Автор: Подполковник А. Кондратьев, кандидат военных наук, профессор Академии военных наук
В эпоху мировых тенденций сокращения численности вооруженных сил
беспилотные летательные аппараты (БЛА), а также наземные и морские
(подводные и надводные) роботизированные средства становятся реальным
инструментом, позволяющим не только сохранить жизни военнослужащих, но и
получить ряд преимуществ перед противником, перейти к инновационным
формам и способам ведения боевых действий, повысить возможности
современных боевых формирований.
Именно на эти комплексы и средства военное руководство ведущих
зарубежных стран перекладывает решение ряда боевых и обеспечивающих
задач, которые условно можно разделить на три большие группы:
«элементарные», не требующие использования интеллектуальных возможностей
человека; «грязные», связанные, например, с опасностью химического,
биологического или радиоактивного заражения, а также «опасные»,
связанные с повышенным риском для личного состава, в том числе при
подавлении системы ПВО противника и др. При этом, если еще 5 лет назад
наземные роботизированные комплексы коалиционных сил в Ираке и
Афганистане позволили обнаружить 11 тыс. самодельных взрывных устройств
(СБУ), морские автономные аппараты регулярно обеспечивали безопасность
портов и военно-морских баз (ВМБ), а суммарный годовой налет БЛА,
выполнявших боевые задачи, составлял более 400 тыс. ч, то в настоящее
время эти показатели существенно увеличились и тенденция их дальнейшего
роста сохраняется.
Беспилотные летательные аппараты
Одно из первых упоминаний применения БЛА в вооруженных силах
относится к 40-м годам прошлого столетия. Тогда, в период с 1946 по 1948
год, США использовали дистанционно управляемые самолеты В-17 и F-6F для
выполнения «грязных» задач - полетов над эпицентрами взрывов ядерных
боеприпасов и сбора данных о радиоактивной обстановке на местности. К
концу XX века мотивация к увеличению применения БЛА существенно
повысилась, что и привело к росту расходов на соответствующие системы и
комплексы.
В период с 1990 по 1999 финансовый год на разработку и закупку
беспилотных систем Пентагон израсходовал свыше 3 млрд долларов, а после
террористического акта 11 сентября 2001-го затраты на подобные цели
возросли в разы. 2003-й стал первым в истории США годом, когда расходы
на БЛА превысили 1 млрд, а через два года они увеличились еще на 1 млрд
долларов.
Американское военное руководство уже давно осознало, какие
возможности перед ними открывают беспилотные летательные аппараты. Но
заслуга в их создании принадлежит не только военной промышленности с ее
революционными технологическими решениями, но и самим военным, которые
проявили завидную настойчивость и даже креативность военной мысли при
разработке новых форм и способов применения БЛА в современных войнах и
вооруженных конфликтах.
По мнению зарубежных военных экспертов, большую роль в этом сыграли
«боевые лаборатории» (battle labs), сформированные еще в конце прошлого
века в каждом виде вооруженных сил. Именно на них были возложены задачи
выявления инновационных способов применения БЛА, а также изучение
возможностей других перспективных образцов вооружения и военной техники
(ВВТ).
Например, первая подобная «боевая лаборатория», предназначенная для
изучения возможностей БЛА в современных и будущих войнах и вооруженных
конфликтах, была сформирована на авиабазе ВВС Эглин (штат Флорида). Ее
сотрудники занимаются исследованиями и демонстрацией возможностей
перспективных беспилотных средств, разработкой новых концепций их
применения при решении разнообразных боевых задач. Кроме того, в
лаборатории изучается возможность создания необходимых условий для
адаптации и трансформации (с минимальными организационными и финансовыми
издержками) существующей структуры органов управления, частей и
подразделений, доктринальных документов и наставлений, системы
подготовки и обучения личного состава, а также технического обеспечения и
обслуживания ВВТ для принятия на вооружение БЛА и их успешного
использования в современных и будущих войнах и вооруженных конфликтах.
В настоящее время в «боевой лаборатории» ежегодно проводится от
четырех до шести экспериментов. Например, в ходе одного из первых
тестировалась аппаратура системы предупреждения столкновения самолетов в
воздухе (Traffic Collision/ Avoidance System - TCAS), позволяющая
обеспечить более тесное взаимодействие пилотируемых и беспилотных
средств, а также решить вопрос об их совместном применении. Кроме того,
изучались возможности интеграции различных БЛА с аппаратурой
радиолокационной разведывательно-ударной системы «Джистарс» в интересах
поиска и уничтожения пусковых установок баллистических ракет типа
«Скад», а также своевременного обеспечения групп специальных операций
релевантной разведывательной информацией.
