اتجاهات التنمية في القرن الحادي والعشرين: من التقنيات الجديدة إلى القوات المسلحة المبتكرة
في المملكة المتحدة ، يفضلون الأنظمة البحرية بدون طيار.
في عام 2005 ، قامت وزارة الدفاع الأمريكية ، بضغط من الكونجرس ، بزيادة مدفوعات التعويضات لعائلات الجنود القتلى بشكل كبير. وفي نفس العام فقط ، لوحظ أول ذروة في الإنفاق على تطوير الطائرات بدون طيار (UAVs). في أوائل أبريل 2009 ، رفع باراك أوباما الحظر الذي دام 18 عامًا على مشاركة ممثلي وسائل الإعلام في جنازة الجنود الذين قتلوا في العراق وأفغانستان. وبالفعل في أوائل عام 2010 ، نشر مركز WinterGreen للأبحاث تقريرًا بحثيًا عن حالة وآفاق تطوير المعدات العسكرية الآلية والروبوتية ، يحتوي على توقعات بنمو كبير (يصل إلى 9.8 مليار دولار) في سوق هذه الأسلحة.
في الوقت الحالي ، تشارك جميع الدول المتقدمة في العالم تقريبًا في تطوير وسائل بدون طيار وروبوتية ، لكن خطط الولايات المتحدة طموحة حقًا. يتوقع البنتاغون أن يصنع بحلول عام 2010 ثلث جميع الطائرات المقاتلة المصممة ، من بين أمور أخرى ، لتوجيه ضربات في أعماق أراضي العدو ، بدون طيار ، وبحلول عام 2015 ، سيتم أيضًا تصنيع ثلث جميع المركبات القتالية الأرضية آليًا. حلم الجيش الأمريكي هو إنشاء تشكيلات روبوتية مستقلة بالكامل.
القوات الجوية
يعود تاريخ إحدى الإشارات الأولى لاستخدام الطائرات بدون طيار في سلاح الجو الأمريكي إلى الأربعينيات من القرن الماضي. ثم ، في الفترة من 1946 إلى 1948 ، استخدمت القوات الجوية والبحرية الأمريكية طائرات B-17 و F-6F التي يتم التحكم فيها عن بعد لأداء ما يسمى بالمهام "القذرة" - الرحلات الجوية فوق التفجيرات النووية لجمع البيانات عن الوضع الإشعاعي في الارض. بحلول نهاية القرن العشرين ، ازداد بشكل كبير الدافع وراء زيادة استخدام الأنظمة والمجمعات غير المأهولة ، والتي يمكن أن تقلل الخسائر المحتملة وتزيد من سرية المهام.
لذلك ، في الفترة من 1990 إلى 1999 ، أنفق البنتاغون أكثر من 3 مليارات دولار على تطوير وشراء أنظمة غير مأهولة ، وبعد العمل الإرهابي في 11 سبتمبر 2001 ، زادت تكلفة الأنظمة غير المأهولة عدة مرات. كان العام المالي 2003 هو العام الأول في تاريخ الولايات المتحدة حيث تجاوز الإنفاق على الطائرات بدون طيار مليار دولار ، وارتفع الإنفاق في عام 2005 بمقدار مليار دولار آخر.
تحاول دول أخرى أيضًا مواكبة الولايات المتحدة. حاليًا ، هناك أكثر من 80 نوعًا من الطائرات بدون طيار في الخدمة مع 41 دولة ، 32 دولة تنتج وتعرض للبيع أكثر من 250 طرازًا من الطائرات بدون طيار من أنواع مختلفة. وفقًا للخبراء الأمريكيين ، فإن إنتاج الطائرات بدون طيار للتصدير لا يسمح فقط بالحفاظ على المجمع الصناعي العسكري الخاص بهم ، مما يقلل من تكلفة الطائرات بدون طيار المشتراة لقواتهم المسلحة ، ولكن أيضًا يضمن توافق المعدات والمعدات لصالح العمليات متعددة الجنسيات.
