XXI vuosisadan kehityssuuntaukset: uusista teknologioista innovatiivisiin asevoimiin
Yhdistyneessä kuningaskunnassa he suosivat miehittämättömiä merijärjestelmiä.
Vuonna 2005 Yhdysvaltain puolustusministeriö lisäsi merkittävästi korvauksia kuolleiden sotilaiden perheille kongressin painostuksen alaisena. Ja juuri samana vuonna huomattiin ensimmäinen huippu miehittämättömien ilma -alusten (UAV) kehittämiseen. Huhtikuun 2009 alussa Barack Obama kumosi 18 vuoden kiellon tiedotusvälineiden edustajien osallistumiselle Irakin ja Afganistanin tappamien sotilaiden hautajaisiin. Ja jo vuoden 2010 alussa WinterGreen Research Center julkaisi tutkimusraportin miehittämättömien ja robottisten sotilastarvikkeiden tilasta ja kehitysnäkymistä, ja se sisälsi ennusteen tällaisten aseiden markkinoiden merkittävästä kasvusta (jopa 9,8 miljardia dollaria).
Tällä hetkellä lähes kaikki maailman kehittyneet maat harjoittavat miehittämättömien ja robottien kehittämistä, mutta Yhdysvaltojen suunnitelmat ovat todella kunnianhimoisia. Pentagon odottaa valmistavansa vuoteen 2010 mennessä kolmanneksen kaikista taistelukoneista, jotka on suunniteltu muun muassa antamaan iskuja vihollisen alueen syvyyksiin, miehittämättömiä, ja vuoteen 2015 mennessä kolmannes kaikista maataisteluajoneuvoista tehdään myös robotiksi. Yhdysvaltain armeijan unelma on luoda täysin itsenäisiä robottirakenteita.
ILMAVOIMAT
Yksi ensimmäisistä maininnoista miehittämättömien ilma -alusten käytöstä Yhdysvaltain ilmavoimissa on peräisin viime vuosisadan 40 -luvulta. Sitten vuosina 1946–1948 Yhdysvaltain ilmavoimat ja laivasto käyttivät kauko-ohjattavia B-17- ja F-6F-lentokoneita suorittamaan niin sanottuja "likaisia" tehtäviä-lentoja ydinräjähdysten yli kerätäkseen tietoja radioaktiivisesta tilanteesta maa. 1900 -luvun loppuun mennessä motivaatio miehittämättömien järjestelmien ja kompleksien käytön lisäämiseksi, mikä voi vähentää mahdollisia menetyksiä ja lisätä tehtävien luottamuksellisuutta, on lisääntynyt merkittävästi.
Niinpä vuosina 1990–1999 Pentagon käytti yli 3 miljardia dollaria miehittämättömien järjestelmien kehittämiseen ja ostamiseen, ja 11. syyskuuta 2001 tapahtuneen terroriteon jälkeen miehittämättömien järjestelmien kustannukset nousivat useita kertoja. Tilikausi 2003 oli ensimmäinen vuosi Yhdysvaltain historiassa, kun UAV -menot ylittivät miljardin dollarin, ja menot vuonna 2005 nousivat vielä miljardi dollaria.
Myös muut maat yrittävät pysyä Yhdysvaltojen perässä. Tällä hetkellä yli 80 tyyppistä UAV -laitetta on käytössä 41 maassa, 32 osavaltiota itse valmistaa ja tarjoaa myyntiin yli 250 eri tyyppistä UAV -mallia. Amerikkalaisten asiantuntijoiden mukaan UAV: n tuotanto vientiin mahdollistaa oman sotilas-teollisuuskompleksin ylläpidon, alentaa niiden asevoimille ostettujen UAV-laitteiden kustannuksia ja varmistaa myös laitteiden ja laitteiden yhteensopivuuden monikansallisten operaatioiden kannalta.
MAATALOUS
Mitä tulee massiivisiin ilma- ja ohjusiskuihin vihollisen infrastruktuurin ja joukkojen tuhoamiseksi, periaatteessa niitä on jo kehitetty useammin kuin kerran, mutta kun maarakenteet tulevat peliin, henkilöstön menetykset voivat jo saavuttaa useita tuhansia ihmisiä. Ensimmäisessä maailmansodassa amerikkalaiset menettivät 53 513 ihmistä, toisessa maailmansodassa - 405 399 ihmistä, Koreassa - 36 916, Vietnamissa - 58 184, Libanonissa - 263, Grenadassa - 19, ensimmäinen Persianlahden sota vaati 383 hengen Amerikkalainen sotilashenkilöstö, Somaliassa - 43 ihmistä. Yhdysvaltain asevoimien henkilöstön menetykset Irakissa toteutetuissa operaatioissa ovat jo pitkään ylittäneet 4 000 ja Afganistanissa 1 000 ihmistä.
