Google+
Симбионты Звездные войны: Технологии «Star Wars» МИРЫ. МЕТРО 2033 Вселенная Mortal Kombat
Версия для печатиАрсенал: Арсенал. Реальные боевые роботы
Кратко о статье: Механические бойцы Общеизвестно, что лень — двигатель прогресса. Но если отвлечься от этого расхожего мнения, становится очевидным, что не менее серьезным стимулом для научных открытий и технологических нововведений является война. Взять хотя бы новейшую историю. Первая мировая дала мощный толчок авиации и автомобилестроению. После Второй мировой началось бурное развитие компьютеров, атомных и ракетно-космических программ. Аналогичная ситуация в области искусственного интеллекта и робототехники складывается сегодня.

Роботы в военной форме

Будущее механических воинов

Мы вступаем в эпоху, когда особенно важной становится роль полностью автоматизированных устройств — в космосе, на земле, в воздухе и в море.

(Речь президента США Джорджа Буша-младшего перед кадетами военного колледжа Южной Каролины 11 декабря 2001 года)

Общеизвестно, что лень — двигатель прогресса. Но если отвлечься от этого расхожего мнения, становится очевидным, что не менее серьезным стимулом для научных открытий и технологических нововведений является война. Взять хотя бы новейшую историю. Первая мировая дала мощный толчок авиации и автомобилестроению. После Второй мировой началось бурное развитие компьютеров, атомных и ракетно-космических программ. Аналогичная ситуация в области искусственного интеллекта и робототехники складывается сегодня.

“Умные” ракеты
19 Kb

Ракета, которая будет преследовать цель до последнего, ракета, которая может влететь в форточку, ракета, которая способна появиться откуда угодно — каких-нибудь полвека назад это было фантастикой. Сейчас управляемые или “умные” ракеты — проза военной жизни. Обычно управляемая ракета оборудуется головкой самонаведения (ГСН), которая обнаруживает цель с помощью радара или по тепловому излучению. Первый метод менее эффективен, так как для защиты от него цель может создать радиопомехи. Уже сейчас для поражения неподвижных целей используется спутниковое наведение “умных” ракет с помощью системы GPS. Для этого достаточно знать точные координаты цели; они могут быть определены как беспилотным самолетом-разведчиком, так и вручную.

20 Kb

Первый советский “беспилотник”.

Уже сейчас на службе вооруженных сил развитых стран находятся роботы самых разных видов — от манекенов для обучения навыкам первой помощи до беспилотных самолетов-разведчиков, от автоматических метеостанций до “умных” ракет. В настоящем обзоре мы рассмотрим только те из них, к которым в той или иной степени применимо понятие “боевые роботы”: машины, чьей основной функцией является выполнение военных задач — от разведки до непосредственного участия в боевых действиях.

По своим функциям военных роботов можно разделить на три большие группы. К первой отнесем тех, которые выполняют задания, по тем или иным причинам невозможные для человека, например, роботов-разведчиков. Ко второй — тех, чьи функции человек теоретически выполнять может, но это связано со значительным риском: в их число войдут роботы по разминированию или охране территорий. Третья группа — роботы, действующие совместно с человеком; именно такие знакомы нам по многочисленным играм и сериалам. В принципе, любая современная боевая техника, до предела напичканная электроникой, может быть отнесена к этой группе. В качестве примера можно привести самолеты, автоматически наводящие ракеты в ту точку, куда смотрит пилот.

Полет стальной птицы

11 Kb

Длина беспилотного разведчика Peregrine (BQM-145A) не превышает шести метров.

Самая известная, пожалуй, разновидность военных роботов — беспилотные самолеты-разведчики (БСР). Во время относительно недавней вооруженной операции в Ираке СМИ пестрели сообщениями о сбитых беспилотных разведчиках. Ходил даже анекдот про то, как рядом с американским беспилотным самолетом обнаружили иракского бессамолетного пилота. Впрочем, гораздо менее известен тот факт, что беспилотные разведчики использовались еще во время войны во Вьетнаме (советские зенитные комплексы сделали живую разведку слишком опасным делом); первый отечественный БСР, Ла-17Р, был создан еще в 1959 году, а сами программы по созданию беспилотных летательных аппаратов уходят корнями в тридцатые годы прошлого столетия.