القوات البرية
أما بالنسبة للضربات الجوية والصاروخية الهائلة لتدمير البنية التحتية للعدو وقواته ، فقد تم بالفعل من حيث المبدأ أكثر من مرة ، ولكن عندما تدخل التشكيلات البرية ، يمكن أن تصل الخسائر بين الأفراد بالفعل إلى عدة آلاف من الأشخاص.في الحرب العالمية الأولى ، فقد الأمريكيون 53،513 شخصًا ، في الحرب العالمية الثانية - 405،399 شخصًا ، في كوريا - 36،916 ، في فيتنام - 58،184 ، في لبنان - 263 ، في غرينادا - 19 ، أودت حرب الخليج الأولى بحياة 383 شخصًا. عسكريون أمريكيون في الصومال - 43 شخصا. لقد تجاوزت الخسائر في صفوف أفراد القوات المسلحة الأمريكية في العمليات التي أجريت في العراق منذ فترة طويلة 4000 شخص ، وفي أفغانستان - 1000 شخص.
الأمل هو مرة أخرى بالنسبة للروبوتات ، التي يتزايد عددها في مناطق الصراع باطراد: من 163 وحدة في عام 2004 إلى 4000 في عام 2006. يوجد حاليًا أكثر من 5000 مركبة روبوتية أرضية لأغراض مختلفة في العراق وأفغانستان. في الوقت نفسه ، إذا كانت هناك زيادة كبيرة في عدد الطائرات بدون طيار في بداية عمليتي "حرية العراق" و "الحرية الدائمة" في القوات البرية ، فهناك الآن اتجاه مماثل في استخدام الأرض. الوسائل الروبوتية القائمة.
على الرغم من حقيقة أن معظم الروبوتات الأرضية العاملة حاليًا مصممة للبحث والكشف عن الألغام الأرضية والألغام والعبوات الناسفة ، فضلاً عن إزالة الألغام ، تتوقع قيادة القوات البرية استلام أول روبوتات يمكنها تجاوز العوائق الثابتة والمتحركة بشكل مستقل وكذلك كشف المتسللين على مسافة تصل إلى 300 متر.
أول الروبوتات القتالية - نظام العمل المباشر لمراقبة الأسلحة الخاصة والاستطلاع عن بعد (SWORDS) - تدخل الخدمة بالفعل مع فرقة المشاة الثالثة. كما تم إنشاء نموذج أولي لروبوت قادر على اكتشاف القناص. يتكون النظام ، الذي يطلق عليه اسم REDOWL (موقع اكتشاف آلي محسن مع الليزر) ، من جهاز تحديد المدى بالليزر ، ومعدات الكشف عن الصوت ، وأجهزة التصوير الحراري ، وجهاز استقبال GPS ، وأربع كاميرات فيديو قائمة بذاتها. من خلال صوت اللقطة ، يستطيع الروبوت تحديد موقع مطلق النار باحتمالية تصل إلى 94٪. يزن النظام بأكمله حوالي 3 كجم فقط.
في الوقت نفسه ، حتى وقت قريب ، تم تطوير الوسائل الروبوتية الرئيسية في إطار برنامج نظام القتال المستقبلي (FCS) ، والذي كان جزءًا من برنامج واسع النطاق لتحديث معدات وأسلحة القوات البرية الأمريكية. في إطار البرنامج ، تم تنفيذ التطوير:
- أجهزة إشارات الاستطلاع ؛
- الصواريخ المستقلة وأنظمة الاستطلاع والضرب ؛
- طائرات بدون طيار؛
- الاستطلاع والدوريات ، والصدمات والاعتداء ، والمركبات المحمولة التي يتم التحكم فيها عن بعد ، وكذلك مركبات الدعم الهندسي واللوجستي الخفيفة التي يتم التحكم فيها عن بعد.
