Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền

Mục lục:

Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền
Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền

Video: Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền

Video: Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền
Video: [Video] Triển lãm hàng không quốc tế MAKS 2017 tại Nga 2024, Tháng tư
Anonim
Xu hướng phát triển của thế kỷ XXI: từ công nghệ mới đến lực lượng vũ trang sáng tạo

Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền
Robot chiến đấu của Hoa Kỳ - dưới nước, trên bầu trời và trên đất liền

Ở Anh, họ thích các hệ thống không người lái trên biển.

Năm 2005, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, dưới áp lực của Quốc hội, đã tăng đáng kể các khoản bồi thường cho gia đình các quân nhân thiệt mạng. Và chỉ trong năm đó, đỉnh điểm đầu tiên trong việc chi tiêu cho việc phát triển các máy bay không người lái (UAV) đã được ghi nhận. Vào đầu tháng 4 năm 2009, Barack Obama đã dỡ bỏ lệnh cấm 18 năm đối với sự tham gia của các đại diện truyền thông trong lễ tang của các quân nhân thiệt mạng ở Iraq và Afghanistan. Và vào đầu năm 2010, trung tâm Nghiên cứu WinterGreen đã công bố một báo cáo nghiên cứu về trạng thái và triển vọng phát triển thiết bị quân sự không người lái và robot, với dự báo về sự tăng trưởng đáng kể (lên đến 9,8 tỷ USD) của thị trường vũ khí này.

Hiện nay, hầu hết các nước phát triển trên thế giới đều tham gia vào việc phát triển các phương tiện không người lái và robot, nhưng kế hoạch của Mỹ thực sự đầy tham vọng. Lầu Năm Góc dự kiến sẽ sản xuất vào năm 2010 một phần ba tổng số máy bay chiến đấu được thiết kế để thực hiện các cuộc tấn công vào sâu trong lãnh thổ của kẻ thù, không người lái và đến năm 2015, một phần ba tổng số phương tiện chiến đấu trên mặt đất cũng sẽ được chế tạo bằng robot. Giấc mơ của quân đội Mỹ là tạo ra các đội hình robot hoàn toàn tự chủ.

KHÔNG QUÂN

Một trong những đề cập đầu tiên về việc sử dụng máy bay không người lái trong Không quân Mỹ là từ những năm 40 của thế kỷ trước. Sau đó, trong giai đoạn từ năm 1946 đến năm 1948, Không quân và Hải quân Hoa Kỳ đã sử dụng các máy bay B-17 và F-6F được điều khiển từ xa để thực hiện các nhiệm vụ được gọi là "bẩn" - các chuyến bay qua các vụ nổ hạt nhân để thu thập dữ liệu về tình hình phóng xạ trên mặt đất. Vào cuối thế kỷ 20, động lực cho việc tăng cường sử dụng các hệ thống và tổ hợp không người lái, có thể giảm tổn thất có thể xảy ra và tăng tính bảo mật của các nhiệm vụ, đã tăng lên đáng kể.

Vì vậy, trong giai đoạn từ 1990 đến 1999, Lầu Năm Góc đã chi hơn 3 tỷ đô la cho việc phát triển và mua các hệ thống không người lái Và sau vụ khủng bố ngày 11 tháng 9 năm 2001, chi phí của các hệ thống không người lái đã tăng lên nhiều lần. Năm tài khóa 2003 là năm đầu tiên trong lịch sử Hoa Kỳ có chi tiêu cho UAV vượt quá 1 tỷ USD, và chi tiêu trong năm 2005 đã tăng thêm 1 tỷ USD.

Các quốc gia khác cũng đang cố gắng theo kịp Hoa Kỳ. Hiện tại, hơn 80 loại UAV đang được sử dụng tại 41 quốc gia, 32 quốc gia tự sản xuất và chào bán hơn 250 mẫu UAV các loại. Theo các chuyên gia Mỹ, việc sản xuất UAV để xuất khẩu không chỉ cho phép duy trì tổ hợp công nghiệp-quân sự của riêng họ, giảm chi phí mua UAV cho lực lượng vũ trang của họ mà còn đảm bảo tính tương thích của thiết bị và khí tài vì lợi ích của các hoạt động đa quốc gia.