Возникает резонный вопрос: зачем понадобилось создавать беспилотные самолеты? Первый ответ, который приходит в голову, — робота не жалко, если собьют. Поэтому БСР может спокойно забираться вглубь территории противника на сотни и даже тысячи километров. Даже если оставить в стороне технические нюансы (например, при определенных условиях электроника справляется с разведкой местности лучше, чем пилот), очевидно, что беспилотникам не требуются ни системы жизнеобеспечения, ни интерфейс взаимодействия пилота с аппаратурой. Все это уменьшает и себестоимость, и размеры самолета, а, следовательно, и вероятность быть обнаруженным и сбитым. Наконец, полностью исключается человеческий фактор: разведчик будет четко следовать заложенной в него программе или инструкциям наземного оператора, а также не вздумает дезертировать в силу политических убеждений.

27 Kb

Египетский БСР “Скарабей” стартует с тягача...

Сегодня беспилотными разведчиками располагают все основные армии мира: страны бывшего СССР и НАТО, Китай, Индия, Израиль, Египет, Иран, разработки ведутся в Японии... Из американских фирм стоит отметить Teledyne Ryan Aeronautics, в СССР большинство беспилотников создавались ОКБ имени Туполева. Самолет обычно состоит из трех отсеков: в переднем располагается сама аппаратура (в некоторых моделях этот отсек может отстреливаться), в среднем — баки с топливом, хвостовой занимают двигатели. По назначению БСР можно разделить на тактические и стратегические: первые предназначены для использования в ходе боевых действий и залетают на сотни километров от фронта, вторые могут и в мирное время забираться на тысячи километров вглубь территории потенциального противника. Альтернативным военным применением беспилотников является патрулирование ими границ, что и делается в США с конца прошлого года — это получается гораздо дешевле использования вертолетов. Запуск различных моделей БСР может производиться со специальных катапульт, тягачей или с классических самолетов.

26 Kb

...И приземляется на парашюте.

Массовое применение беспилотных разведчиков началось в последнем десятилетии XX века. Впервые оценить их возможности американские военные смогли во время вооруженных конфликтов в Ираке и Югославии, однако для полноценного применения БСР тогда не хватило мощностей по обработке информации. Сегодня программное обеспечение позволяет беспилотникам самостоятельно выделять потенциальные цели, в том числе в неблагоприятных условиях, а также следить за перемещением объектов. Во время антитеррористической операции в Афганистане, по информации “Таймс”, у командования вооруженных сил НАТО появилась возможность принять участие в своеобразном реалити-шоу: БСР Predator, оснащенный двумя управляемыми противотанковыми ракетами Hellfire, в режиме реального времени передавал увиденное им в Пентагон, где военные могли в любой момент отдать команду о запуске ракет при обнаружении, скажем, Усамы Бин Ладена или рыночного торговца некачественными помидорами. Впрочем, и здесь вмешался человеческий фактор: Predator засек одного из подручных “террориста номер один”, но пока военные решали, кто из них должен принять решение о выстреле, потенциальная жертва успела скрыться. Сам самолет, в конце концов, то ли был сбит, то ли потерпел крушение, но результатами военные остались довольны и активно применяли Predator’ы в ходе операции в Ираке.

36 Kb

Первый отечественный тактический БСР “Пчела-1”.

Беспилотные самолеты заняли важное место в военной доктрине США еще в середине 90-х годов. Именно тогда началась работа над двумя проектами стратегических БСР: Tier II plus и Tier III minus — разведчиками, способными предоставлять “разведывательную информацию о любой точке вражеской территории, в любое время суток, независимо от погодных условий”. Оба этих Tier’а предназначены для длительных полетов на большие расстояния; разница между ними — в защищенности. Первый обеспечивает более точную разведку, но защищен от обнаружения и уничтожения в меньшей степени; второй оснащен полноценной системой “стелс” в ущерб разведывательным способностям. В рамках второго проекта был разработан “исключительно живучий” БСР Dark Wing, а в рамках первого — Global Hawk, считающийся одним из лучших беспилотных разведчиков на сегодняшний день.