على الرغم من إغلاق برنامج FCS ، فقد تم الاحتفاظ بتطوير أسلحة الحرب المبتكرة ، بما في ذلك أنظمة التحكم والاتصالات ، بالإضافة إلى معظم المركبات الآلية وغير المأهولة كجزء من برنامج تحديث فريق اللواء القتالي الجديد. في أواخر فبراير ، تم توقيع عقد بقيمة 138 مليار دولار مع شركة Boeing Corporation لتطوير مجموعة من العينات التجريبية.
يجري تطوير الأنظمة والمجمعات الروبوتية الأرضية في بلدان أخرى على قدم وساق. لهذا ، على سبيل المثال ، في كندا وألمانيا وأستراليا ، ينصب التركيز الرئيسي على إنشاء أنظمة ذكاء متكاملة معقدة وأنظمة قيادة وتحكم ومنصات جديدة وعناصر ذكاء اصطناعي وتحسين بيئة العمل للواجهات بين الإنسان والآلة. تكثف فرنسا جهودها في تطوير أنظمة لتنظيم التفاعل ، ووسائل التدمير ، وزيادة الاستقلالية ، وتطور بريطانيا العظمى أنظمة ملاحة خاصة ، وتزيد من تنقل المجمعات الأرضية ، إلخ.
القوات البحرية
لم تُترك القوات البحرية دون اهتمام ، حيث بدأ استخدام المركبات البحرية غير المأهولة مباشرة بعد الحرب العالمية الثانية. في عام 1946 ، خلال عملية في منطقة بيكيني أتول ، جمعت القوارب التي يتم التحكم فيها عن بعد عينات المياه فورًا بعد الاختبارات النووية. في أواخر الستينيات ، تم تركيب معدات التحكم عن بعد لكسح الألغام على قوارب طولها سبعة أمتار مزودة بمحرك ثماني الأسطوانات. تم تخصيص بعض هذه القوارب للفرقة 113 كاسحة الألغام ، ومقرها في ميناء نها بي في جنوب سايغون.
لاحقًا ، في يناير وفبراير 1997 ، شارك النموذج التشغيلي لمطاردة الألغام عن بُعد (RMOP) في تدريبات دفاع ضد الألغام استمرت اثني عشر يومًا في الخليج الفارسي. في عام 2003 ، خلال عملية حرية العراق ، تم استخدام المركبات غير المأهولة تحت الماء لحل العديد من المشاكل ، وبعد ذلك ، كجزء من برنامج وزارة الدفاع الأمريكية لإظهار القدرات التقنية للأسلحة والمعدات المتطورة في الخليج العربي نفسه ، تم إجراء التجارب. بشأن الاستخدام المشترك لجهاز SPARTAN والطراد URO "Gettysburg" للاستطلاع.
تشمل المهام الرئيسية للمركبات البحرية غير المأهولة حاليًا ما يلي:
- الحرب المضادة للألغام في مناطق عمليات المجموعات الضاربة لحاملات الطائرات (AUG) والموانئ والقواعد البحرية وما إلى ذلك. يمكن أن تتراوح مساحة هذه المنطقة من 180 إلى 1800 متر مربع. كم؛
- الدفاع المضاد للغواصات ، بما في ذلك مهام التحكم في المخارج من الموانئ والقواعد ، وضمان حماية حاملات الطائرات والمجموعات الضاربة في مناطق الانتشار ، وكذلك أثناء الانتقال إلى مناطق أخرى.
عند حل المهام الدفاعية المضادة للغواصات ، فإن ست مركبات بحرية مستقلة قادرة على ضمان النشر الآمن لمجموعة AUG تعمل في منطقة 36 × 54 كم. في الوقت نفسه ، يوفر تسليح المحطات المائية الصوتية التي يبلغ مداها 9 كيلومترات منطقة عازلة بطول 18 كم حول AUG المنتشر ؛
- ضمان الأمن في البحر ، والذي يوفر حماية القواعد البحرية والبنية التحتية ذات الصلة من جميع التهديدات المحتملة ، بما في ذلك التهديد بهجوم إرهابي ؛
- المشاركة في العمليات البحرية ؛
- ضمان عمل قوات العمليات الخاصة (MTR) ؛
- حرب إلكترونية ، إلخ.
