ХХІ ғасырдың даму тенденциясы: жаңа технологиялардан инновациялық қарулы күштерге дейін
Ұлыбританияда олар теңіздегі ұшқышсыз жүйелерді қалайды.
2005 жылы АҚШ Қорғаныс министрлігі Конгрестің қысымымен қаза тапқан әскери қызметшілердің отбасыларына өтемақы төлемдерін айтарлықтай ұлғайтты. Дәл сол жылы ұшқышсыз ұшу аппараттарын (ҰҚА) дамытуға жұмсалатын шығынның бірінші шыңы атап өтілді. 2009 жылдың сәуір айының басында Барак Обама БАҚ өкілдерінің Ирак пен Ауғанстанда қаза тапқан әскери қызметшілерді жерлеуге қатысуына 18 жылдық тыйым салуды алып тастады. Ал 2010 жылдың басында WinterGreen зерттеу орталығы осындай қару -жарақ нарығының едәуір өсуі (9,8 миллиард долларға дейін) болжамы бар ұшқышсыз және роботтандырылған әскери техниканың жағдайы мен даму перспективалары туралы зерттеу есебін жариялады.
Қазіргі уақытта әлемнің барлық дамыған елдері дерлік ұшқышсыз және роботтандырылған құралдарды жасаумен айналысады, бірақ АҚШ -тың жоспарлары шын мәнінде өршіл. Пентагон 2010 жылға қарай қарсыластың аумағының тереңдігіне ұшқышсыз соққы беруге арналған барлық жауынгерлік ұшақтардың үштен бірін жасайды деп күтеді, ал 2015 жылға қарай жердегі жауынгерлік техниканың үштен бірі роботтандырылады. АҚШ армиясының арманы - толықтай автономды роботтық құрамалар құру.
ӘУЕ КҮШТЕРІ
АҚШ Әуе күштерінде ұшқышсыз ұшу аппараттарын қолдану туралы алғашқы ескертулердің бірі өткен ғасырдың 40 -жылдарынан бастау алады. Содан кейін, 1946-1948 жылдар аралығында АҚШ Әскери-әуе күштері мен Әскери-теңіз күштері қашықтықтан басқарылатын В-17 және Ф-6Ф ұшақтарын «лас» міндеттерді орындау үшін қолданды-радиоактивті жағдай туралы мәліметтерді жинау үшін ядролық жарылыстар арқылы ұшу. жер. 20 ғасырдың соңына қарай ықтимал шығындарды азайтуға және тапсырмалардың құпиялылығын арттыруға болатын ұшқышсыз жүйелер мен кешендерді қолдануды ұлғайту мотивациясы айтарлықтай өсті.
Сонымен, 1990-1999 жылдар аралығында Пентагон ұшқышсыз жүйелерді жасауға және сатып алуға 3 миллиард доллардан астам қаражат жұмсады. Ал 2001 жылғы 11 қыркүйектегі лаңкестік әрекеттен кейін ұшқышсыз жүйелердің құны бірнеше есе өсті. 2003 қаржы жылы АҚШ тарихындағы бірінші жыл болды, ол ұшу аппараттарының шығындары 1 миллиард доллардан асты, ал 2005 жылы шығыстар тағы 1 миллиард долларға өсті.
Басқа елдер де АҚШ -тың соңынан қалмауға тырысады. Қазіргі уақытта әлемнің 41 елімен 80 -ден астам ұшқышсыз ұшу аппараты қызмет етеді, 32 мемлекеттің өзі 250 -ден астам әр түрлі үлгідегі ұшқышсыз ұшқыш аппараттарын шығарады және сатуға ұсынады. Америкалық сарапшылардың пікірінше, экспортталатын ұшқышсыз басқару аппараттарының өндірісі өздерінің әскери-өнеркәсіптік кешенін сақтауға мүмкіндік береді, олардың қарулы күштері үшін сатып алынатын ұшқышсыз ұшу аппараттарының құнын төмендетеді, сонымен қатар трансұлттық операциялар мүддесі үшін жабдықтар мен жабдықтардың үйлесімділігін қамтамасыз етеді.
ЖЕРДЕГІ КЕСІПТЕР
Қарсыластың инфрақұрылымы мен күштерін жоюға арналған ауқымды әуе және зымырандық соққыларға келетін болсақ, олар негізінен бірнеше рет өңделген, бірақ жер үсті құрамалары іске қосылғанда, жеке құрам арасындағы шығын бірнеше мың адамға жетуі мүмкін. Бірінші дүниежүзілік соғыста американдықтар 53 513 адамынан айырылды, Екінші дүниежүзілік соғыста - 405 399 адам, Кореяда - 36 916, Вьетнамда - 58 184, Ливанда - 263, Гренадада - 19, бірінші шығанағы соғысы 383 адамның өмірін қиды. Американдық әскери қызметкерлер, Сомалиде - 43 адам. АҚШ Қарулы Күштерінің жеке құрамының Ирактағы операциялардағы шығындары 4000 адамнан асып кетті, ал Ауғанстанда - 1000 адам.
