El uso de vehículos de superficie y submarinos no tripulados de diversos tipos, así como otros sistemas robóticos para resolver una amplia gama de tareas en interés de las fuerzas navales y los guardacostas de los principales países del mundo se ha generalizado en los últimos años y tiende a para un desarrollo más rápido.
Una de las razones de la atención que los especialistas navales prestan a la creación de robots submarinos es la alta eficiencia de su uso en combate en comparación con los medios tradicionales a disposición del mando de las fuerzas navales de los países del mundo hasta ahora. Por ejemplo, durante la invasión de Irak, el comando del grupo de la Armada de los Estados Unidos en el Golfo Pérsico utilizando vehículos submarinos autónomos no tripulados logró despejar minas y otros objetos peligrosos de las minas y otros objetos peligrosos del área de agua de la bahía con un área de un cuarto de milla cuadrada (aproximadamente 0.65 kilómetros cuadrados), a pesar de que, como uno de los representantes de la Marina de los Estados Unidos señaló al corresponsal de Associated Press, un destacamento típico de buzos mineros habría tomado 21 días para hacer esto.
Al mismo tiempo, la lista de tareas resueltas por vehículos submarinos no tripulados se expande constantemente, y además de las tradicionales y más comunes: la búsqueda de minas y objetos explosivos, la provisión de diversas operaciones submarinas, así como el reconocimiento y la observación. - Ya incluye la solución de tareas de choque y trabajos más complejos y previamente inaccesibles para "Robots en bandoleras" en la zona litoral, donde deben destruir minas y otros elementos de la defensa anti-anfibia del enemigo. Las condiciones específicas de su uso en combate son aguas poco profundas, fuertes corrientes de marea, olas, topografía de fondo difícil, etc. - Como resultado, conducen a la creación de mecanismos caracterizados por una alta complejidad técnica y originalidad de las soluciones utilizadas. Sin embargo, esta originalidad a menudo va en contra de ellos: el cliente aún no está listo para la introducción masiva de estos monstruos artificiales en las tropas.
"CÁNCER" DE METAL COMPUESTO
Uno de los primeros robots militares creados para trabajar en el área de "playa" en preparación para la operación anfibia, puede considerarse un pequeño robot submarino autónomo de crustáceos conocido como Vehículo Submarino Autónomo Bentónico Ambulatorio, que se puede traducir del inglés como "bentónico andante (abajo) vehículo submarino autónomo ".
Este aparato de tan solo 3,2 kg fue desarrollado por iniciativa de especialistas del Marine Science Center de Northeastern University, ubicado en Boston, Massachusetts (EE. UU.), Bajo la dirección del Dr. Joseph Ayers. El cliente del trabajo fue la Dirección de Investigación de la Marina de los Estados Unidos (ONR) y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa del Ministerio de Defensa de los Estados Unidos (DARPA).
El dispositivo es un robot autónomo inferior de la denominada clase biomimética (robots similares a algunas muestras del mundo animal. - V. Sch.), Que parece un cáncer y está diseñado para realizar reconocimientos y acción contra las minas en el litoral. zona y en la primera línea de costa, así como en el fondo de ríos, canales y otros embalses naturales y artificiales de poca profundidad.
El robot tiene un cuerpo hecho de un material compuesto duradero, de 200 mm de largo y 126 mm de ancho, ocho patas mecánicas con tres grados de libertad cada una, así como un par de patas delanteras, similares a garras de cangrejo o cangrejo, y una trasera, parecidas a la cola de un cangrejo, superficies para la estabilización hidrodinámica del robot bajo el agua de aproximadamente 200 mm de largo cada una (es decir, cada superficie es comparable en longitud con el cuerpo del robot). Las piernas mecánicas se ponen en movimiento mediante músculos artificiales hechos de aleación de níquel-titanio con efecto de memoria de forma (aleación de memoria de forma NiTi), y los desarrolladores decidieron utilizar modulación de ancho de pulso en los accionamientos.
Las acciones del robot se controlan mediante un controlador de red neuronal que implementa un modelo de comportamiento tomado por los desarrolladores de la vida de las langostas y adaptado a las condiciones de uso de combate de estos robots. Además, los especialistas de Northeastern University eligieron la langosta americana como fuente para el desarrollo del modelo de comportamiento del robot en cuestión.
"Las formas y comportamientos que las langostas han utilizado para encontrar comida durante milenios pueden ser igualmente utilizados por un robot para encontrar minas", dijo el líder del proyecto, el Dr. Joseph Ayers, del Centro de Ciencias Marinas de la Universidad Northeastern.
