أصبح العمل القتالي الناجح للطائرات بدون طيار مقدمة لمزيد من الروبوتات في المعدات العسكرية. الآن هو وقت النزول من السماء إلى الأرض الخاطئة.
في أوائل سبتمبر 2010 ، أعلنت وحدة الأبحاث الخاصة في البنتاغون RDECOM عن مناقصة مفتوحة لتطوير والإنتاج اللاحق لمركبة نقل أرضية بدون طيار. وفقًا للوثيقة رقم W91CRB-10-R-0098 ، فإن الجيش مستعد لإبرام عقد سمين لتوريد المعدات مع أي شركة يمكنها إنشاء حمار ميكانيكي خالٍ من المتاعب للوحدات القتالية ، وقادر على سحب الأسلحة والذخيرة والمياه والطعام وحتى الجرحى بعد الجنود. يجب ألا يزيد طول الجهاز عن 4 أمتار ، وأن يكون له قدرة تحمل لا تقل عن 0.54 طن ، وحد أدنى من احتياطي الطاقة 10 ساعات وسرعة قصوى لا تقل عن 6 كم / ساعة.
إذا كان لا يمكن وصف هذه الظروف بأنها صعبة ، فإن متطلبات أدمغة آلة التعبئة تكون أكثر خطورة. العامل الرئيسي هو الاستقلالية الكاملة للتحكم على أساس معالجة البيانات من نظام تحديد المواقع بالليزر البصري الهجين ونظام GPS وخرائط التضاريس الرقمية. تتضمن المتطلبات الإلزامية أيضًا توفر جهاز تحكم عن بعد يدويًا عن طريق جهاز تحكم عن بعد مدمج يناسب جيب تفريغ سترة عسكرية قياسية ، وتجهيز السيارة بكاميرات تلفزيونية شاملة مع وظيفة الرؤية الليلية. ولا توجد حيل مثل منارات الراديو مدمجة في المعدات أو مخيطة في الزي الرسمي - يجب ألا يرتبط الناقل بالمقاتلين بسلسلة إلكترونية. بالإضافة إلى ذلك ، يريد الجيش استخدام الطائرة بدون طيار كمولد ميداني أو قاذفة لمحركات المعدات العسكرية.
مدمر
لقد تم انتظار هذا العطاء لفترة طويلة ، خاصة وأن محافظ العشرات من الشركات الناشئة والشركات المحترمة مليئة بالمشاريع الواعدة. في عام 2004 ، دعت وكالة الأبحاث الدفاعية المتقدمة التابعة للبنتاغون ، DARPA ، علماء من المركز الوطني للروبوتات NREC في جامعة كارنيجي ميلون لتطوير نموذج أولي لمركبة قتالية عالمية غير مأهولة للتضاريس الوعرة. ولسبب وجيه - بحلول ذلك الوقت ، كان لدى فريق NREC بالفعل جهاز Spinner بست عجلات ، وهو جهاز تجريبي أثار إعجاب الجيش بقدراته على الطرق الوعرة أثناء الاختبارات في أرض الاختبار في أريزونا في عام 2003. بدائية للغاية في الذكاء ، قام Spinner بعمل اندفاعة ناجحة بطول 150 كيلومترًا على طول الطريق الجبلي ، حيث كان حتى Hummvee الذي لا يقهر قد فقد العجلات والمحاور وعلبة التروس. كانت هذه الآلة ، التي تم إنشاؤها بالتعاون مع Boeing و Timoney Technology و UQM Technologies ، هي التي أوصى عملاء DARPA باعتمادها كمصدر. كان على NREC تعديل محطة الطاقة ، وتقوية التعليق ، وتخفيف الهيكل ، وبالطبع زرع العقول المناسبة للمحارب المستقبلي.