لحل جميع المشكلات ، يمكن استخدام أنواع مختلفة من المركبات السطحية البحرية التي يتم التحكم فيها عن بُعد أو شبه المستقلة أو المستقلة. بالإضافة إلى درجة الاستقلالية ، تستخدم البحرية الأمريكية تصنيفًا حسب الحجم والتطبيق ، مما يجعل من الممكن تنظيم جميع الوسائل المطورة في أربع فئات:
الفئة X هي مركبة بحرية صغيرة غير مأهولة (حتى 3 أمتار) لتوفير عمليات MTR وعزل المنطقة. مثل هذا الجهاز قادر على إجراء الاستطلاع لدعم تصرفات مجموعة السفن ويمكن إطلاقه حتى من قوارب قابلة للنفخ بطول 11 مترًا بإطار صلب ؛
فئة المرفأ - تم تطوير الأجهزة من هذه الفئة على أساس قارب قياسي بطول 7 أمتار مع إطار صلب ، وهي مصممة لأداء مهام ضمان الأمن البحري وإجراء الاستطلاع ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تجهيز الجهاز بوسائل مختلفة مميتة والآثار غير المميتة. تتجاوز السرعة 35 عقدة ، والحكم الذاتي 12 ساعة ؛
Snorkeler Class هي مركبة نصف غاطسة طولها 7 أمتار مصممة للتدابير المضادة للألغام والعمليات المضادة للغواصات ، فضلاً عن دعم عمليات قوات العمليات الخاصة التابعة للبحرية. تصل سرعة السيارة إلى 15 عقدة ، والاستقلالية - 24 ساعة ؛
فليت كلاس عبارة عن جسم صلب يبلغ ارتفاعه 11 مترًا مصممًا للأعمال المتعلقة بالألغام والدفاع المضاد للغواصات والعمليات البحرية. تتراوح سرعة السيارة من 32 إلى 35 عقدة ، والاستقلالية هي 48 ساعة.
أيضًا ، يتم تنظيم المركبات غير المأهولة تحت الماء في أربع فئات (انظر الجدول).
يتم تحديد الحاجة الماسة لتطوير واعتماد المركبات البحرية غير المأهولة للبحرية الأمريكية من خلال عدد من الوثائق الرسمية لكل من البحرية نفسها والقوات المسلحة ككل. هذه هي Sea Power 21 (2002) ، ومراجعة الدفاع الرباعية (2006) ، والاستراتيجية الوطنية للأمن البحري (2005) ، والاستراتيجية العسكرية الوطنية (National Defense Strategy of the United States ، 2005) وغيرها.
حلول تقنية
قتال السيوف الروبوتية جاهز للنزول عن السجادة في ساحة المعركة.
أصبح الطيران غير المأهول ، مثل الروبوتات الأخرى ، ممكنًا بفضل عدد من الحلول التقنية المرتبطة بظهور الطيار الآلي ونظام الملاحة بالقصور الذاتي وغير ذلك الكثير. في الوقت نفسه ، فإن التقنيات الرئيسية التي تجعل من الممكن تعويض غياب الطيار في قمرة القيادة ، وفي الواقع ، تجعل من الممكن للطائرات بدون طيار أن تطير ، هي تقنيات لإنشاء معدات المعالجات الدقيقة ووسائل الاتصال.جاء كلا النوعين من التقنيات من المجال المدني - صناعة الكمبيوتر ، والتي جعلت من الممكن استخدام المعالجات الدقيقة الحديثة للطائرات بدون طيار وأنظمة الاتصالات اللاسلكية ونقل البيانات ، فضلاً عن الأساليب الخاصة لضغط المعلومات وحمايتها. إن امتلاك مثل هذه التقنيات هو مفتاح النجاح في ضمان الدرجة اللازمة من الاستقلالية ليس فقط للطائرات بدون طيار ، ولكن أيضًا للمعدات الروبوتية الأرضية والمركبات البحرية المستقلة.