BỘ BINH

Đối với các cuộc tấn công bằng không quân và tên lửa nhằm phá hủy cơ sở hạ tầng và lực lượng của đối phương, về nguyên tắc chúng đã được thực hiện nhiều lần, nhưng khi các đội hình mặt đất đi vào hoạt động, tổn thất về nhân lực có thể lên tới vài nghìn người. Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, người Mỹ mất 53.513 người, trong Chiến tranh thế giới thứ hai - 405.399 người, ở Hàn Quốc - 36.916, ở Việt Nam - 58.184, ở Lebanon - 263, ở Grenada - 19, Chiến tranh vùng Vịnh lần thứ nhất đã cướp đi sinh mạng của 383 người Quân nhân Mỹ, ở Somalia - 43 người. Tổn thất nhân sự của Lực lượng vũ trang Hoa Kỳ trong các chiến dịch tiến hành ở Iraq từ lâu đã vượt quá 4.000 người, và ở Afghanistan - 1.000 người.

Hy vọng một lần nữa lại dành cho robot, số lượng robot trong các khu vực xung đột đang tăng đều đặn: từ 163 chiếc vào năm 2004 lên 4.000 chiếc vào năm 2006. Hiện tại, hơn 5.000 phương tiện robot trên mặt đất cho các mục đích khác nhau đã được tham gia ở Iraq và Afghanistan. Đồng thời, nếu ngay từ thời kỳ đầu của các chiến dịch "Tự do Iraq" và "Tự do bền bỉ" lực lượng mặt đất đã có sự gia tăng đáng kể về số lượng máy bay không người lái, thì hiện nay, xu hướng sử dụng mặt đất cũng có xu hướng tương tự. -dựa trên phương tiện robot.

Mặc dù thực tế là hầu hết các robot mặt đất hiện đang được sử dụng được thiết kế để tìm kiếm và phát hiện bom mìn, các thiết bị nổ tự chế, cũng như rà phá bom mìn, bộ chỉ huy lực lượng mặt đất hy vọng sẽ nhận được những robot đầu tiên có thể độc lập vượt qua các chướng ngại vật cố định và di chuyển, cũng như phát hiện kẻ xâm nhập ở khoảng cách lên đến 300 mét.

Các robot chiến đấu đầu tiên - Hệ thống Hành động Trực tiếp Từ xa Quan sát Vũ khí Đặc biệt (SWORDS) - đã được đưa vào phục vụ Sư đoàn 3 Bộ binh. Một mẫu thử nghiệm của một robot có khả năng phát hiện một tay súng bắn tỉa cũng đã được tạo ra. Hệ thống được đặt tên là REDOWL (Tiền đồn phát hiện nâng cao của robot với tia laser), bao gồm máy đo khoảng cách laser, thiết bị phát hiện âm thanh, máy ảnh nhiệt, bộ thu GPS và bốn máy quay video độc lập. Bằng âm thanh của một cú bắn, robot có thể xác định vị trí của người bắn với xác suất lên đến 94%. Toàn bộ hệ thống chỉ nặng khoảng 3 kg.

Đồng thời, cho đến gần đây, các phương tiện robot chính đã được phát triển trong khuôn khổ chương trình Hệ thống Chiến đấu Tương lai (FCS), nằm trong chương trình hiện đại hóa toàn diện trang thiết bị và vũ khí của lực lượng mặt đất Hoa Kỳ. Trong khuôn khổ chương trình, việc phát triển đã được thực hiện:

- thiết bị phát tín hiệu trinh sát;

- tên lửa tự trị và các hệ thống trinh sát và tấn công;

- xe không người lái;

- trinh sát và tuần tra, xung kích và tấn công, được điều khiển từ xa di động, cũng như các phương tiện hỗ trợ kỹ thuật và hậu cần hạng nhẹ được điều khiển từ xa.

