За бъдещето на подводната роботика

Съдържание:

За бъдещето на подводната роботика
За бъдещето на подводната роботика

Видео: За бъдещето на подводната роботика

Видео: За бъдещето на подводната роботика
Видео: A Robot is doing surgery?! 2024, Април
Anonim

На 23 март 2017 г. в конгресно -изложбен център „Патриот“(Кубинка, Московска област) ще се проведе II военно -научна конференция „Роботизация на въоръжените сили на Руската федерация“.

В очакване на събитието, AST Center предлага да се запознае с превода на статията „В очакване на революционни технологии? Подводни автономни системи и предизвикателствата на военноморските иновации”, публикувана от Училището за международни изследвания. С. Раджаратнам от Технологичния университет Нанянг, Сингапур (В очакване на смущения?! Подводна автономия и предизвикателната природа на военноморските иновации от Хайко Борхерт, Тим Кремер, Даниел Махон). Статията говори за развитието на безпилотни подводни превозни средства и роботизирани системи в САЩ, Русия, Китай, Норвегия и Сингапур.

За бъдещето на подводната роботика
За бъдещето на подводната роботика

Чакате ли революционни технологии?

Подводни автономни системи и предизвикателствата на морските иновации

През октомври 2016 г. повече от 40 организации от 20 държави се събраха на западния бряг на Шотландия за събитие, наречено UnmannedWarrior, първата мащабна демонстрация на повече от 50 безпилотни системи за въздух, суша и море, организирана от Кралския флот. Великобритания. Това събитие даде възможност да се оцени настоящото състояние на най-съвременните системи на британския флот, както и да се добие представа за бойното поле на бъдещето. [1]

Събитието UnmannedWarrior беше свидетелство за нарастващото военно значение на безпилотните системи. Най -често се използва във въздушното пространство - около 90 държави и недържавни участници по света използват безпилотни летателни апарати (БЛА). [2] Рязкото нарастване на търсенето създава впечатлението, че дистанционно управляеми, автоматизирани и автономни системи стават широко разпространени във военните. [3] Трябва обаче да се внимава, тъй като събитията във въздуха, сушата и морето се движат с различна скорост (виж Таблица 1). Важно е да се вземат предвид тези различия при оценката на възможния стратегически ефект на горепосочените системи върху регионалната стабилност и бъдещия характер на военните действия. Това предотвратява прибързани заключения, като тези, произтичащи от текущи политически дискусии, които биха могли да доведат до преждевременни решения за забрана на разработването, придобиването и използването на съответните системи, преди да се отключи пълният им потенциал. [4]

Предвид донякъде преувеличения характер на днешната дискусия за безпилотните системи, този документ разглежда механизмите на военните иновации, за да послужи като предупредителна бележка относно настоящото и бъдещото използване на автономни подводни системи. Статията започва с предпоставката, че автономните подводни системи не могат да се считат за неизбежна и разрушителна технология, както мнозина смятат. [5] По -специално, това се дължи на естеството на съществуващите заплахи, ограничен набор от мисии за безпилотни подводни превозни средства (UUV), както и на техническите възможности. [6] За да могат подводните автономни системи да се превърнат в разрушителна технология, флотите трябва да разберат как технологичните възможности могат да бъдат превърнати в оперативни ползи. Това ще изисква представители на флота, промишлеността и науката да разберат по -добре връзката между оперативните нужди, културните фактори, организационните и ресурсните изисквания и технологичните възможности.

Маса 1

Образ
Образ

Този аргумент се развива в статията на няколко етапа. Тя започва с описание на настоящите и възможните бъдещи операции на FVA в различни страни. След кратко обсъждане на бъдещия пейзаж на военноморските конфликти, което е необходимо, за да се разбере възможният ръст на значението на подводните безпилотни системи, статията разглежда ключовите мотиви и движещи сили за развитието на подводни автономни системи и предоставя преглед на литературата по въпроса за морските иновации. Последната част съдържа основните изводи и препоръки за бъдещото развитие на подводните автономни системи.

Настоящето и бъдещето на мисиите, използващи подводни автономни системи

ВМС на НАТО и извън НАТО използват безпилотни подводни превозни средства за различни ограничени мисии. За да илюстрира съществуващите практики, тази глава говори за САЩ, Русия, Китай, Сингапур и Норвегия, тъй като във всяка от тези страни могат да бъдат идентифицирани специфични характеристики, които оправдават използването на BPA. Дискусията ще покаже, че прилагането на противоминните действия и разузнаването (разузнаване, наблюдение и разузнаване, ISR) са стандартни практики. Войната срещу подводниците, бойните операции срещу надводните кораби и осигуряването на подводна и брегова защита възникват като допълнителни мисии.

Съединени щати

Страхът от загуба на технологично превъзходство над потенциален противник е ключов елемент в дебата за военната стратегия на САЩ. Този проблем произтича от настоящата геостратегическа и геоикономическа среда, нарастващия риск от разпространение на глобални технологии и нарастващото значение на търговските технологии за армията. На този фон конкурентите, способни да организират надеждни зони A2 / AD (антидостъп / отказ на зона), представляват най-сериозното предизвикателство за военното планиране на САЩ. [7] Тези конкуренти ограничават свободата на действие на САЩ в стратегически важни региони, увеличават разходите за военна намеса, поставят под въпрос способностите на САЩ за възпиране и по този начин могат да подкопаят солидарността със съюзниците, като повдигнат съмнения относно готовността и решимостта на САЩ да предоставят гаранции за сигурност. [8]

Съгласно военноморската стратегия на САЩ за 2015 г. морските служби трябва да осигурят достъп, да гарантират стратегическо ограничаване и контрол на морското пространство чрез организиране на местно превъзходство, проектиране на сила (в най -широкия смисъл) и осигуряване на сигурност в морето. [9] Тези стратегически цели също оформят задачите за подводния флот, което е от съществено значение за стратегическото възпиране. Докато ВМС на САЩ продължават да се стремят към превъзходство на подводниците, военните планиращи признават, че амбициозните регионални сили се стремят да създадат зони A2 / AD, които биха могли да подкопаят стратегическото предимство на САЩ. [10] Освен това има значителна разлика в капацитета, тъй като „силата на удара на подводниците на флота ще намалее с повече от 60 процента до 2028 г. в сравнение с настоящото ниво“. [11] Отрицателните последици от тази тенденция се изострят от „пропуските в противолодовата отбрана“, свързани с факта, че ВМС на САЩ и бреговата охрана „все още не са готови да отговорят на използването на безпилотни подводни и наземни превозни средства от вражески сили, терористи и престъпни организации "във водите на САЩ. [12]