Toivo on jälleen roboteilla, joiden määrä konfliktialueilla kasvaa tasaisesti: 163 yksiköstä vuonna 2004 4000: een vuonna 2006. Tällä hetkellä Irakissa ja Afganistanissa on mukana jo yli 5000 eri tarkoituksiin tarkoitettua maalla sijaitsevaa robottiajoneuvoa. Samaan aikaan, jos maavoimien "Irakin vapauden" ja "Kestävän vapauden" operaatioiden alussa miehittämättömien ilma -alusten määrä kasvoi merkittävästi, nyt maankäytössä on samanlainen suuntaus -pohjaisia robotteja.
Huolimatta siitä, että suurin osa tällä hetkellä käytössä olevista maaroboteista on suunniteltu etsimään ja havaitsemaan maamiinoja, miinoja, valmiita räjähdysaineita sekä deminoimaan niitä, maavoimien komento odottaa vastaanottavansa ensimmäiset robotit, jotka pystyvät itsenäisesti ohittamaan paikallaan olevat ja liikkuvat esteet, sekä havaita tunkeilijoita jopa 300 metrin etäisyydeltä.
Ensimmäiset taistelurobotit - Special Weapons Observation Remote reconeissance Direct Action System (SWORDS) - ovat jo palveluksessa kolmannen jalkaväkidivisioonan kanssa. Lisäksi on luotu prototyyppi robotista, joka pystyy havaitsemaan ampujan. Järjestelmä, nimeltään REDOWL (Robotic Enhanced Detection Outpost With Lasers), koostuu laser-etäisyysmittarista, äänentunnistuslaitteista, lämpökamerat, GPS-vastaanotin ja neljä erillistä videokameraa. Laukauksen äänen perusteella robotti pystyy määrittämään ampujan sijainnin jopa 94%todennäköisyydellä. Koko järjestelmä painaa vain noin 3 kg.
Samaan aikaan, viime aikoihin asti, tärkeimmät robottivälineet kehitettiin Future Combat System (FCS) -ohjelman puitteissa, joka oli osa Yhdysvaltojen maavoimien laitteiden ja aseiden nykyaikaistamisohjelmaa. Ohjelman yhteydessä kehitettiin:
- tiedustelu -merkinantolaitteet;
- itsenäiset ohjus-, tiedustelu- ja iskujärjestelmät;
- miehittämättömät ilma -alukset;
- tiedustelu ja partiointi, isku ja hyökkäys, kannettavat kauko -ohjattavat sekä kevyet kauko -ohjattavat suunnittelu- ja logistiikka -ajoneuvot.
Huolimatta siitä, että FCS -ohjelma suljettiin, innovatiivisten sota -aseiden, mukaan lukien valvonta- ja viestintäjärjestelmät, sekä useimpien robotti- ja miehittämättömien ajoneuvojen kehittäminen säilytettiin osana uutta prikaattitaisteluryhmän modernisointiohjelmaa. Helmikuun lopussa Boeing Corporationin kanssa allekirjoitettiin 138 miljardin dollarin sopimus kokeellisten näytteiden erän kehittämisestä.
Maassa sijaitsevien robottijärjestelmien ja -kompleksien kehittäminen muissa maissa on täydessä vauhdissa. Tätä varten esimerkiksi Kanadassa, Saksassa ja Australiassa pääpaino on monimutkaisten integroitujen älykkyysjärjestelmien, komento- ja ohjausjärjestelmien, uusien alustojen, tekoälyn elementtien luomisessa, ihmisen ja koneen rajapintojen ergonomian parantamisessa. Ranska tehostaa ponnistelujaan vuorovaikutuksen järjestämiseen tarkoitettujen järjestelmien, tuhoamiskeinojen, itsenäisyyden lisäämiseksi, Iso -Britannia kehittää erityisiä navigointijärjestelmiä, lisää maaperän kompleksien liikkuvuutta jne.
