejnilo výzkumnou zprávu o stavu a perspektivách vývoje bezpilotního a robotického vojenského vybavení, obsahující předpověď výrazného růstu (až 9,8 miliardy USD) trhu s takovými zbraněmi.
V současné době se vývojem bezpilotních a robotických prostředků zabývají téměř všechny vyspělé země světa, ale plány USA jsou skutečně ambiciózní. Pentagon očekává, že do roku 2010 učiní třetinu všech bojových letadel určených mimo jiné k doručování úderů v hlubinách nepřátelského území, a to bez posádky, a do roku 2015 bude třetina všech pozemních bojových vozidel také robotizována. Snem americké armády je vytvořit plně autonomní robotické útvary.
LETECTVO
Jedna z prvních zmínek o použití bezpilotních prostředků v americkém letectvu pochází ze 40. let minulého století. Poté, v letech 1946 až 1948, americké letectvo a námořnictvo používaly dálkově ovládaná letadla B-17 a F-6F k plnění takzvaných „špinavých“úkolů-přeletů jaderných výbuchů za účelem shromažďování údajů o radioaktivní situaci na zem. Do konce 20. století se výrazně zvýšila motivace ke zvýšení využívání bezpilotních systémů a komplexů, které mohou snížit možné ztráty a zvýšit důvěrnost úkolů.
V letech 1990 až 1999 tedy Pentagon vynaložil přes 3 miliardy dolarů na vývoj a nákup bezpilotních systémů. A po teroristickém činu 11. září 2001 se náklady na bezpilotní systémy několikrát zvýšily. Fiskální rok 2003 byl prvním rokem v historii USA, kdy výdaje UAV přesahovaly 1 miliardu USD a výdaje v roce 2005 vzrostly o další 1 miliardu USD.
Ostatní země se také snaží držet krok se Spojenými státy. V současné době je v provozu více než 80 typů UAV ve 41 zemích, 32 států samo vyrábí a nabízí k prodeji více než 250 modelů UAV různých typů. Podle amerických odborníků výroba UAV na export umožňuje nejen udržení vlastního vojensko-průmyslového komplexu, snížení nákladů na UAV zakoupené pro jejich ozbrojené síly, ale také zajištění kompatibility vybavení a vybavení v zájmu nadnárodních operací.
POZEMNÍ PÁDY
Pokud jde o masivní letecké a raketové údery za účelem zničení infrastruktury a sil nepřítele, v zásadě již byly vypracovány více než jednou, ale když vstoupí do hry pozemní formace, ztráty mezi personálem již mohou dosáhnout několika tisíc lidí. V první světové válce ztratili Američané 53 513 lidí, ve druhé světové válce - 405 399 lidí, v Koreji - 36 916, ve Vietnamu - 58 184, v Libanonu - 263, na Grenadě - 19 si první válka v Perském zálivu vyžádala životy 383 Americký vojenský personál, v Somálsku - 43 lidí. Ztráty mezi personálem amerických ozbrojených sil při operacích vedených v Iráku dlouhodobě přesahují 4 000 lidí a v Afghánistánu 1 000 lidí.
Naděje je opět pro roboty, jejichž počet v konfliktních zónách neustále roste: ze 163 jednotek v roce 2004 na 4 000 v roce 2006. V současné době je již v Iráku a Afghánistánu zapojeno více než 5 000 pozemních robotických vozidel pro různé účely. Současně, pokud na samém počátku operací „Irácká svoboda“a „Trvalá svoboda“v pozemních silách došlo k výraznému nárůstu počtu bezpilotních letadel, nyní je podobný trend ve využívání pozemních -robotické prostředky na bázi.
Navzdory skutečnosti, že většina pozemních robotů, které jsou v současné době v provozu, je určena k vyhledávání a detekci nášlapných min, min, improvizovaných výbušných zařízení a jejich odmínování, velení pozemních sil očekává, že obdrží první roboty, kteří dokážou samostatně obejít stacionární a pohyblivé překážky., stejně jako detekovat vetřelce na vzdálenost až 300 metrů.
