Тяжеловесы: пехотинцы-шерпы...Появилась категория наземных роботов, которые наконец-то сбросят ношу с плеч пехотного подразделения. Эти системы способны переносить тяжелые грузы, они могут следовать за отделением, оставляя солдату только его небольшой рюкзак с самым необходимым и при этом неся на себе более тяжелые вещевые мешки. Еще одной типичной задачей этих роботов является замена машин с экипажами в опасных задачах, например доставка боеприпасов на передовую или эвакуация раненых из зоны боевых действий в более безопасный район.
В то время как шагающие роботы могли бы стать лучшим решением, гарантирующим мобильность близкую к мобильности человека, но на данное время тяжелые роботы, предназначенные для материально-технического снабжения, остаются колесными или гусеничнымиВдобавок к вышесказанному, комплекты для разведки (даже установленные на телескопические мачты), а также комплекты обезвреживания взрывоопасных предметов с роботизированными руками и устройствами нейтрализации боеприпасов могут трансформировать эти платформы в специализированные транспортные средства. Преимущество этих платформ заключается в том, что легок и просто реконфигурируются для других задачах в очень короткое время. Их уровень автономности, а также мобильность могут значительно варьироваться: большинство доступных в настоящее время решений базируются на колесах, которые обеспечивают средний уровень мобильности на труднопроходимой местности, где хорошо себя зарекомендовали гусеницы, которые в свою очередь являются более шумными и сложными с конструктивной точки зрения. На данное время шагающие решения были протестированы на экспериментальном уровне; в качестве примера здесь можно привести шагающую систему поддержки отделения Legged Squad Support System (LS3) разработки Darpa (Управление перспективных оборонных исследований).
LS3 – это высокомобильный, полуавтономный шагающий робот способный взаимодействовать с войсковыми подразделениями. Шестиногая платформа в конечном итоге будет иметь уровень мобильности сравнимый с мобильностью человека, что позволит спешенным подразделениям перемещаться без оглядки на своих роботов. Робот LS3 имеет электрический привод, он может нести 180 кг более 32 км и не нуждается в каком-либо вмешательстве 24 часа. Платформа проходит испытания с июля 2012 года в американских армии и корпусе морской пехоты. Три основных автономных режима работы робота следующие:
- вплотную за лидером, когда платформа пытается следовать по следу своего лидера как можно точнее;
- в коридоре за лидером, когда LS3 следует за лидером при сохранении большей свободы с целью принятия решений по пути следования и
- движение по точкам маршрута, когда локальное восприятие системы позволяет ей избегать препятствий на своем пути к месту, обозначенному на координатной сетке GPS.
Этап испытаний должен был продлиться примерно два года, таким образом, скорее всего он уже завершился.
Lockheed Martin: роботизированная система поддержки отделения SMSS (Squad Mission Support System), разработанная этой компанией, представляет собой наземный робот типа «мула», который был проверен в реальных боевых условиях. Система была выбрана в 2011 году американской армией для своих испытаний по проекту «рабочая лошадка» и четыре аппарата SMSS были развернуты в войсках в 2012 году. Они пользовались большим успехом у военных, которые просили оставить в районе боевых действий. Их способность нести на себе почти 700 кг при самостоятельном движении за солдатами оказалась чрезвычайно полезной и, по крайней мере, в одном случае на систему было нагружено более одной тонны различных запасов и при этом она работала безошибочно.
Разработанный примерно в 2005 году и постоянно модернизирующийся робот SMSS базируется на аппарате Land Tamer 6x6 XHD от PFM Manufacturing Inc, изготовленном из алюминия для морских судов с турбодизельным двигателем мощностью 80 л.с. Некоторые из предоставленных характеристик варианта Block 1: общая масса 1955 кг, грузоподъемность 682 кг, аппарат может перевозиться внутри вертолетов CH-53 и CH-47 или на подвесе UH-60. Компания Lockheed Martin сосредоточилась на добавлении автономных возможностей, SMSS способен работать в различных режимах, например ручное управление, дистанционное управление, голосовые команды, возврат к оператору, движение к месту по выбранным точкам координат, возвращение по сформированной траектории, навигация по координатным точкам GPS, следование за человеком и следование за транспортным средством.