MERENVOIMAT
Merivoimat eivät jääneet ilman huomiota, asuttamattomien merivoimien käyttö alkoi heti toisen maailmansodan jälkeen. Vuonna 1946 Bikini -atollin operaation aikana kauko -ohjattavat veneet keräsivät vesinäytteitä heti ydinkokeiden jälkeen. 1960-luvun lopulla kauko-ohjauslaitteet miinanraivaukseen asennettiin seitsemän metrin veneisiin, joissa oli kahdeksansylinterinen moottori. Jotkut näistä veneistä nimettiin 113. miinanraivausdivisioonaan, joka sijaitsee Nha Be -satamassa Etelä -Saigonissa.
Myöhemmin, tammikuussa ja helmikuussa 1997, Remote Minehunting Operational Prototype (RMOP) osallistui kahdentoista päivän miinanpuolustusharjoitukseen Persianlahdella. Vuonna 2003 Irakin vapauden operaation aikana miehittämättömiä vedenalaisia ajoneuvoja käytettiin erilaisten ongelmien ratkaisemiseen, ja myöhemmin osana Yhdysvaltain puolustusministeriön ohjelmaa demonstroimaan kehittyneiden aseiden ja varusteiden teknisiä ominaisuuksia samassa Persianlahdessa. SPARTAN -laitteen ja URO "Gettysburg" -risteilijän yhteisestä käytöstä tiedustelussa.
Tällä hetkellä miehittämättömien meriajoneuvojen päätehtäviin kuuluu:
- miinojen vastainen sodankäynti lentotukialusiskujen (AUG) toiminta-alueilla, satamissa, laivastotukikohdissa jne. Tällaisen alueen pinta-ala voi vaihdella 180-1 800 neliömetriä. km;
- sukellusveneiden vastainen puolustus, mukaan lukien tehtävät satamien ja tukikohtien poistumisten valvominen, lentotukialusten ja hyökkäysryhmien suojelun varmistaminen lähetysalueilla sekä muille alueille siirtymisen aikana.
Ratkaistessaan sukellusveneiden vastaisia puolustustehtäviä kuusi itsenäistä merivoimien ajoneuvoa pystyvät varmistamaan 36x54 km: n alueella toimivan AUG: n turvallisen käyttöönoton. Samaan aikaan 9 km: n etäisyydellä toimivien hydroakustisten asemien aseistus tarjoaa 18 km: n puskurivyöhykkeen käyttöönotetun AUG: n ympärille;
- turvallisuuden varmistaminen merellä, joka suojaa merivoimien tukikohtia ja niihin liittyvää infrastruktuuria kaikilta mahdollisilta uhilta, mukaan lukien terrori -iskun uhka;
- osallistuminen merenkulkuun;
- erityisoperaatiojoukkojen (MTR) toiminnan varmistaminen;
- sähköinen sodankäynti jne.
Kaikkien ongelmien ratkaisemiseksi voidaan käyttää erityyppisiä kauko-ohjattavia, puoliautomaattisia tai itsenäisiä merenpinta-ajoneuvoja. Itsenäisyyden asteen lisäksi Yhdysvaltain merivoimat käyttävät luokitusta koon ja sovelluksen mukaan, mikä mahdollistaa kaikkien kehitettyjen välineiden systematisoinnin neljään luokkaan:
X-luokka on pieni (enintään 3 metriä) miehittämätön merikulkuneuvo, joka tarjoaa MTR-toimintoja ja eristää alueen. Tällainen laite pystyy suorittamaan tiedustelua tukemaan laivaryhmän toimia, ja se voidaan laukaista jopa 11 metrin puhallettavista veneistä, joissa on jäykkä runko;
Satamaluokka - tämän luokan laitteet on kehitetty vakio 7 -metrisen veneen perusteella, jossa on jäykkä runko, ja ne on suunniteltu suorittamaan merenkulun turvallisuus ja tiedustelu, lisäksi laite voidaan varustaa erilaisilla tappavilla keinoilla ja ei-tappavia vaikutuksia. Nopeus ylittää 35 solmua ja autonomia on 12 tuntia;
Snorkeler-luokka on 7-metrinen puoliksi upotettava ajoneuvo, joka on suunniteltu miinojen vastatoimiin, sukellusveneiden vastaisiin operaatioihin sekä tukemaan laivaston erikoisoperaatioiden toimintaa. Ajoneuvon nopeus saavuttaa 15 solmua, itsenäisyys - 24 tuntia;
Fleet Class on 11 metrin jäykkä runko, joka on suunniteltu miinatoimintaan, sukellusveneiden vastaiseen puolustamiseen ja merivoimien operaatioihin. Ajoneuvon nopeus vaihtelee 32-35 solmun välillä, autonomia on 48 tuntia.
