Дни на магарето Eeyore. Мулета на компания за превоз на товари от индийския сервизен корпус в средата на 30-те години в база в днешен Пакистан
В продължение на векове товарни животни от различни видове и подвидове се използват във военни операции. Както можем да видим на архивните снимки, това са коне, мулета и камили.
Днес транспортът, теглен от животни, се търси главно от бунтовници, които са подготвени за бавното придвижване на животните, непредсказуемостта и значително количество материални и човешки ресурси в замяна на ниска цена и невероятна адаптивност към околната среда.
За водещите световни въоръжени сили присъствието на пилотирани хеликоптери и превозни средства за всички терени е задължително в бойните райони от 60-те години на миналия век. Въпреки предимствата в скоростта и товароносимостта, които имат пред другите методи за транспортиране на стоки, те не винаги са подходящи за материално -техническото снабдяване на военните действия, те се влияят от цената, наличността, терена, уязвимостта или баналната предпазливост. Напротив, автоматичните системи за захранване стават все по -интелигентни във връзка с необходимостта от намаляване на отрицателното въздействие на бойния товар
В днешното асиметрично бойно поле бунтовниците все още с нетърпение използват утвърдени от времето, немеханизирани, нечовешки логистични инструменти като товарни каравани, като същевременно признават тяхната непредсказуемост и факта, че те носят голяма собствена логистична тежест. От друга страна, изглежда, че водещите световни армии са най -малко склонни да върнат часовника назад, предпочитайки да изследват неодушевени решения, в които по ирония на съдбата могат да бъдат намерени механични аналози на бозайници на стойност милиони долари.
С голяма степен на вероятност един ден такива неодушевени системи за доставка биха могли просто да бъдат изоставени, разглеждани като „сложна и забавна“технология, подходяща само за домашна употреба. Въпреки това през последните десетилетия използването на роботизирани технологии постепенно се разширява в отбранителния сектор и сега необитаемите механични системи се считат за потенциални средства, които намаляват нуждата от човешки ресурси и спасяват човешки животи в областта на логистиката (и във всяка друга също).
Първоначално тези системи бяха заинтересовани на командно ниво, главно поради причини за защита на техните сили и спестяване на човешка сила. Понастоящем обаче повишеният интерес се проявява и на потребителско ниво, където е натрупан голям опит от прякото отрицателно влияние на масата военна техника, която спешен войник трябва да носи ежедневно в театър на военните действия например в Афганистан. Ако способностите на един войник на бойното поле не трябва да се намаляват с наднорменото тегло за носене, тогава някаква форма на механична помощ изглежда е крайно необходима.
Наземните автоматични системи биха могли като минимум да спасят човешки животи и да осигурят пътища за доставка в спорната територия. Допълнителната "мускулна сила", която те предоставят, може също да повиши планираната огнева мощ и бойната устойчивост на пехотни части на фронтовите линии. Към тях биха могли да се добавят и безпилотни системи за подаване на въздух със задвижване, най-вероятно под формата на безпилотни хеликоптери. Това е например проектът на морската пехота за обещаващ товарен БЛА (Cargo UAS) или ракети във вертикален стартов контейнер, подобен на ракетите NLOS-T (Non-Line of Sight-Transport) на американската армия, които предлагат потенциално други начини за заобикаляне на засади и насочени наземни мини, като се използва "третото измерение".
С постоянния недостиг на работна ръка и изискванията за сигурност на границата, израелската армия беше сред първите, които приеха безпилотна патрулна платформа под формата на Guardium Automatic Ground Vehicle (ANA). Той е разработен от G-NIUS, съвместно предприятие между Elbit и Israel Aerospace Industries (IAI). Обхватът на мисиите, озвучени за Guardium, включва патрулиране, проверка на маршрута, охрана на конвоя, разузнаване и наблюдение и директна подкрепа на военните действия. В основната си конфигурация превозното средство се основава на високопроходимо превозно средство TomCar 4x4, с дължина 2,95 м, височина 2,2 м, ширина 1,8 м и полезен товар 300 кг. Максималната скорост в полуавтономен режим е 50 км / ч.