В то время как личный состав американской армии очень хотел оставить аппарат SMSS у себя на ТВД из-за его практической ценности, армия и компания Lockheed Martin разрабатывали другие функциональные комплекты и испытывали их в полевых условиях. К ним можно отнести разведывательную систему передового развертывания со спутниковым каналом связи и систему расчистки маршрута с катковым тралом. В обоих случаях на мачте была установлена оптико-электронная станция Lockheed Martin 9” Gyrocam для обеспечения ведения дальней разведки или идентификации подозрительных участков, на которых могут быть закопаны бомбы. Тест по расчистке маршрута был проведен с установленным на SMSS катковым тралом. Также в США были проведены испытания по управлению аппаратом с помощью спутниковой связи, включая дальности передачи команд на дистанции свыше 300 км. В общей сложности компания Lockheed Martin изготовила восемь SMSS, последние два стандарта «Block 2», хотя никаких подробностей по модернизации предоставлено не было.
В августе 2014 года компания Lockheed Martin совместно с Научно-исследовательским бронетанковым центром американской армии провела демонстрацию, в которой участвовали две необитаемые системы вертолет: K-MAX, разработанный Kaman, и наземный робот SMSS с установленным оптическим блоком Gyrocam. Была поставлена боевая задача – с помощью беспилотных средств обеспечить снабжение группы солдат защищающих деревню. K-MAX летал в окрестностях деревни над SMSS, осуществляя наблюдение, пока роботизированная система не доехала до солдат, обеспечив их требуемыми припасами. Полуавтономный аппарат 8x8 затем доехал до точки наблюдения, где с помощью сенсорного комплекта 9” Gyrocam на телескопической мачте он проверил всю зону в поисках сил противника. Оба беспилотных аппарата SMSS и K-MAX были оборудованы системами мобильной спутниковой связи, а также локальными системами связи в пределах прямой видимости. В результате дальнейших разработок может появиться новая полностью автономная платформа, а также нелетальные и/или летальные возможности с башней.
Northrop Grumman: Эта компания разработала роботизированный аппарат Camel (Carry-all Modular Equipment Landrover – модульный вездеход для перевозки всего) для обеспечения логистической поддержки пешего патруля. Система представляет сбой платформу 6x6, поверх колес которой можно легко одеть резиновые гусеницы при необходимости. Каждое колесо вращается от электродвигателя, на который подается питание от дизель-электрического генератора. Двигатель работает на дизельном топливе или JP8, а его бак на 13 литров позволяет работать более 20 часов; подобное решение при приближении к потенциальной опасности позволяет двигаться в бесшумном режиме. Максимальная скорость аппарата составляет восемь км/ч, он может преодолевать уклоны 40%, боковые уклоны 20%, препятствия и брод 0,3 метра. Его груз, уложенный внутри установленной на шасси трубчатой конструкции, может превышать 350 кг.
Вооруженный вариант Camel – Mobile Armed Dismount Support System во время огневых испытаний
Вооруженный вариант Camel с установленным дистанционно управляемым боевым модулем
Многозадачная роботизированная система Protector, разработанная компанией HDT Global; на фото работает в качестве транспортера грузов
Масса и грузоподъемность Protector позволяют трансформировать его в вооруженную платформу, на фото робот с установленным боевым модулем CrowsCamel оборудуется сенсорным комплектом обнаружения и обхода препятствий. Им можно управлять в режиме «следуй за мной» или через кабель. В транспортной колонне аппараты могут следовать друг за другом подобно вагонам поезда. К уже упомянутому комплекту предлагаются многочисленные опциональные комплекты, например внешний блок аккумуляторов для увеличения запаса хода, взаимозаменяемые каналы связи, оптоволокно, жесткий кабель или радиочастотные системы. По данным компании американская армия и командование сил специальных операций проявили огромный интерес к платформе в базовой конфигурации, а также в вооруженных конфигурациях, описанных ниже в этой статье.
HDT Global: Гусеничный робот Protector разработан компанией HDT Global в качестве многозадачной системы обеспечения солдат в полевых условиях. На аппарате установлен дизельный двигатель мощностью 32 л.с., он может перевозить груз массой 340 кг плюс тянуть за собой на прицепе еще 225 кг. Protector может быть быстро разобран на переносные модули, чтобы можно было преодолевать непредвиденные препятствия. Топливный бак на 57 литров (дизельное топливо или JP8) позволяет иметь запас хода 100 км. Максимальная скорость робота составляет 8 км/ч. Базовый аппарат управляется дистанционно, а режим круиз-контроля позволяет снизить рабочую нагрузку на оператора.