Үміт қайтадан роботтарға келеді, олардың саны қақтығыс аймақтарында тұрақты түрде өсуде: 2004 жылы 163 бірліктен 2006 жылы 4000 -ға дейін. Қазіргі уақытта Ирак пен Ауғанстанда әр түрлі мақсаттағы 5 мыңнан астам роботтық техника тартылған. Сонымен қатар, егер «Ирак бостандығы» және «Тұрақты бостандық» операцияларының басында құрлықтағы күштерде ұшқышсыз ұшу аппараттарының едәуір өсуі байқалса, енді жерді пайдалануда да осындай тенденция байқалады. -роботтық құралдар.
Қазіргі уақытта қызмет ететін жердегі роботтардың көпшілігі миналарды, миналарды, қолдан жасалған жарылғыш құрылғыларды іздеуге және табуға, сондай -ақ оларды тазартуға арналғанына қарамастан, құрлық әскерлерінің қолбасшылығы стационарлық және жылжымалы кедергілерді өздігінен айналып өте алатын алғашқы роботтарды алады деп күтеді., сондай -ақ 300 метрге дейінгі қашықтықта зиянкестерді анықтайды.
Алғашқы жауынгерлік роботтар - арнайы қаруды бақылаудың тікелей әрекеттік жүйесі (SWORDS) - қазірдің өзінде 3 -ші атқыштар дивизиясымен қызметке кірісуде. Мергенді анықтай алатын роботтың прототипі де жасалды. REDOWL (Robots Enhanced Detection Outpost With Laser) деп аталатын жүйе лазерлік диапазоннан, дыбысты анықтайтын қондырғыдан, термобейнерлерден, GPS қабылдағыштан және төрт дербес бейнекамерадан тұрады. Атылған дыбыс арқылы робот 94%ықтималдылықпен мергеннің орналасқан жерін анықтай алады. Барлық жүйенің салмағы шамамен 3 кг.
Бұл ретте, соңғы уақытқа дейін АҚШ-тың құрлық әскерлерінің техникасы мен қаруын жаңғыртудың ауқымды бағдарламасының бөлігі болған Future Combat System (FCS) бағдарламасы аясында негізгі роботтық құралдар әзірленді. Бағдарлама аясында әзірлеу жүргізілді:
- барлаудың сигнализация құрылғылары;
- автономды зымырандық -барлау және соққы жүйелері;
- ұшқышсыз ұшу аппараттары;
- барлау мен патрульдеу, соққы мен шабуыл, қашықтықтан басқарылатын портативті, сонымен қатар жеңіл қашықтықтан басқарылатын инженерлік -логистикалық көлік құралдары.
FCS бағдарламасы жабылғанына қарамастан, жаңа бригадалық жауынгерлік топты модернизациялау бағдарламасы аясында басқару мен байланыс жүйелерін, сонымен қатар роботты және ұшқышсыз техниканың көп бөлігін қоса алғанда, жаңашыл қарудың дамуы сақталды. Ақпан айының соңында Boeing корпорациясымен 138 миллиард долларлық келісімшарт жасалып, эксперименттік үлгілердің партиясын әзірледі.
Басқа елдерде жердегі роботтандырылған жүйелер мен кешендердің дамуы қарқынды жүріп жатыр. Бұл үшін, мысалы, Канадада, Германияда, Австралияда негізгі интеграцияланған интеллект жүйесін, командалық-басқару жүйесін, жаңа платформаларды, жасанды интеллект элементтерін құруға, адам-машина интерфейсінің эргономикасын жақсартуға басты назар аударылады. Франция өзара әрекеттестікті ұйымдастыру жүйелерін, қирату құралдарын, автономияны ұлғайту бойынша күш -жігерін арттыруда, Ұлыбритания арнайы навигациялық жүйелерді, жердегі кешендердің қозғалғыштығын және т.б.