استمر المشروع ، المسمى Crusher ، لمدة أربع سنوات وانتهى ، وفقًا لستيفن ويلبي ، أمين شركة NREC من DARPA ، وهو نصر مطلق. لم تصبح الكسارة أخف وزناً بمقدار الثلث من سلفها فحسب ، بل تفوقت عليها من جميع النواحي ، بما في ذلك القدرة على اختراق الضاحية. في فبراير 2008 ، تم إجراء اختبارات علنية لنسختين من الطائرة بدون طيار في صحراء إل باسو بالقرب من قاعدة فورت بليس العسكرية. وفقًا لشهادة الصحفيين المدعوين إلى ساحة التدريب ، فإن ما رآه يمكن مقارنته بإحدى أفلام هوليوود المثيرة. كان رامبو الذي يبلغ وزنه سبعة أطنان من الألمنيوم والتيتانيوم والصلب ، مثل الجرافات ، يكوي كل شيء في طريقهم.تغلبت الطائرات بدون طيار بثقة على المنحدرات الجبلية بزاوية 45 درجة ، وتسلقت فوق صناديق خرسانية بطول متر ، وسقطت سيارات بالارض تحت أقدامها ، وشققت طريقها عبر الهضاب الصخرية وغاصت في خنادق مضادة للدبابات.
أكثر من مائة كيلومتر على طول الطريق الوعرة المخيف في إل باسو ، مرت السيارات بمتوسط سرعة يزيد عن 10 كم / ساعة. وكل هذا في وضع مستقل تمامًا - تم استخدام جهاز التحكم عن بعد اليدوي فقط لإظهار إمكانات المفهوم. ابتسم توني تيتر ، وهو مسؤول تنفيذي في DARPA اشتهر برباطة جأشه التي لا يمكن اختراقها ، ووصف الكسارة بأنها تحفة من الروبوتات. صحيح ، أضاف على الفور أنهم لن يأخذوها إلى الخدمة - فالنسخة التالية الأكثر تقدمًا من الماكينة سترتدي أحزمة كتف.
خزان بست عجلات
يوضح التشريح الافتراضي للكسارة هيكلًا مكانيًا صلبًا مصنوعًا من أنابيب الألمنيوم بمقاطع عرضية مختلفة ، متصلة بواسطة عناصر عقدية من التيتانيوم مغطاة بصفائح فولاذية سميكة. تحتوي كل من العجلات الست للقذيفة على تعليق رابط مستقل مع ممتص صدمات متغير الصلابة. إذا لزم الأمر ، يمكن للسيارة أن تجلس تمامًا في الأسفل أو ترتفع عن الأرض بمقدار 77 سم ، وتتكيف الإلكترونيات مع خصائص ماصات الصدمات لظروف القيادة في جزء من الثانية. بفضل هذا ، نجحت الكسارة في اقتحام الحواف الرأسية التي يبلغ ارتفاعها 1 و 2 متر وتبتلع بسهولة الهبوط بعد الطيران فوق خنادق يبلغ ارتفاعها مترين.
لتتناسب مع التعليق ومحطة الطاقة. إنها هجينة: تم تجهيز محاور العجلات بمحركات كهربائية بقوة 47 حصانًا تزن 41 كجم لكل منها. الدفع الفوري لمثل هذا المحرك بقياس 25x28 سم فقط هو 450 نيوتن متر. يتم تشغيلها بواسطة بطارية ليثيوم أيون بسعة 18 كيلو واط في الساعة ، والتي بدورها يتم شحنها باستمرار بواسطة مولد على متن الطائرة يتم تدويره بواسطة محرك توربوديزل 1.9 TDI من سلسلة فولكس فاجن جيتا. إذا كان الموقف يستدعي أقصى قدر من التسلل من الكسارة ، فستكون البطارية قادرة على نقل 7 أطنان من المعدن بصمت دون إعادة شحن الديزل لعدة أميال. في حالة حدوث عطل أو عطل في البطارية ، تقوم الإلكترونيات بفصلها عن الدائرة العامة ويبدأ المولد في توفير الجهد لمحركات المحور مباشرة.
لا تحتوي أي من العجلات على آلية توجيه ، ومع ذلك ، فإن الكسارة ، مثل الدبابة أو مركبة قتال المشاة ، قادرة على الدوران 360 درجة في مكانها. تتم المناورة عن طريق تغيير الدفع أو إيقاف تشغيل المحركات من جانب واحد. تحل وحدة التحكم الإلكترونية في هذه الماكينة محل القوابض والمحركات النهائية المألوفة لكل ميكانيكي سائق دبابة أو BMP بدون أي توصيلات ميكانيكية.