Mặc dù chương trình FCS đã đóng cửa, việc phát triển các loại vũ khí chiến tranh sáng tạo, bao gồm hệ thống điều khiển và liên lạc, cũng như hầu hết các phương tiện robot và không người lái, vẫn được giữ lại như một phần của chương trình Hiện đại hóa Đội chiến đấu mới của Lữ đoàn. Vào cuối tháng 2, một hợp đồng trị giá 138 tỷ USD đã được ký kết với Tập đoàn Boeing để phát triển một loạt các mẫu thử nghiệm.

Sự phát triển của các hệ thống và tổ hợp robot trên mặt đất ở các quốc gia khác đang diễn ra mạnh mẽ. Ví dụ, ở Canada, Đức, Úc, trọng tâm chính là tạo ra các hệ thống trí tuệ tích hợp phức tạp, hệ thống chỉ huy và điều khiển, các nền tảng mới, các yếu tố của trí tuệ nhân tạo, cải thiện tính công thái học của giao diện người-máy. Pháp đang đẩy mạnh nỗ lực phát triển các hệ thống tổ chức tương tác, phương tiện hủy diệt, tăng cường quyền tự chủ, Anh đang phát triển các hệ thống dẫn đường đặc biệt, tăng tính cơ động của các tổ hợp mặt đất, v.v.

LỰC LƯỢNG HẢI QUÂN

Lực lượng hải quân không bị bỏ rơi mà không được chú ý, việc sử dụng các phương tiện hải quân không có người ở bắt đầu ngay sau Chiến tranh thế giới thứ hai. Năm 1946, trong một hoạt động ở Bikini Atoll, những chiếc thuyền được điều khiển từ xa đã thu thập các mẫu nước ngay sau các vụ thử hạt nhân. Vào cuối những năm 1960, thiết bị điều khiển từ xa để quét mìn đã được lắp đặt trên những chiếc thuyền dài bảy mét được trang bị động cơ tám xi lanh. Một số thuyền này được biên chế cho sư đoàn tàu quét mìn số 113, đóng tại cảng Nhà Bè, Nam Sài Gòn.

Sau đó, vào tháng 1 và tháng 2 năm 1997, Nguyên mẫu hoạt động rà phá bom mìn từ xa (RMOP) đã tham gia cuộc tập trận phòng thủ chống mìn kéo dài 12 ngày ở Vịnh Ba Tư. Năm 2003, trong Chiến dịch Tự do Iraq, các phương tiện không người lái dưới nước đã được sử dụng để giải quyết các vấn đề khác nhau, và sau đó, là một phần của chương trình của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ nhằm chứng minh khả năng kỹ thuật của vũ khí và thiết bị tiên tiến trong cùng Vịnh Ba Tư, các thí nghiệm đã được thực hiện. về việc sử dụng chung bộ máy SPARTAN và tàu tuần dương URO "Gettysburg" để trinh sát.

Hiện tại, các nhiệm vụ chính của phương tiện biển không người lái bao gồm:

- tác chiến chống mìn trong các khu vực hoạt động của các nhóm tấn công tàu sân bay (AUG), hải cảng, căn cứ hải quân, v.v … Diện tích của một khu vực như vậy có thể thay đổi từ 180 đến 1800 mét vuông. km;

- Phòng thủ chống tàu ngầm, bao gồm các nhiệm vụ kiểm soát các lối ra từ các cảng và căn cứ, đảm bảo bảo vệ tàu sân bay và các nhóm tấn công trong khu vực triển khai, cũng như trong quá trình chuyển tiếp sang các khu vực khác.