El sistema de control a bordo del robot de cáncer se basa en un sistema informático de tipo Persistor basado en un microprocesador Motorola MC68CK338, y la carga útil del dispositivo incluía un sistema de comunicación hidroacústica, una brújula y un inclinómetro / acelerómetro basado en MEMS (MEMS - sistema microelectromecánico).
Un escenario típico para el uso de combate de este robot se veía así. Un grupo de cangrejos de río robóticos se entrega al área de aplicación utilizando un transportador de transporte especial en forma de torpedo (se suponía que crearía algo así como una versión submarina de un pequeño contenedor de carga utilizado en la Fuerza Aérea). Después de la dispersión, los robots, de acuerdo con un programa predeterminado, tenían que realizar reconocimientos o reconocimientos adicionales del área designada, identificar elementos del sistema de defensa anti-anfibio del enemigo, especialmente con respecto a minas y otros objetos explosivos, etc. En el caso de la producción a gran escala, el precio de compra de un cáncer robótico podría ser de aproximadamente $ 300.
Sin embargo, parece que el asunto no fue más allá de la construcción de varios prototipos y sus breves pruebas. El principal cliente potencial, la Armada, que inicialmente destinó alrededor de $ 3 millones para estos estudios, no expresó mayor interés en el proyecto: la última vez que se demostró el desarrollo de Northeastern University a los especialistas del comando de la Armada de Estados Unidos, aparentemente, en 2003. Probablemente, no hubo clientes entre los participantes de aquellas exposiciones donde se demostró este invento.
CANGREJO "ARIEL II"
Un intento de crear un robot basado en las características estructurales de "mariscos", y específicamente - un cangrejo, también fue realizado por especialistas de la empresa estadounidense "AyRobot". La compañía es hoy en día uno de los principales desarrolladores y fabricantes de robots de varios tipos para fines militares y civiles, y el volumen de sus entregas se ha estimado durante mucho tiempo en millones. Fundada en 1990, la compañía ha estado involucrada regularmente desde 1998 en los intereses de DARPA u otras divisiones de las agencias militares y de seguridad de los Estados Unidos, así como de otros países del mundo.
El robot desarrollado por los especialistas de la compañía se denominó Ariel II y está clasificado como Vehículo Subacuático con patas autónomas (ALUV). Está diseñado para buscar y remover minas y diversos obstáculos en el sistema de defensa anti-anfibio del enemigo ubicado en la zona costera de aguas someras y en la "playa". Una característica del robot, según los desarrolladores, es su capacidad para permanecer funcional incluso en un estado invertido.
"Ariel II" pesa alrededor de 11 kg y puede soportar una carga útil de hasta 6 kg. La longitud del cuerpo del aparato es de 550 mm, la longitud máxima para manipuladores con brújula e inclinómetro es de 1150 mm, el ancho es de 9 cm en una posición baja y 15 cm - en "patas" elevadas. El robot es capaz de trabajar a profundidades de hasta 8 m. Fuente de energía: 22 baterías de níquel-cadmio.
Estructuralmente, "Ariel II" es un aparato parecido a un cangrejo con un cuerpo principal y seis patas unidas a él, que tienen dos grados de libertad. Todo el equipo electrónico objetivo colocado a bordo del "cangrejo en uniforme" debería, de acuerdo con el plan de los desarrolladores, estar ubicado en un módulo sellado. El sistema de gestión de carga de destino está distribuido. El trabajo en este robot de acción contra minas se llevó a cabo bajo contratos emitidos por la agencia DARPA y la Oficina de Investigación de la Marina de los EE. UU.
El escenario para el uso de estos robots en combate es en muchos aspectos similar al descrito anteriormente, con una sola diferencia: el robot tenía un modo de destrucción de minas. Habiendo encontrado una mina, el robot se detuvo y tomó una posición en las inmediaciones de la mina, esperando la orden. Al recibir la señal correspondiente del puesto de mando, el robot detonó una mina. Por lo tanto, la "bandada" de estos robots podría simultáneamente destruir casi por completo o incluso por completo el campo de minas anti-anfibio en el área del aterrizaje del asalto anfibio planeado. El desarrollador también propuso una opción que no preveía el papel de un kamikaze: el robot simplemente colocó una carga explosiva en la mina y se retiró a una distancia segura antes de la explosión.
Uno de los prototipos del robot - el buscador de minas "Ariel". Foto de www.irobot.com
El Ariel II demostró su capacidad para encontrar minas durante al menos tres pruebas. El primero se llevó a cabo en una zona costera poco profunda en el área de Riviera Beach, cerca de la ciudad de Riviera, Massachusetts; el segundo está en el área de la Ciudad de Panamá, Florida, financiado por Boeing Corporation, y el tercero está en el área de la Bahía de Monterey para el National Geographic Group. Aparentemente, este proyecto no recibió un mayor desarrollo (incluso debido a los resultados nada ambiguos de estas pruebas), y el cliente militar, que financió el trabajo en la primera etapa, supuestamente consideró más prometedor otro desarrollo de la misma empresa, conocido como “Transfibian” y se analiza a continuación. Aunque aquí tampoco todo es tan sencillo.