16 Kb

Этот небольшой аппарат, похожий на бумажный самолетик, способен разнести полноценный радар.

Испытания “Глобальных ястребов” начались в 1998 году, и с этого времени было проведено несколько десятков полетов. Наиболее впечатляющий из них — почти суточный перелет из Калифорнии в Австралию в апреле 2002 года, во время которого была детально обследована территория площадью более 100 тысяч квадратных километров. В полете Global Hawk может находиться до полутора суток, двигаясь со скоростью свыше 600 км/ч на высоте до 20 километров. Разведывательная аппаратура состоит из трех независимых систем: в нормальном режиме за день обследуется площадь до 138 тысяч квадратных километров (например, Северная Корея, Куба, Португалия или Мурманская область), точечный режим позволяет снимать предметы размером от 30 сантиметров, а радар — следить за движением объекта. Связь со штабом осуществляется как напрямую, так и через спутник, а все наземное оборудование размещается в мобильных контейнерах или трейлерах.

В нашей стране до середины 80-х годов разрабатывались преимущественно стратегические разведчики. Первым тактическим БСР стала широко известная “Пчела”, созданная в НИИ “Кулон” и успешно применявшаяся в обеих чеченских войнах. “Пчелы” предназначены для наблюдения за театром боевых действий на расстоянии до 50 километров от линии фронта и на высоте до трех километров. На них можно установить либо обычную телевизионную камеру, либо инфракрасное оборудование. Особенно хорошо “Пчелы” проявили себя в сочетании с реактивными системами залпового огня “Смерч”. Впрочем, по сравнению с современными американскими аналогами, “Пчела” устарела не только технически, но и морально, поэтому в России ведутся разработки более совершенных тактических беспилотников. Помимо этого, в марте сего года появилась информация о том, что отечественные конструкторские бюро планируют разрабатывать БСР нового поколения совместно с французской фирмой Dassault Aviation. Судя по составу разработчиков (КБ имени Туполева, Яковлева и Сухого), это будет стратегический разведчик, хотя никакой подробной информации на момент написания статьи не имеется.

Большой роботопробег

В марте этого года по инициативе Управления перспективных исследовательских программ Пентагона (DARPA) состоялась необычная гонка Grand Challenge, участниками которой стали полностью автономные автороботы. 142-мильная трасса с различными видами препятствий была проложена в пустыне между городами Лос-Анджелес и Лас-Вегас. Победителю был обещан приз в миллион долларов. В соревнование включились коллективы со всего света — от США до Японии и Австралии. По результатам квалификации было отобрано 15 роботов... в результате только семь из них преодолели рубеж в одну милю, а ушедший дальше всех фаворит сошел с трассы и загорелся на восьмой миле пробега. Несмотря на подобный конфуз, Grand Challenge привлекла самое пристальное внимание конструкторов и военных. Впрочем, результаты гонки лишний раз доказывают, что роботам еще рано поручать выполнение сложных и нестандартных задач.

47 Kb 69 Kb
28 Kb

Один двухметровый постановщик ложных целей может спасти целый самолет.

Впрочем, не разведчиками едиными жива беспилотная авиация. Разведчики-беспилотники — хоть и значительная, но все-таки только часть обширного семейства дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА). В сущности, уже установка пары ракет на тот же Predator делает из беззубого разведчика довольно опасное оружие. В начале 90-х годов израильтяне, вдохновленные, очевидно, примером японских “божественных ветров” — камикадзе — разработали ДПЛА “Гарпия”. Этот аппарат длиной 2,5 метра предназначен для обнаружения и обезвреживания радиолокаторов. После старта с мобильной пусковой установки он выходит в район патрулирования и в случае обнаружения в нем источника радиолокационного излучения устремляется к нему и уничтожает вместе с собой. Если цели не найдется, “Гарпия” покружит в заданном районе и приземлится с помощью парашюта. О боевом применений этих ДПЛА пока ничего не известно, но контракты на их поставку подписаны с несколькими иностранными армиями.