Като се има предвид централната роля на технологиите в американското стратегическо мислене, иновации като стратегията за трети офсет и други концепции служат като отговор на гореописаните тенденции. [13] Основната цел е възможно най -скоро да се предоставят модерни технологични решения на войските за използване в учебни и бойни операции. Това повлия на подхода на САЩ към подводните автономни системи от 1994 г., когато ВМС на САЩ публикува генералния план за UUV, който включва използването на подводни автономни системи за противоминно действие, събиране на информация и океанографски мисии. Първото оперативно разполагане на тези системи се състоя през 2003 г. по време на операция „Иракска свобода“. През 2004 г. ВМС на САЩ публикува нов план за безпилотни летателни апарати, който има глобално въздействие върху морското мислене за автономността на подводниците. По-специално, актуализираната версия на документа описва редица възможни мисии, като разузнаване, минна и противолодочна война, океанография, комуникации и навигация, информационни операции, незабавен удар, патрулиране и поддръжка на военноморски бази. [14]

Този план обаче изпревари времето си и не беше изпълнен правилно поради липсата на решителност от страна на военноморското ръководство, ресурси и адекватни процедури за развитие на подводни автономни системи. [15]

Оттогава обаче ситуацията се промени драстично. Според интегрираната пътна карта на безпилотните системи на американското министерство на отбраната за финансовата година 2013-2038, отделът за финансово планиране на Министерството на отбраната предвижда общите разходи за безпилотни подводни системи в размер на 1,22 милиарда долара, 352 милиона от които ще бъдат насочени към изследвания и технологии, 708 милиона за поръчки и около 900 милиона за експлоатация и поддръжка. [16] В допълнение към разпределението на значителни финансови ресурси за подводни автономни системи, бяха направени някои промени в структурата на ВМС. През май 2015 г. контраадмирал Робърт Гириер бе обявен за първи директор на безпилотни оръжейни системи. Това беше последвано от назначаването на (пенсиониран) бригаден генерал за заместник -помощник -секретар на ВМС на САЩ по безпилотни системи през октомври 2015 г. [17]

Въпреки широкия подход към темата за автономността на подводниците като цяло, ВМС на САЩ са стеснили обхвата на възможните мисии с помощта на подводници, като се фокусират върху противоминното действие. За тази цел са разработени няколко национални системи, като например Автономно подводно превозно средство за подготовка на бойното пространство (автономно подводно превозно средство за подготовка на бойното поле), различни противоминни мерки за кораби в крайбрежната зона и автономни подводни превозни средства (APA) за противодействие на мини. Втората област на използване на APA е разузнаването, за което също са разработени няколко платформи, най -известната от които е Boeing's Echo Ranger. В допълнение към тези специално проектирани системи, ВМС на САЩ използват и готови решения като системата REMUS, произведена от Hydroid (дъщерно дружество на Kongsberg Maritime) предимно за разузнавателни цели, и SeaFox, система за противоминно действие, произведена от Немска компания Atlas Elektronik. Войната срещу подводниците с използването на автономни системи е третото, бавно развиващо се направление. За тези мисии ВМС на САЩ обмислят използването на големи автономни подводни системи като Echo Ranger и безпилотни надводни превозни средства (БЛА).

Като цяло Министерството на отбраната на САЩ "агресивно" инвестира в развитието на безпилотни системи. В допълнение към инвестирането в автономни платформи и техния полезен товар, ВМС на САЩ финансират технология, за да направят подводното пространство по -подходящо за автономни системи. Например бяха създадени подводни навигационни, позициониращи и комуникационни мрежи, системи за захранване на подводни съоръжения с разширено разполагане. [18] В допълнение, ВМС на САЩ възприемат семеен системен подход, който позволява разработването на безпилотни летателни апарати с подходящ размер с различен полезен товар. [19] В момента пускането на UUV се тества от повърхностни и подводни платформи [20], като се обмисля и възможността за изстрелването им от изтребители. [21] Различните възможности за изстрелване са важни, тъй като ВМС на САЩ се интересуват не само от използването на единични БЛА, но и от разполагането на техните координирани групи („рояци“) в различни области.

Съществуващите концепции за подводници оказват дълбоко влияние върху американския подход към подводните автономни системи. В тази връзка UUV се разглеждат главно като отделни многофункционални системи, които разширяват възможностите за използване на подводници и надводни кораби. Този подход е най -добре въплътен в сегашната американска визия за безпилотни подводни превозни средства с големи обеми (LDUUV), които са способни не само да изпълняват собствените си мисии, но и да пускат по -малки превозни средства. Тъй като американският флот се стреми към многозадачност, фокусът му постепенно се измества от автономни платформи към полезни товари, които те могат да носят. Очаква се полезният товар да бъде достатъчно компактен и гъвкав, за да отговори едновременно на изискванията на различни мисии, като разузнаване, противоминно действие и борба с подводници. Следователно ВМС на САЩ също поставят по-голям акцент върху интегрирането на UUV в стартовите платформи, както се подчертава от последните опити с кораби на бреговата охрана и подводници от клас Вирджиния.

Русия

В момента Русия претърпява фундаментална трансформация в областта на външната политика и политиката на сигурност. Новата стратегия за национална сигурност и военната доктрина на страната изобразява Запада като ключов стратегически съперник, докато страните от Централна и Източна Азия се разглеждат като партньори и съюзници. Новата морска доктрина, приета през юли 2015 г., следва логиката на това разсъждение и се отклонява от регионалния баланс, който беше наблюдаван по -рано. В бъдеще това вероятно ще доведе до по -решителни действия на Русия в Далечния север и Атлантическия океан. [22]

Всичко това се отразява и на посоките на развитие на руския флот. Флотът е ключово стратегическо възпиращо средство, което до голяма степен беше пренебрегвано през 90 -те години. Програмата за модернизация от 2014 г. помогна за прекратяване на постоянния спад на руския флот. [23] Тази програма, наред с други неща, въвежда нови оръжейни системи, системи за управление и управление, а също така подчертава нарастващата роля на безпилотните системи. В допълнение, голямо значение се придава на модернизацията на подводния флот, който остро се нуждае от повишено внимание. Това се дължи на факта, че около две трети от руските атомни подводници са недостъпни поради текущи ремонти и модернизация [24].

