Armia amerykańska przygotowuje flotę nowych eksperymentalnych zdalnie sterowanych pojazdów (ROV) do serii ćwiczeń w ciągu najbliższych kilku lat. Ich celem jest ocena poziomu skuteczności takich systemów, co pozwoliłoby armii na rozpoczęcie nowego procesu rozwoju i zaopatrzenia w celu oficjalnego przyjęcia zrobotyzowanych wozów bojowych (RBM) do zaopatrzenia.
Dowódcy armii są optymistycznie nastawieni do potencjału kombinacji czujników i broni wyposażonej w SAM i niezawodną sieć komunikacyjną i są gotowi przemyśleć taktykę, metody i metody prowadzenia wojny.
Rewolucja robotów
„Roboty mają potencjał, aby zrewolucjonizować sposób prowadzenia naziemnych operacji bojowych” – powiedział Ross Kofman, szef kompleksu NGCV CFT (zespołu wielozadaniowego pojazdów bojowych nowej generacji). „Poza tym, że zwiększą siłę ognia zdemontowanego patrolu próbującego zrzucić wroga z pozycji, czy prowadzącego zwiad RCB, wydaje nam się, że takie pojazdy dadzą dowódcom więcej czasu i przestrzeni na podejmowanie decyzji i zmniejszą zagrożenia dla żołnierzy."
Armia uruchomiła program Robotic Combat Vehicle (RCV), który bada sposoby integracji bezzałogowych pojazdów bojowych z siłami naziemnymi.
Celem jest określenie zapotrzebowania na możliwości robotyki w serii wirtualnych i rzeczywistych eksperymentów, tak aby oficjalny program rozwoju i zakupu lekkich i średnich wariantów mógł zostać uruchomiony do 2023 roku, a następnie przyjąć model czołgu ciężkiego.
Armia zwiększy inwestycje w projekt BSR w ciągu najbliższych pięciu lat o 80%, z 420 milionów dolarów w planie pięcioletnim, który rozpoczął się w 2020 r., do 758 milionów dolarów w planie długoterminowym zawartym we wniosku budżetowym na 2021 r.
Inwestując nowe technologie w postaci prototypów w ręce żołnierzy i ściśle współpracując z przemysłem, armia planuje opracować zasady użycia bojowego i doktrynę współdziałania robotów z personelem, a właściwie teorię wspólnych działań zamieszkałych i niezamieszkane platformy. Armia ma nadzieję, że projekt pozwoli zidentyfikować nowe metody prowadzenia wojny, ocenić ograniczenia i zalety nowych technologii RBM oraz być może rozpocząć produkcję nowej klasy wozów bojowych.
Fantastyczna Czwórka
RBM to jeden z czterech głównych projektów w portfolio złożonej grupy, w skład której wchodzą również: opcjonalny opcjonalny załogowy wóz bojowy, który zastąpi Bradley BMP; projekt czołgu lekkiego Mobile Protected Firepower (MPF) dla jednostek piechoty; oraz uniwersalny pojazd opancerzony Armored Multi-Purpose Vehicle, mający zastąpić transporter opancerzony M113.
Armia, decydując się na wstępny zestaw wymagań, widzi obecnie zapotrzebowanie na trzy wersje BSR - lekką, średnią i ciężką. „Wierzę, że armia poważnie podchodzi do eksperymentowania z tą klasą pojazdów. Teoretycznie znamy nasze wymagania, ale nie poznamy ich w praktyce, dopóki nie wciągniemy wszystkich tych systemów do rzeczywistych warunków”- powiedział major Corey Wallace, kierownik projektu BSR w zintegrowanej grupie.
Lekka platforma RCV-Light (L) powinna być wyposażona głównie w czujniki zdolne do koordynacji z innymi systemami uzbrojenia w celu przekonywania trafienia ognia na cele. „Wojsko chce uzyskać małą, jednorazową platformę, która może wykonać manewr ze względną przewagą, szybko dostarczyć dowódcy informacji o sytuacji i umożliwić mu użycie całej odpowiedniej broni na wybranych celach” – powiedział Wallace.
Większa średnia platforma RCV-Medium (M) jest postrzegana jako tania platforma, która wymaga minimalnej konserwacji.