В 1995 году была сформирована «боевая лаборатория» на базе НИИ
тактики ведения боевых действий МП США в Квонтико (штат Виргиния). В ней
разрабатываются новые концепции, тактика, методы и приемы применения
БЛА в операциях, проводимых частями и подразделениями морской пехоты.
Специалисты лаборатории участвовали в интеграции беспилотных комплексов в
системы вооружений звена батальон и ниже, а также в работах по созданию
трех новых аппаратов для выполнения специальных задач в ходе реализации
существовавшей до 1997 года оперативной концепции «Оперативные действия
с моря» (Operational Maneuver From The Sea - OMFTS).
В ВМС на базе центра боевого применения авиации ВМС (Naval Strike and
Air Warfare Center - NSAWC, штат Невада), в 1998 году занялись
разработкой концепций применения БЛА RQ-1 «Предатор» в операциях
военно-морских сип. До настоящего времени основные усилия центра
сосредоточены на изучении возможностей аппаратов по выполнению задач
обнаружения, выдачи целеуказания средствам поражения в реальном масштабе
времени и обеспечения превосходства на поле боя.
Морской боевой центр (Maritime Battle Center - МВС) разработки
тактики и методов боевых действий ВМС США сформирован в 1996 году в
Ньюпорт (штат Род-Айленд). Здесь ежегодно проводится два флотских боевых
испытания с целью изучения возможностей новых технологий и разработки
оперативных концепций применения БЛА. Например, сотрудники центра
проводили боевые эксперименты с различными беспилотными комплексами по
обнаружению целей в зоне площадью более 200 км2 и выдаче целеуказания
средствам поражения в реальном масштабе времени.
Центральной «боевой лабораторией» СВ США по изучению возможностей
БЛА, а также по разработке новых способов их применения стала
лаборатория командования учебного и научных исследований по
строительству сухопутных войск (Laboratory of Training and Doctrine
Command-TRADOC) в Форт-Хуачука (штат Аризона). Тем не менее начиная с
1992 года подобными исследованиями занимаются еще пять центров
сухопутных войск, в том числе «боевая лаборатория» в Форт-Нокс (штат
Кентукки) с направленностью на решение разведывательных задач с помощью
мини-БЛА, а также лаборатория в Форт-Беннинг (Джорджия), изучающая
возможность применения беспилотных комплексов для проведения операций в
городских условиях и др.
В интересах объединенных группировок войск действует лаборатория
интеграции систем объединенного технологического центра (Joint
Technology Center/System Integration Laboratory - JTC/SIL) при
управлении помощника МО по системам управления, связи и разведки (Office
of Assistant Secretary of Defense СЗГ), сформированная в 1996 году на
базе Редстоуновского арсенала в г. Хантсвилл (штат Алабама). В задачи
специалистов лаборатории входит обеспечение технической поддержки при
разработке макетов БЛА, программного обеспечения и аппаратных средств
управления, связи и разведки, интерактивных тренажеров и обучающих
комплексов, при проведении испытаний и др.
От США стараются не отставать и другие государства. В настоящее время
уже более 80 типов беспилотных летательных аппаратов состоят на
вооружении 41 страны, а 32 из них сами производят и предлагают для
продажи БЛА различных классов. По мнению американских специалистов,
производство таких аппаратов на экспорт не только позволяет поддерживать
собственный военно-промышленный комплекс, снижать стоимость техники,
закупаемой для вооруженных сил, но и обеспечивать совместимость
аппаратуры и оборудования в интересах проведения многонациональных и
коалиционных операций.
Наземные роботизированные комплексы. При решении задач нанесения
массированных авиационных ударов по объектам инфраструктуры и живой силе
противника достигнут определенный прогресс в плане обеспечения
безопасности экипажей летательных аппаратов, но, когда дело доходит до
применения наземных формирований, потери среди личного состава могут
достигать нескольких тысяч человек. Например, в Первой мировой войне
американцы потеряли 53 513 человек, во Второй - 405 399, в Корее - 36
916, во Вьетнаме - 58 184, в Ливане - 263, в Гренаде - 19. Первая война в
Персидском заливе унесла жизни 383 американских военнослужащих, в
Сомали погибли 43 человека. Потери же среди личного состава ВС США в
кампании в Ираке давно превысили 4 тыс. человек, а коалиционных сил в
Афганистане - 1000.