47 Kb

Российско-американская мишень MA-31 может лететь на высоте 3—5 метров со сверхзвуковой скоростью.

Впрочем, если радар противника нельзя уничтожить, ему можно основательно усложнить жизнь. Для этой цели пригодятся автоматические постановщики помех. В 1999 году в США прошли испытания такого беспилотного летательного аппарата под названием MALD. Этот ДПЛА может использоваться, например, в качестве пробника: будучи запущен в зону действия противовоздушной обороны противника, он активизирует системы ПРО, что выдаст их местоположение. Кроме того, MALD может выступать в роли ложных целей, что снизит вероятность поражения настоящих ракет и самолетов. Запуск этих ДПЛА производится с самолета, относительно низкая цена позволяет производить их в большом количестве, кроме того, два и более MALD’а могут взаимодействовать друг с другом.

Но самые заслуженные из ДПЛА — беспилотные воздушные мишени, первые из которых появились еще в 1949 году. В наши дни это довольно сложные устройства, летающие на громадных для беспилотников скоростях (в четыре раза быстрее звука) и высотах (свыше 30 километров). Их основная цель — смоделировать ситуацию, максимально приближенную к боевой. Изменения в конструкции и программировании позволяют симулировать самые разные виды целей, что гораздо дешевле, нежели пускать в расход самолеты и ракеты.

19 Kb

Морские роботы-разведчики мимикрируют под раков и миног.

Обитатели морского дна

Вторая, если не первая по недоступности для человека среда — толща морских вод. Подводные лодки и батискафы встречаются в ней куда реже, чем самолеты и вертолеты в воздухе, а морские десанты по эффективности сравнимы с воздушными. Неудивительно, что и под водой нашлось место военным роботам — правда, в силу разрушительных свойств воды, их история куда короче и менее насыщена, чем история беспилотных летательных аппаратов.

4 Kb

Подводная разведка может показаться весьма экзотическим видом рекогносцировки — если не учитывать, что флоту в американской военной доктрине уделяется не меньшее место, чем военно-воздушным силам. Расположение кораблей в гавани противника, местонахождение минных полей и заграждений, передвижения подводных лодок — все эти ценные сведения могут быть добыты подводными разведчиками. Не говоря уже о состоянии океанических шельфов, где находятся месторождения ценных минералов. А если подводный разведчик может выбраться в прибрежную полосу — тогда ему просто цены нет.

15 Kb

Помимо научных функций, этот робот-зонд может выполнять и в оенные.

Основной козырь, на который делают упор разработчики морских военных роботов — подражание природе. С одной стороны, зачем придумывать новые идеи, если за миллионы лет эволюции уже выработались оптимальные решения. С другой — чем более похожим будет робот на свой природный прототип, тем больше вероятность того, что контрразведка противника за этот прототип его и примет. Например, американской компанией iRobot Corporation был создан робот DART Underwater, поразительно схожий с рыбой метровой длины. Основные двигательные принципы также были заимствованы у морских позвоночных, если верить утверждениям разработчиков, они заметно экономят энергию. Искусственная рыба снабжена процессором и может как существовать автономно, так и дистанционно управляться с помощью графического интерфейса. Другие институты работают над созданием разведывательных роботов-миног и раков.

В 2000 году была запущена интересная международная программа Argo. В ее рамках в воды мирового океана были выпущены три тысячи зондов-роботов, способных опускаться на глубину до 2 километров и замерять температуру и соленость воды. Полученная с зондов информация обрабатывается в режиме реального времени и поступает на интернет-страницу проекта... впрочем, никто не может быть уверенным в том, что это вся информация, собираемая Argo. Срок жизни зондов не превышает пяти лет, и на сегодняшний день действует немногим более тысячи из них, однако уже сам факт подобного массового внедрения роботов в океан не может не привлекать внимания. Что мешает, например, вложить в каждый из них взрывчатый заряд и использовать по мере необходимости, хотя бы для охраны тех же драгоценных шельфов?

20 Kb

Рукотворное “членистоногое” по нейтрализации подводных мин.