كل هذا الاقتصاد يعتمد على لوح فولاذي قوي يصد ضربات الألغام في القاع. موثوقية التصميم غير مسبوقة ، لأسباب ليس أقلها نقص الطاقم. لا تحتاج الطائرة بدون طيار إلى حماية الناس من التحميل الزائد أثناء الانفجارات أو القصف. يصعب تعطيل أدمغة السيليكون التي تناسب صندوق الأحذية أكثر من أدمغة الإنسان العادية.
لعبة سبعة أطنان
كان "رؤساء المخابرات" في مشروع الكسارة مهندسي الإلكترونيات دان تاكيون وتوني ستينتس. عند تطوير نظام تحكم ومراقبة للسيارة ، استخدموا أشياء غير عسكرية: iPhone و iPod ووحدة التحكم في ألعاب Xbox 360 وكمبيوتر محمول مدني عادي. وفقًا لتشيوني ، أحب الجنود الذين شاركوا في اختبار النظام توجيه الطائرة بدون طيار "على رجل كسول" بمساعدة أدوات مألوفة. من شاشة iPhone ، تم تنفيذ مراقبة محطة الطاقة وتشخيص الأنظمة الموجودة على متن الطائرة وتحديث البرنامج الحالي ، ومن خلال Xbox 360 ، قام المشغلون بالتحكم في صاري تلسكوبي بارتفاع 5 و 5 أمتار والكاميرات وحتى إطلاق النار على عدو تقليدي من وحدة إطلاق نار مركبة. نطاق التحكم عن بعد للكسارة حوالي 800 متر.
لكن بالنسبة للأعمال القتالية ، لا تحتاج الطائرة بدون طيار إلى وحدة خاصة من جنود الألعاب ، حيث تقوم بإدارة عجلات القيادة الخاصة بأجهزة المحاكاة الإلكترونية في مخبأ تحت الأرض. إنه شعور أفضل بكثير في وضع الحكم الذاتي الكامل.خلال التجارب في Fort Bliss ، صدمت المطحنة المراقبين بقدرتها على اختيار طريق في تضاريس صعبة للغاية بشكل مستقل. لكل موقف ، يحدد الجهاز عدة خيارات ممكنة للانتقال من نقطة البداية إلى نقطة النهاية في وقت واحد.
أثناء التحرك على طول منحدر جبلي ، يتم ضغطه "غريزيًا" على السطح ، مما يؤدي إلى خفض نقطة مركز الكتلة. عند القيام بمهام الاستطلاع ، يقوم على الفور بحساب الموقع الأكثر نجاحًا للمراقبة. والأهم من ذلك ، يمكن للكسر أن يتعلم من "تجربته" الخاصة ، وبمرور الوقت يتحول من مبتدئ غير مدرب إلى كوماندوز متمرس.
وفقًا لمدير NREC ، جون بيرز ، يستخدم جهاز الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة ثلاث قنوات للمعلومات للإدارة الذاتية: الخرائط الرقمية للمنطقة ، وصورة من كاميرات التلفزيون وبيانات من خمسة أجهزة تحديد المسافات بالليزر الموجودة في الجزء الأمامي والخلفي من السيارة. برنامج Crusher قادر على التعرف على الارتفاع ، والقدرة على التغلب ، وحتى الطبيعة المادية للعقبات داخل دائرة نصف قطرها 70 مترًا.يمكن للطائرة بدون طيار اكتشاف أرنبة جارية لمسافة كيلومتر واحد ، وشخص لأربعة أشخاص.
يتم نقل الصورة الملونة عالية الدقة من كاميرا التلفزيون الموجودة على السارية إلى أجهزة خارجية. تخيل - إلقاء مثل هذا الكشاف في نقطة يصعب الوصول إليها مع وضع ممتاز للمراقبة لمدة شهر أو شهرين وعلى مدار الساعة لإصلاح كل ما يحدث داخل دائرة نصف قطرها عدة كيلومترات دون المخاطرة بحياة الجنود. لن تصبح الخسارة المحتملة لسيارة مأساة - في الحرب تشبه الحرب ، لكن المعلومات التي يتم الحصول عليها بمساعدتها يمكن أن تكون لا تقدر بثمن. على الرغم من أنه لا يمكنك أخذ هذا بيديك العاريتين - ستعود الطائرة بدون طيار إلى آخر خرطوشة في الشريط ، وفي النهاية تدمر نفسها بنفسها.