První bojové roboty - Special Weapons Observation Remote reconnaissance Direct action System (SWORDS) - již vstupují do služby u 3. pěší divize. Byl také vytvořen prototyp robota schopného detekovat odstřelovače. Systém, přezdívaný REDOWL (Robotic Enhanced Detection Outpost With Lasers), se skládá z laserového dálkoměru, zařízení pro detekci zvuku, termokamer, přijímače GPS a čtyř samostatných videokamer. Podle zvuku výstřelu je robot schopen určit polohu střelce s pravděpodobností až 94%. Celý systém váží jen asi 3 kg.
Současně byly až donedávna vyvíjeny hlavní robotické prostředky v rámci programu Future Combat System (FCS), který byl součástí rozsáhlého programu modernizace vybavení a zbraní pozemních sil USA. V rámci programu byl proveden vývoj:
- průzkumná signalizační zařízení;
- autonomní střely a průzkumné a úderné systémy;
- bezpilotní prostředky;
- průzkumné a hlídkové, otřesové a útočné, přenosné dálkově ovládané, jakož i lehká dálkově ovládaná technická a logistická podpůrná vozidla.
Navzdory skutečnosti, že program FCS byl uzavřen, vývoj inovativních válečných zbraní, včetně řídicích a komunikačních systémů, stejně jako většiny robotických a bezpilotních vozidel, byl zachován jako součást nového programu modernizace brigádního bojového týmu. Na konci února byla se společností Boeing Corporation podepsána smlouva na 138 miliard dolarů na vývoj šarže experimentálních vzorků.
Vývoj pozemních robotických systémů a komplexů v jiných zemích je v plném proudu. V Kanadě, Německu, Austrálii se proto hlavní pozornost soustředí na vytváření komplexních integrovaných zpravodajských systémů, systémů velení a řízení, nových platforem, prvků umělé inteligence a zlepšování ergonomie rozhraní člověk-stroj. Francie zintenzivňuje úsilí ve vývoji systémů pro organizaci interakce, prostředků ničení, zvyšování autonomie, Velká Británie vyvíjí speciální navigační systémy, zvyšuje mobilitu pozemních komplexů atd.
NAVALSKÉ Síly
Námořní síly nebyly ponechány bez pozornosti, použití neobydlených námořních vozidel, ve kterém začalo bezprostředně po druhé světové válce. V roce 1946, během operace na atolu Bikini, dálkově ovládané lodě sbíraly vzorky vody bezprostředně po jaderných zkouškách. Na konci šedesátých let bylo na sedmimetrové čluny vybavené osmiválcovým motorem instalováno zařízení pro dálkové ovládání minolovky. Některé z těchto lodí byly přiděleny 113. divizi minolovky se sídlem v přístavu Nha Be v jižním Saigonu.
Později, v lednu a únoru 1997, se operační prototyp Remote Minehunting (RMOP) zúčastnil dvanáctidenního cvičení obrany proti minám v Perském zálivu. V roce 2003 během operace Irácká svoboda byla k řešení různých problémů použita bezpilotní podvodní vozidla a později, jako součást programu amerického ministerstva obrany k předvedení technických schopností pokročilých zbraní a vybavení ve stejném Perském zálivu, byly prováděny experimenty o společném používání aparátu SPARTAN a křižníku URO „Gettysburg“k průzkumu.
V současné době patří mezi hlavní úkoly bezpilotních námořních vozidel:
- protiminová válka v oblastech působení úderných skupin letadlových lodí (AUG), přístavů, námořních základen atd. Rozloha takové oblasti se může pohybovat od 180 do 1800 metrů čtverečních. km;
- protiponorková obrana, včetně úkolů ovládání východů z přístavů a základen, zajištění ochrany letadlových lodí a úderných skupin v oblastech nasazení i při přechodech do jiných oblastí.
Při řešení protiponorkových obranných úkolů je šest autonomních námořních vozidel schopno zajistit bezpečné nasazení AUG operujícího na ploše 36x54 km. Výzbroj hydroakustických stanic s dosahem 9 km zároveň poskytuje 18 km nárazníkovou zónu kolem nasazeného AUG;
- zajištění bezpečnosti na moři, která zajišťuje ochranu námořních základen a související infrastruktury před všemi možnými hrozbami, včetně hrozby teroristického útoku;
- účast na námořních operacích;
- zajištění akcí sil speciálních operací (MTR);
- elektronické válčení atd.