Khi giải quyết các nhiệm vụ phòng thủ chống tàu ngầm, sáu phương tiện hải quân tự hành có khả năng đảm bảo triển khai an toàn AUG hoạt động trong khu vực 36x54 km. Đồng thời, việc trang bị các trạm thủy âm với phạm vi 9 km cung cấp vùng đệm 18 km xung quanh AUG đã được triển khai;

- đảm bảo an ninh trên biển, nhằm bảo vệ các căn cứ hải quân và cơ sở hạ tầng liên quan khỏi tất cả các mối đe dọa có thể xảy ra, bao gồm cả nguy cơ tấn công khủng bố;

- tham gia vào các hoạt động hàng hải;

- đảm bảo các hoạt động của lực lượng hoạt động đặc biệt (MTR);

- chiến tranh điện tử, v.v.

Để giải quyết mọi vấn đề, có thể sử dụng nhiều loại phương tiện mặt biển điều khiển từ xa, bán tự hành hoặc tự hành. Ngoài mức độ tự chủ, Hải quân Hoa Kỳ sử dụng cách phân loại theo kích cỡ và ứng dụng, giúp có thể hệ thống hóa tất cả các phương tiện đã phát triển thành bốn lớp:

X-Class là một phương tiện hàng hải không người lái nhỏ (lên đến 3 mét) để cung cấp các hoạt động MTR và cô lập khu vực. Một thiết bị như vậy có khả năng tiến hành trinh sát để hỗ trợ các hoạt động của một nhóm tàu và có thể được phóng ngay cả từ những chiếc thuyền bơm hơi dài 11 mét với khung cứng;

Harbour Class - các thiết bị thuộc lớp này được phát triển trên cơ sở một chiếc thuyền tiêu chuẩn dài 7 mét với khung cứng và được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ đảm bảo an ninh hàng hải và tiến hành trinh sát, ngoài ra, thiết bị có thể được trang bị cho nhiều phương tiện sát thương khác nhau. và các hiệu ứng không gây chết người. Tốc độ vượt quá 35 hải lý / giờ, và thời gian tự hành là 12 giờ;

Snorkeler Class là một phương tiện bán chìm dài 7 mét được thiết kế cho các biện pháp đối phó với mìn, hoạt động chống tàu ngầm, cũng như hỗ trợ các hoạt động của lực lượng hoạt động đặc biệt của Hải quân. Tốc độ phương tiện đạt 15 hải lý / giờ, thời gian tự chủ - 24 giờ;

Lớp Hạm đội là một lớp thân cứng dài 11 mét được thiết kế cho hoạt động rà phá bom mìn, phòng thủ chống tàu ngầm và các hoạt động hải quân. Tốc độ của xe dao động từ 32 đến 35 hải lý / giờ, thời gian tự hành là 48 giờ.

Ngoài ra, các phương tiện không người lái dưới nước được hệ thống hóa thành bốn lớp (xem bảng).

Nhu cầu phát triển và sử dụng các phương tiện không người lái trên biển cho Hải quân Hoa Kỳ được xác định bởi một số tài liệu chính thức của cả Hải quân và các lực lượng vũ trang nói chung. Đó là Sea Power 21 (2002), Quadrennial Defense Review (2006), National Strategy for Maritime Security (2005), National military strategy”(National Defense Strategy of the United States, 2005) và những người khác.

GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ

Hình ảnh
Hình ảnh

Robot chiến đấu SWORDS đã sẵn sàng bước ra khỏi thảm trên chiến trường.

Trên thực tế, hàng không người lái, giống như các công nghệ robot khác đã trở nên khả thi nhờ một số giải pháp kỹ thuật liên quan đến sự xuất hiện của hệ thống lái tự động, hệ thống định vị quán tính và hơn thế nữa. Đồng thời, các công nghệ quan trọng có thể bù đắp cho việc không có phi công trong buồng lái và trên thực tế, giúp cho UAV có thể bay là công nghệ tạo ra thiết bị vi xử lý và phương tiện liên lạc. Cả hai loại công nghệ đều xuất phát từ lĩnh vực dân sự - công nghiệp máy tính, cho phép sử dụng các bộ vi xử lý hiện đại cho UAV, hệ thống truyền dữ liệu và truyền thông không dây, cũng như các phương pháp nén và bảo vệ thông tin đặc biệt. Sở hữu những công nghệ như vậy là chìa khóa thành công trong việc đảm bảo mức độ tự chủ cần thiết không chỉ cho UAV, mà còn cho các thiết bị robot trên mặt đất và các phương tiện hàng hải tự hành.