И ставка вновь делается на роботов, количество которых в зонах
конфликтов неуклонно растет - от 163 единиц в 2004 году до 4 тыс. в
2006-м. В настоящее время в Ираке и Афганистане задействовано уже более 5
тыс. наземных роботизированных средств различного назначения. При этом
если в самом начале операций «Свобода Ираку» и «Несгибаемая свобода» в
СВ отмечался существенный рост количества БЛА, то сейчас аналогичная
тенденция наблюдается в применении наземных робототехнических средств.
Большинство наземных дистанционно управляемых машин, находящихся в
настоящее время на вооружении, предназначены для поиска и обнаружения
фугасов, мин, СВУ, а в некоторых случаях также их разминирования. Вместе
с тем командование сухопутных войск США рассчитывает в ближайшее время
получить на вооружение и первые машины, способные самостоятельно
обходить стационарные и подвижные препятствия, а также обнаруживать
нарушителей на удалении до 300 м.
На вооружение 3-й механизированной дивизии уже поступают и первые
машины, оснащенные специализированным оборудованием - Special Weapons
Observation Remote Reconnaissance Direct Action System (SWORDS). Создан
также экспериментальный образец робота с аппаратурой обнаружения
снайперов. Система, получившая название REDOWL (Robotic Enhanced
Detection Outpost With Lasers), состоит из лазерного дальномера,
звукоулавливающего оборудования, тепловизоров, GPS-приемника и четырех
автономных видеокамер. По звуку выстрела робот способен с вероятностью
до 94 проц. определить местоположение стрелка. Масса всей системы около 3
кг.
До недавнего времени основные роботизированные средства
разрабатывались в рамках программы «Боевая техника будущего» (Future
Combat System - FCS), которая являлась основной программой модернизации
техники и вооружения сухопутных войск США.
Несмотря на то что программа FCS была закрыта, разработка
инновационных средств вооруженной борьбы, включая системы управления и
связи, а также роботизированных и беспилотных комплексов, продолжена в
рамках различных программ разработки новой техники в интересах СВ, ВВС,
флота и морской пехоты.
Активно проводятся НИОКР по созданию наземных роботизированных систем
и комплексов и в других странах. Например, в Канаде, Германии,
Австралии основное внимание уделяется созданию сложных интегрированных
систем разведки, систем управления и контроля, новых платформ, элементов
искусственного интеллекта, а также повышению эргономичности интерфейсов
человек-машина. Франция направляет усилия на разработку систем
организации взаимодействия, средств поражения и повышения автономности,
Великобритания отдает приоритет специальным навигационным системам,
повышает мобильность наземных комплексов и т. д.
Необитаемые морские аппараты
В военно-морских силах необитаемые морские аппараты стали применяться
сразу после Второй мировой войны. В 1946 году во время операции на
атолле Бикини дистанционно управляемые катера ВМС США осуществляли сбор
проб воды после проведения ядерных испытаний. В конце 1960-х годов на
катера, оснащенные восьмицилиндровым двигателем, устанавливалась
аппаратура дистанционного управления для траления мин. Часть таких
средств была приписана к 113-й дивизии минных тральщиков, базировавшейся
в порту Нха Бе в районе Южного Сайгона.
В начале 1997 года дистанционно управляемый аппарат RMOP (Remote
Minehunting Operational Prototype) использовался в 12-дневных учениях по
противоминной обороне в Персидском заливе. В 2003 году во время
операции «Свобода Ираку» для решения различных задач применялись уже
необитаемые подводные аппараты, а позднее в рамках программы МО США по
демонстрации технических возможностей перспективных образцов ВВТ в том
же Персидском заливе проводились эксперименты по применению дистанционно
управляемого катера «Спартан» с крейсера УРО «Геттисберг» (ведение
разведки).
В настоящее время к основным задачам необитаемых морских аппаратов относят:
- противоминную борьбу в районах действия авианосных ударных групп
(АУТ), портов, военно-морских баз и др; площадь такого района может
варьироваться от 180 до 1 800 км2;
- противолодочную оборону, в том числе контроль за выходами из портов
и баз, обеспечение защиты авианосных и ударных групп в районах
развертывания, а также при переходах в другие районы; так, шесть
автономных морских аппаратов способны обеспечить вскрытие подводной
обстановки вокруг АУГ, действующей в районе площадью 36 х 54 км; при
наличии на вооружении гидроакустических станций с дальностью действия 9
км обеспечивается 18-км буферная зона вокруг развернутой группировки;
- обеспечение безопасности на море, предусматривающей защиту
военно-морских баз и соответствующей инфраструктуры от возможных угроз,
включая и террористическую атаку;
- участие в морских операциях;
- обеспечение действий сил специальных операций (ССО);
- ведение радиоэлектронной борьбы и др.