През септември 2009 г. G-NIUS показа Guardium-LS, по-дълга версия, оптимизирана за логистика. Той е базиран на шасито TM57 и е подобен на автомобила, приет от британската армия като основна платформа за снабдяване с екипаж на ниво компания, наречена Springer. Дължината на Guardium-LS е 3,42 м, има увеличена товароносимост до 1,2 тона (включително тегления товар). Той може да работи в контролирани или автоматични режими, има същия набор от системи като своя предшественик в патрулната версия, включително Elbit / Elisra EJAB супресор за бойни глави; оптоелектронна станция IAI Tamam Mini-POP, състояща се от термовизор, дневна CCD камера и безопасен за очите лазерен далекомер; GPS навигационна система; лазерен сонар (LIDAR) за избягване на препятствия; и стереоскопични камери. Той също така има сензори за преследване, които автоматично следват указанията на човек или други превозни средства в конвой.
„Полевият портиер“на IAI Rex е проектиран да носи 200 кг оборудване, без зареждане с гориво може да работи в продължение на три дни
Директна подкрепа на военните действия
Друг потенциален асистент по военна логистика от семейството G-NIUS е AvantGuard, който в момента също е на въоръжение в израелската армия. Той използва технологията за контрол на Guardium, но платформата е модификация на гусеничния автомобил на канадската компания Wolverine. Той е по -малък и е обозначен като Dumur TAGS (тактическа платформа за поддържане на земна амфибия). Четириколесното превозно средство има четирицилиндров дизелов двигател Kubota V3800DI-T с мощност 100 к.с., има максимална скорост от 19 км / ч и може да се управлява или в полуавтоматичен режим, или може да се управлява от носимо дистанционно управление. Теглото му е 1746 кг, полезният товар е 1088 кг, може да се използва за евакуация на ранените и други логистични задачи.
Нов модел сред ANA е „полевият портиер“на Rex, показан от Lahav Division на IAI през октомври 2009 г. Той е базиран на малка роботизирана платформа, която придружава 3 до 10 войници в автоматичен режим и е в състояние да превозва 200 кг оборудване и консумативи за до три дни без зареждане с гориво. Според компанията, „роботизираното превозно средство следва водещия войник на предварително определено разстояние, използвайки технология, разработена и патентована от IAI. Използвайки прости команди, включително спиране, шофиране и следване, войникът контролира робота, без да отвлича вниманието от основната му задача. Управлението на робота по този начин позволява интуитивно взаимодействие и бърза интеграция на продукта на място за кратък период от време. Rex е с размери 50x80x200 см, има максимална скорост 12 км / ч, радиус на завиване 1 метър и максимален наклон 30 градуса.
Аналогии с кучешкото семейство, но в съвсем различно изпълнение, могат да се видят в четирикракия апарат, разработен от американската компания Boston Dynamics. Проектът е финансиран от Администрацията за напреднали изследвания и развитие на Министерството на отбраната на САЩ (DARPA) с принос от Корпуса на морската пехота и армията. Big-Dog е робот с тегло около 109 кг, височина 1 м, дължина 1,1 м и ширина 0,3 м. Прототипът му е оценен във Форт Бенинг като спомагателно устройство по време на пешеходни патрули, носещ 81-мм минохвъргачка с поддържаща печка и статив. Типичното натоварване на този прототип за всички видове терени е 50 кг (нагоре и надолу по наклон от 60 градуса), но максимум 154 кг са показани на равна повърхност.
Режимите на движение на BigDog включват пълзене със скорост 0,2 m / s, бързо движение с 5,6 km / h, тръсване със скорост 7 km / h или „скачаща походка“, която в лабораторията позволява да надвишава 11 km / h. Основният задвижващ агрегат е двутактов двигател с водно охлаждане с мощност 15 к.с., който задвижва маслена помпа, която от своя страна задвижва четири задвижващи механизма за всеки крак. BigDog има приблизително 20 сензора, включително инерционни сензори за измерване на наклон и ускорение, плюс сензори в ставите за измерване на движение и сила на задвижването в краката; всички сензори се наблюдават от бордовия компютър.