باستخدام التصنيف الواضح إلى حد ما الذي اقترحه موظفو جامعة أكسفورد ، من الممكن تنظيم "قدرات" الروبوتات الواعدة في أربع فئات (أجيال):
- سرعة معالجات الجيل الأول من الروبوتات العالمية هي ثلاثة آلاف مليون تعليمة في الثانية (MIPS) وتتوافق مع مستوى السحلية. السمات الرئيسية لهذه الروبوتات هي القدرة على تلقي وتنفيذ مهمة واحدة فقط ، والتي تمت برمجتها مسبقًا ؛
- سمة من سمات الجيل الثاني من الروبوتات (مستوى الماوس) هي السلوك التكيفي ، أي التعلم مباشرة في عملية أداء المهام ؛
- ستصل سرعة معالجات الجيل الثالث من الروبوتات بالفعل إلى 10 ملايين MIPS ، وهو ما يتوافق مع مستوى القرد. تكمن خصوصية هذه الروبوتات في أنها لا تتطلب سوى عرض توضيحي أو شرح لتلقي مهمة وتدريب ؛
- يجب أن يتوافق الجيل الرابع من الروبوتات مع المستوى البشري ، أي أنه سيكون قادرًا على التفكير واتخاذ قرارات مستقلة.
هناك أيضًا نهج أكثر تعقيدًا من 10 مستويات لتصنيف درجة استقلالية الطائرات بدون طيار. على الرغم من وجود عدد من الاختلافات ، يظل معيار MIPS هو نفسه في الأساليب المقدمة ، والتي وفقًا لها ، في الواقع ، يتم تنفيذ التصنيف.
تسمح الحالة الحالية للإلكترونيات الدقيقة في البلدان المتقدمة بالفعل باستخدام الطائرات بدون طيار لأداء مهام كاملة بأقل قدر من المشاركة البشرية. لكن الهدف النهائي هو استبدال الطيار بالكامل بنسخته الافتراضية بنفس القدرات من حيث سرعة اتخاذ القرار وسعة الذاكرة وخوارزمية العمل الصحيحة.
يعتقد الخبراء الأمريكيون أنه إذا حاولنا مقارنة قدرات شخص ما بقدرات الكمبيوتر ، فيجب أن ينتج هذا الكمبيوتر 100 تريليون. عمليات في الثانية ولديها ذاكرة وصول عشوائي كافية. في الوقت الحالي ، تقل إمكانيات تقنية المعالجات الدقيقة بمقدار 10 مرات. وفقط بحلول عام 2015 ، ستكون البلدان المتقدمة قادرة على الوصول إلى المستوى المطلوب. في هذه الحالة ، فإن تصغير المعالجات المتقدمة له أهمية كبيرة.
اليوم ، الحد الأدنى لحجم معالجات أشباه الموصلات السليكونية محدود بتقنيات إنتاجها القائمة على الطباعة الحجرية فوق البنفسجية. ووفقًا لتقرير مكتب وزير الدفاع الأمريكي ، سيتم الوصول إلى هذه الحدود البالغة 0.1 ميكرون بحلول عام 2015-2020.
في الوقت نفسه ، يمكن أن يصبح استخدام التقنيات البصرية والكيميائية الحيوية والكمية لإنشاء مفاتيح ومعالجات جزيئية بديلاً للطباعة الحجرية فوق البنفسجية. في رأيهم ، يمكن للمعالجات المطورة باستخدام طرق التداخل الكمي أن تزيد من سرعة العمليات الحسابية بآلاف المرات ، وتقنية النانو بملايين المرات.