Руските въоръжени сили придобиха представа за ползите от използването на безпилотни системи по време на скорошни конфликти, като например в Грузия през 2008 г. Оттогава Русия засили усилията си за разработване и внедряване на такива системи във всички области, тъй като те позволяват да се избегнат човешки загуби, а също така илюстрират високото технологично ниво на въоръжените сили. На този фон безпилотните подводни превозни средства [25] са част от програмата за държавни поръчки, както и от програмата за модернизация и научно -технологичното развитие на ВМС. В допълнение, наскоро военните приеха план за разработване на роботизирани и безпилотни системи. [26]

Русия е една от малкото държави, които подчертават защитата като ключов фактор в развитието на BPA. По -специално руският флот използва автономни системи в операциите по търсене и спасяване, както и за засилване на защитата на пристанищата. Противоминните мерки и борбата с подводниците са допълнителни мисии за БЛА. В бъдеще Русия планира да разшири обхвата на използване на подводни роботи за провеждане на разузнавателни мисии, борба с надводни кораби и вражески UUV, противоминно действие, координирано изстрелване на UUV групи срещу особено важни вражески цели, откриване и унищожаване на морска инфраструктура (напр., захранващи кабели). Руският флот, подобно на ВМС на САЩ, счита интегрирането на UUV в ядрени и неядрени подводници от пето поколение като приоритет [27].

Настоящите оценки на руския интерес към подводните автономни системи са склонни да пренебрегват факта, че страната се обръща към почти пет десетилетия традиция и опит в разработването на такива технологии. Съветският съюз успя да достави научни UUV за износ в Китай и САЩ. Вътрешните сътресения през 90 -те години доведоха до почти пълния срив на тази технологична област. Въпреки това, благодарение на експортните проекти, руските разработчици успяха да оцелеят. В началото на 2000 -те години руският флот трябваше да се обърне към чуждестранни доставчици, за да придобие нови БЛА, в резултат на което Saab, Teledyne Gavia и ECA получиха достъп до руския пазар. Днес обаче страната се стреми да забележи чуждестранни системи с модели, разработени и произведени в Русия, като например Obzor-600 BPA, разработен от компанията Tethys Pro, или решения за противоминно действие в региона на ГНПП. В допълнение, Русия стартира няколко изследователски проекта, фокусирани по -специално върху подводните комуникации и откриването на повърхностни обекти.

Като цяло руският опит в областта на BPA се основава на научни организации в структурата на Руската академия на науките, докато промишлените предприятия все още играят спомагателна роля. В момента Русия работи за връщане на собствените си технологии на износния пазар. Местни наблюдатели предполагат, че при износ корабът за противоминна защита Александър Обухов ще бъде оборудван с автономни подводни системи GNPP Region. [28]

Китай

Начинът, по който Китай постепенно се интегрира в международната система, има значение не само за вътрешната стабилност и просперитет на страната, но и за това как съседните страни реагират на нарастващото влияние на Пекин. Докато Китай вероятно приема, че Вашингтон все още е ключов играч в света, Пекин е готов да се предложи като алтернатива на САЩ. [29] Китайският президент Си Дзинпин изглежда по -подготвен от своите предшественици да плати за вътрешния растеж, като се справи с международното напрежение. [30] Това се отразява и в нарастващото доверие на ръководството, че Китай става все по-подготвен да поддържа своя натиск за действие с подходящи военни и невоенни средства. [31]

Китайската народно -освободителна армия (НОА) е централна за китайското разбиране за основите на мощна държава. [32] Целите на националната отбрана и евентуалната битка за Тайван продължават да играят важна роля във военното планиране на НОАК, но зависимостта на Китай от сухопътните и морските транспортни маршрути е допълнителен фактор в стратегията за военна употреба. Това върви ръка за ръка с желанието на Китай да проектира мощност в стратегически важни региони и да инвестира в укрепване на способността на A2 / AD да защитава тези региони. [33]

Образ
Образ

ВМС на КНР ясно отразява тази промяна на парадигмата. Традиционно организирана за защита на крайбрежието и териториалните води на Китай, ВМС възнамерява да разшири присъствието си в международните води чрез все по -взискателни морски операции. [34] Тези два вектора на развитие са тясно свързани, тъй като голямата международна роля на китайския флот зависи от защитата на националния суверенитет в териториалните води. Това изисква тясно сътрудничество между ВМС и китайската брегова охрана. [35] Нарастващите международни амбиции също подчертават ролята на подводницата, чиито подводници с балистични ракети с ядрено задвижване са ключов елемент от ядреното възпиране на Китай. Китай инвестира сериозно в укрепването на подводния си флот и поднови сътрудничеството с Русия за същата цел. Въпреки постигнатия напредък, Китай демонстрира стратегическа уязвимост в подводната сфера, особено по отношение на борбата срещу подводниците. Това обяснява новите китайски инициативи като „подводната велика стена“, напомняща за американската хидроакустична анти-подводна система в Атлантическия океан. [36]

На този фон Китай разбира стратегическото значение на безпилотните системи във всички области. Както отбелязва Майкъл Чейс, китайската визия за безпилотни системи не само следва американската, но и я подражава по много начини. [37] От китайска гледна точка безпилотните системи подобряват съществуващите възможности, тъй като операциите, които са неподходящи за платформите с пилотиране, са станали по -контролируеми. [38] Освен това избягването на злополуки е важно поради взаимосвързаността на политиката за едно дете, възможната загуба на тези деца в битка и последиците, които това може да има върху вътрешната стабилност. Регионалните особености, като липсата на подводни възможности в южните съседи на Китай, може да подтикнат Пекин да предприеме по -смели действия - тестване на иновативни концепции за използване на безпилотни системи под вода. [39]