Әскери -теңіз күштері
Әскери -теңіз күштері Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін дереу басталған, адам тұрмайтын теңіз көліктерін қолдану назардан тыс қалмады. 1946 жылы Бикини Атоллында операция кезінде қашықтан басқарылатын қайықтар ядролық сынақтардан кейін бірден су үлгілерін жинады. 1960 жылдардың аяғында сегіз цилиндрлі қозғалтқышпен жабдықталған жеті метрлік қайықтарда минаны тазартуға арналған қашықтан басқару құралдары орнатылды. Бұл қайықтардың бір бөлігі Оңтүстік Сайгондағы Нха Бе портында орналасқан 113 -ші мина тасушы дивизиясына тағайындалды.
Кейінірек, 1997 жылдың қаңтары мен ақпанында, қашықтан аң аулау операциялық прототипі (RMOP) Парсы шығанағында он екі күндік минадан қорғаныс жаттығуларына қатысты. 2003 жылы «Ирак бостандығы» операциясы кезінде әр түрлі мәселелерді шешу үшін ұшқышсыз су асты көліктері қолданылды, кейінірек АҚШ Қорғаныс министрлігі сол Парсы шығанағындағы озық қару -жарақ пен техниканың техникалық мүмкіндіктерін көрсету бағдарламасы аясында эксперименттер жүргізілді. барлау үшін SPARTAN аппараты мен URO «Gettysburg» крейсерін бірлесіп қолдану туралы.
Қазіргі уақытта ұшқышсыз кемелердің негізгі міндеттеріне мыналар жатады:
- әуе кемелерінің соққы беруші топтары (АУГ), порттар, теңіз базалары және т.б. жұмыс істейтін аймақтарда минаға қарсы соғыс. Мұндай аумақтың ауданы 180-ден 1800 шаршы метрге дейін өзгеруі мүмкін. км;
- су асты қайықтарына қарсы қорғаныс, оның ішінде порттар мен базалардан шығуды бақылау, орналастыру аймақтарында әуе кемесі мен соққы топтарын қорғауды қамтамасыз ету міндеттері.
Су асты қайықтарына қарсы қорғаныс міндеттерін шешу кезінде алты автономды теңіз көлігі 36х54 км аумақта жұмыс істейтін АУГ қауіпсіз орналастыруды қамтамасыз етуге қабілетті. Сонымен бірге 9 км қашықтықтағы гидроакустикалық станцияларды қаруландыру АУГ айналасында 18 км буферлік аймақты қамтамасыз етеді;
- теңіз базасын және онымен байланысты инфрақұрылымды барлық ықтимал қауіптерден, оның ішінде террористік шабуыл қаупінен қорғауды қамтамасыз ететін теңіздегі қауіпсіздікті қамтамасыз ету;
- теңіз операцияларына қатысу;
- арнайы операциялық күштердің (МТР) әрекетін қамтамасыз ету;
- электронды соғыс және т.
Барлық мәселелерді шешу үшін қашықтан басқарылатын, жартылай автономды немесе автономды теңіз бетіндегі автокөліктердің әр түрін қолдануға болады. Автономия дәрежесінен басқа, АҚШ Әскери -теңіз күштері көлемі мен қолданылуы бойынша жіктеуді қолданады, бұл барлық дамыған құралдарды төрт классқа жүйелеуге мүмкіндік береді:
X-Class-бұл MTR операцияларын қамтамасыз етуге және аумақты оқшаулауға арналған шағын (3 метрге дейін) ұшқышсыз теңіз көлігі. Мұндай құрылғы кеме тобының әрекетін қолдау үшін барлауды жүргізуге қабілетті және қатаң қаңқасы бар 11 метрлік үрлемелі қайықтардан да ұшырылуы мүмкін;
Харбор класы - бұл класстың құрылғылары қатаң қаңқасы бар стандартты 7 метрлік қайықтың негізінде әзірленген және теңіз қауіпсіздігін қамтамасыз ету мен барлау жұмыстарын жүргізу міндеттерін орындауға арналған, сонымен қатар құрылғы әр түрлі өлім құралдарымен жабдықталуы мүмкін. және өлімге әкелмейтін әсерлер. Жылдамдық 35 тораптан асады, ал автономия - 12 сағат;
Snorkeler класы-бұл 7 метрлік жартылай су асты автокөлігі, ол минаға қарсы шараларға, сүңгуір қайықтарға қарсы операцияларға, сондай-ақ Әскери-теңіз күштерінің арнайы операциялық күштерінің әрекетін қолдауға арналған. Көлік жылдамдығы 15 түйінге жетеді, автономия - 24 сағат;
Флот класы-бұл миналық операцияға, сүңгуір қайыққа қарсы қорғаныс пен теңіз операцияларына арналған 11 метрлік қатаң корпус. Көліктің жылдамдығы 32 -ден 35 түйінге дейін өзгереді, автономия 48 сағатты құрайды.
