Удачная боевая работа беспилотной авиации стала прологом к предстоящей роботизации военной техники. Сейчас пришло время спуститься с небес на порочную землю.
Сначала сентября 2010 года особое исследовательское подразделение Пентагона RDECOM объявило открытый тендер на разработку и следующее создание наземной беспилотной транспортной машины. Согласно документу под номером W91CRB-10-R-0098, военные готовы заключить жирный договор на поставку техники с хоть какой компанией, которая сумеет сделать неотказного механического ишачка для боевых подразделений, способного таскать за бойцами вооружение, боеприпасы, воду, продовольствие и даже покалеченых. Аппарат должен быть не длиннее 4м, иметь грузоподъемность более 0,54 т, малый припас хода 10 моточасов и наивысшую скорость более 6 км/ч.
Если эти условия жесткими не назовешь, то требования к мозгам вьючной машины еще серьезнее. Главное из их – полная автономность управления на базе обработки данных гибридной оптической лазерной локационной системы, системы GPS и цифровых карт местности. К неотклонимым требованиям относятся также наличие ручного дистанционного управления средством малогабаритного пульта, помещающегося в кармашек стандартного армейского жилета-разгрузки, и оснащение машины телекамерами радиального обзора с функцией ночного видения. И никаких трюков вроде радиомаячков, интегрированных в экипировку либо вшитых в обмундирование, – транспортник не должен быть связан с бойцами электрическим поводком. Не считая того, военные желают использовать беспилотник в качестве полевого генератора либо пускача для движков боевой техники.
Crusher: технические свойства
Оснащенная масса — 6400 кг // Грузоподъемность — 3600 кг // Дальность деяния камер — 3,2 км // Дорожный просвет — от 0 до 76 см // Наибольшая скорость — 42 км/ч // Наибольший подъем — 40 градусов // Мощность — 6х280 л.с. // Наибольший вращающий момент — 54000Нм // Источник энергии — дизельный генератор мощностью 78 л.с. // Габариты — 5100х2600х1500 мм
Разрушитель
Этот тендер ожидали издавна, тем паче что портфолио 10-ов стартапов и почетных компаний битком набиты перспективными проектами. В 2004 году Агентство передовых оборонных исследовательских работ Пентагона DARPA предложило ученым из Государственного центра робототехники NREC при Институте Карнеги–Меллон создать макет универсальной беспилотной боевой машины экстремальной проходимости. И непопросту – в активе коллектива NREC к тому времени уже имелся шестиколесный Spinner, экспериментальный аппарат, поразивший военных своими внедорожными возможностями во время тестов на полигоне в Аризоне в 2003 году. Достаточно простой по уровню ума, Spinner сделал удачный 150-километровый бросок по горному маршруту, на котором даже неубиваемый Hummvee растерял бы колеса, мосты и коробку. Конкретно эту машину, сделанную в кооперации с Boeing, Timoney Technology и UQM Technologies, заказчики из DARPA посоветовали взять в качестве исходника. NREC предстояло доработать силовую установку, усилить подвеску, облегчить шасси и, очевидно, имплантировать будущему вояке подходящие мозги.
Работа над проектом, получившим заглавие Crusher, длилась четыре года и закончилась, по оценке Стивена Уэлби, куратора NREC от DARPA, абсолютной победой. Не достаточно того что Crusher стал легче собственного прародителя на третья часть – он затмил его по всем характеристикам, включая проходимость. В феврале 2008 года общественные тесты 2-ух экземпляров беспилотника были проведены в пустыне Эль-Пасо недалеко от военной базы Форт-Блисс. По показаниям приглашенных на полигон журналистов, увиденное можно было сопоставить с голливудским триллером. Семитонные Рэмбо из алюминия, титана и стали, как бульдозеры, утюжили все на собственном пути. Беспилотники уверенно преодолевали 45-градусные горные склоны, перелезали через метровые бетонные доты, плющили попавшие под ноги легковушки, продирались через каменистые плато и ныряли в противотанковые рвы.