Myös miehittämättömät vedenalaiset ajoneuvot on järjestetty neljään luokkaan (katso taulukko).
Itse merenkulun asuttamattomien ajoneuvojen kehittämis- ja käyttöönottotarve Yhdysvaltain laivastolle määräytyy useiden sekä laivaston että koko asevoimien virallisten asiakirjojen perusteella. Nämä ovat Sea Power 21 (2002), Quadrennial Defense Review (2006), National Strategy for Maritime Security (2005), National sotilaallinen strategia (National Defense Strategy of the United States, 2005) ja muut.
TEKNOLOGISET RATKAISUT
Taistelurobotti SWORDS on valmis astumaan pois matolta taistelukentällä.
Miehittämätön ilmailu, kuten itse asiassa muu robotiikka, on tullut mahdolliseksi lukuisten teknisten ratkaisujen ansiosta, jotka liittyvät autopilotin, inertianavigointijärjestelmän ja paljon muuta. Samaan aikaan keskeiset tekniikat, joiden avulla voidaan korvata ohjaajan poissaolo ohjaamossa ja itse asiassa mahdollistaa UAV -koneiden lentämisen, ovat tekniikoita mikroprosessorilaitteiden ja viestintävälineiden luomiseksi. Molemmat tekniikat ovat peräisin siviilialueelta - tietotekniikkateollisuudesta, joka mahdollisti nykyaikaisten mikroprosessorien käyttämisen UAV -laitteille, langattomille viestintä- ja tiedonsiirtojärjestelmille sekä erityisille menetelmille tietojen pakkaamiseksi ja suojaamiseksi. Tällaisten tekniikoiden hallussapito on avain menestykseen tarvittavan itsenäisyyden varmistamisessa paitsi UAV-laitteille myös maanpäällisille robottilaitteille ja itsenäisille meriajoneuvoille.
Käyttämällä Oxfordin yliopiston henkilöstön ehdottamaa melko selkeää luokitusta on mahdollista järjestää lupaavien robottien "kyvyt" neljään luokkaan (sukupolveen):
- Ensimmäisen sukupolven yleisrobottien suorittimien nopeus on kolme tuhatta miljoonaa käskyä sekunnissa (MIPS) ja vastaa lisko -tasoa. Tällaisten robottien pääominaisuudet ovat kyky vastaanottaa ja suorittaa vain yksi tehtävä, joka on ohjelmoitu etukäteen;
- toisen sukupolven robottien ominaisuus (hiiritaso) on mukautuva käyttäytyminen eli oppiminen suoraan tehtävien suorittamisen aikana;
- Kolmannen sukupolven robottien suorittimien nopeus saavuttaa jo 10 miljoonaa MIPS -arvoa, mikä vastaa apinan tasoa. Tällaisten robottien erityispiirre on, että tehtävän ja koulutuksen saamiseksi tarvitaan vain esittely tai selitys;
- Neljännen sukupolven robottien on vastattava inhimillistä tasoa, eli se pystyy ajattelemaan ja tekemään itsenäisiä päätöksiä.
UAV-autonomia-asteen luokittelussa on myös monimutkaisempi 10-tason lähestymistapa. Useista eroista huolimatta MIPS -kriteeri pysyy samana esitetyissä lähestymistavoissa, joiden mukaan luokittelu itse asiassa suoritetaan.
Mikroelektroniikan nykytila kehittyneissä maissa sallii jo UAV-laitteiden käytön täysimittaisten tehtävien suorittamiseen minimaalisella ihmisten osallistumisella. Lopullinen tavoite on kuitenkin korvata lentäjä kokonaan hänen virtuaalikopioillaan, jolla on samat valmiudet päätöksentekonopeuden, muistikapasiteetin ja oikean toimintaalgoritmin suhteen.
Amerikkalaiset asiantuntijat uskovat, että jos yritämme verrata ihmisen kykyjä tietokoneen ominaisuuksiin, niin tällaisen tietokoneen pitäisi tuottaa 100 biljoonaa. toimintoja sekunnissa ja niissä on riittävästi RAM -muistia. Tällä hetkellä mikroprosessoritekniikan ominaisuudet ovat 10 kertaa pienemmät. Ja vasta vuoteen 2015 mennessä kehittyneet maat voivat saavuttaa vaaditun tason. Tässä tapauksessa kehitettyjen prosessorien pienentäminen on erittäin tärkeää.