Компания HDT также продемонстрировала, что ее робот может получить некоторый уровень автономности с полуавтономной навигацией на базе множества сенсоров, включая оптоэлектронику, активные радиочастотные идентификационные метки, лидар, дифференциальную систему GPS, курсовую систему ориентации и одометры на звездочке каждой гусеницы. С целью повышения безопасности работы в режиме «следуй за мной», по меньшей мере, два сенсора должны быть согласованы по местоположению лидера, прежде чем Protector последует за ним. Для вспомогательного оборудования система имеет выход гидравлической системы и разъем с выходной электрической мощностью 2 кВт. Кроме выполнения практических задач по расчистке маршрутов и обезвреживанию взрывоопасных предметов (что не является целью этой статьи) наземный робот Protector может оборудоваться также экскаваторным ковшом и фронтальной лопатой с целью оказания помощи при строительстве защитных сооружений для постов и баз (наполнение габионов землей и т.д.). После этих работ аппарат можно быстро вернуть к выполнению патрульных обязанностей. Также были продемонстрированы вариант с двумя носилками для эвакуации раненых, вариант с привязным БПЛА для ведения наблюдения и вооруженный вариант с дистанционно управляемым боевым модулем M-153 Crows. Беспроводное управление осуществляется при помощи джойстика для большого пальца и двух кнопок.
В Израиле две компании Israel Aerospace Industries и Robo-team разработали колесную грузовую платформу.
IAI: Lahav Division в составе Israel Aerospace Industries разработала роботизированную колесную платформу 4x4 с дизельным двигателем и дала ей обозначение Rex. Максимальная скорость робота 12 км/ч, грузоподъемность до 250 кг, собственная масса без заправки составляет от 160 до 200 кг. Его первой задачей является поддержка пеших патрулей за счет перевозки части солдатского снаряжения. Робот может работать в трех различных режимах. Самый простой – это дистанционное управление. Во втором используется механический «поводок», который держит оператор, а робот Rex следует за ним по его пути как собачка. Самым интеллектуальным является режим «следуй за мной». Координаты оператора передаются посредством радиостанции в бортовую систему GPS, которая вырабатывает промежуточные точки маршрута аппарата Rex. В этом режиме может использоваться несколько роботов Rex для перевозки большего количества снаряжения. Хотя на прототипе это не было реализовано, аппарат Rex может записывать пройденный маршрут для того, чтобы вернуться к исходной точке, режим может быть полезен для очередного пополнения запасов по уже пройденным маршрутам и что возможно важнее для возвращения пострадавших.
Rex предлагается не только для задач материально-технического обеспечения, но также и других задач, например разведки с комплектом, в состав которого входит обзорная оптико-электронная станция. Прототип Rex оценивался израильской и другими армиями, чьи замечания и отзывы привели к созданию Rex второго поколения. Основные изменения коснулись размеров и массы: новый робот будет иметь грузоподъемность минимум 300 кг при повышении собственной массы до 230 или 250 кг. Режимы работы будут такими же, как у предыдущего варианта; в компании IAI считают, что повышение уровня автономности значительно повысит стоимость, что идет в разрез с маркетинговой стратегией компании. Что действительно изменилось в значительной степени, так это движитель; на аппарат Rex второго поколения устанавливается дизель-электрический силовой блок, который позволяет в режиме малой заметности «бесшумно ползти». По данным компании IAI прототип нового варианта Rex будет готов к испытаниям в конце 2014 года.
Robo-Team: В первой части этой большой статьи мы уже познакомились с компанией Robo-Team. В этой же категории она предлагает систему под обозначением Probot (Professional Robot). Это шасси 4x4 с электроприводом грузоподъемностью более чем в два раза превышающую ее собственную массу 120 кг. Электрический движитель был выбран для обеспечения максимальной звуковой незаметности по сравнению с гораздо более шумными роботами в этой категории, на которые установлены бензиновые и дизельные двигатели. Его максимальная скорость 7,5 км/ч позволяет легко следовать за солдатами, в то время как его способность преодолевать препятствия и уступы высотой 23 см гарантируют достаточную проходимость по пересеченной местности. Probot имеет обзор 360°, который обеспечивают четыре дневные/ночные камеры (одна на сторону) и модуль круговой подсветки в ближней инфракрасной области спектра. Передняя камера может наклоняться на 45°/+90° и имеет увеличение x10, а освещение обеспечивает светодиодный фонарь белого света. Доступно напряжение 12 вольт или 28 вольт, имеются порты Ethernet RJ45 и RS232 для согласования установленной аппаратуры с бортовым компьютером.