"TRANSFIBIA" DE MASSACHUSETS
Otro vehículo submarino no tripulado para trabajar en la zona litoral, que cotiza en la lista de la empresa "AyRobot", no fue desarrollado originalmente por sus especialistas, sino que fue heredado de la empresa "Nekton Corporation", que adquirió en septiembre de 2008 por USD 10 millones.
Este dispositivo se llamó "Transphibian" (Transphibian) y fue creado en interés de los militares para buscar y destruir minas de varios tipos por autodetonación utilizando una carga explosiva a bordo que pesa 6, 35 kg y una señal proporcionada por un operador remoto..
"Transfibian" es un vehículo submarino autónomo no tripulado de tamaño pequeño (portátil) de unos 90 cm de largo. Su principal diferencia con otros sumergibles de acción contra minas en la zona litoral es el uso de un método combinado de movimiento: en la columna de agua, el dispositivo se mueve con la ayuda de dos pares de "aletas", como un pez o un mamífero pinnípedo, ya lo largo del fondo, con la ayuda de las mismas "aletas", ya está gateando. Al mismo tiempo, en los materiales dedicados a este desarrollo, se argumenta que las "aletas" tienen seis grados de libertad. Tal como lo concibieron los desarrolladores, esto proporciona la posibilidad de un uso igualmente eficaz del aparato considerado tanto en aguas poco profundas como a grandes profundidades, y también aumenta significativamente su movilidad y la capacidad de superar obstáculos de diversa naturaleza.
Como carga útil, se planeó utilizar varios equipos de búsqueda hasta una cámara optoelectrónica de gran tamaño, que se suspendería en soportes especiales debajo de la parte central de la carrocería del vehículo.
El estado del desarrollo actualmente no está del todo claro, ya que la sección dedicada al vehículo submarino no tripulado "Transfibian" está ausente incluso en el sitio web de la empresa desarrolladora. Aunque varias fuentes afirman que fue a favor de este dispositivo que el departamento militar estadounidense dio preferencia, abandonando el desarrollo previamente considerado de la misma compañía: el vehículo submarino no tripulado Ariel II. Sin embargo, es probable que el proyecto estuviera cerrado o congelado, ya que los especialistas navales estadounidenses estaban, por decirlo suavemente, insatisfechos con una serie de parámetros importantes del vehículo submarino no tripulado en cuestión.
PISTA ANFIBIA
La última muestra de vehículos deshabitados diseñados para buscar y destruir minas, así como realizar reconocimientos de defensa anti-anfibia enemiga en la denominada zona de surf, que aquí consideraremos, fue creada por especialistas de la famosa empresa estadounidense Foster. Miller, que se especializó en el desarrollo de robots militares y policiales. El trabajo en este dispositivo, llamado Tactically Adaptable Robot, se llevó a cabo en el marco del Programa MCM de Zona de Surf / Aguas Muy Poco Profundas, financiado por la dirección de Investigación de la Marina de los EE. UU.
Esta muestra fue un vehículo anfibio no tripulado con orugas desarrollado utilizando los desarrollos obtenidos por Foster-Miller al crear un robot terrestre Lemming de pequeño tamaño, encargado por DARPA. Así, este dispositivo es capaz de funcionar tanto en el fondo del mar en aguas poco profundas cerca de la costa (en un río, lago, etc.) como en la costa. Al mismo tiempo, el desarrollador brindó la posibilidad de equipar el dispositivo con varias opciones para elementos de potencia (baterías recargables), sensores y otra carga útil, que se ubicó en un compartimiento con un volumen útil de aproximadamente 4500 metros cúbicos. pulgadas (aproximadamente 0,07 metros cúbicos).
El prototipo construido del dispositivo tiene las siguientes características tácticas y técnicas: longitud - 711 mm, ancho - 610 mm, altura - 279 mm, peso (en el aire) - 40, 91 kg, velocidad máxima - 5,4 km / h, crucero máximo rango - 10 millas. Como carga útil, se planeó desarrollar sensores táctiles (sensores táctiles), un gradiómetro magnético, un sensor magneto-inductivo para la detección de objetos sin contacto, etc.