Компютърът обработва и IP радиосигнали, получени от отдалечения оператор. Той дава на BigDog посоката и скоростта, от които се нуждае, плюс команди за спиране / стартиране, присядане, ходене, бързо ходене и бавно изпълнение. Стерео видео системата, разработена от лабораторията за реактивни двигатели, се състои от две стерео камери, компютър и софтуер. Обикновено той открива формата на повърхността директно пред робота и разпознава свободен път. LIDAR е инсталиран и в устройството BigDog, за да следва автоматично инструкциите на човек.
Guardium-LS е опционален пилотиран вариант на ANA G-NIUS Guardium, с който има общи системи за контрол, визуализация и електронно заглушаване. Оптоелектронна станция mini-POP е инсталирана в горната част на пилотската кабина, зад която е разположена многоелементна кръгла антена за подавителя на взривни устройства EJAB
Четириногият робот BigDog, показан в пехотния център на Форт Бенинг като портиер за патрулни групи, автоматично следва назначения член на групата.
Boston Dynamics / DARPA BigDog робот с четири крака преодолява снежен склон
Грубо ходене по терен
В началото BigDog демонстрира, че може да измине 10 км по неравен терен за 2,5 часа, но в момента Boston Dynamics работи върху разширяване на дизайнерските ограничения, така че роботът да може да преодолее още по-труден терен, да има стабилност при преобръщане. по -малка зависимост от оператора. Текущата озвучена цел на спонсорираната от DARPA програма LS3 (система за поддръжка на отряди с крака), която се финансира от BigDog, е възможността да носи 400 лири (181 кг) за 24 часа.
Демонстрация на роботизираната ходеща система LS3 на командира на морската пехота и директора на DARPA
Горе-долу традиционното превозно средство R-Gator, разработено от John Deere в сътрудничество с iRobot, може да се управлява в ръчни или автоматични режими. Автомобилът има трицилиндров дизелов двигател с мощност 25 к.с., шестколесният R-Gator е с 20-литров резервоар за гориво, което е достатъчно за изминаване на 500 км. Предаването е безстепенно, устройството има максимална скорост от 56 км / ч в ръчен режим и 0-8 км / ч в дистанционни или автоматични режими.
Превозното средство е с размери 3, 08x1, 65x2, 13 м, собственото му тегло е 861 кг, обемът на товарното отделение е 0,4 м3, а товароносимостта е 453 кг (теглени 680 кг). Стандартната видео система на R-Gator включва фиксирани предна и задна (за шофиране) цветни телевизионни камери с зрително поле 92,5 градуса и стабилизирана панорамна мащабиране (25x оптична / 12x цифрова) камера, която се върти хоризонтално с 440 градуса и вертикално с 240 градуса градуса, има автофокус и чувствителност 0.2 Lux F 2.0. Тази камера може по избор да бъде заменена с дневна / нощна оптоелектронна / инфрачервена камера за увеличение.
Основният комуникационен комплект R-Gator (с опции за честота 900 MHz, 2,4 GHz или 4,9 GHz) има минимален обхват на управление от 300 m, той се свързва с лаптопа на оператора въз основа на Windows OS или преносим контролен блок. Системата за GPS позициониране на роботи от NavCom Technology може да се комбинира с инерционна система за подобряване на точността. Той е оборудван с един заден LIDAR сензор и два предни LIDAR сензора, които откриват препятствия на разстояние до 20 метра в отдалечени и автоматични режими.
Струва си накратко да припомним затворената програма, която ракетите и системата за управление на огъня Lockheed Martin изпълниха със своя ANA MULE (многофункционална помощна програма / логистика и оборудване). Това беше един от „крайъгълните камъни“на семейството системи ANA, първоначално считан за част от отменената армейска програма FCS (Future Combat Systems).