Използването на UUV от Китай умишлено навлиза в „сивата зона“между търговските, научните и военноморските операции. Появяват се три широки области на приложение: защита на крайбрежната зона на страната и военната инфраструктура, по -специално подводните бази и морските комуникации; противоминно действие с използване на автономни системи; проучване на ресурси на рафта. Китайските експерти обсъждат и допълнителни мисии като борба срещу подводници, използване на безпилотни летателни апарати срещу военна и търговска подводна инфраструктура, хидрография, операции по търсене и спасяване и защита на изкуствени острови. Понякога китайските експерти обмислят и варианти за оборудване на БЛА с оръжия. [40]

Отбранителната индустрия на Китай е непрозрачна, но изглежда, че около 15 екипа за разработка и изследване работят по BPA. Важно е да се отбележи, че всички основни институции са част от ключови корабостроителни конгломерати - Китайската държавна корабостроителна корпорация и Китайската корабостроителна индустрия. Смята се, че Военноморските сили са основният спонсор на повечето проекти, но подкрепата може да бъде предоставена и от китайски комунални услуги, заинтересовани от проучване на морето. Военноморските сили използват Zhsihui-3, китайски безпилотен летателен апарат за търсене и спасяване и противоминно действие. Освен това различни системи са внесени от чужбина или са произведени съвместно с партньори. Сътрудничеството на БЛА с Русия е фокусирано върху изследователски проекти, но може да се предположи, че тези проекти са били полезни и за ВМС. [41]

Сингапур

Поради малката площ на територията геостратегическото положение на Сингапур е нестабилно. Следователно градът-държава съчетава сдържаност и активна дипломация с поддържане на баланс в отношенията с Китай и Съединените щати. Регионалният просперитет и интеграцията в световната икономика са два основни стратегически фактора, влияещи върху националната сигурност и военното развитие на Сингапур. Военноморските сили на страната са ключов инструмент за гарантиране на безопасността и стабилността на морските комуникации. В този контекст подводната сфера е от особено значение. Сингапур инвестира в подводен флот, но също така е загрижен, че нарастващият брой подводници в региона може да застраши регионалното корабоплаване и морската инфраструктура. Затова наскоро ВМС на Сингапур стартираха инициатива за обмен на информация, свързана с подводни операции. [42]

Сингапур е високотехнологична страна, с авангардни технологии в ДНК на своята армия. Тъй като работната сила е ограничена, автономните системи увеличават съществуващите възможности на въоръжените сили. Културата на страната, свързана с геостратегическата изолация, ограничава технологичния "апетит" на въоръжените сили, като по този начин се отдалечава от развитието на системи, които могат да застрашат регионалния баланс на силите. По този начин обидното използване на автономни системи не е на дневен ред. [43]

Технологичната зрялост и оперативното предимство са два ключови параметъра, използвани от въоръжените сили на Сингапур за оценка на готовността на новите технологии. Следователно използването на безпилотни подводни превозни средства на ВМС на Сингапур в момента е съсредоточено върху противоминното действие. Сингапур обмисля допълнителни мисии като борба с подводници, хидрография и защита на морската инфраструктура. Използването на БЛА за разузнаване може да изглежда като възпиращо средство за съседните държави, поради което Сингапур обмисля чисто отбранителни цели. [44]

Отбранителната екосистема на Сингапур се състои от високоефективни държавни институции, изследователски институции в местните университети и отбранителната индустрия, чийто основен играч е ST Electronics. Националните лаборатории на DSO разработиха автономното подводно превозно средство Meredith, а ST Electronics разработи AUV-3. ST Electronics също така си сътрудничи с Националния университет на Сингапур за разработването на системата STARFISH. По неразкрити причини ВМС на Сингапур не са закупили тези национално разработени системи. [45] За разлика от това корабите за противодействие на мините, които са на въоръжение във ВМС на Сингапур, бяха оборудвани с внесени системи като REMUS на Hydroid, както и K-STER I и K-STER C от френската компания ECA. [46]

Норвегия

Външната политика и политиката на сигурност на Норвегия се основават на културата на мирно разрешаване на конфликти и подчертават стратегическата роля на САЩ като незаменим партньор на Осло. [47] Геостратегическото положение на страната, нейната зависимост от морската икономика и общата й граница с Русия влияят върху политиката на отбраната. Голямо значение се придава на националната и колективната отбрана. Въпреки че последните събития в Европа допълнително засилват тези стратегически приоритети, норвежката армия не отговаря на новите изисквания за предупреждение. Това накара ръководителя на норвежкото министерство на отбраната да поиска мащабни структурни промени, които ще доведат до значително пренасочване на личния състав, повишена готовност на войските за бойно разполагане и значително увеличение на бюджета за отбрана, както е предвидено в дългосрочния план за отбрана приет през юли 2016 г. [48]

На този фон операциите в крайбрежната зона и в открито море бяха два ключови параметъра за развитието на норвежкия флот. Днес норвежкият флот все още е готов да провежда операции в открито море, но настоящият фокус върху националната и колективната отбрана поставя малко по -различни приоритети. Това се отразява и на бъдещия размер на флота, който ще бъде значително по -малък от днешния. Тя ще включва, наред с други неща, пет фрегати, три логистични и логистични кораба и четири подводници. Основната задача на подводниците в този случай е ограничаването във водите на Норвегия. На 3 февруари 2017 г. Норвегия избра Германия за стратегически партньор с цел подписване на споразумение за нови подводници през 2019 г. Това ще позволи на Норвегия да замени шест подводници от клас Ula с четири нови U212NG, построени от немската компания ThyssenKrupp Marine Systems. [49]

В настоящата преходна фаза основният фокус на военното ръководство е върху въвеждането на нови големи оръжейни системи и поддържането на вътрешния баланс на въоръжените сили на Норвегия. В тази връзка автономните системи се разглеждат от гледна точка на намаляване на разходите и рисковете за армията. Норвежките сили обаче все още нямат единен подход към въпроса за въздействието на автономните системи върху съществуващите военни концепции, тактики и процедури. От всички клонове на въоръжените сили на Норвегия, ВМС са най -напредналите потребители на автономни системи, действащи в сътрудничество с местната индустрия и Института за отбранителни изследвания FFI. Ключови технологии се разработват от FFI и ще бъдат комерсиализирани от Kongsberg. Освен това петролната и газовата индустрия в Норвегия подкрепят подобряването на подводни автономни системи, осигурявайки финансиране за разработването на подходящи технологии. [50]