Более сотки км по стршному бездорожью Эль-Пасо машины прошли со средней скоростью вы
ше 10 км/ч. И все это в на сто процентов автономном режиме – ручное дистанционное управление использовалось только для демонстрации потенциала концепции. Тони Тетер, управляющий DARPA, славящийся своим непробиваемым хладнокровием, расплылся в ухмылке и именовал Crusher шедевром робототехники. Правда, здесь же добавил, что на вооружение его не воспримут – погоны наденет последующая, еще больше совершенная версия машины.
iRobot Warrior
Электронный iRobot Warrior может тащить 100 кг груза при своей массе 154 кг и длине под 90 см. Ему нипочем 45-градусные подъемы и спуски, провалы и трещинкы глубиной 60 см, вертикальные препятствия высотой 47 см, броды глубиной 76 см. Его можно использовать и в городке, и в горах, управляя маневрами через пульт ДУ на расстоянии 800 м. Наибольшая скорость – 13 км/ч.
Шестиколесный танк
Виртуальное вскрытие Crusher показывает жесткий пространственный скелет из дюралевых труб различного сечения, соединенных узловыми элементами из титана, покрытых толстым железным листом. Каждое из 6 колес снаряда имеет независимую рычажную подвеску с амортизаторами переменной жесткости. По мере надобности машина может вполне садиться на днище либо подниматься над землей на 77 см. Электроника адаптирует свойства амортизаторов к условиям движения за толики секунды. Благодаря этому Crusher удачно атакует вертикальные уступы в 1,2 м и просто проглатывает приземления после полета над двухметровыми рвами.
Под стать подвеске и силовая установка. Она гибридная: в ступицах колес установлены 47-сильные электромоторы неизменного тока массой 41 кг каждый. Мгновенная тяга такового моторчика размером всего 25х28 см составляет 450 Нм. Напряжение на их поступает от литий-ионной батареи емкостью 18 кВтч, которую, в свою очередь, в неизменном режиме заряжает бортовой генератор, вращаемый турбодизелем 1.9 TDI от серийного Фольксваген Jetta. Если обстановка востребует от Crusher наибольшей скрытности, то несколько миль батарея сумеет совсем беззвучно перемещать 7 т металла без дизельной подзарядки. При появлении дефектов либо отказе батареи электроника выключает ее из общего контура и генератор начинает подавать напряжение на ступичные моторы впрямую.
Ни одно из колес не имеет механизма поворота, все же Crusher, как танк либо БМП, способен разворачиваться на 360 градусов на месте. Маневрирование производится за счет конфигурации тяги либо отключения моторов 1-го борта. Электрический блок управления в данной машине подменяет знакомые каждому механику-водителю танка либо БМП фрикционы и бортовые передачи без всяких механических связей.
Все это хозяйство опирается на сильную железную плиту, отражающую минные удары в днище. Надежность конструкции беспримерна, что не впоследнюю очередь обосновано отсутствием экипажа. Беспилотнику не надо защищать людей от перегрузок при подрывах либо обстрелах. Кремниевые мозги, помещающиеся в коробку из-под обуви, куда труднее вывести из строя, ежели обыденные людские.
ACER
ACER (Armored Combat Engineer Robot), автономная бронированная инженерно-саперная машина компании Mesa robotics. Масса 2 т, грузоподъемность – 1 т. Манипулятор может захватывать и подымать предметы массой 400 кг.
Семитонная игрушка
«Главными по интеллекту» в проекте Crusher были инженеры-электронщики Дэн Таччионе и Тони Стенц. При разработке системы управления и контроля для машины они использовали не совершенно военные вещи: iPhone, iPod, игровой контроллер Xbox 360 и обыденный штатский ноутбук. По словам Таччионе, бойцам, участвовавшим в тестировании системы, больше нравилось рулить беспилотником «на лентяйке» с помощью отлично знакомых девайсов. С монитора iPhone проводились мониторинг силовой установки, диагностика бортовых систем и текущее обновление софта, а через Xbox 360 операторы управляли телескопической мачтой высотой 5,5 м, камерами и даже ведением огня по условному противнику из подвесного стрелкового модуля. Дальность деяния ДУ Crusher составляет практически 800 м.
Но для боевой работы беспилотнику не будет нужно особенное подразделение солдат-геймеров, вращающих баранки
электрических симуляторов в подземном бункере. Он ощущает себя еще лучше в режиме полной автономии. На испытаниях в Форт-Блисс Crusher потряс наблюдателей собственной способностью без помощи других выбирать маршрут на очень сложных по рельефу участках местности. Для каждой ситуации машина отбирает сходу несколько вероятных вариантов перемещения из исходной точки в конечную.