Сондай -ақ, су астындағы ұшқышсыз көліктер төрт класта жүйеленген (кестені қараңыз).
АҚШ Әскери -теңіз күштері үшін теңізде адам тұрмайтын көліктерді әзірлеу мен қабылдау қажеттілігі Әскери -теңіз күштерінің де, жалпы қарулы күштердің де бірқатар ресми құжаттарымен анықталған. Бұл Sea Power 21 (2002), Төртжылдық қорғаныс шолуы (2006), Ұлттық теңіз қауіпсіздігі стратегиясы (2005), Ұлттық әскери стратегия »(АҚШ -тың Ұлттық қорғаныс стратегиясы, 2005) және т.б.
ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ШЕШІМДЕР
Жауынгерлік робот SWORDS ұрыс алаңында кілемнен түсуге дайын.
Ұшқышсыз авиация, мысалы, басқа робототехника автопилоттың, инерциялық навигациялық жүйенің пайда болуымен байланысты көптеген техникалық шешімдердің арқасында мүмкін болды. Сонымен қатар, кабинада ұшқыштың болмауының орнын толтыруға мүмкіндік беретін және шын мәнінде ұшқышсыз ұшу аппараттарының ұшуына мүмкіндік беретін негізгі технологиялар микропроцессорлық жабдықтар мен байланыс құралдарын жасау технологиялары болып табылады. Технологиялардың екі түрі де азаматтық саладан - компьютерлік индустриядан келді, бұл ұшқышсыз басқару аппараттарына, сымсыз байланыс пен деректерді жіберу жүйелеріне арналған заманауи микропроцессорларды, сондай -ақ ақпаратты қысу мен қорғаудың арнайы әдістерін қолдануға мүмкіндік берді. Мұндай технологияларға ие болу-бұл ұшқышсыз ұшу аппараттарына ғана емес, сонымен қатар жердегі роботтық жабдықтар мен автономды теңіз көліктеріне де қажетті дербестікті қамтамасыз етудегі табыстың кілті.
Оксфорд университетінің қызметкерлері ұсынған нақты жіктеуді қолдана отырып, перспективалы роботтардың «қабілеттерін» төрт классқа (буынға) жүйелеуге болады:
- Бірінші буындағы әмбебап роботтардың процессорларының жылдамдығы секундына үш мың миллион нұсқаулық (MIPS) және кесіртке деңгейіне сәйкес келеді. Мұндай роботтардың басты ерекшелігі - алдын ала бағдарламаланған бір ғана тапсырманы қабылдау және орындау мүмкіндігі;
- екінші буын роботтарының ерекшелігі (тышқан деңгейі) - бейімделгіш мінез -құлық, яғни тапсырмаларды орындау барысында тікелей үйрену;
- Үшінші буын роботтарының процессорларының жылдамдығы 10 миллион MIPS -ке жетеді, бұл маймыл деңгейіне сәйкес келеді. Мұндай роботтардың ерекшелігі - тапсырма мен жаттығуды алу үшін тек көрсету немесе түсіндіру қажет;
- роботтардың төртінші буыны адам деңгейіне сәйкес келуі керек, яғни ол ойлана алады және тәуелсіз шешім қабылдай алады.
Ұшқышсыз ұшу аппараттарының автономия дәрежесін жіктеуге 10 деңгейлі күрделі тәсіл бар. Бірқатар айырмашылықтарға қарамастан, MIPS критерийі ұсынылған тәсілдерде өзгеріссіз қалады, соған сәйкес жіктеу жүргізіледі.
Дамыған елдерде микроэлектрониканың қазіргі жағдайы адамның минималды қатысуынсыз толыққанды міндеттерді орындау үшін ұшқышсыз басқару аппараттарын қолдануға мүмкіндік береді. Бірақ түпкі мақсат-шешім қабылдау жылдамдығы, есте сақтау қабілеті мен дұрыс әрекет алгоритмі бойынша пилотты сол мүмкіндіктері бар виртуалды көшірмесімен толық ауыстыру.
Америкалық сарапшылар егер біз адамның мүмкіндіктерін компьютердің мүмкіндіктерімен салыстыруға тырысатын болсақ, онда мұндай компьютер 100 трлн. секундына операциялар және жеткілікті жедел жады бар. Қазіргі уақытта микропроцессорлық технологияның мүмкіндіктері 10 есе аз. Ал 2015 жылға қарай ғана дамыған елдер қажетті деңгейге жете алады. Бұл жағдайда дамыған процессорлардың миниатюризациясы үлкен маңызға ие.