K vyřešení všech problémů lze použít různé typy dálkově ovládaných, poloautonomních nebo autonomních vozidel na mořské hladině. Kromě míry autonomie používá americké námořnictvo klasifikaci podle velikosti a aplikace, což umožňuje systematizovat všechny vyvinuté prostředky do čtyř tříd:
Třída X je malé (až 3 metry) bezpilotní námořní vozidlo pro poskytování operací MTR a izolaci oblasti. Takové zařízení je schopné provádět průzkum na podporu akcí skupiny lodí a může být vypuštěno i z 11metrových nafukovacích člunů s pevným rámem;
Harbour Class - zařízení této třídy jsou vyvíjena na základě standardního 7metrového člunu s pevným rámem a jsou určena k plnění úkolů zajišťujících námořní bezpečnost a provádění průzkumu, navíc může být zařízení vybaveno různými smrtícími prostředky a nesmrtící účinky. Rychlost přesahuje 35 uzlů a autonomie je 12 hodin;
Snorkeler Class je 7metrové polo ponorné vozidlo určené pro minová protiopatření, protiponorkové operace a také pro podporu akcí sil speciálních operací námořnictva. Rychlost vozidla dosahuje 15 uzlů, autonomie - 24 hodin;
Fleet Class je 11metrové tuhé těleso určené pro minovou akci, protiponorkovou obranu a námořní operace. Rychlost vozidla se pohybuje od 32 do 35 uzlů, autonomie je 48 hodin.
Také bezpilotní podvodní vozidla jsou systematizována do čtyř tříd (viz tabulka).
Samotná potřeba vývoje a přijetí námořních neobydlených vozidel pro americké námořnictvo je dána řadou oficiálních dokumentů jak samotného námořnictva, tak ozbrojených sil jako celku. Jsou to Sea Power 21 (2002), Quadrennial Defense Review (2006), National Strategy for Maritime Security (2005), National military strategy “(National Defence Strategy of the United States, 2005) a další.
TECHNOLOGICKÁ ŘEŠENÍ
Bojový robot SWORDS je připraven vystoupit z koberce na bojišti.
Bezpilotní letectví, jako ve skutečnosti jiná robotika, je možné díky řadě technických řešení spojených se vznikem autopilota, inerciálního navigačního systému a mnoha dalších. Klíčovými technologiemi, které umožňují kompenzovat nepřítomnost pilota v kokpitu a ve skutečnosti umožňují létání UAV, jsou technologie pro vytváření mikroprocesorových zařízení a komunikačních prostředků. Oba typy technologií pocházely z civilní sféry - počítačového průmyslu, který umožnil využívat moderní mikroprocesory pro UAV, bezdrátové komunikační a datové přenosové systémy a také speciální metody komprimace a ochrany informací. Držení takových technologií je klíčem k úspěchu při zajišťování nezbytného stupně autonomie nejen pro UAV, ale také pro pozemní robotická zařízení a autonomní námořní vozidla.
Pomocí poměrně jasné klasifikace navržené pracovníky Oxfordské univerzity je možné systematizovat „schopnosti“slibných robotů do čtyř tříd (generací):
- Rychlost procesorů univerzálních robotů první generace je tři tisíce milionů instrukcí za sekundu (MIPS) a odpovídá úrovni ještěra. Hlavními rysy takových robotů je schopnost přijímat a provádět pouze jeden úkol, který je naprogramován předem;
- rysem robotů druhé generace (na úrovni myši) je adaptivní chování, tj. učení přímo v procesu plnění úkolů;
- Rychlost procesorů robotů třetí generace již dosáhne 10 milionů MIPS, což odpovídá úrovni opice. Zvláštností takových robotů je, že k získání úkolu a školení je nutná pouze demonstrace nebo vysvětlení;
- čtvrtá generace robotů bude muset odpovídat lidské úrovni, to znamená, že bude schopná přemýšlet a samostatně se rozhodovat.
Existuje také komplexnější 10stupňový přístup ke klasifikaci stupně autonomie UAV. Navzdory řadě rozdílů zůstává kritérium MIPS v prezentovaných přístupech stejné, podle kterého se ve skutečnosti klasifikace provádí.