Днес противоминното действие е основният вид мисия за автономни подводни системи в Норвегия. Военноморските сили са убедени в стойността на системи като REMUS на Hydroid и HUGIN на FFI. Представителите на подводния флот, от друга страна, се интересуват по -малко от автономните превозни средства. Въз основа на съществуващия опит, FFI обмисля допълнителни възможности за използване на APA в бъдеще, например за събиране на разузнавателна информация, борба с подводници и подводен камуфлаж. До 2025 г. службата за противоминно действие на ВМС на Норвегия постепенно ще изведе от експлоатация специализираните надводни кораби и ще ги замени с мобилни групи автономни превозни средства, готови за изстрелване от различни платформи. В момента се обсъжда въпросът дали подводниците трябва да бъдат оборудвани с вградени модули с автономни превозни средства. [51]

Бъдещето на морските конфликти

В контекста на преразпределението на световния ред нараства конкуренцията в областта на свободата на корабоплаването и достъпа до стратегически важни територии. Държави като Русия, Китай и Иран реагират на почти неограничената способност на Съединените щати да проектират власт по целия свят чрез изграждане на възможности за A2 / AD, както и чрез популяризиране на разкази на публичната сцена, които легитимират техните действия. В резултат на това същността на морските територии се променя с нарастването на системните рискове - представите за основните правила, норми и принципи започват да се разминават, което води до „балканизиране“на морската среда, докато различните зони на влияние в морето се разширяват в ущърб на глобалния характер на водните зони. Това изглежда важно, тъй като морската среда е важна артерия на световната икономика, улесняваща международната търговия. В допълнение, стратегическото значение на крайбрежните зони нараства поради тенденции като промяна на демографските данни и увеличаване на урбанизацията, като всичко това се случва на фона на необходимостта от глобални взаимовръзки в тези важни, но уязвими зони. Така се появява образ на нови конфликти в морето:

Морската среда става все по-задръстена с разширяването на крайбрежната урбанизация и все по-голям брой правителствени и неправителствени участници използват морето за различни цели. Претоварването на водите означава, че за въоръжените сили ще бъде трудно да избегнат сблъсъци с противника, особено когато разширят буферните зони чрез прилагането на концепцията A2 / AD. Следователно транзакциите стават по -рискови. Това увеличава нуждата от нови оръжейни системи, като например безпилотни летателни апарати, които могат да поемат тези рискове, за да се избегне контакт с врага и да се отиде в друга акватория.

Натоварените морски платна означават също така все по -нестабилно движение, което играе в ръцете на онези, които искат да се скрият. Това от своя страна изисква ясно разграничение между тези, които използват идентификационни системи („транспондери“) и тези, които умишлено избягват откриването. Вследствие на това нараства нуждата от обмен на данни и сътрудничество между държави и различни ведомства. Това трябва да се развива на междурегионално ниво, както и да включва различни среди - по този начин ще бъде възможно да се устои на хибридните действия на противника.

Дигиталната свързаност също увеличава въздействието на претоварените и хаотични води. Комуникацията е важен фактор за свързаните в мрежа морски и подводни сили, тъй като стойността на всеки сензор или разузнавателно оборудване се определя от степента му на интеграция в цялостната мрежа на C4ISR - командване, управление, комуникации, компютри, разузнаване, наблюдение и разузнаване. Това обаче е и ахилесовата пета на мрежоцентричните сили, тъй като липсата на комуникация може значително да намали ефективността на операцията или дори да доведе до нейния провал. Това е много важно, тъй като недържавните участници наскоро демонстрираха успешното използване на евтини технологии и самостоятелно разработени методи, за да увеличат качествено възможностите си за взаимосвързаност.

Всичко това означава, че в бъдеще морската среда ще се превърне в място на още по -голяма конкуренция. Според изследователя Крепиневич надпреварата във въоръжаването в областта на мощните радари и сензори ще доведе до появата на „неутрални територии“, където само „възможностите за разузнаване на далечни разстояния и удари на далечни разстояния на двете страни ще се пресичат“. Както показват фактите, този процес вече се осъществява, тъй като усъвършенстваните системи A2 / AD комбинират подводни сензори, подводни платформи, както и надводни кораби с противовъздушна отбрана, брегови, космически базирани системи, както и операции в киберпространството. Тази комбинация увеличава риска от загуба по време на потенциална инвазия. Това обаче може да провокира и честото използване на безпилотни оръжейни системи, за да се преодолее по този начин проблема с големите загуби.

И накрая, флотите на държавите -членки на НАТО и Европейския съюз ще трябва да следват правилата на битката, които са обект на строг политически контрол. Пропорционалността на използваните средства и необходимостта от публично оправдаване на всяко действие може да създаде повече ограничения за тези флоти, отколкото за участниците, които не са ограничени до такива неща. Във все по -хаотичните и претоварени води ще бъдат необходими нови длъжностни характеристики, за да се избегнат съпътстващи щети по море и под водата. Освен това си струва да се въведат изисквания за контрол на персонала над безпилотни и автономни системи, както и за контрол на взаимодействието на ниво машина-машина.

Всички тези тенденции ще променят бъдещите изисквания към морските оръжейни системи. С бъдещото повсеместно разпространение на нови видове сензори в морската сфера, стелт, киберсигурност, камуфлаж и измама ще станат важни. Все по-голям брой свободно плаващи интелигентни сензори и автономни платформи ще трябва да бъдат интегрирани в цялостната морска архитектура C4ISR, която от своя страна трябва лесно да бъде свързана към подобни системи в други води. Ако не бъдат въведени нови защити и защити, A2 / AD ще увеличи риска за днешната инфраструктура с висока стойност, кораби и кораби, което вероятно ще доведе до необходимостта от използване на концепцията за „разпределени възможности“(когато платформа X има ограничени възможности и отправя искане за завършване на платформата за задачи Y, която е способна на това). Това би могло също така да намали сегашния фокус върху многофункционалните платформи към високоспециализирани платформи, способни да работят в интелигентни рояци. Следователно всички елементи на бъдещите мрежови морски надводни сили и подводни сили трябва да бъдат по -гъвкави, лесно интегрирани и готови да се свързват помежду си дори когато са разположени в различни среди.