Для решения всех этих задач могут задействоваться разнообразные типы
дистанционно управляемых, полуавтономных или автономных надводных
аппаратов. Помимо степени автономности в ВМС США используется
классификация по размерам и особенностям применения, позволяющая
систематизировать все разрабатываемые средства по четырем классам:
1. X-Class - представляет собой небольшой (до 3 м) необитаемый
морской аппарат, способный вести разведку для обеспечения действий
корабельной группировки.
2. Harbor Class - аппараты такого класса разрабатываются на базе
стандартной 7-м надувной лодки с жестким каркасом. Они предназначены для
выполнения задач обеспечения безопасности на море и ведения разведки.
Кроме того, они могут оснащаться различными средствами летального и
нелетального воздействия. Максимальная скорость хода превышает 35 уз, а
автономность - 12 ч.
3. Snorkeler Class - это полупогружной аппарат длиной 7 м,
предназначенный для ведения противоминной борьбы, противолодочных
операций, а также для обеспечения действий ССО ВМС. Скорость аппарата
достигает 15 уз, автономность 24 ч.
4. Fleet Class - это 11-м аппарат на базе катера с жестким корпусом,
разработанный для противоминной борьбы и противолодочной обороны, а
также для участия в морских операциях. Максимальная скорость хода
аппарата около 35 уз, автономность 48 ч.
Сама необходимость разработки и принятия на вооружение морских
необитаемых аппаратов для ВМС США определена рядом официальных
документов. Это «Морская мощь 21» (Sea Power 21,2002), «Всесторонний
обзор состояния и перспектив развития ВС США» (Quadrennial Defense
Review, 2010), «Национальная стратегия морской безопасности» (National
Strategy for Maritime Security, 2005), «Национальная военная стратегия»
(National Defense Strategy of the United States, 2010) и др.
Технологические решения
Существование беспилотной авиации, как, собственно, и другой
робототехники, стало возможно благодаря ряду технических решений,
связанных с развитием систем автоматизированного управления, навигации и
многого другого. В то же время ключевыми технологиями, позволяющими
компенсировать отсутствие пилота в кабине и, по сути, дающими
возможность, например БЛА, летать, стали технологии создания
микропроцессорной техники и перспективных коммуникационных средств. Оба
типа технологий пришли из гражданской сферы - компьютерной индустрии,
позволившей использовать для этих аппаратов современные микропроцессоры,
системы радиосвязи и передачи данных, а также специальные способы
сжатия и защиты информации. Обладание такими технологиями - залог успеха
в обеспечении необходимой степени автономности не только БЛА, но и
наземных робототех-нических средств и автономных морских аппаратов.
Используя предложенную сотрудниками Оксфордского университета
довольно наглядную классификацию, можно систематизировать «способности»
перспективных роботов по четырем классам (поколениям):
- быстродействие процессоров универсальных роботов первого поколения
составляет 3 000 млн команд в секунду (MIPS), что соответствует уровню
«ящерицы»; главная особенность таких роботов - возможность получения и
выполнения только одной задачи, которая программируется заранее;
- отличие роботов второго поколения (уровень «мыши») - адаптивное
поведение, то есть обучение непосредственно в процессе выполнения
заданий;
- быстродействие процессоров роботов третьего поколения (уровень
«обезьяны») будет достигать уже 10 млн MIPS; особенность таких роботов в
том, что для получения задания и обучения требуется только показ или
объяснение;
- четвертое поколение роботов должно будет соответствовать уровню
человека, то есть способно мыслить и принимать самостоятельные решения.
Существует и более сложный, 10-уровне-вый подход к классификации
степени автономности БЛА. Несмотря на ряд различий, единым для них
остается критерий MIPS, который, собственно, и является основой
классификации.
Нынешнее состояние микроэлектроники развитых стран уже позволяет
применять БЛА и роботизированные средства для выполнения полноценных
задач с минимальным участием человека. Но конечная цель - полная замена
пилота на его виртуальный аналог с соизмеримыми скоростью принятия
решения, объемом памяти и комплексными алгоритмами действия.
Американские специалисты считают, что если попытаться сопоставить
способности человека с возможностями компьютера, то последний должен
производить 100 трлн опер./с, то есть 100 млн MIPS, и обладать
достаточной оперативной памятью. В настоящее время возможности
микропроцессорной техники в 10 раз меньше. И только к 2015 году развитые
страны смогут достичь необходимого уровня. При этом важное значение
имеет миниатюризация разрабатываемых процессоров.
Сегодня возможности уменьшения размеров процессоров на основе
кремниевых полупроводников ограничены технологиями их производства с
использованием ультрафиолетовой литографии. И согласно докладу аппарата
министра обороны США технологический предел (размер в 0,1 мк) будет
достигнут уже к 2015-2020 годам.