Současný stav mikroelektroniky ve vyspělých zemích již umožňuje využití UAV k plnění plnohodnotných úkolů s minimální lidskou účastí. Ale konečným cílem je zcela nahradit pilota jeho virtuální kopií se stejnými schopnostmi, pokud jde o rychlost rozhodování, kapacitu paměti a správný algoritmus akce.
Američtí odborníci se domnívají, že pokud se pokusíme porovnat schopnosti člověka s schopnostmi počítače, pak by takový počítač měl vyprodukovat 100 bilionů. operace za sekundu a mají dostatečnou paměť RAM. V současné době jsou možnosti mikroprocesorové technologie 10krát menší. A pouze do roku 2015 budou rozvinuté země schopny dosáhnout požadované úrovně. V tomto případě má miniaturizace vyvinutých procesorů velký význam.
Dnes je minimální velikost křemíkových polovodičových procesorů omezena jejich výrobními technologiemi založenými na ultrafialové litografii. A podle zprávy kanceláře ministra obrany USA bude těchto limitů 0,1 mikronu dosaženo v letech 2015–2020.
Současně se použití optických, biochemických a kvantových technologií pro vytváření přepínačů a molekulárních procesorů může stát alternativou k ultrafialové litografii. Podle jejich názoru mohou procesory vyvinuté pomocí kvantových interferenčních metod zvýšit rychlost výpočtů tisíckrát a nanotechnologie milionkrát.
Vážná pozornost je věnována také slibným komunikačním prostředkům a přenosu dat, které jsou ve skutečnosti kritickými prvky úspěšného používání bezpilotních a robotických prostředků. A to je zase zásadní podmínka účinné reformy ozbrojených sil jakékoli země a zavedení technologické revoluce ve vojenských záležitostech.
Plány amerického velení na rozmístění robotických prostředků jsou velkolepé. Nejodvážnější zástupci Pentagonu navíc spí a vidí, jak celá stáda robotů budou bojovat proti válkám, vyvážet americkou „demokracii“do kterékoli části světa, zatímco sami Američané budou tiše sedět doma. Samozřejmě, roboti již řeší nejnebezpečnější úkoly a technický pokrok nestojí na místě. Je ale ještě velmi brzy hovořit o možnosti vytváření plně robotických bojových formací schopných samostatně provádět bojové operace.
K řešení vznikajících problémů se však používají nejmodernější technologie k vytvoření:
-transgenní biopolymery používané při vývoji ultralehkých, ultrapevných, elastických materiálů se zvýšenou nenápadností pro pouzdra UAV a další robotická zařízení;
- uhlíkové nanotrubice používané v elektronických systémech UAV. Kromě toho povlaky elektricky vodivých polymerních nanočástic umožňují na jejich základě vyvinout dynamický kamuflážní systém pro robotické a jiné zbraně;
- mikroelektromechanické systémy, které kombinují mikroelektronické a mikromechanické prvky;
- vodíkové motory ke snížení hluku robotických zařízení;
- „chytré materiály“, které vlivem vnějších vlivů mění svůj tvar (nebo plní určitou funkci). Například u bezpilotních vzdušných prostředků ředitelství výzkumu a vědeckých programů DARPA experimentuje s vývojem konceptu variabilního křídla v závislosti na letovém režimu, což výrazně sníží hmotnost UAV tím, že v současné době eliminuje použití hydraulických zvedáků a čerpadel instalován na letadlech s posádkou;
- magnetické nanočástice schopné poskytnout skok vpřed ve vývoji zařízení pro ukládání informací, které výrazně rozšiřují „mozky“robotických a bezpilotních systémů. Technologický potenciál dosažený použitím speciálních nanočástic o velikosti 10–20 nanometrů je 400 gigabitů na centimetr čtvereční.
Navzdory současné ekonomické neatraktivitě mnoha projektů a studií vojenské vedení předních zahraničních zemí sleduje cílevědomou a dlouhodobou politiku ve vývoji slibných robotických a bezpilotních zbraní pro ozbrojené války v naději, že nejen udrží personál, ale také bezpečněji bojovat a podporovat úkoly, ale v dlouhodobém horizontu rozvíjet inovativní a účinné prostředky k zajištění národní bezpečnosti, boje proti terorismu a neregulárním hrozbám a účinně provádět moderní a budoucí operace.