Sử dụng cách phân loại khá rõ ràng do các nhân viên của Đại học Oxford đề xuất, có thể hệ thống hóa "khả năng" của các robot đầy hứa hẹn thành bốn lớp (thế hệ):

- Tốc độ của bộ vi xử lý của rô bốt phổ thông thế hệ đầu tiên là ba nghìn triệu lệnh mỗi giây (MIPS) và tương ứng với cấp độ của một con thằn lằn. Các tính năng chính của những robot như vậy là khả năng chỉ nhận và thực hiện một nhiệm vụ được lập trình trước;

- một đặc điểm của rô bốt thế hệ thứ hai (cấp độ chuột) là hành vi thích nghi, tức là học hỏi trực tiếp trong quá trình thực hiện nhiệm vụ;

- Tốc độ của bộ vi xử lý của robot thế hệ thứ ba sẽ đạt 10 triệu MIPS, tương ứng với mức của một con khỉ. Đặc thù của những robot như vậy là chỉ cần trình diễn hoặc giải thích để nhận nhiệm vụ và huấn luyện;

- Thế hệ robot thứ tư sẽ phải tương ứng với trình độ của con người, tức là nó sẽ có thể suy nghĩ và đưa ra quyết định độc lập.

Ngoài ra còn có một cách tiếp cận 10 cấp phức tạp hơn để phân loại mức độ tự chủ của UAV. Mặc dù có một số khác biệt, tiêu chí MIPS vẫn giống nhau trong các cách tiếp cận đã trình bày, theo đó, trên thực tế, việc phân loại được thực hiện.

Hiện trạng vi điện tử ở các nước phát triển đã cho phép sử dụng UAV để thực hiện các nhiệm vụ chính thức với sự tham gia tối thiểu của con người. Nhưng mục đích cuối cùng là thay thế hoàn toàn phi công bằng bản sao ảo của anh ta với các khả năng tương tự về tốc độ ra quyết định, dung lượng bộ nhớ và thuật toán hành động chính xác.

Các chuyên gia Mỹ tin rằng nếu chúng ta thử so sánh khả năng của một người với khả năng của máy tính, thì một chiếc máy tính như vậy sẽ tạo ra 100 nghìn tỷ. hoạt động mỗi giây và có đủ RAM. Hiện tại, khả năng của công nghệ vi xử lý kém hơn 10 lần. Và chỉ đến năm 2015 các nước phát triển mới có thể đạt được mức yêu cầu. Trong trường hợp này, việc thu nhỏ các bộ vi xử lý đã phát triển là rất quan trọng.

Ngày nay, kích thước tối thiểu của bộ vi xử lý bán dẫn silicon bị giới hạn bởi công nghệ sản xuất của chúng dựa trên phương pháp in thạch bản cực tím. Và, theo báo cáo của văn phòng Bộ trưởng Quốc phòng Hoa Kỳ, các giới hạn 0,1 micron này sẽ đạt được vào năm 2015–2020.

Đồng thời, việc sử dụng các công nghệ quang học, sinh hóa, lượng tử để tạo ra các công tắc và bộ xử lý phân tử có thể trở thành một giải pháp thay thế cho phương pháp in thạch bản cực tím. Theo quan điểm của họ, các bộ xử lý được phát triển bằng phương pháp giao thoa lượng tử có thể tăng tốc độ tính toán lên hàng nghìn lần và công nghệ nano lên hàng triệu lần.