Nykyään piipuolijohdeprosessorien vähimmäiskokoa rajoittavat niiden ultraviolettilitografiaan perustuvat tuotantotekniikat. Ja Yhdysvaltain puolustusministerin toimiston raportin mukaan nämä 0,1 mikronin rajat saavutetaan vuoteen 2015–2020 mennessä.
Samaan aikaan optisten, biokemiallisten, kvanttiteknologioiden käyttö kytkimien ja molekyyliprosessorien luomisessa voi tulla vaihtoehdoksi ultraviolettilitografialle. Heidän mielestään kvanttihäiriömenetelmillä kehitetyt prosessorit voivat lisätä laskentanopeutta tuhansia kertoja ja nanoteknologiaa miljoonia kertoja.
Vakavaa huomiota kiinnitetään myös lupaaviin viestintä- ja tiedonsiirtovälineisiin, jotka itse asiassa ovat kriittisiä tekijöitä miehittämättömien ja robottivälineiden onnistuneessa käytössä. Ja tämä puolestaan on olennainen edellytys minkä tahansa maan asevoimien tehokkaalle uudistamiselle ja teknologisen vallankumouksen toteuttamiselle sotilasasioissa.
Yhdysvaltain sotilasjohdon suunnitelmat robottiresurssien käyttöönotosta ovat suurenmoisia. Lisäksi Pentagonin rohkeimmat edustajat nukkuvat ja näkevät, kuinka kokonaiset robottilaumat taistelevat sotia viedessään amerikkalaista "demokratiaa" mihin tahansa maailmaan, kun taas amerikkalaiset istuvat hiljaa kotona. Tietenkin robotit ratkaisevat jo vaarallisimmat tehtävät, eikä tekninen kehitys ole paikallaan. Mutta on vielä hyvin aikaista puhua mahdollisuudesta luoda täysin robottisia taistelumuodostelmia, jotka kykenevät itsenäisesti suorittamaan taistelutoimia.
Uusien ongelmien ratkaisemiseksi käytetään kuitenkin uusimpia tekniikoita:
-siirtogeeniset biopolymeerit, joita käytetään kehittämään erittäin kevyitä, erittäin vahvoja, joustavia materiaaleja, joilla on paremmat varkainominaisuudet UAV-koteloille ja muille robottilaitteille;
- hiilinanoputket, joita käytetään UAV -laitteiden sähköisissä järjestelmissä. Lisäksi sähköä johtavien polymeerinanohiukkasten pinnoitteet mahdollistavat niiden perusteella dynaamisen naamiointijärjestelmän kehittämisen robotti- ja muille aseille;
- mikroelektromekaaniset järjestelmät, joissa yhdistyvät mikroelektroniset ja mikromekaaniset elementit;
- vetymoottorit robottilaitteiden melun vähentämiseksi;
- "älykkäät materiaalit", jotka muuttavat muotoaan (tai suorittavat tietyn tehtävän) ulkoisten vaikutusten vaikutuksesta. Esimerkiksi miehittämättömien ilma -alusten osalta DARPA -tutkimus- ja tieteellisten ohjelmien osasto yrittää kehittää muuttuvan siiven käsitettä lentotilasta riippuen, mikä vähentää merkittävästi UAV: n painoa poistamalla hydraulisten nostureiden ja pumppujen käytön tällä hetkellä asennettu miehitettyihin ilma -aluksiin;
- magneettiset nanohiukkaset, jotka voivat ottaa harppauksen eteenpäin tietojen tallennuslaitteiden kehittämisessä ja laajentaa merkittävästi robotti- ja miehittämättömien järjestelmien "aivoja". Teknologinen potentiaali, joka saavutetaan käyttämällä erityisiä 10–20 nanometrin nanohiukkasia, on 400 gigatavua neliösenttimetriä kohti.
Huolimatta monien hankkeiden ja tutkimusten nykyisestä taloudellisesta epämiellyttävyydestä, johtavien ulkomaiden sotilasjohto harjoittaa määrätietoista ja pitkäaikaista politiikkaa kehittääkseen lupaavia robotti- ja miehittämättömiä aseita aseelliseen sodankäyntiin, toivoen paitsi henkilöstön säilyttämistä, että kaikki taistelu- ja tukitehtävät ovat turvallisempia, mutta kehitetään pitkällä aikavälillä innovatiivisia ja tehokkaita keinoja kansallisen turvallisuuden takaamiseksi, terrorismin ja sääntöjenvastaisten uhkien torjumiseksi sekä nykyaikaisten ja tulevien operaatioiden tehokasta toteuttamista.