Предполага се, че машината ще бъде произведена в три версии: щурмова ARV-A-L (въоръжена роботизирана машина-Assault Light), оборудвана с оптоелектронни и инфрачервени сензори и лазерен далекомер / показалец за прицелване; MULE-CM (Countermine), оборудван с GSTAM1DS (Ground Stand-off Mine Detection System), която ви позволява да откривате и неутрализирате противотанкови мини и да маркирате разчистени проходи, както и да извършвате ограничено откриване на импровизирани взривни устройства (IED) и други задачи за обезвреждане на невзривени боеприпаси; и MULE-T (транспорт), способен да превозва 862 кг (иначе за две отделения) оборудване. И трите варианта трябваше да имат една и съща автономна навигационна система от General Dynamics Robotics Systems, предназначена за полуавтоматична навигация и избягване на препятствия.
MULE е специално проектиран да поддържа бронираните сили и е имал съизмерима скорост на напредване (максимална скорост на магистралата 65 км / ч). По принцип трябваше да има по два MULE на взвод, но след това те преразгледаха тази концепция и определиха централизиран контрол на ниво батальон.
ANA MULE имаше общо тегло 2, 26 тона. Основната рамка се поддържаше от шест независими пружинни въртящи се колела, чиито главини бяха оборудвани с електрически двигатели от BAE Systems. Тази комбинирана дизелово-електрическа система се задвижва от 135 к.с. дизелов двигател Thielert.
Машина за поддръжка на клон
Успоредно с това, Lockheed Martin работеше по своята система за поддръжка на мисии на отряди (SMSS), която финансира като независим изследователски проект, за да отговори на спешната нужда от пилотирана и автоматизирана екипировка и логистика за лек и бърз отговор. С маса от 1,8 тона, тази платформа 6х6 има круизен обхват от 500 км по магистралата и 320 км по неравен терен. Машината може да се управлява или от водача на борда, или от оператора от разстояние ("контролирана автономност"), или може да работи в автономен режим. Декларираният полезен товар на машината е над 454 кг, тя е в състояние да преодолее стъпка от 588 мм и изкоп с ширина 0,7 м. При пълно натоварване круизният обхват е 160 км по магистралата и 80 км извън пътя.
Една от неговите характеристики е наличието на зарядно устройство, което се задвижва от дизелов двигател и което може да се използва за зареждане на батериите на лични радиостанции на персонала на ескадрилата. SMSS може да носи малки ANA, както и две носилки за евакуация на ранените. Лебедката отпред и точките за закрепване отзад са за самовъзстановяване.
Прототипите на SMSS Block 0 бяха тествани в армейския пехотен център във Форт Бенинг през август 2009 г., след което компанията произведе първите два прототипа на блок 1 от три. Те имат точки за закрепване за транспортиране на окачването на хеликоптер UH-60L, подобрено управление и надеждност на шумовите сигнатури и подобрен набор от сензори за повишаване нивото на автономност. В средата на 2011 г. две системи за SMSS бяха разгърнати в Афганистан за оперативни тестове, където бяха потвърдени техните експлоатационни качества.
Заслужава да се отбележи, че на изложението AUSA през 2009 г. във Вашингтон, Lockheed Martin показа SMSS съвместно със своята HULC (Human Universal Load Carrying System). Този екзоскелет със задвижване, в допълнение към различните си задачи, се разглежда като полезно допълнение към SMSS като средство за разтоварване на товара му на „последната миля“: точката, в която теренът става непроходим за превозни средства. С собственото си тегло 13,6 кг, HULC помага на собственика да носи товари до 91 кг.
Прагматичен подход, използващ ANA технология, беше приет от Oshkosh Defense за финансирания от DARPA проект TerraMax. Той съчетава дистанционно управление и автономни възможности със стандартна военна поддържаща машина, която се очаква в дългосрочен план да намали броя на хората, необходими за провеждане на ежедневни конвои за поддръжка в съвременните бойни райони.