„Lepiej, żeby nie zginęła, ale jeśli powinna umrzeć, niech tak będzie, lepiej, żeby zginął robot niż żołnierz. Samochód jest trochę bardziej niezawodny; jego uzbrojenie musi być zdolne do rażenia średnio opancerzonych zagrożeń. Oznacza to, że lekka platforma działa na siłę roboczą i pojazdy nieopancerzone, podczas gdy platforma środkowa ma większą siłę ognia i może poradzić sobie z zagrożeniami, takimi jak transportery opancerzone.
Armia wyobraża sobie RCV-M jako platformę bezpośredniego ognia o większej mocy i większej objętości dla modułowych ładunków docelowych. Platformy obu klas będą miały wspólne podwozie, dzięki czemu dowódca będzie miał możliwość skonfigurowania RBM na potrzeby konkretnego zadania. „Platforma RCV-Heavy (H) ma dać żołnierzom to, czego potrzebują” – powiedział Wallace. - Ma taką samą siłę ognia jak załogowy pojazd opancerzony. Będzie manewrował w parze z czołgiem załogowym lub transporterem opancerzonym i zapewni decydującą siłę ognia z punktu obserwacyjnego.”
Zależny związek
Program BSR w pełni wykorzysta grunt zdobyty przez dziesięciolecia pracy naukowo-technicznej wojskowych specjalistów w dziedzinie robotów naziemnych, ale armia nie poszukuje w pełni autonomicznych systemów. „Nigdy nie będą całkowicie autonomiczne” – powiedział Wallace. - Pełna autonomia oznacza, że ludzie w ogóle nie są potrzebni. W pętli sterowania zawsze znajdzie się osoba, w dowolnym momencie, zwłaszcza jeśli chodzi o wyposażenie RBM w możliwość strzelania do celów. Robot nigdy nie będzie mógł sobie pozwolić na walkę, na użycie swojej broni i sprzętu ochronnego.
Jednak nowe systemy będą mogły się bronić niezależnie od działań operatora. RBM będą na przykład w stanie przechwytywać atakujące RPG za pomocą ich aktywnych systemów obronnych.
„Stawiamy na rozszerzoną telekontrolę, co oznacza, że RBM jest w rzeczywistości platformą zdalnie sterowaną. Ale ma dodatkowe możliwości, na przykład bardzo ograniczoną nawigację według współrzędnych pośrednich, bardzo ograniczony system wykrywania i omijania przeszkód.”
Armia zdefiniowała „Plan Kampanii BSR”, który wymaga trzech głównych eksperymentów w świecie rzeczywistym (każdy poprzedzony parą eksperymentów wirtualnych) w celu udoskonalenia planów dotyczących maszyn robotycznych.
Plan podzielony jest na trzy fazy, w których stopniowo rosną trudności w manewrowaniu pojazdami i żołnierzami przy jednoczesnym zwiększeniu możliwości prototypowych platform.
Podczas jego wdrażania wykorzystano szereg nowych technologii w celu przyjęcia dużych zdalnie sterowanych platform do służby w siłach lądowych. Pierwszym z nich jest głęboko zmodernizowany Bradley BMP, oznaczony jako MET-D (Mission Enabler Technology-Demonstrator – demonstrator technologii, który może pomóc w zadaniu). Te bojowe wozy piechoty staną się platformami bazowymi dla żołnierzy kontrolujących bezzałogowe pojazdy bojowe.
Program MET-D, prowadzony przez Detroit Arsenal Ground Vehicles Center, jest finansowany przez Army Advanced Projects Agency. Prototypy są wyposażone w najnowocześniejsze podsystemy, w tym system kamer obwodowych, ulepszone fotele załogi z ekranami dotykowymi oraz zdalnie sterowaną wieżę z działkiem 25 mm.