Вместе с тем альтернативой ультрафиолетовой литографии может стать
применение оптических, биохимических и квантовых технологий создания
переключателей, а также молекулярных процессоров. По мнению американских
специалистов, процессоры, разрабатываемые с использованием методов
квантовой интерференции, могут увеличить скорость вычислений в тысячи, а
нанотехнологии - в миллионы раз.
Серьезное внимание уделяется и перспективным средствам связи и
передачи данных, которые, по сути, являются критическими элементами
успешного применения беспилотных и роботизированных средств. А это, в
свою очередь, неотъемлемое условие эффективного реформирования ВС любой
страны и осуществления технологической революции в военном деле.
Исходя из мировых тенденций в разработке новых технологических
решений можно выделить два альтернативных направления развития
беспилотных и роботизированных средств вооруженной борьбы:
- первое - приоритетное повышение возможностей бортовых систем обработки информации;
- второе-приоритетное развитие систем передачи данных и дальнейшей
обработки информации на специализированных пунктах управления.
Реализация мероприятий в рамках первого направления позволит,
например, при действии БЛА по поиску бронетехники противника в лесном
массиве посредством гиперспектрального средства разведки обрабатывать
добытую информацию сразу бортовыми компьютерами, а потребитель сможет
получать данные уже распознанного объекта с точными координатами. В этом
случае информация может быть отправлена ему по тому же каналу (9,6
кбит/с), по которому передаются телеметрические данные о состоянии
бортовых систем БЛА. Таким образом, аппарат становится высокоавтономным
средством с минимальным участием оператора.
Альтернативным направлением, определяющим приоритетное развитие
систем передачи данных, предусматривается передавать огромные массивы
первичной информации на специализированные центры обработки. Правда, при
этом существенно увеличивается время обработки информации и принятия по
ней решения, а сам БЛА становится парой «бездумных глаз». Тем не менее
какой путь выбрать, остается до конца нерешенной проблемой.
* * *
Реалии таковы, что беспилотные и роботизированные комплексы
становятся инновационным инструментом повышения боевых возможностей ВС
ведущих зарубежных стран, и планы Пентагона по развертыванию таких
средств вооруженной борьбы действительно грандиозны. Самые смелые
представители министерства обороны США представляют, как целые полчища
роботов будут вести войны, экспортируя американскую «демократию» в любую
точку мира, в то время как сами американцы будут спокойно сидеть дома.
Конечно, роботы уже решают наиболее опасные задачи, да и технический
прогресс не стоит на месте. Но еще очень рано говорить о возможности
создания полностью роботизированных боевых формирований, способных
самостоятельно вести боевые действия.
Тем не менее для решения возникающих проблем используются самые современные технологии создания:
-трансгенных биополимеров, применяемых при разработке ультралегких,
сверхпрочных материалов с улучшенными характеристиками малозаметности
для корпусов БЛА и других робототехнических средств;
-углеродных нанотрубок, используемых в электронных системах; кроме
того, из наночастиц электропроводных полимеров могут создаваться
покрытия с функциями динамического камуфляжа для робототехнических и
других средств вооруженной борьбы;
- микроэлектромеханических систем, объединяющих в себе микроэлектронные и микромеханические элементы;
- водородных двигателей, позволяющих увеличить продолжительность работы ро-ботехнических средств;
- «умных материалов», изменяющих свою форму (или физические свойства в
соответствии с конкретными условиями применения) под влиянием внешних
управляющих воздействий; например, управление перспективных исследований
МО США (DARPA) финансирует разработку концепции крыла, изменяющего в
зависимости от режима полета свою геометрию, что позволит существенно
облегчить массу БЛА за счет отказа от использования гидравлических
систем и силовых приводов, устанавливаемых на летательных аппаратах в
настоящее время;
- магнитных наночастиц, способных обеспечить скачок в разработке
устройств хранения информации; за счет использования специальных
наночастиц размером 10-20 нм может быть достигнута плотность записи
информации до 400 Гбит/см2.
Несмотря на высокую затратность и технические риски многих проектов и
исследований, военное руководство ведущих зарубежных стран проводит
целенаправленную политику в области разработки перспективных
роботизированных и беспилотных средств вооруженной борьбы, рассчитывая
не только сохранить личный состав, сделать проведение всех боевых и
обеспечивающих задач более безопасным, но и в перспективе разработать
инновационные и эффективные средства для обеспечения национальной
безопасности, борьбы с терроризмом и иррегулярными угрозами, а также для
эффективного проведения современных и будущих операций.
«ЗВО»
SV Ukraine