Сейчас уже разработаны подводные военные роботы с более активными функциями, нежели разведка или охрана. Уже упомянутая iRobot Corporation совместно с американским Управлением перспективных исследовательских программ Пентагона (DARPA) представила крабообразного робота Ariel Underwater, чья основная цель — обнаружение и нейтрализация подводных мин.

Ariel передвигается на шести конечностях и, судя по результатам испытаний, одинаково хорошо делает это под водой и на суше, по песку и гальке, вверх и вниз тормашками, а также противостоит прибою и подводным течениям. Предполагается, что в заминированный район будет выпускаться целая “стая” этих “крабов”, каждый из которых найдет свою мину и пристыкуется к ней. Затем — смотря по обстоятельствам — он может перенести ее в нужное место (если ее масса не превышает 6 килограммов) или героически подорваться вместе с нею. В число текущих проектов iRobot Corporation входит разработка системы акустических сигналов, которыми смогут обмениваться Ariel’и. Эта система повысит уровень их взаимодействия и, возможно, станет тем самым случаем, когда целое значительно больше суммы составляющих. Аналогичные проекты есть и на суше, но об этом — в следующем разделе.

46 Kb

Эту БМП собираются начинить электронными мозгами.

Такая негостеприимная земля

Ну, вот мы наконец-то и добрались до столь знакомой нам суши, основной арены сражений таких привычных нам боевых роботов из фантастических книг, фильмов и игр. Вынужден разочаровать любителей фантастики: ничего похожего на десятиметровые шагающие боевые машины, до зубов вооруженные бензопилами и огнеметами (кстати, описанные во втором материале “Темы номера”), в ближайшие десятилетия не предвидится. Возможно, оно и к лучшему. Дело в том, что земная поверхность считается наименее удобной средой для робототехники. Слишком она непредсказуема по сравнению с относительно однородными воздухом и водой. Советский “Луноход”, с успехом бороздивший нетронутые человеком лунные просторы — громадный прорыв не только для своего времени, но и для сегодняшних дней. Впрочем, стремление ученых, военных и инженеров сделать сражения более “малокровными” приводит порой к весьма любопытным решениям. О некоторых из них и пойдет речь.

20 Kb 23 Kb

Эти невзрачные тележки на гусеницах — разведчик и наблюдатель армии роботов.

30 Kb

Проект Centibots: “В единстве — наша сила”.

Первые наземные военные роботы появились в США еще в начале 80-х годов, однако в то время компьютеры были слишком громоздкими, чтобы можно было достичь удовлетворительных результатов. Начало серьезных программ в этой области относится к 1988 году. Одно из главных направлений — создание наземных роботов на базе боевых машин. На сегодняшний день создано около двух сотен подобных прототипов, способных выполнять самые разные функции, однако о значительных успехах можно пока говорить только в сфере роботов-саперов. Так, в Косово и Боснии минные поля разминировались роботом Pantner, созданным на базе тяжелого танка M-1 и управляемым дистанционно. Ожидается, что к 2010 году будет разработан электронный мозг, который позволит новейшей американской боевой машине пехоты Stryker действовать самостоятельно, без участия человека. Такой робот сможет патрулировать местность, вести операции по разминированию, доставлять грузы и даже принимать решение об открытии огня. По другим сведениям, первые роботы-вездеходы поступят на вооружение уже в следующем году.

28 Kb

Обыкновенный манекен, оснащенный громкоговори- телем, делает вид, что он — настоящий американский робот-солдат.

В прошлом году состоялась презентация проекта Centibots — группы из более чем сотни небольших роботов, умеющих в автономном режиме проводить разведку местности, патрулировать и охранять ее. Создание карты производится посредством лазерных дальномеров, полученная таким образом информация обрабатывается и на ее основе выполняются поставленные задачи.

Аналогичный проект, называемый Swarm, запущен уже известной нам компанией iRobot Corporation. Разработчики считают, что в системе из большого количества относительно несложных роботов, поддерживающих постоянную связь между собой, может быть достигнуто электронное подобие коллективного разума, который можно наблюдать, например, у муравьев — не говоря уже о том, что выход из строя одного или нескольких из сотни взаимозаменяемых роботов не приведет к краху всей системы. С другой стороны, испытания показали, что поведение выпавшего из сети единичного робота довольно непредсказуемо, и программистам еще предстоит отладить систему. Оба проекта поддерживаются военными США в лице DARPA.