В рамките на екипа на TerraMax, Oshkosh отговаря за хардуерната интеграция, симулацията, проводния контрол, проследяването на зададените стойности и общото оформление. Научна компания Teledyne предоставя високоефективни алгоритми за изпълнение на задачи и планиране на маршрут и управление на превозни средства на високо ниво, докато Университетът в Парма разработва система за многопосочно виждане на превозни средства (MDV-VS). Ibeo Automobile Sensor разработва специална LIDAR система, използваща сензорите Alasca XT на Ibeo, докато Университетът в Обърн интегрира пакет GPS / IMU (Глобална система за позициониране и единица за инерционно измерване) и подпомага системата за управление на автомобила.
TerraMax е вариант на военния камион 4x4 MTVR от Ошкош, оборудван с независимо окачване ТАК-4, с дължина 6,9 м, ширина 2,49 м, височина 2 м и тегло 11 000 кг с полезен товар от 5 тона. Той е оборудван с шестцилиндров, четиритактов, дизелов двигател Caterpillar C-121 с турбокомпресор с обем 11,9 литра и мощност 425 к.с., позволяващ максимална скорост от 105 км / ч. Автономната система за управление на апарата, разработена като набор от устройства, включва видео система с камери; Система LIDAR; навигационна система GPS / IMU; автоматизирана електронна система с мултиплексиране на командната зона Oshkosh; навигационни компютри за обобщаване на сензорни данни, управление на картографски данни, планиране на маршрута в реално време и контрол на високо ниво; както и спирачки, кормилно управление, двигател и трансмисия, контролирани от CANBus.
Lockheed Martin SMSS по време на тестове в тренировъчния лагер във Форт Бенинг през август 2009 г. SMSS действа като система за поддръжка на отдел, демонтиран там.
Екзоскелетът на Lockheed Martin, който се захранва от батерии, позволява на потребителя да пренесе 91 кг (200 lb) извън обсега на ANA. Скоростта на хвърляне на равна повърхност е 16 км / ч
Безпилотен камион Oshkosh MTVR TerraMax преминава през пътен възел по време на Urban Challenge, последван от придружаващо превозно средство. Подобна технология би могла да намери приложение в бъдещите конвои за бойна подкрепа, спасявайки човешки животи и спестявайки човешка сила.
Ръководство за конвой
Участвайки в различни състезания за роботизирани превозни средства, финансирани от DARPA, включително Urban Challenge, Ошкош подписа корпоративно споразумение за научноизследователска и развойна дейност (CRADA) с Бронирания изследователски център TARDEC на американската армия в началото на 2009 г., за да адаптира технологията TerraMax за мисии за конвои. В съответствие с тригодишното споразумение на CRADA, симулационната система CAST (Convoy Active Safety Technology) е инсталирана на TerraMax. Той е проектиран да действа като индикатор на маршрута за конвои и да предава информация за маршрута до следните автоматични превозни средства, като същевременно трябва да работи безопасно сред хора, животни и други превозни средства. Впоследствие през март 2009 г. Ошкош обяви работа с Центъра за изследване на повърхностните оръжия на ВМС за оценка на използването на TerraMax като роботизиран камион MTVR (R-MTVR) в различни бойни сценарии.
Сравнително наскоро Vecna Robotics се появи на пазара със своя ANA Porter. Той е описан като кръстоска между лични системи за прехвърляне на товари и стандартни военни превозни средства и е предназначен за преместване на товари с тегло от 90 до 272 кг. Масата на основното превозно средство 4x4 е 90 кг, дължината е 1,21 м, ширината е 0,76 м, а височината е 0,71 м.
Може да бъде конфигуриран да превозва различни товари с максимална скорост над 16 км / ч, максималният пробег е 50 км в зависимост от терена и се захранва от литиево -полимерна батерия. Батерията се зарежда на полето чрез допълнително слънчево зарядно устройство или генератор. Максималното разстояние за контрол зависи от линията на видимост (до 32 км).
Porter, понастоящем експериментален модел, се предлага с полуавтономен комплект за управление, който разполага с контрол на позицията за балансиране на натоварването плюс режими след мен и ескорт, или с комплект за автономно управление, който включва GPS навигация, планиране на маршрут и картографиране на терена. Наред с други задачи, няколко ANA Porters могат да се използват в автономни колони или да извършват съвместно наблюдение на периметъра.