Во время движения по горному склону она «инстинктивно» прижимается к поверхности, понижая точку центра тяжести. При выполнении разведывательных задач – одномоментно вычисляет более удачную позицию для ведения наблюдения. И главное, Crusher может обучаться на своем «опыте» и с течением времени преобразуется из необстрелянного новенького в матерого коммандо.
По словам директора NREC Джона Бэрса, для самоуправления бортовик Crusher употребляет три канала инфы: цифровые карты местности, картину с телекамер и данные 5 лазерных дальномеров, расположенных в фронтальной и задней частях корпуса машины. Софт Crusher способен распознавать высоту, преодолимость и даже вещественную природу препятствий в радиусе 70 м. За километр беспилотник способен засечь пробегающего зайца, а за четыре – человека.
Цветное изображение высочайшей четкости с телекамеры, расположенной на мачте, передается на наружные устройства. Представьте для себя – забрасываешь такового лазутчика на какую-нибудь недоступную точку с хорошей позицией для наблюдения на месяц-другой и круглые сутки фиксируешь все, что происходит в радиусе нескольких км, не рискуя жизнями боец. Вероятная утрата машины не станет катастрофой – на войне как на войне, а вот приобретенная с ее помощью информация возможно окажется неоценимой. Хотя такового нагими руками не возьмешь – беспилотник будет отстреливаться до последнего патрона в ленте, а в итоге самоуничтожится.
Скакуны с родословной
Способности Crusher не беспредельны. Он не «видит» почти все. К примеру, камни в зарослях густой травки и другие препятствия, сокрытые зрительными помехами. Предстоящее улучшение электрических органов эмоций находится в зависимости от технологических достижений в области лазеров, радаров и телематики. Четыре года работы команды NREC над Crusher дали огромное количество побочных результатов, посреди которых – возникновение шестиколесного беспилотного разведывательного аппарата Gladiator размером с «Оку» и крошечного бота Dragon Runner, предназначенных для спецподразделений Корпуса морской пехоты США. Все это экспериментальные машины, созданные для отработки технологий, а основная цель, как произнес Тони Тетер, еще впереди.
Сходу после того как представители DARPA и NREC поставили последние автографы в актах о выполнении работ по проекту Crusher, была запущена новенькая 3-х летняя программа– Autonomous Platform Demonstrator (APD). APD– родное дитя вышедшего в отставку Crusher, выращенное в виртуальной пробирке лаборатории Карнеги–Меллон. На этом шаге Пентагон выставил ученым еще более суровые условия. Главный параметр будущей беспилотной боевой машины – наибольшая скорость в границах 80 км/ч. Для этого скромненький дизелек Фольксваген будет заменен на более мощнейший агрегат с турбонаддувом.
В автономном режиме машина должна уверенно делать маневры при перестроении на хайвее. APD должен быть хорошим скалолазом и преодолевать в поперечном направлении горные склоны крутизной до 30 градусов (хотя его папаша Crusher сохранял равновесие даже на сорока 5). А вот переползание метрового вертикального препятствия по фронту – уже решенная неувязка. Наибольшая длина машины– 4570 мм, а оснащенная масса – 9,6 т. 6 ведущих колес с вставленными электромоторами и независящей подвеской, возможно, получат возможность поворота по вертикальной оси на 38 градусов.
Два на сто процентов снаряженных беспилотника должны помещаться в фюзеляже транспортника Hercules С-130. Телескопическую мачту с сенсорным модулем было решено укоротить до 4 м с целью наибольшей маскировки машины. Тем паче что новенькая навигационная система, ориентирующаяся на местности по военным каналам GP
S с высочайшей точностью, и действенные радары и лазерные дальномеры должны обеспечить APD достаточную автономность.
Начальный дизайн APD был утвержден DARPA еще в августе 2008 года, и уже с начала 2009-го готовая машина была доставлена на армейский полигон в Абердине. О запланированных на осень сегодняшнего года испытаниях вкупе со штатными подразделениями пехоты в открытых источниках пока ничего не сообщается. Но 95% выставленных критерий APD, прошедший за ближайшее время более 3000 км, делает уже сейчас.