المتسابقون مع النسب
إمكانيات الكسارة ليست بلا حدود. لا يرى الكثير. على سبيل المثال ، صخور في غابة من العشب الكثيف وعوائق أخرى مخبأة بفوضى بصرية. يعتمد التحسين الإضافي للحواس الإلكترونية على التقدم التكنولوجي في مجال الليزر والرادارات والتليماتية. أنتج فريق NREC أربع سنوات من العمل على الكسارة العديد من الفوائد العرضية ، بما في ذلك Gladiator بحجم Oka ، ومركبة استطلاع بدون طيار بستة عجلات ، وروبوت Dragon Runner الصغير المصمم لسلاح مشاة البحرية الأمريكية. هذه كلها آلات تجريبية مصممة لاختبار التكنولوجيا ، والهدف الرئيسي ، كما قال توني تيتر ، لم يتحقق بعد.
مباشرة بعد أن وقع ممثلو DARPA و NREC توقيعاتهم النهائية على مشاريع الكسارة ، تم إطلاق برنامج جديد مدته ثلاث سنوات ، وهو برنامج عرض المنصة الذاتية (APD). APD هو الطفل الأصلي للكسارة المتقاعدة ، التي نشأت في أنبوب اختبار افتراضي في مختبر كارنيجي ميلون. في هذه المرحلة ، قدم البنتاغون للعلماء شروطًا أكثر خطورة. المعلمة الرئيسية للمركبة القتالية غير المأهولة في المستقبل هي السرعة القصوى في حدود 80 كم / ساعة. لهذا الغرض ، سيتم استبدال محرك الديزل المتواضع فولكس فاجن بوحدة شاحن توربيني أكثر قوة.
في الوضع المستقل ، يجب أن تقوم السيارة بثقة بالمناورات عند تغيير الممرات على الطريق السريع. يجب أن يكون APD متسلقًا ممتازًا وأن يتسلق المنحدرات حتى 30 درجة بشكل أفقي (على الرغم من أن والده Crusher حافظ على توازنه حتى عند الخامسة والأربعين). لكن الزحف إلى عائق رأسي متر على طول الجبهة يمثل بالفعل مشكلة محلولة. يبلغ الحد الأقصى لطول السيارة 4570 مم ، ويبلغ وزن السيارة الفارغة 9.6 أطنان ، ومن المحتمل أن تكون عجلات الدفع الستة المزودة بمحركات كهربائية مدمجة ونظام تعليق مستقل قادرة على الدوران على طول المحور الرأسي بمقدار 38 درجة.
يجب أن تتناسب طائرتان بدون طيار مجهزتان بالكامل مع جسم ناقلة Hercules C-130. تقرر تقصير الصاري التلسكوبي بوحدة استشعار إلى 4 أمتار من أجل زيادة تمويه السيارة إلى أقصى حد.علاوة على ذلك ، يجب أن يوفر نظام الملاحة الجديد ، الموجه على الأرض باستخدام قنوات GPS العسكرية بدقة عالية ، والرادارات الفعالة وأجهزة تحديد المدى بالليزر ، APD باستقلالية كافية.
تمت الموافقة على التصميم الأولي لـ APD من قبل DARPA مرة أخرى في أغسطس 2008 ، ومنذ بداية عام 2009 تم تسليم السيارة النهائية إلى ساحة تدريب الجيش في أبردين. الاختبارات المخطط لها في خريف هذا العام ، مع وحدات المشاة العادية ، لم يتم الإبلاغ عنها بعد في المصادر المفتوحة. ومع ذلك ، فإن 95 ٪ من الشروط التي حددتها APD ، والتي تجاوزت أكثر من 3000 كيلومتر في السنوات الأخيرة ، تم الوفاء بها بالفعل اليوم.