За автономните системи това е един вид лакмусов тест - или водите на бъдещето ще бъдат твърде сложна заплаха, особено ако противниците използват взаимосвързаността на системите като цифрова „ахилесова пета“; или ще стане основният двигател за развитието на автономни системи. Във всеки случай изглежда, че автономните системи на бъдещето ще трябва да станат много по-гъвкави, да реагират по-бързо и без предварително одобрение на непредвидени ситуации, да подобрят способностите за самозащита и да могат да издържат на безпилотни системи на противника. Всичко това значително увеличава изискванията към бъдещите автономни превозни средства.

Автономни потопяеми: мотиви, двигатели и добавена стойност

Бъдещето на военноморските конфликти, както е описано по-горе, вероятно ще промени начина, по който виждаме подводната среда, която вече се разглежда като триизмерно бойно поле. В момента подводните зони са наситени по отношение на използваните оръжейни системи. Следователно UUV, разположени в тази предизвикателна среда, трябва да осигурят добавена стойност извън съществуващите системи, за да създадат предимства, които да убедят флотите и подводниците в необходимостта и полезността на подводните автономни системи. Това определя основните оперативни и стратегически мотиви за използване на BPA (виж Таблица 2):

Оперативни мотиви

Основният оперативен мотив е да се преодолеят съществуващите пропуски във възможностите с безпилотни системи, както беше обсъдено по -горе в случая с ВМС на САЩ. Второ, оперативните мотиви също произтичат от принципи, които олицетворяват основните военни парадигми на ВМС. Използването на UUV в съответствие с такива ключови принципи като икономия на сила, гъвкавост и изненада ще умножи силата на IUD. [52] Както ще бъде обсъдено в следващия раздел за военните иновации, използването на безпилотни летателни апарати също ще изисква от военноморските сили да преосмислят начина си на подготовка и провеждане на мисии с автономни превозни средства. Третата група мотиви е следствие от спецификата на подводните операции. Както показват първоначалните концепции на ВМС на САЩ, сензорите, инсталирани на UUV, които ще взаимодействат с подводници, могат значително да увеличат съществуващите възможности, тъй като ще бъде възможно да се проследяват събития в подводната зона, която представлява интерес, без присъствието на самата подводница. В допълнение, отделни BPA сензори могат да се доближат до целта, без да застрашават майчината платформа. В бъдещата концепция за подводния A2 / AD близостта до целта трябва да се разглежда като основно изискване за UUV.

Таблица 2. Първични и вторични мотиви за развитието на подводни автономни системи в различни страни

Образ
Образ

Стратегически мотиви

На първо място, концепцията за риска е ключова. В тази връзка BPA имат както плюсове, така и минуси, тъй като те могат едновременно да намалят рисковете и да ги поемат. Все още не е ясно дали държавните и недържавните участници ще тълкуват използването на автономни превозни средства като опасност, която може да влоши геостратегическата стабилност. Второ, предвид ограничените финансови ресурси на повечето западни военноморски сили, намаляването на разходите е друг стратегически мотив. Това обаче е нож с две остриета. Например, Китай има различно отношение към разходите: за него ниските разходи се считат за конкурентно предимство по отношение на различни играчи, включително по отношение на предлагането на пазарите за износ. [53] Трето, увеличаването на силата е основният стратегически стимул за участниците с недостатъчен персонал. Четвърто, военните вярват в стойността на сравнителния анализ и затова искат да последват най-добрите в класа си примери. Но, както ще бъде показано по -долу, това също може да навреди на стратегическата свобода на действие. Пето, обратната страна на сравнителния анализ е обща загриженост за изоставането на другите, провала в технологичния напредък. Това също може да провокира флотите на различни държави да изследват предимствата на автономните подводни превозни средства. И накрая, развиващите се страни проявяват нарастващ интерес към изграждането на силна национална отбранителна индустрия и навлизане на международните пазари на отбрана. [54] В това отношение автономните превозни средства, работещи в различни среди, са много привлекателни, тъй като бариерите за навлизане в този сегмент са по -ниски, отколкото в други по -сложни сегменти.

На практика отговорите на всички тези мотиви са силно преплетени с два ключови въпроса: "Какво иска флотът да направи с UUV?" и "как възнамеряват да изпълняват съответните задачи?" С оглед на потенциално разрушителния характер на БЛА, вторият въпрос е по -важен, тъй като тук военноморските сили трябва да измислят нови концептуални подходи. Днес повечето западни флоти и въобще военните сили са съсредоточени върху използването на автономни системи в „мръсни, рутинни и / или опасни“мисии. Въпреки че това има смисъл от гледна точка на намаляване на риска, този подход лишава автономията от пълния му потенциал, тъй като съществуващите концепции и тактики остават до голяма степен неоспорими. За да се надхвърли конвенционалното мислене за подводна автономия, са необходими различни начини за използване на автономни системи: [55]

Автономните системи, които могат да бъдат разположени денонощно за патрулиране на големи водни зони, увеличават обхвата на военноморските сили. Същото важи и за усъвършенстваните оръжейни системи, които ще бъдат активирани при поискване в бъдеще, като програмата DARPA Upward Falling Payload. [56] Ако автономните системи биха могли да помогнат за разполагането на такива оръжейни системи зад стената на A2 / AD на противника, те биха могли да позволят на съюзническите сили да използват ефекта на изненадата и по този начин да неутрализират защитата на противника.

Очаква се бъдещите флоти да бъдат в съответствие с други клонове на въоръжените сили по отношение на сензорите за далечен обсег. Следователно става по -важно да се поемат рискове. Безпилотните системи биха могли да помогнат на съюзническите флоти да поемат по -големи рискове, като потискат, мамят и унищожават противниковите разузнавателни системи, като по този начин увеличават техните маневрени възможности.

Ако военноморските сили са готови да поемат по -голям риск, те вероятно няма да са склонни да компрометират най -скъпите си оръжейни системи. Военноморските сили се нуждаят от системи, които са готови да загубят. Следователно евтините, едноцелеви, автономни системи, които могат да се използват в групи, вероятно ще доведат до факта, че масовият характер отново ще се превърне във важна характеристика на бъдещите военноморски сили. [57] Това би могло да доведе до идеи като създаване на „сензорен екран“върху големи повърхностни и подводни зони, което ще помогне да се възпре противниковите подводници от навлизане в стратегически райони чрез инсталиране на шумозаглушители, подобряване на подводното откриване и предоставяне на данни за локализация за борба за борба с подводниците. в други среди.