Te pojazdy opancerzone zapewniają ochronę miejsc pracy operatorów obsługujących platformy BSR. Ponadto armia zamierza wykorzystać MET-D jako stanowisko testowe do eksperymentowania z nowymi technologiami, w szczególności do promowania projektów tworzonych w rządowych laboratoriach lub przemyśle, czyli obiecujących funkcjonalnych prototypów, które mogą przyspieszyć wdrażanie tych technologii. Dodatkowo mogłyby w tym pomóc informacje od żołnierzy biorących udział w eksperymentach, uzasadniające potrzebę, a także określające kierunki dalszego doskonalenia projektów.
Etap układu
W pierwszym etapie projektu RBM armia zintegrowała zdalne sterowanie z BTRM 113, przekształcając je w działające modele RBM do wstępnych eksperymentów. „Faza 1 potwierdzi koncepcję współpracy między platformami zamieszkałymi i niezamieszkanymi” – powiedział Wallace. „Celem jest rozpoczęcie opracowywania podstawowych taktyk, metod i metod walki, które armia będzie stosować po zaadoptowaniu zrobotyzowanych maszyn, a także dalsze rozwijanie i potwierdzanie koncepcji wojny robotów”.
Na początku 2020 roku, jeszcze przed wybuchem koronawirusa, armia zaplanowała miesięczny eksperyment w Fort Carson w marcu i kwietniu z udziałem plutonu z 4. Dywizji Piechoty, dostarczając swoim żołnierzom dwie manekiny MET-D i cztery BSR manekiny oparte na M113. Wiosną eksperyment odłożono na czas nieokreślony.
Te specjalnie zmodyfikowane pojazdy M113 są wyposażone w zdalnie sterowany system uzbrojenia, w tym wieżę Picatinny Lightweight Remote Weapon Station oraz elektryczny karabin maszynowy kal. 7,62 mm.
Dwa z czterech BSR są wyposażone w zaawansowane narzędzia orientacji sytuacyjnej, w tym system wykrywania i rozpoznawania celów, a także zaawansowany system nadzoru dalekiego zasięgu trzeciej generacji. Dodatkowo te dwa pojazdy będą wyposażone w system wykrywania pożaru wroga oraz zestaw kamer sygnalizacji sytuacyjnej. Program przewiduje przeprowadzenie wstępnych manewrów bezzałogowych z prowadzeniem przez żołnierzy makiet RBM za pomocą telekontroli z ciągłym monitoringiem pojazdów.
Eksperyment fazy 1 skupi się na misjach rozpoznawczych, aby zademonstrować podstawowe wykrywanie i unikanie przeszkód przy prędkości 32 km/h na drodze i ponad 16 km/h poza drogą. Planowany jest ruch na drogach utwardzonych, drogach gruntowych oraz kontrola półautonomiczna na terenach otwartych. Oczekuje się również, że będzie działać z RBM w warunkach lekkiego zapylenia, podczas deszczu, śniegu i mgły.
Każda platforma MET-D będzie początkowo wyposażona w cztery stanowiska sterowania RBM – dwie do sterowania ruchem i dwie do sterowania uzbrojeniem. Zmodyfikowany pojazd Bradley zostanie również zmodyfikowany pod kątem sterowania przewodowego, elektronicznego zestawu sterowania oraz laserowego wykrywania i zestawu odległości do opcjonalnych operacji załogi. Ponadto armia planuje eksperymentować z wyświetlaczami montowanymi na hełmie podczas jazdy z zamkniętymi włazami.
Planowane zadania obejmują rozpoznanie trasy i obszaru, badanie przeszkód i osłonę. W końcowej części eksperymentu makiety MET-D i BSR powinny zademonstrować „przyszły scenariusz”, który obejmuje zdecentralizowane planowanie i wykonywanie zadań, jazdę z zamkniętymi włazami z dwuosobową załogą oraz ocenę manewrów z maksymalnym Długość kabla sterującego BSR.
Ponadto, ta ostatnia faza oceni, w jaki sposób jednostki BSR działają z najnowszą technologią i taktyką we współczesnej wojnie, w tym agresywnymi nisko latającymi dronami, elektronicznymi środkami zaradczymi, precyzyjnym celowaniem i zarządzaniem sygnaturą.
„W pierwszej kolejności staramy się rozwiązać proste problemy” - powiedział Wallace. „A potem poruszaj się po spirali: doświadczenie, które otrzymaliśmy w poprzednim eksperymencie, wbudowuje się w następny eksperyment”.