Robo-team предлагает такие комплекты как, например, комплект для обезвреживания бомб, который включает руку-манипулятор большой грузоподъемности, разведывательный комплект, комплекты обнаружения ОМП и опасных веществ и т.д. Probot оборудован каналом связи с радиусом действия в прямой видимости 1000 метров. Вдобавок платформа оборудована следящими и тепловизионными сенсорами для автоматической навигации в городе, внутри помещений и на открытой местности, а система «следуй за мной» позволяет Probot автоматически следовать за отделением пехоты, к которому он придан. Компания Robo-team не очень многословна, когда речь заходит о ее аппарате Probot. Его разработка пока еще продолжается, несколько прототипов находятся у потенциальных заказчиков с целью получения от них замечаний перед началом производства. Компания, конечно, работает над комплектами автономности, которые легко могли бы найти свое место в роботе Probot благодаря его размерам и автономности.
Quinetiq: В последние годы компания Qinetiq North America разработала множество роботизированных систем в тяжелой категории для различных целей: расчистка маршрутов, разведка, боевые действия и т.д.
Для задач обеспечения компания разработала решения, нацеленные на роботизацию существующих машин. Ее дополнительный комплект роботизации Robotic Appliquе Kit (RAK) может устанавливаться примерно за 15 минут на 17 разных моделей погрузчиков Selectable Joystick Controlled (SJC) Bobcat, используемых для разного типа задач, в основном связанных с расчисткой маршрутов, например Minotaur и Raider I или беспилотное инженерное средство Spartacus. С целью материально-технического обеспечения пехоты компания QinetiQ North America совместно с Polaris Defense разработала Raider II, поскольку эта машина базируется на предыдущей модели Military Diesel Crew Long Box. Оставлена возможность управления водителем и в этом случае максимальная скорость достигает 55 км/ч. Без водителя Raider II может работать в дистанционном или автономном режимах. В первом случае он контролируется через тактический контроллер Tactical Robotic Controller с радиусом действия один километр; во втором режиме аппарат может обнаруживать препятствия, обходить препятствия, следовать за оператором, двигаться по точкам маршрута и возвращаться домой. Дневная и тепловизионная камера с матрицей 640x480 с увеличением на поворотно-опорном устройстве устанавливаются на каркас безопасности, тогда как другие четыре камеры обеспечивают круговое покрытие 360°. Солдаты могут подвесить до 10 вещь мешков на борт, на грузовой площадке также могут быть закреплены двое носилок для эвакуации раненых.
Вверху Raider I, внизу Raider II
Трансформация автомобилей-багги в беспилотные системы не нова: компании Boeing UK и John Deere разработали подобную систему несколько лет назад, назвав ее R-Gator A3 с грузоподъемностью 635 кг.
Sterela: Получив задачу разработать шасси для аэропортов Air Cobot, (Cobot витиеватый акроним Aircraft enhanced Inspection by SmaRt & Collaborative robot – улучшенная инспекция воздушных судов общим умным роботом), французская компания Sterela представила новую платформу на выставке Eurosatory 2014 в роли «мула». Шасси с приводом на 4 колеса оснащено встроенными и дистанционными системами аварийного отключения, необходимыми в промышленной среде, включая бамперы определяющие препятствия. Грузоподъемность составляет 100 кг, канал связи дальностью 200 метров, аппарат приводится в действие электродвигателями, литий-ионные аккумуляторы на 48 Вольт позволяют аппарату работать до 8 часов.
Платформа Sterela имеет раздельное управление колес, она может работать в режиме «следуй за мной» или следовать по заранее запрограммированному маршруту, последний предлагается в качестве опции. Стандартная скорость составляет 7 км/ч; впрочем, опциональный двигатель может повысить ее до 18 км/ч.