Рояците също могат да доведат до ново разделение на труда. Споделянето на капацитета в рояк може да означава, че някои елементи са отговорни за надзора, докато други осигуряват защита, докато друга група се фокусира върху основната задача на рояка. В същото време военноморските сили ще се отдалечат от традиционния подход към използването на многофункционални платформи, който става все по -рисков предвид заплахата от A2 / AD.

Военни иновации: за какво говори литературата

Степента, в която използването на безпилотни и автономни подводни превозни средства променя характера на подводната война, е от голямо значение за бъдещата картина на морския конфликт. Самият факт, че тези устройства са налични, все още не представлява военна иновация. [58] Военните иновации са резултат от сложно взаимодействие между оперативните нужди и концептуалните, културните, организационните и технологичните промени. Това взаимодействие е концепция за военната революция (RMA), която описва различни иновации, като нова сухопътна война по време на Френската и Индустриалната революция (например телеграфни комуникации, железопътен транспорт и артилерийски оръжия), комбинирани оръжейни тактики и операции в Първата световна война; или Блицкриг през Втората световна война. [59] Цифровите технологии и ориентираността към мрежата, породени от появата на нови информационни и комуникационни технологии, бяха в основата на мрежовата война, която от своя страна проправи пътя за днешния дебат за безпроблемната интеграция на различни клонове на въоръжените сили във всички съответни области. [60]

Образ
Образ

На фиг. 1 обобщава факторите, обсъждани в литературата, които помагат да се разберат военните иновации в контекста на автономността на подводниците - взаимодействието между заплахите, културата на безопасност и оперативния опит описва „хуманитарните“аспекти на военните иновации, докато взаимодействието между технологиите, организационните сложности и изискванията за ресурси представляват „Технически“аспекти. Истинската военна иновация изисква и двете измерения, тъй като концептуалният, културният, организационният и технологичният прогрес не напредват с еднакви темпове. [61]

"Хуманитарна" иновация

Както посочва Адамски, „връзката между технологиите и военните иновации … е социална“, което означава, че „оръжията, които се разработват, и видът военни, който ги предвижда, са културни продукти в най -дълбокия смисъл на думата“[62].] Американската концепция LDUUV, която имитира ролите и функциите на самолетоносач, илюстрира идеално гледната точка на Адамски. Освен това социалните ценности са важни определящи фактори за видовете войни, които държавата води, и концепциите и технологиите, които използва за това. [63] Заедно тези елементи съставляват военна култура, която се определя като „идентичността, нормите и ценностите, които се приемат от военната организация и отразяват как тази организация вижда света и неговата роля и функции в света.“[64] Военната организационна култура, формирана по време на мир, твърди Мъри, „определя колко ефективно [военните] ще се адаптират към действителните битки.“[65] В това отношение военните организации са предимно консервативни, защитавайки статуквото от промените в начина, по който са формирани и какви са техните мисии и как се разпределят средства. [66] Всички тези аспекти може да са необходими, за да се възползвате напълно от предимствата на безпилотните системи.

Размислите върху ролята на културата също трябва да вземат предвид възприемането на заплахата и борбения опит, но въздействието на тези две допълващи се измерения върху иновациите е двусмислено. Като цяло степента, до която са необходими военни промени, зависи от: (i) мащаба на промените в контекста; (ii) въздействието на тези промени върху военните мисии и способности; и (iii) готовността на въоръжените сили да се справят с тези промени и произтичащите от това промени в мисиите и способностите. Геостратегическите промени могат да стимулират военните иновации, защото могат да накарат държавите да променят своите ценности, ако залозите са достатъчно високи. [67] Желанието за промяна обаче се влияе от допълнителни аспекти като възрастта на организацията, която е от решаващо значение, тъй като по -старите организации се съпротивляват на промяната. [68] В допълнение, бойният опит може да увеличи културната съпротива, тъй като армията е „по -отдадена на миналото, отколкото да се подготвя за бъдещето“. [69] Това обяснява защо военните сили са склонни да използват безпилотни системи по същия начин, както пилотираните платформи, които вече са на въоръжение, тъй като същите военни са разработили тактики, методи и процедури за тяхното използване.

Това поражда следния въпрос: могат ли държавните (или недържавните) участници да получат оперативни ползи от използването на безпилотни и автономни системи от стратегическо значение? Отново литературата говори за преобладаването на консервативните сили. Първо, тези, които първо правят нововъведения, могат да се радват на предимства пред своите съперници, но според Хоровиц относителните ползи „са обратно пропорционални на скоростта на разпространение на иновациите. [70] Това предполага, че закъснелите могат да се възползват от изчакването, тъй като наличието на допълнителна информация показва стойността на риска, свързан с военните иновации. В резултат на това това води до появата на подобни аналози, тъй като конкурентите анализират избора на своите противници и използват подобни оръжейни системи. [71] Това предполага, първо, че „доминиращите участници получават по -малко относителни ползи от новите технологии“. [72] Това от своя страна може да повлияе на желанието им да приемат нови технологии. Второ, развиващите се страни също не са склонни към риск. Що се отнася до приемането на нови, недоказани технологии, те вероятно ще подражават на своите съперници, ако „намирането на техните иновации се окаже скъпо в сравнение с имитацията, има малко информация за ефективността на алтернативните иновации; и ако прогнозните рискове от невъзможността да се имитира друго състояние надвишават предполагаемите ползи от използването на нова, но рискована технология. “[73]

"Технологични" иновации

Технологиите са важен двигател за военните организации. Основният проблем днес е, че ключовите технологии вече не възникват в традиционния военно-индустриален комплекс, а по-скоро в търговските екосистеми. Това повдига въпроса за интегриране на търговски разработени технологии във военната сфера. В това отношение военните иновации зависят от три различни аспекта: (i) организации, (ii) ресурси и (iii) концепции. Организациите и ресурсите са пряко свързани. Въз основа на идеите на Хоровиц военните иновации се разпространяват по -бързо, ако изискват интензивни организационни промени и консумират повече ресурси. [74] Това има поне две последици за използването на безпилотни и автономни системи:

Първо, въвеждането на безпилотни и автономни системи, подобни на вече действащите, например с използване на подобни концепции за операции, ще намали бариерите пред приемането. Това обаче може да бъде пагубно за иновациите, тъй като армията ще продължи да прави същото, само с различни средства.