Бүгінгі таңда кремнийлі жартылай өткізгішті процессорлардың минималды мөлшері ультракүлгін литографияға негізделген өндіріс технологияларымен шектелген. АҚШ Қорғаныс министрінің кеңсесінің есебіне сәйкес, бұл шектеулер 0,1 микронға 2015–2020 жылдарға дейін жетеді.
Сонымен қатар, коммутаторлар мен молекулалық процессорларды құру үшін оптикалық, биохимиялық, кванттық технологияларды қолдану ультракүлгін литографияға балама бола алады. Олардың пікірінше, кванттық интерференциялық әдістерді қолдана отырып жасалған процессорлар есептеу жылдамдығын мың есе, ал нанотехнологияны миллион есе арттыра алады.
Сонымен қатар пилотсыз және роботты құралдарды табысты қолданудың маңызды элементтері болып табылатын перспективалы байланыс пен деректерді беру құралдарына да үлкен назар аударылады. Және бұл өз кезегінде кез келген елдің қарулы күштерін тиімді реформалаудың және әскери істерде технологиялық революцияны жүзеге асырудың маңызды шарты болып табылады.
АҚШ әскери қолбасшылығының роботтық активтерді орналастыру жоспары керемет. Сонымен қатар, Пентагонның ең батыл өкілдері ұйықтап, американдықтардың «демократиясын» әлемнің кез келген жеріне экспорттайтын роботтардың табындары соғыспен қалай күресетінін көреді, ал американдықтардың өздері үйде тыныш отырады. Әрине, роботтар қазірдің өзінде ең қауіпті міндеттерді шешуде, ал техникалық прогресс бір орында тұрмайды. Бірақ жауынгерлік операцияларды дербес жүргізуге қабілетті толық роботтандырылған жауынгерлік құрамаларды құру мүмкіндігі туралы айту әлі ерте.
Дегенмен, туындайтын мәселелерді шешу үшін ең заманауи технологиялар қолданылады:
-ұшқышсыз ұшу аппараттары корпустары мен басқа роботтық жабдықтар үшін жасырын сипаттамалары жоғарылаған өте жеңіл, өте берік, серпімді материалдарды жасауда қолданылатын трансгендік биополимерлер;
- ұшқышсыз басқарылатын қондырғылардың электронды жүйелерінде қолданылатын көміртекті нанотүтіктер. Сонымен қатар, электрөткізгіш полимерлі нанобөлшектердің жабындылары олардың негізінде роботтар мен басқа қаруларға арналған динамикалық камуфляж жүйесін жасауға мүмкіндік береді;
- микроэлектрондық және микромеханикалық элементтерді біріктіретін микроэлектромеханикалық жүйелер;
- роботты жабдықтың шуын төмендететін сутегі қозғалтқыштары;
- сыртқы әсерлер әсерінен пішінін өзгертетін (немесе белгілі бір функцияны орындайтын) «ақылды материалдар». Мысалы, ұшқышсыз ұшу аппараттары үшін DARPA зерттеу және ғылыми бағдарламалар дирекциясы ұшу режиміне байланысты ауыспалы қанат тұжырымдамасын әзірлеу бойынша эксперимент жүргізуде, бұл қазіргі уақытта гидравликалық домкраторлар мен сорғыларды пайдалануды жою арқылы ұшқышсыз ұшақтың салмағын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. басқарылатын ұшақтарға орнатылған;
- магнитті нанобөлшектер, ақпаратты сақтайтын құрылғыларды дамытуда, роботты және ұшқышсыз жүйелердің «миын» айтарлықтай кеңейте отырып, ілгерілеуді қамтамасыз етуге қабілетті. 10-20 нанометрлік арнайы нанобөлшектерді қолдану арқылы қол жеткізілетін технологиялық потенциал шаршы сантиметрге 400 гигабит құрайды.
Көптеген жобалар мен зерттеулердің қазіргі экономикалық тартымды еместігіне қарамастан, жетекші шет елдердің әскери басшылығы қарулы соғысқа перспективалы роботты және ұшқышсыз қару-жарақтарды әзірлеуде мақсатты, ұзақ мерзімді саясат жүргізеді, тек кадрларды сақтап қалуға ғана емес, барлығын жасауға тырысады. жауынгерлік және қолдау міндеттерін неғұрлым қауіпсіз, бірақ және ұзақ мерзімді перспективада ұлттық қауіпсіздікті қамтамасыз етудің, терроризм мен тұрақты емес қатерлерге қарсы тұрудың, сонымен қатар қазіргі заманғы және болашақ операцияларды тиімді жүргізудің инновациялық және тиімді құралдарын әзірлеу.