Французская компания Sterela разработала роботизированную платформу 4x4 для использования в аэропортах, но в настоящее время предлагает ее в качестве логистического средства для военных задачSera Ingеnierie: Французская компания Sera Ingеniеrie, часть Sogeclaire Group, получила от Управления оборонных закупок контракт на разработку роботизированного транспортного средства в рамках программы Rapid (Rеgime d’Appui Pour l’Innovation Duale – режим обеспечения для двойной инновации). Архитектура обусловлена требованиями к транспортировке, получившийся робот с именем Robbox состоит из верхней балки, которая связывает два самоходных модуля, каждый может быть либо с дизельным, либо электрическим двигателем. Дизельный модуль оборудован двигателем мощностью 16,75 л.с. а в электрический модуль установлен электродвигатель мощностью 15 кВт и литий-ионная батарея 6 кВт-ч. В зависимости от выбора компоновочной схемы рулевое управление имеют один мост или два. Во втором случае радиус поворота уменьшается с 5,4 до 3,4 метра, что равно повороту вокруг своей оси, поскольку это длина машины Robbox. Максимальная бортовая мощность составляет 2 кВт, максимальная масса 500 кг. Она распределяется на два модуля, первый с максимальными размерами 2400x1200x400 мм, а меньший второй размерами 1200x1500x550 мм. Дорожный просвет 250 мм позволяет иметь хорошую проходимость через препятствия.
Robbox может преодолевать уклоны 40% и вертикальные препятствия высотой 250 мм. Его максимальная скорость в режиме дистанционного управления составляет 40 км/ч, снижаясь до 8 км/ч в режиме движения на электродвигателе. В режиме работы на дизельном двигателе его запас хода достигает 300 км. Компания Sera Ingеgnerie поставляет аппарат Robbox с комплектом командования и управления трех различных уровней, начиная от самого базового варианта только с исполнительными механизмами, среднего варианта с каналом связи, шестью камерами и пультом управления и до особых конфигураций, разработанных сторонними компаниями. Две из них, компании Nexter и MBDA, представили Robbox в двух разных конфигурациях на выставке Eurosatory.
Образец от компании Nexter получил имя Mule, он отличается верхней грузовой площадкой и нижним грузовым отсеком. Он способен перевозить 300 кг, но общая максимальная грузоподъемность ограничена 400 кг, поскольку со всеми установленными конструктивными элементами и системами пустая масса робота возрастает до 800 кг, что ухудшает некоторые его характеристики. Ключевой системой, которую добавила компания Nexter, является дополнительный комплект управления, который включает дифференциальную GPS, одометр, магнитный компас, гирометры, акселерометр, лазерные датчики для навигации и сканирующий лазер для обнаружения препятствий. Разработанное программное обеспечение позволяет кроме стандартного дистанционного режима задействовать также автоматические режимы, например следование по промежуточным точкам, запись пути и повтор, следуй за мной и т.д. Представленный на выставке Eurosatory роботизированный аппарат еще не прошел испытания в достаточном объеме и в связи с этим ходовые испытания Robbox начались в сентябре 2014 года. Компания Nexter планирует начать оценочные эксплуатационные испытания в начале 2015 года, целью которых, прежде всего, является проверка различных автономных режимов, в частности «следуй за мной», поскольку французское Управление оборонных закупок намеревается использовать Mule для разработки оперативной доктрины подразделений, оснащенных роботами. В связи с этим изучаются продвинутые режимы, которые позволят солдату «просить» робота остановиться, ждать, присоединиться к пехотной команде и т.д. для того, чтобы обеспечить реальную эффективную поддержку боевым группам по 10 человек. Nexter стремится разработать многоцелевой наземный робот, а это говорит о том, что, по всей видимости, вооруженная система на базе этой платформы уже стоит в планах.
Со своей стороны компания MBDA предложила Robbox в конфигурации M2R – мультисенсорная платформа противовоздушной обороны. В этой конфигурации Robbox превращается в систему противовоздушной обороны, которая может развертываться на господствующих позициях без риска для солдатских жизней. M2R оборудован инфракрасным поисково-следящим сенсором Spynel-X, разработанным французской компанией HGH Infrared Systems, который способен захватывать панорамные изображения с разрешением 120 мегапикселей с дальностью обнаружения 16 км. После того как угроза обнаружена и отслежена сенсором Spynel-X, оптико-электронная система, состоящая из дневной камеры и тепловизора с большим увеличением, обеспечивает положительную идентификацию цели. В Париже робот был представлен с мачтовым сенсором Ranger MS от Flir Systems. Эти сенсоры могут развертываться также и для наземного наблюдения.