Kampania Wiosenna
Armia rozpocznie wówczas prace w ramach Fazy 2, zaplanowanej na wiosnę 2022 roku, w której eksperyment rozszerzy się z demonstracji na poziomie plutonu na demonstrację na poziomie firmy.
„Oczekuje się, że ta faza dostarczy materiału do przemyśleń na temat szerszego zastosowania BSR. Wiemy, że możemy przenieść doświadczenie zdobyte z firmą na brygadę.”
Wydarzenie 2022 będzie miało na celu poszerzenie kooperacyjnego działania platform zamieszkałych i niezamieszkanych, a także zwiększenie autonomicznych możliwości platform robotycznych. Eksperyment 2022 obejmie sześć platform MET-D, które będą sterować tuzinem BSR.
„Jesteśmy teraz w trakcie tworzenia tych dodatkowych MET-D. Przyglądamy się kilku dodatkowym technologiom… Zastanawiamy się, jak będzie wyglądał ten eksperyment.”
W eksperymencie Fazy 2 zmieni się zestaw zadań, rozpoznanie ustąpi miejsca organizacji działań ofensywnych i defensywnych, w tym demonstracji wykonywania przejść od razu przy użyciu określonego typu zdolności robota - albo rozminowywania za pomocą małej platformy robota, albo specjalny pojazd opancerzony do wykonywania przepustek. W ramach eksperymentu planowane jest również przeprowadzenie zdalnego rozpoznania chemicznego za pomocą czujników zainstalowanych na jednej z platform robotycznych.
„Oczyszczanie przejść i poszukiwanie trucizn to dwa z najniebezpieczniejszych zadań wykonywanych przez naszych żołnierzy” – powiedział Wallace, dodając, że całkowite prześwit jest jednym z najbardziej ryzykownych i trudnych manewrów, jakie mogą wykonać siły zmechanizowane.
Szybkie prototypowanie
W styczniu 2020 r., po zapytaniu ofertowym przedsiębiorstw przemysłowych o przyspieszoną dostawę wariantów BSR do fazy 2, armia wybrała QinetiQ North America do wykonania czterech prototypów RCV-L, a Textron do wykonania czterech prototypów RCV-M.
Platforma RCV-L jest oparta na Pratt Miller Defence Expeditionary Modular Autonomous Vehicle (EMAV), pierwotnie stworzonym dla Marine Corps Combat Laboratory. Wariant RCV-L to połączenie podwozia EMAV Pratta Millera i systemów sterowania QinetiQ. Firma zwraca uwagę, że ta sprawdzona platforma ma dobre właściwości, w wyniku czego ryzyko przekroczenia harmonogramu dostaw i uzyskania niezadowalających parametrów jest poważnie zmniejszone.
„EMAV oferuje unikalne połączenie sprawdzonej dojrzałości technologicznej i wysokiej wydajności. Nasz państwowy klient otrzymuje platformę, z której może korzystać nie tylko w kolejnych eksperymentach, ale też śmiało ją adoptować”, – wyjaśnił przedstawiciel QinetiQ.
Rzecznik Pratt Miller Defense dodał, że „nie ma wątpliwości, że EMAV przekroczy oczekiwania eksperymentalnej grupy armii amerykańskiej. Corpus Labs niezależnie eksperymentowało z EMAV przez ostatnie dwa lata, a wyniki były fenomenalne. Naszym głównym celem jest zapewnienie armii amerykańskiej sprawdzonej platformy do eksperymentowania bez martwienia się o możliwości zintegrowanych z nią technologii.”
Ze swojej strony Textron nawiązał współpracę z małym producentem pojazdów gąsienicowych Howe & Howe Technologies, a także FLIR Systems, aby zaoferować armii wariant RCV-M oparty na pojeździe Ripsaw M5. Firma nazywa to „platformą robotyczną piątej generacji, która łączy w sobie zbroję do układania w stosy, niezawodne zawieszenie i napędy mocy, które pozwalają rozwiązywać różnorodne zadania”.
Chociaż te dwa kontrakty dają zwycięzcom możliwość pomocy armii w formułowaniu wymagań dla BSR, sprawa raczej nie będzie ograniczona do nich. „Nie sądzę, że to koniec zawodów. Mamy również umowy na prototypy i próbki demonstracyjne do testów”- powiedział Wallace. Zaznaczył, że innowacyjne działania w innych rodzajach sił zbrojnych mogą wpłynąć na przyszłe plany armii. Na przykład jest to program Marines' Rogue Fires, w którym system rakiet artyleryjskich wysokiej mobilności zostanie zainstalowany na bezzałogowym połączonym lekkim pojeździe taktycznym.
„W innych strukturach wojskowych poza wojskiem dzieją się bardzo ciekawe rzeczy, ale mogą wrócić i mieć wpływ na armię. Nie sądzę, aby wybór QinetiQ / Pratt Miller i Textron był końcem historii. Wierzę, że to dopiero początek.”
Trudne zadanie
Faza 3, w której przeprowadzimy ostateczny eksperyment w świecie rzeczywistym, ma się odbyć wiosną 2024 roku. Oceniana będzie możliwość wykorzystania niezamieszkanych platform bojowych do wykonania najniebezpieczniejszego zadania – połączonego przełomu uzbrojenia.
„Przełom połączonych broni jest zwykle manewrem, który spowodowałby największe straty siłom zmechanizowanym” – powiedział Wallace. - Jest też najtrudniejszy, bo wymaga dobrej synchronizacji działań. Próbujesz zsynchronizować ogień bezpośredni, próbujesz zsynchronizować zasoby inżynieryjne, zsynchronizować swoje siły i środki zabezpieczające flanki, strzelać do stłumienia, a następnie atakować. Oznacza to, że jest to bardzo ryzykowny, bardzo trudny biznes. W przypadku platform RBM należy opracować zasady użycia bojowego i technik taktycznych, które pozwolą w pełni wykorzystać ich potencjał. W końcu musisz nie tylko pokonać przeszkodę, ale także przebić się przez wroga, który znajduje się w przygotowanych pozycjach obronnych”- powiedział Wallace, podkreślając złożoność zadań zawartych w trzech ostatnich planowanych eksperymentach.
Według wojska, w trzecim etapie, podczas pracy z prototypami RBM, wykorzystane zostaną doświadczenia zdobyte w pierwszych dwóch eksperymentach, będą badane różne podejścia do rozwiązywania pojawiających się problemów. Obecne plany obejmują badanie nowych modułowych obciążeń docelowych dla innowacyjnych platform niezamieszkałych. Celem jest wystawienie co najmniej dwóch kontraktów na zaprojektowanie i wykonanie 12 nowych platform BSR do udziału w eksperymencie zaplanowanym na 2024 rok.
Platformy fazy 3 skoncentrują się na misjach ogniowych, z naciskiem na pracę zdalną oraz integrację broni automatycznej, systemów rakietowych i zaawansowanych czujników. Udoskonalone i zintegrowane zostanie oprogramowanie dla takich modułowych podsystemów jak np. zasłona dymna, podsystem walki elektronicznej, czujniki chemiczno-biologiczne i rozpoznawcze.
W ramach projektu BSR armia wydała tak zwany „Wstępny dokument rozwoju zdolności”, który zawiera oszacowanie całkowitej liczby zakupionych platform w oparciu o różne czynniki, takie jak średni koszt na pojazd i całkowity koszt cyklu życia. Zazwyczaj taki dokument zostanie sfinalizowany dopiero po oficjalnym uruchomieniu programu Milestone B, planowanym obecnie na 2023 rok.
„Po każdym wirtualnym eksperymencie, po każdym pełnowymiarowym eksperymencie, pobieramy dokumenty z wymaganiami, aktualizujemy je na podstawie informacji, które otrzymujemy od żołnierzy oraz wyników testów. Zanim osiągniemy kamień milowy B, wymagania te zostaną zweryfikowane przez żołnierzy, zweryfikowane w testach w świecie rzeczywistym, a następnie w ramach regularnego procesu zatwierdzania. Do czasu rozpoczęcia Milestone B będziemy mieli pełny zestaw wymagań”- powiedział Wallace. - Armia chce być pierwszą, która uruchomi projekt RCV-L lub RCV-M. Najbardziej dojrzała i wykończona platforma pojawi się w Milestone B w 2023 roku.