Второ, безпилотните и автономни системи, които нарушават статуквото, вероятно ще доведат до промени на бойното поле. Това може да доведе до оперативни предимства, но също така рискува да не е в крак с приемането на военните. [75]

Степента, до която военните организации ще приемат иновациите, зависи от това как мислят за тях. Начинът им на мислене от своя страна зависи от няколко фактора, като например достъпа на съответните участници до източници на власт в политическото и военното истеблишмънт, начина, по който тези участници използват своята институционална тежест за прокарване на собствените си идеи за иновации и степента на сътрудничество или конкуренция между различни военни ведомства. [76] Освен това аспектите на кариерата са важни. Ефективните военни организации възнаграждават хората въз основа на индивидуалната ефективност и заслуги. По този начин е важно до каква степен способността на войника да борави с безпилотни и автономни системи се разглежда като специално умение, което трябва да бъде възнаградено, тъй като изпраща положителни сигнали до войските. [77]

И накрая, всичко това предполага, че за да има трайно въздействие върху технологиите във военните и морските иновации, тя трябва да бъде правилно интегрирана във военните концепции и разпоредби. Технологията е сравнително лесна за придобиване, но много по -трудна за адаптиране. Лицата, вземащи решения, трябва да продължат с повишено внимание, за да балансират спешните изисквания с дългосрочните нужди, така че армията да разработи балансирано портфолио от способности, допълнено от предимствата на автономните и безпилотни системи.

изводи

Военните иновации, произтичащи от взаимодействието между оперативните нужди, концепциите, културно-институционалните рамки и технологичния прогрес, са силно ресурсоемки. Автономните системи могат да насърчават иновациите в подводната война, тъй като позволяват на флотите да преодоляват пропуските в капацитета, да разширяват мисиите и да действат по -смело. Доколко UUV ще променят темпото и динамиката на подводните войни и по този начин ще повлияят на регионалната стабилност, зависи от концепциите, които военноморските сили използват за експлоатация на тези превозни средства. Засега няма напредък, тъй като преобладават консервативните сили.

Нито една от страните, анализирани в тази статия, не е успяла да развие иновациите по три фронта - концептуална, културна и организационна промяна. Следователно днес има иновации от първа степен, постигнати с подводна автономия - те отразяват отблизо съществуващите концепции и съществуващите платформи. По този начин безпилотни летателни апарати първоначално заменят пилотирани платформи, но традиционните тактики, техники и процедури остават до голяма степен непроменени. Иновациите от втора степен биха означавали, че военноморските сили започнаха да използват UUV по начин, различен от сегашното използване на подводни платформи, или че UUV ще бъдат натоварени със задачи, които понастоящем не са предназначени за пилотирани платформи. Това може да доведе до големи иновации, които ще променят съществуващите задачи, платформи или технологии. Това обаче ще изисква от военноморските сили да предприемат радикални концептуални и организационни промени, които в момента не съществуват. Вместо това настоящите задачи на UUV се развиват в съответствие с литературата за военните иновации. Противоминното действие се превърна в основна грижа, тъй като оперативните нужди на ВМС са насочени към намаляване на риска (напр. Защита на водолази за разминиране) и повишаване на ефективността (например намиране на морски минни полета). Резултатът беше Conceps of Operations (CONOPS), което от своя страна подтикна доставчиците да разработят персонализирани технологии.

Ако флотите искат да въведат иновации в подводните операции, използвайки автономни системи, те трябва да отидат по -далеч. Три аспекта са от особено значение:

Първо, ако Военноморските сили искат да разширят обхвата на UUV приложенията, те трябва да разработят нови задачи, които да служат като образци за подражание. Това изисква от тях да заменят днешния технологичен напредък с много по -силен акцент върху концепциите, които илюстрират как да се получат оперативни ползи чрез подводна автономия. Това ще изисква военноморските сили, индустрията и учените да разработят по -модулен подход за разбиране на бойната система. Този подход ще дефинира различни модули, готови за използване в конкретни задачи. Подходът илюстрира и концептуалните, културните, организационните и технологичните промени, които са необходими за изпълнение на съответните задачи. Повтарящият се подход [78] към развитието също може да помогне за преодоляване на бариерите пред приемането на OUV, тъй като ще помогне за смекчаване на въздействието на морските заплахи.

Три големи геополитически играчи, а именно САЩ, Русия и Китай, са на път да разработят и внедрят UUV. Това предполага, че могат да се появят различни модели за подражание: всяка страна се опитва да подкрепи идеите си с концепции, изисквания за съвместимост и износ на BPA. В дългосрочен план това може да доведе до срив на сегашния боен режим на подводници в Съединените щати, ако Русия и Китай разработят UUV, които съответстват на техните специфични концепции за подводна война.

Второ, необходимо е по -пълно разбиране на ситуацията, тъй като подводната автономия не е само използването на автономна платформа. По -скоро той засилва необходимостта от мрежов подход, който да свързва всички платформи и сензори, работещи в подводна среда, и да ги свързва с платформи, работещи в други среди. Мултимедийната автономност като една от ключовите идеи за бъдеща война ще засили нуждата от модулни и мащабируеми подходи, основани на отворена архитектура и отворени стандарти, а не на решения от край до край. За тази цел военноморските сили и други видове сили трябва да създадат експертни групи, които заедно да разгледат последиците от автономните системи за решаване на ключови въпроси като разработване на концепции, научноизследователска и развойна дейност, поръчки и оперативно разполагане.

И накрая, за разлика от автономните въздушни системи, UUV трябва да бъдат доставени в зоните на действие. Докато UUV зависят от подводници или повърхностни платформи, ориентираното към платформата мислене вероятно ще доминира в други UUV концепции. Възниква ключов въпрос: адаптират ли се UUV към подводници и наземни платформи или тези платформи се адаптират за разполагане на UUV? [79] Военноморските сили и промишлеността трябва да се обединят, за да разрешат този проблем, тъй като утрешните платформи ще трябва да предложат много повече възможности за разгръщане …. Това от своя страна ще изведе дизайна извън съществуващите решения, като торпедни апарати или модули за полезен товар на подводници.

Препоръчано: