НАЗЕМНЫЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В.Н. Зубов, к.т.н.
Материал предоставлен автором
Более полный вариант статьи опубликован в журнале «Оружие» №12, 2010 г. под названием «Металлический шторм»

 

Сегодня никто не сомневается, что XXI век будет веком интеллектуальных робототехнических систем. Сейчас достаточно взглянуть на производство автомобилей и можно увидеть целые цеха, заполненные роботами, где человек лишь контролирует процесс. Роботы уже вошли во многие сферы гражданской жизни и все шире начинают внедряться в сферы военные. Передовые в военном и экономическом отношении страны насыщают свою армию разнообразными роботами, начиная от беспилотных летательных аппаратов (их насчитывается более 800 видов, а количество измеряется тысячами) и заканчивая наземными интеллектуальными подвижными робототехническими устройствами, придавая этому развитию статус национальных программ.

Ранее большинство наземных роботизированных машин использовались для разведывательных операций и обнаружения взрывных устройств. Однако уже сейчас завершаются разработки нескольких вариантов вооруженных дистанционно управляемых машин. В перспективе предусматривается создание полностью автономных роботизированных формирований. Это позволит, как считают американские военные, прежде всего, существенно сократить потери среди личного состава. Кроме того, в определенных видах боя, например в городских условиях, роботы могут стать одним из основных и эффективных средств достижения победы.

Робот Crusher («разрушитель», «давилка»). Название взято из художественного фильма, в котором машина могла двигаться по автомобилям и давить их. Разрабатывается Национальным робототехническим инженерным центром (NREC) университета Карнеги Меллон (Carnegie Mellon University) при финансовой поддержке Управления перспективных разработок и исследований США (DARPA).

Наземный аппарат Crusher – наиболее мощная робот-машина, способная преодолевать любые препятствия там, где не сможет проехать ни один другой робот. Машина массой 6,5 тонн развивает максимальную скорость 42 км/час за 7 секунд. У него есть программа преодоления препятствий, датчики уклона и другие сенсоры. На Crusher установлены камеры для наблюдения местности, по которой он движется. С помощью 4 лазерных сканеров спереди и по одному с каждого бока Crusher может «видеть» что находится впереди, а видеокамеры позволяют видеть перспективу. Информация, поступающая по этим двум каналам, суммируется для формирования управляющих команд.

Crusher может дистанционно управляться оператором, находящимся от него в нескольких километрах. Оператор, сидя внутри мобильного поста управления перед экраном компьютера, нажимая на педаль газа и вращая руль, выполняет почти те же функции, как и при вождении обычного автомобиля.

Машина также может автономно, без вмешательства оператора, добраться по пересеченной местности из одной точки в другую, используя GPS или по заранее заложенным в память картам. Если на пути попадается препятствие, то она сама прокладывает объездной путь вокруг этого препятствия.

Кузов машины размером 5,1х2,6х1,52 (при клиренсе 0,41 м) сделан из сплава алюминия используемого в космических технологиях, а каркас из упрочненного титана. В передней части машины имеется стальной бампер, который первым воспринимает удар при столкновении с препятствиями, например, такими как небольшие деревья. Бампер выдерживает большое число столкновений.

Шасси имеет шестиколесную базу с независимой подвеской. Независимая подвеска позволяет машине передвигаться, если из строя вышло одно или два колеса и делать развороты на 360 градусов на месте. Кроме того, каждое колесо может независимо перемещаться в вертикальной плоскости, что позволяет преодолевать рвы и траншеи. Клиренс машины Crusher может меняться от 0 до 0,76 м. Переменный клиренс позволяет машине проезжать под низко нависающими деревьями в нижнем положении и переезжать через валуны, и другие преграды в верхнем положении. Crusher способен преодолевать ступень высотой 1,22 м, рвы шириной 2 м, подниматься в гору с уклоном 40°. Программное обеспечение позволяет Crusher обучаться и применять предварительно полученную информацию к новым препятствиям.

Силовая установка представляет собой гибридный дизель-электрический двигатель, который обеспечивает практически бесшумную работу. Дизельный двигатель мощностью в 72 лошадиные силы работает как генератор, давая непрерывно 58 кВт энергии и заряжая литиевые аккумуляторы, которые в свою очередь приводят в движение электрические двигатели в каждом колесе. Каждый электродвигатель производит 282 лошадиные силы, что в сумме дает значительную мощность – 1692 л. с. Полного заряда батарей хватает на движение без подзарядки от 3 до 16 км в зависимости от скорости, груза и свойств местности. Максимальная грузоподъемность робота 3600 кг, что довольно существенно, учитывая возможное его дальнейшее применение как машину поддержки. Во время полевых испытаний эта машина продемонстрировала высокую прочность и мобильность при движении по пересеченной местности со сложным рельефом.

Высылая впереди войск, Crusher можно будет использовать с разведывательной целью. Для чего один из вариантов компоновки машины имеет выдвижную телескопическую мачту, на которой крепятся датчики лазерного радара-дальномера – ладара (LADAR – LAser Detection And Ranging) и видеокамеры. Также он может быть оснащен легкой пушкой или крупнокалиберным пулеметом.

Так как робот очень дорог и пока еще не совершен, то в ближайшие годы принятие его на вооружение не предполагается, но он служит макетом для отработки решений по улучшению автономных свойств машины и является прототипом тяжелых боевых роботизированных машин программы FCS.

Следующим вариантом, заменившим Crusher, является усовершенствованная платформа APD (Autonomous Platform Demonstrator), которая создавалась уже в соответствии с требованиями FCS по массе, мобильности, производительности и размерам.

Робот APD должен перемещаться с максимальной скоростью 80 км/ч по пересеченной местности, а масса и габариты должны позволять транспортировать сразу две машины самолетом С-130. Наиболее серьезную проблему для конструкторов представляла необходимость обеспечения управляемого заноса на такой скорости. Для удовлетворения этого и других требований были усовершенствованы подвеска, конструкция корпуса, привода, батареи и система охлаждения двигателя. Сейчас Национальный робототехнический инженерный центр проводит работы по сопряжению возможностей автономного и телеуправляемого движения робота с компонентами Боевой системы будущего, которые должны закончиться полевыми испытаниями в 2010 году.

Принятие робота на вооружение ожидается в течение 10 лет.

SMSS – Squad Mission Support System – роботизированная система поддержки подразделения. Данная разработка выполнялась в инициативном порядке корпорацией Lockheed Martin. Система позволит сократить время, которое солдаты тратят на управление существующими роботизированными транспортными средствами, и обеспечит самостоятельное перемещение роботов по полю боя. Роботизированная машина SMSS – «автономный солдат» в подразделении – «младший брат» MULE, будет использоваться в качестве транспортного средства личного состава до отделения включительно или для перевозки грузов, боеприпасов и имущества солдат, следуя за ними в одних порядках.

Машина имеет массу 1814 кг, способна передвигаться по пересеченной местности со скорость 40 км/ч и перевозить груз весом около 450 кг. Способна преодолевать ступенчатые препятствия высотой 56 см и рвы шириной 70 см. Запас хода – около 160 км по дороге и 80 км по пересеченной местности. Машина имеет четыре режима управления: ручное управление непосредственно с борта машины, телеуправление, автономное передвижение, контролируемая автономия.

Бортовой сканирующий датчик – ладар, дает трехмерную картинку местности впереди. Получив информацию от ладара, машина решает, преодолевать ли препятствие самостоятельно или запросить оператора о помощи. Можно использовать машину для экстренной эвакуации с поля боя одновременно двух раненых солдат. Кроме транспортного SMSS, разрабатывается вооруженный разведывательный вариант. Если поставить на машину датчик на выдвижной телескопической платформе, она сможет вести разведку местности, просматривать улицы и заглядывать в здания. Машина может быть снабжена оружием: легким или тяжелым пулеметом калибра 12,7 мм, гранатометом М-19 или пусковой установкой противотанковых ракет Javelin. Такие роботы станут универсальным средством поддержки для подразделений легкой пехоты и спецназа, перемещающихся по полю боя в пешем порядке. Пока что машины управляются оператором дистанционно. В дальнейшем Lockheed Martin планирует создать полностью автоматизированные боевые, разведывательные и патрульные машины, которые смогут без дистанционного управления следовать за солдатами по любой местности, не отставая от них.

По сообщениям зарубежных СМИ американские военные готовят роботы типа MULE и SMSS к отправке в Афганистан для испытаний в условиях, приближенных к боевым.

Робот Gladiator. В настоящее время в США, помимо Crusher, MULE и SMSS, создаются и другие тяжелые боевые роботы. Управление морских исследований ВМС США (Office of Naval Research) и агентство передовых оборонных разработок DARPA финансируют также в рамках программы TUGV (Tactical Unmanned Ground Vehicle – тактическая наземная беспилотная машина), создание безэкипажной машины Gladiator. Разработку прототипа робота Gladiator вели на конкурсной основе корпорация Lockheed Martin, университет Carnegie Mellon и ряд других фирм.

Gladiator – это разведывательный робот с дистанционным управлением, способный выполнять поисково-разведывательные операции в потенциально опасных районах возможного обстрела, а также химического, бактериологического или радиационного заражения. «Полуавтономность» позволяет ему по заданному алгоритму прибыть в нужную точку и «запомнить» пройденный путь, чтобы потом автоматически восстановить картинку и, не повторяя ошибок (например, не заезжать в преодоленную ранее яму) вернуться на базу. Основное преимущество Гладиатора по сравнению с другими беспилотными системами схожего типа это его броня.

Создатели боевых наземных роботизированных машин сталкиваются с дилеммой: рассматривать ли роботы как «расходный материал», не требующий какой-либо специальной защиты, или защитить их броней хотя бы от пуль и осколков. В первом случае робот будет дешевле и маневренней, но велика вероятность, что он будет остановлен первым выстрелом снайпера или автоматной очередью. Во втором случае выживаемость робота будет выше, но возрастет цена и масса машины, снизится маневренность и потребуются более мощные двигатели. Скорее всего, роботизированные машины обоих направлений найдут свою область применения в зависимости от боевых задач, но доля бронированных роботизированных машин в общей номенклатуре наземных роботов, несомненно, будет увеличиваться.

Разработчики Гладиатора пошли по второму пути, защитив робота броней. Его броня выдерживает попадания пуль, выпущенных из автомата Калашникова и другого стрелкового оружия калибром до 7,62 мм.

Первый прототип Гладиатора был вооружен пулеметом калибра 7,62 мм и имел значительно меньшие размеры, чем последующие варианты.

Второй вариант имеет размеры: длина – 1,78 м, ширина – 1,12 м, высота – 1,35 м. Вес в зависимости от комплектации составляет от 730 кг до 1000 кг. На машине установлена дистанционно управляемая стабилизированная система SWARM (Stabilised Weapon And Reconnaissance Mount), включающая узел крепления для стрелкового автоматического оружия калибров 5,56, 7,62 и 12,7 мм и прицелы дневного и ночного видения. Кроме того, на роботе размещается установка для метания дымовых гранат, грузовые контейнеры, разведывательное и другое оборудование. На одном из вариантов Гладиатора предполагалось установить многоствольную метательную установку, выполненную по технологии «Metal Storm» («Металлический шторм»). Электронная система такой установки позволяет выпустить с очень коротким интервалом несколько боеприпасов, находящихся в стволе. Как заявляют разработчики темп стрельбы установки «Metal Storm» 40-мм гранатами может доходить до 240 тыс. выстрелов в минуту. В арсенале робота также имеются видеокамеры, которые позволяют видеть в темноте и в дыму, системы акустического и лазерного обнаружения, GPS, датчики для распознавания химического, бактериологического и радиационного заражения местности.

Третий вариант робота Gladiator, разработанный университетом Carnegie Mellon – шестиколесная полноприводная машина с круговым обзором. Комплектуется разведывательным оборудованием, грузовыми контейнерами и установкой для метания дымовых гранат. Предусмотрено также место для монтажа пулемета или штурмовой винтовки. Комплектация оборудования зависит от цели боевой задачи, поставленной перед роботом. Масса робота – около 3 тонн, а габариты должны позволять транспортировать его в военном джипе Humvee.

Движение робота осуществляется с помощью электромоторов, запитываемых от аккумуляторов, которые заряжает дизель-генератор. Для обеспечения бесшумного и скрытного движения Gladiator может двигаться с выключенным дизелем только на одних аккумуляторах. Максимальная скорость робота на асфальте 26 км/час, по бездорожью – примерно в два раза ниже. Он может пересечь траншею шириной 1 метр, а также водную преграду глубиной 70 см.

Управление роботом осуществляется оператором с помощью джойстика. Специальный шлем с окуляром, позволяет оператору видеть ситуацию глазами-камерами машины.

В феврале 2005 года университет Carnegie Mellon выиграл у американского гиганта оборонной промышленности – корпорации Lockheed Martin контракт в 26,4 млн. USD на изготовление шести опытных образцов Gladiator. Если первые машины успешно пройдут все испытания, Министерство обороны США обещало сделать заказ сразу на две сотни Гладиаторов. Испытания в боевых условиях были запланированы на 2009-2010 гг.


Поделиться в социальных сетях:
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Facebook
Опубликовать в Яндекс
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Мой Мир


При использовании опубликованных здесь материалов с пометкой «предоставлено автором/редакцией» и «специально для "Отваги"», гиперссылка на сайт www.otvaga2004.ru обязательна!


Первый сайт «Отвага» был создан в 2002 году по адресу otvaga.narod.ru, затем через два года он был перенесен на otvaga2004.narod.ru и проработал в этом виде в течение 8 лет. Сейчас, спустя 10 лет с момента основания, сайт переехал с бесплатного хостинга на новый адрес otvaga2004.ru