كما يتم إيلاء اهتمام جاد للوسائل الواعدة للاتصال ونقل البيانات ، والتي تعد في الواقع عناصر حاسمة للاستخدام الناجح للوسائل الآلية والروبوتية. وهذا بدوره شرط أساسي للإصلاح الفعال للقوات المسلحة في أي دولة ولتنفيذ ثورة تكنولوجية في الشؤون العسكرية.
خطط القيادة العسكرية الأمريكية لنشر الأصول الروبوتية ضخمة. علاوة على ذلك ، ينام ممثلو البنتاغون الأكثر جرأة ويرون كيف ستخوض قطعان من الروبوتات حروبًا ، وتصدر "الديمقراطية" الأمريكية إلى أي جزء من العالم ، بينما سيجلس الأمريكيون أنفسهم بهدوء في منازلهم.بالطبع ، تعمل الروبوتات بالفعل على حل أخطر المهام ، والتقدم التقني لا يزال قائماً. لكن لا يزال من المبكر جدًا الحديث عن إمكانية إنشاء تشكيلات قتالية آلية بالكامل قادرة على إجراء عمليات قتالية بشكل مستقل.
ومع ذلك ، لحل المشكلات الناشئة ، يتم استخدام أحدث التقنيات لإنشاء:
- البوليمرات الحيوية المعدلة وراثيا المستخدمة في تطوير مواد خفيفة الوزن للغاية وقوية للغاية ومرنة مع زيادة خصائص التخفي لعلب الطائرات بدون طيار وغيرها من المعدات الروبوتية ؛
- الأنابيب النانوية الكربونية المستخدمة في الأنظمة الإلكترونية للطائرات بدون طيار. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طلاءات جزيئات البوليمر النانوية الموصلة للكهرباء تجعل من الممكن ، على أساسها ، تطوير نظام تمويه ديناميكي للأسلحة الآلية وغيرها ؛
- الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة التي تجمع بين العناصر الإلكترونية الدقيقة والعناصر الميكانيكية الدقيقة ؛
- محركات الهيدروجين لتقليل ضوضاء المعدات الروبوتية ؛
- "المواد الذكية" التي تغير شكلها (أو تؤدي وظيفة معينة) تحت تأثير التأثيرات الخارجية. على سبيل المثال ، بالنسبة للمركبات الجوية غير المأهولة ، تجري إدارة البحوث والبرامج العلمية في DARPA تجارب لتطوير مفهوم الجناح المتغير اعتمادًا على وضع الطيران ، والذي سيقلل بشكل كبير من وزن الطائرة بدون طيار من خلال القضاء على استخدام الرافعات الهيدروليكية والمضخات حاليًا مثبتة على الطائرات المأهولة ؛
- الجسيمات النانوية المغناطيسية القادرة على توفير قفزة إلى الأمام في تطوير أجهزة تخزين المعلومات ، مما يوسع بشكل كبير "أدمغة" الأنظمة الروبوتية وغير المأهولة. تبلغ الإمكانات التكنولوجية التي تم تحقيقها من خلال استخدام جسيمات نانوية خاصة بحجم 10-20 نانومترًا 400 جيجا بايت لكل سنتيمتر مربع.
على الرغم من عدم الجاذبية الاقتصادية الحالية للعديد من المشاريع والدراسات ، فإن القيادة العسكرية للدول الأجنبية الرائدة تنتهج سياسة هادفة وطويلة الأجل في تطوير أسلحة آلية وغير مأهولة واعدة للحرب المسلحة ، على أمل ألا يقتصر الأمر على الاحتفاظ بالأفراد ، مكافحة ودعم المهام بشكل أكثر أمانًا ، ولكن على المدى الطويل ، تطوير وسائل مبتكرة وفعالة لضمان الأمن القومي ومكافحة الإرهاب والتهديدات غير النظامية والقيام بعمليات حديثة ومستقبلية بشكل فعال.