Програмата за корабни безпилотни летателни апарати на морската пехота е пример за търсене на възможностите на ново поколение безпилотни въздушни платформи за доставка. Лабораторията за оръжия на морската пехота (MCWL) издаде изискване през април 2010 г. за показване през февруари 2011 г. или по -рано на товарен БЛА, способен да работи в отдалечени райони.
Капитан Аманда Маури, ръководител на проекти за въздушно -десантни бойни компоненти в лабораторията MCWL, каза, че изискванията към товарния БЛА се определят главно от бойния опит на Афганистан. Лабораторията MCWL работи с Центъра за бойно развитие и други агенции на корпуса, за да определи масата на доставките, с които единица с размер на компания в Афганистан може да се справи за един ден, и излезе с цифра от 10 000-20 000 паунда товар. „По отношение на разстоянието, 150 мили и обратно, то се основава на разстоянието от предната оперативна база до предната база, но очевидно те постоянно се променят“, каза тя.
Компютърно изображение на ANA Porter от Vecna Robotics, което вече е преминало етапа на прототипа
Следователно, способността, заявена от MCWL за демонстрационната фаза, беше да достави минимум 10 000 паунда товар (20 000 паунда на практика) за 24 часа на 150 морски мили в двете посоки. Най -малкият артикул от целия товарен пакет трябва да бъде еквивалентен на поне стандартен дървен палет (48x40x67 инча), с тегло минимум 750 паунда с реално тегло 1000 паунда. Той трябва да може самостоятелно да излита от предна база или неасфалтиран път извън обсега на видимост, а също така да се управлява дистанционно от своя терминал; товарът трябва да бъде доставен с точност най -малко 10 метра.
Производителността на платформата е способността да лети при пълно натоварване със 70 възела (130 км / ч) на 15 000 фута и да се движи до 12 000 фута. БПЛА трябва също да взаимодейства със съществуващите агенции за контрол на въздуха в зоните на разполагане, а честотите му за радиоуправление трябва да са съвместими с честотните изисквания в зоните за разполагане.
През август 2009 г. лабораторията MCWL обяви подбора на две приложения за конкурса за товарен БЛА: това са системите K-MAX от Lockheed Martin / Kaman и A160T Hummingbird от Boeing. MQ-8B Fire Scout UAV от Northrop Grumman беше изключен.
Lockheed Martin и Kaman сформираха екипа на K-MAX през март 2007 г.; той е интегрирал система за управление на БЛА на Lockheed Martin в успешния в търговската мрежа хеликоптер със среден товар K-MAX, който се използва широко в строителството и дървообработващата промишленост.
AirMule на Israel Aeronautics разполага с иновативна вътрешна силова установка, позволяваща работа в затворени пространства
A160T Колибри с 1000 фунта товарна гондола
Дизайнът на K-MAX се отличава с две въртящи се кръстосани витла, които премахват необходимостта от опашен ротор, увеличават повдигането и намаляват отпечатъка на седалката; Каман казва, че това позволява всички 1800 конски сили от газотурбинния двигател Honeywell T53-17 да бъдат насочени към основните витла, увеличавайки повдигането. С максимален товар от 3109 кг, K-MAX може да лети с 80 възела за обхват от 214 морски мили; без товар, скоростта е 100 възела, обхватът е 267 морски мили. По същество модифицирана пилотирана платформа, K-MAX може да бъде екипиран според нуждите, тъй като бордовите контроли са запазени.
Джеф Бантъл, вицепрезидент на програмите за роторкрафт, каза, че „екипът се фокусира върху задоволяването на морските изисквания, вместо да изследва други начини за развитие на платформата. Той обясни, че групата работи върху модификация на самолета и са добавени редица системи, включително комуникационни системи за директно и индиректно виждане, тактическа връзка за данни, система за управление на полета и резервна INS / GPS система (и двете резервни)."