42 Kb

Идут испытания робота-сапера.

Той же iRobot Corporation разработана целая линейка гусеничных роботов PackBot, в которую входят разведчик, наблюдатель и сапер. Интерес представляет и разработанный на той же основе полуавтоматический робот-санитар Bloodhound. Этот робот будет добираться по полю боя до раненого солдата, определять с помощью сенсоров его состояние и передавать данные человеку-санитару. Последний может распорядиться об оказании роботом первой помощи: остановки кровотечения, внутримышечных инъекциях и т. п. В дальнейшем предполагается создать целую роботизированную “команду спасения”, составляющие которой смогут, кроме всего прочего, эвакуировать раненых с поля боя и прикрывать их от вражеского огня.

Из некоторых источников стала известна информация о разработке в США противопехотного робота. Согласно этим сведениям, робот будет исполнен в виде шара, перекатывающегося по земле за счет изменения центра тяжести. Добравшись до пункта назначения, он закрепится с помощью выдвижных опор и извлечет из своих недр пулемет с тепловым датчиком, после чего примется за уничтожение вражеских солдат. В заслуживающих полного доверия источниках подтверждения вышеописанному найти не удалось, но сама идея, даже если это фальсификация, стоит того, чтобы рассказать здесь о ней.

Экзоскелет
31 Kb

Первым шагом к созданию классических фантастических боевых роботов могут стать экзоскелеты — механизмы, дублирующие работу мышц человека. Разработка подобных устройств началась еще в 70-е годы, но только сейчас можно сказать о достигнутых в этой области успехах.

Летом этого года должны поступить в продажу “кибернетические штаны” японского производства. Разработанные для инвалидов, они позволяют ходить и подниматься по лестнице, не прикладывая к этому почти никаких усилий. Интересно, что эти “экзоноги” подчиняются командам человеческих нейротоков — никаких пультов управления им не требуется.

Готов и полноценный экзоскелет — пневматический Power Assist Suit, также разработанный в Японии. Он увеличивает силу человека в полтора-два раза и должен поступить в продажу в следующем году. Между тем, Пентагон уже выделил 50 миллионов долларов на разработку американского экзоскелета для усиления силы, скорости и выносливости солдат.

* * *

Пусть все перечисленное в этом небольшом обзоре и не вяжется с общепринятыми представлениями о том, какими должны быть боевые роботы, но одно общее между ними есть точно. Военные не спешат раскрывать до поры до времени все свои карты, и стороннему наблюдателю приходится довольствоваться скупыми и редкими информационными сообщениями. Как знать — может быть, все эти крабообразные разведчики и медицинские роботы нужны только для отвода глаз, а через пару лет мы увидим классических “мехов”, будто сошедших с фантастических страниц и экранов прямо на тростниковые поля Кубы и пустынные равнины Ливии... И еще раз убедимся, что основным двигателем прогресса является все-таки не лень, а война.

Комментарии к статье
Для написания комментария к статье необходимо зарегистрироваться и авторизоваться на форуме, после чего - перейти на сайт
Bad 13
№ 1
23.11.2009, 09:21
Хорошая статья, МФ зачет, а что касается боевых роботов, то здесь спектр разработок весьма широк…
РАССЫЛКА
Новости МФ
Подписаться
Статьи МФ
Подписаться
Новый номер
В ПРОДАЖЕ С
24 ноября 2015
ноябрь октябрь
МФ Опрос
[последний опрос] Что вы делаете на этом старом сайте?
наши издания

Mobi.ru - экспертный сайт о цифровой технике
www.Mobi.ru

Сайт журнала «Мир фантастики» — крупнейшего периодического издания в России, посвященного фэнтези и фантастике во всех проявлениях.

© 1997-2013 ООО «Игромедиа».
Воспроизведение материалов с данного сайта возможно с разрешения редакции Сайт оптимизирован под разрешение 1024х768.
Поиск Войти Зарегистрироваться