Problemy z wagą
Projekt RCV-H, w przeciwieństwie do innych opcji, jest wciąż bardzo daleki od realizacji. „W tym trudnym projekcie opcji musimy rozwiązać wiele problemów. Na przykład chcemy, aby był tak odporny jak czołg, ale ważył 30 ton”- powiedział Wallace. To ambitny cel, ponieważ obecny czołg Abrams waży 72 tony.
„Technologie nie są jeszcze gotowe na tego typu platformę z tego rodzaju wymaganiami. Oznacza to, że aby uniknąć tych samych błędów z przeszłości, które miały miejsce w obiecującym systemie walki Future Combat System [20 miliardów dolarów zmarnowanych od początku 2000 roku], nie chcemy przenosić tego programu, dopóki nie będziemy absolutnie pewni możliwości przemysłu”.
W oczekiwaniu na opracowanie problemów technicznych dla platformy RCV-H, np. opracowanie systemu automatycznego ładowania armaty głównej 105 mm lub 120 mm, który byłby porównywalny pod względem prędkości z prędkością załogi, wojsko planuje rozwiązać różne problemy organizacyjne i doktrynalne. „Ale możemy uwzględnić wiele pytań w wirtualnych eksperymentach. Nie chcemy czekać, aż technologia wpadnie w nasze ręce.”
Podczas gdy dowódcy armii nie omawiają publicznie strategii rozwoju i zaopatrzenia RCV-H, niektórzy w branży widzą potencjalnych kandydatów w programie MPF (Mobile Protected Firepower), który ma opracować lekki czołg dla jednostek piechoty. W grudniu 2018 roku armia wybrała General Dynamics Land Systems (GDLS) i BAE Systems, które wyprodukują odpowiednio dwanaście prototypów MPF na bazie brytyjskiego podwozia Ajax z wieżą z M1 Abrams oraz na bazie M8 Armored Gun System.
„Program Mobile Protected Firepower ma duży potencjał” – powiedział Wallace. - Ale jedno z pytań jest bardzo ważne - czy wybrane firmy BAE i GD mają odpowiednie doświadczenie w rozwoju operacji bezzałogowych lub zrobotyzowanych platform na uwięzi. Jeśli go mają, to tylko przyniesie korzyść sprawie, a realizacja wybranego projektu MPF nabierze tak bardzo potrzebnego rozmachu.”
Potrzeba sieci
Chociaż program BSR aktywnie testuje technologię i demonstruje potencjał możliwości robotycznych w celu zwiększenia skuteczności ogniowej sił naziemnych, ostateczny los projektu leży w rękach deweloperów i ekspertów w dziedzinie technologii komunikacyjnych.
„Największy problem, jaki mamy, dotyczy sieci” – powiedział Wallace. „Szczerze mówiąc, moglibyśmy mieć najlepsze platformy na świecie, najlepsze i najnowsze śmigłowce, najlepsze i najnowsze środki artyleryjskie. Ale to wszystko nic nie będzie kosztować, jeśli nie będzie sieci. Bezpieczna cyfrowa transmisja danych, doskonała odporność na ataki hakerów, odporność na tłumienie elektroniczne, samodzielny wybór środków przeciwdziałania wojnie elektronicznej lub cyberatakom. To jest dla nas niezwykle ważne i potrzebne.”
„Nie zamierzam tutaj zbytnio upraszczać, ale tak naprawdę jest to problem inżynieryjny, który można rozwiązać, mając wystarczająco dużo pieniędzy i czasu. Ta sieć jest bardzo złożona. Wiele osób nad tym pracuje. Zanim przejdziemy dalej, musimy upewnić się, że nasz główny cyfrowy szkielet jest bezpieczny. Gwarantuję, że nie ruszymy naprzód z programem BSR, jeśli sieć nie jest gotowa do jego obsługi. Jeśli chodzi o działanie niezamieszkanych systemów walki naziemnej, na pierwszy plan wysuwa się niezawodna komunikacja między operatorem a maszyną.”