Se supone que el equipo a bordo del robot anfibio incluye ayudas a la navegación (sistema multisensor para determinar la posición espacial del vehículo mediante el filtro Kalman; sistema de navegación para trabajos en aguas poco profundas SINS (Swimmer Inshore Navigation System); receptor del diferencial subsistema del sistema global de navegación por satélite (DGPS); brújula de tres ejes; odómetros; sensor giroscópico de velocidad de guiñada, etc.) y comunicaciones (receptor de radio ISM y módem acústico subacuático), y el sistema de control a bordo se basa en un PC / 104 computadora estándar.
Los resultados del relevamiento del área designada del área de agua (lecho marino) por cada uno de los robots anfibios asignados para esto, y la operación se planifica utilizando un grupo de dispositivos similares, se transmiten a la consola del operador, donde un digital El mapa de esta zona se forma sobre su base.
Especialistas de Foster-Miller y la división de sistemas costeros del Surface Warfare Center de la Marina de los EE. UU. Realizaron conjuntamente un ciclo de prueba de un prototipo del sistema en cuestión, durante el cual debían demostrar la capacidad de un robot anfibio para resolver las siguientes tareas:
- buscar varios objetos en el área designada del área de agua;
- búsqueda e identificación de objetos en el fondo marino;
- reconocimiento completo y minucioso de la zona litoral (zona de surf) en el lugar de la próxima operación de asalto anfibio;
- mantener comunicación bidireccional con el operador en el buque de transporte o puesto de mando costero;
- resolver las tareas necesarias sin conexión.
En julio de 2003, este robot anfibio se mostró a todos en Boston como parte de una exposición organizada por la Dirección de Investigación de la Marina de los EE. UU. Durante el Boston Harborfest, y anteriormente, en 2002, el ejército de EE. UU. Utilizó estos dispositivos en una versión optimizada para su uso en tierra., durante una operación para inspeccionar cuevas en las montañas de Afganistán.
El estado del sistema se indica como "en desarrollo", aún no se han concluido los contratos para cualquier producción en serie de robots anfibios (al menos no se ha hecho pública información al respecto), por lo que es probable que el cliente, representado por el El comando de la Marina de los Estados Unidos, aún no ha mostrado un interés activo en continuar trabajando en el proyecto. Además, no se menciona este sistema robótico en el sitio web de la Marina de los EE. UU. En la sección dedicada a las Fuerzas de Acción contra Minas e Instalaciones para Áreas de Aguas Muy Poco Profundas y el Programa de Zona de Surf.
PELIGRO POTENCIAL
En general, se puede afirmar que la tarea de buscar, detectar, clasificar y destruir minas en la zona litoral y en el primer litoral ("playa"), así como detectar diversos elementos de defensa anti-anfibia enemiga sigue siendo una de las componentes más importantes del complejo proceso para las armadas de los países líderes del mundo en apoyo de operaciones de asalto anfibio. Especialmente las que tienen lugar en tramos desconocidos de la costa.
En este sentido, podemos esperar un mayor desarrollo del trabajo en la creación de herramientas robóticas diseñadas para resolver los problemas anteriores. Aunque, como se desprende de la información anterior, la tarea de crear vehículos deshabitados y especialmente autónomos capaces de operar en condiciones extremadamente difíciles de la zona litoral (zona de oleaje, en la primera línea de costa), caracterizada por una compleja topografía de fondo, poca profundidad. y fuertes corrientes, no es de ninguna manera simple y no siempre conduce a los resultados deseados y satisfactorios para el cliente.
Por otra parte, en 2008, en las páginas del recurso online NewScientist.com, se publicó material basado en la previsión de expertos británicos y estadounidenses sobre las amenazas científicas y técnicas más graves que puede afrontar la humanidad en un futuro previsible. … Y lo que es notable, según los autores del pronóstico, una de las amenazas con un alto grado de probabilidad puede ser el desarrollo excesivamente rápido de robots biomiméticos, sistemas creados sobre la base de tomar prestadas ciertas muestras de la naturaleza del planeta. Como, por ejemplo, los vehículos submarinos autónomos no tripulados, creados similares a determinadas muestras de fauna marina tanto en sentido constructivo como en relación a los modelos de comportamiento implementados en sus sistemas de control.
Según científicos británicos, la rápida "crianza" de este tipo de robots biomiméticos puede convertirse en una nueva especie ocupante de nuestro planeta y entrar en un enfrentamiento por la posesión del espacio vital con sus antiguos creadores. ¿Fantástico? Si probablemente. Pero hace un par de siglos, el submarino Nautilus, los cohetes espaciales y los láseres de combate parecían fantásticos. Y el especialista en robots biomiméticos Robert Full, que trabaja en la Universidad de California en Berkeley, destaca: "En mi opinión, en esta etapa, sabemos muy poco sobre las posibles amenazas para planificar adecuadamente nuestros desarrollos".