Sự chú ý nghiêm túc cũng được chú ý đến các phương tiện liên lạc và truyền dữ liệu đầy hứa hẹn, trên thực tế, là những yếu tố quan trọng để sử dụng thành công các phương tiện không người lái và robot. Và đến lượt nó, đây là điều kiện thiết yếu để cải tổ hiệu quả các lực lượng vũ trang của bất kỳ quốc gia nào và thực hiện cuộc cách mạng công nghệ trong lĩnh vực quân sự.

Các kế hoạch của Bộ chỉ huy quân sự Hoa Kỳ về việc triển khai các tài sản robot là rất hoành tráng. Hơn nữa, những đại diện táo bạo nhất của Lầu Năm Góc ngủ và xem toàn bộ bầy robot sẽ chiến đấu như thế nào, xuất khẩu "nền dân chủ" của Mỹ đến bất kỳ nơi nào trên thế giới, trong khi chính người Mỹ sẽ ngồi yên ở nhà. Tất nhiên, robot đã và đang giải quyết những nhiệm vụ nguy hiểm nhất, và tiến bộ kỹ thuật không đứng yên. Nhưng vẫn còn rất sớm để nói về khả năng tạo ra các đội hình chiến đấu hoàn toàn bằng robot có khả năng tiến hành các hoạt động tác chiến một cách độc lập.

Tuy nhiên, để giải quyết các vấn đề mới nảy sinh, các công nghệ hiện đại nhất được sử dụng để tạo ra:

- chất tạo màng sinh học chuyển gen được sử dụng để phát triển các vật liệu siêu nhẹ, siêu bền, đàn hồi với các đặc tính tàng hình cao hơn cho vỏ UAV và các thiết bị robot khác;

- ống nano carbon được sử dụng trong hệ thống điện tử của UAV. Ngoài ra, các lớp phủ của các hạt nano polyme dẫn điện giúp chúng ta có thể phát triển một hệ thống ngụy trang động cho robot và các loại vũ khí khác trên cơ sở đó;

- hệ thống vi cơ điện tử kết hợp các yếu tố vi điện tử và vi cơ;

- động cơ hydro để giảm tiếng ồn của thiết bị robot;

- “vật liệu thông minh” thay đổi hình dạng của chúng (hoặc thực hiện một chức năng nhất định) dưới tác động của các tác động bên ngoài. Ví dụ, đối với các phương tiện bay không người lái, Ban Giám đốc các Chương trình Khoa học và Nghiên cứu DARPA đang thử nghiệm phát triển khái niệm cánh biến thiên tùy thuộc vào chế độ bay, điều này sẽ giúp giảm đáng kể trọng lượng của UAV bằng cách loại bỏ việc sử dụng kích thủy lực và máy bơm hiện nay. được lắp đặt trên máy bay có người lái;

- các hạt nano từ tính có khả năng mang lại bước tiến nhảy vọt trong sự phát triển của các thiết bị lưu trữ thông tin, mở rộng đáng kể "bộ não" của các hệ thống robot và không người lái. Tiềm năng công nghệ đạt được thông qua việc sử dụng các hạt nano đặc biệt có kích thước 10–20 nanomet là 400 gigabit trên một cm vuông.

Bất chấp tình hình kinh tế kém hấp dẫn hiện nay của nhiều dự án và nghiên cứu, giới lãnh đạo quân sự của các nước hàng đầu nước ngoài đang theo đuổi một chính sách lâu dài, có mục đích trong việc phát triển các loại vũ khí robot và không người lái đầy hứa hẹn cho chiến tranh vũ trang, với hy vọng không chỉ giữ chân nhân viên, mà còn chiến đấu và hỗ trợ các nhiệm vụ an toàn hơn, nhưng và về lâu dài, phát triển các phương tiện sáng tạo và hiệu quả để đảm bảo an ninh quốc gia, chống khủng bố và các mối đe dọa bất thường, đồng thời tiến hành hiệu quả các hoạt động hiện đại và tương lai.

Đề xuất: