Przemysł Zbrojeniowy

Wczoraj – transportery i BWP, dziś – bojowe roboty [ANALIZA]

Fot. mil.ru
Fot. mil.ru

Robotyzacja pola walki, choć postępuje stosunkowo powoli, to obecnie nabiera coraz większego znaczenia. Realizowanych jest wiele programów badawczo-rozwojowych w kilku krajach na świecie, a by przyspieszyć ich wyniki, często korzysta się z tego co już sprawdzone, a nadal może być użyteczne. Z tego powodu stare transportery czy bwp adaptowane są do zupełnie nowej roli – zrobotyzowanej platformy bezzałogowej.

Przyszłe Unmanned Ground Vehicle (UGV) lub te o przeznaczeniu czysto militarnym Unmanned Combat Ground Vehicle (UCGV) (w naszym kraju często mówi się o Bezzałogowych Platformach Lądowych – BPL) mają zapewnić liczne, całkowicie nowe korzyści. Wśród nich wymienia się najczęściej zwiększoną efektywność wykonania stawianych zadań, skokowe zmniejszenie kosztów utrzymania części odpowiedniego potencjału militarnego (oszczędności wynikające z mniejszych potrzeb dotyczących przechowywania, szkolenia, zabezpieczenia funkcjonowania, płac itp.) oraz - a w zasadzie przede wszystkim - ochronę zdrowia i życia żołnierzy, których przynajmniej część zadań przejmą maszyny. Poza tym roboty w większym stopniu będą przystosowane do współdziałania/wyposażenia z nowymi rodzajami broni czy systemów wsparcia działań, łatwiej można je będzie dostosować do szybko zmieniających się warunków pola walki, czy uodpornić na różnego rodzaju ataki.

Osiągnięcie tych celów nie jest jednak sprawą łatwą. Trzeba bowiem połączyć w jedną, sprawnie działającą całość najnowsze rozwiązania technologiczne lub te dopiero opracowywane. Do tego dochodzi szersze wprowadzenie sztucznej inteligencji, samouczenia się czy wirtualnej rzeczywistości. I, na koniec, wymagane jest również dokładne przebadanie możliwości współpracy na linii człowiek-maszyna, wypracowanie jej zasad oraz opracowanie całkowicie nowej taktyki użycia robotów na polu walki.

Z tego powodu prace badawcze w tej dziedzinie realizowane są metodą kolejnych, systematycznych kroków badawczych. Jak na razie największą uwagę przykłada się do jak najszybszego poznania efektywności wykorzystania robotów, ale z wysokim udziałem człowieka w procesie podejmowania decyzji o ich wykorzystaniu. Dalsze prace pójdą w kierunku częściowej i pełnej autonomii, a tym samym rozszerzeniu możliwości zadaniowych. Należy też pamiętać, że sam proces sterowania na lądzie jest dużo bardziej skomplikowany niż np. w powietrzu, bo trzeba uwzględnić wiele różnych czynników zarówno środowiskowych, jak i czysto technicznych.

Stare, ale nadal przydatne

Sprawdzone konstrukcje transporterów czy bwp pozwalają zamontować w nich/na nich niezbędne układy i sensory (często dopiero testowane) bez potrzeby czasochłonnej budowy od podstaw zupełnie nowych konstrukcji nośnych. Zapewniają też dość miejsca na aparaturę pomiarową i diagnostyczną.

W przypadku wykorzystania sprawdzonej konstrukcji chodzi nie tylko o wstępne sprawdzenie poprawności działania zespołu maszyn bezzałogowych i załogowych, ale też wypracowanie wniosków co do dalszego technologicznego rozwoju podobnych platform w przyszłości, czy taktyki działania teamu człowiek-maszyna. Można na nich testować nowe rozwiązania z zakresu sterowania, orientacji przestrzennej, pozycjonowania czy teżsystemy zadaniowe i zdalnie sterowane moduły uzbrojenia.

Ponadto np. w USA Dowództwo Przyszłości i Modernizacji FMC (Futures and Modernization Command) chce już na wczesnym etapie poznać opinię żołnierzy o bojowym zastosowaniu na szerszą skalę robotów na polu walki oraz ich oczekiwania odnośnie ich możliwości i przenoszonego przez nie uzbrojenia.

Czy zrobotyzowane transportery na dłużej zagoszczą w wybranych formacjach Wojsk Lądowych? Wydaje się, że niekoniecznie. Czołowe kraje rozwijające technologie BPL traktują takie rozwiązanie raczej jako przejściowe o charakterze badawczo-poznawczym. Nieco inaczej może jednak być w wypadku państw, które ze względów ekonomicznych nie mogą sobie pozwolić na zbudowanie od podstaw całej gamy lekkich, średnich i ciężkich BPL.

Pamiętać jednak należy, że także one muszą dokonać właściwej oceny ekonomiczno-technicznej przyjęcia takiego rozwiązania. Często bowiem starsze wozy wymagają poważnych nakładów remontowych, brakuje do nich części zamiennych a ich eksploatacja też nie jest w pełni ekonomiczna. Poniżej przestawiono kilka przykładów programów, w których testowane są zaadoptowane do nowej roli BPL gąsienicowe transportery opancerzone lub bwp.

Stany Zjednoczone

Dla U.S. Army wybór platformy był w zasadzie oczywisty - gąsienicowych transporter opancerzony M113. Rozpoczęto więc program zamiany wybranych wozów na testowe platformy-roboty. Celem programu jest uzyskanie przydatnych informacji i danych niezbędnych do opracowania wymagań dotyczących właściwego robota RCV (Robotic Combat Vehicle), wchodzącego w skład jeszcze szerszego programu NGCV (Next Generation Combat Vehicle).

Same prace w zasadniczym stopniu są wykonywane w celu sprawdzenia założeń zawartych w Strategic Capabilities Roadmap Dowództwa Przyszłości i Modernizacji FMC (Futures and Modernization Command).

W przekształconych w bezzałogowe pojazdy bojowe M113 zainstalowana będzie tzw. aplikacja „drive-by-wire”. Bazą dla tej konwersji będzie natomiast m.in. technologia przebadana już na pojazd HMMW, czyli Wingman Joint Capability Technology (przystosowanie do autonomicznego prowadzenia działań).

Testy i próby takich eksperymentalnych maszyn przeprowadzane są w wybranych pododdziałach i oddziałach U.S. Army.

Program składa się z kilku etapów. W pierwszym roboty są sterowane przez operatorów znajdujących się na pokładzie załogowych platform. Ma to dać odpowiedź, czy formacja złożona z załogowych i bezzałogowych maszyn zwiększy bezpieczeństwo prowadzonych operacji i świadomość sytuacyjną dla żołnierzy. Ponadto nastąpi weryfikacja założenia, że wprowadzenie systemów robotycznych odciąży w sposób istotny z punku widzenia efektywności prowadzonych działań żołnierzy oraz usprawnieni proces prowadzenia rozpoznania i wymiany informacji.

W kolejnym etapie planuje się wprowadzenie do tych wybranych platform ograniczonej i pełnej autonomii. Dojdzie do tego m.in. dzięki wykorzystaniu zestawu specjalnych czujników, sztucznej inteligencji i zdolnościom samodzielnego szukania i namierzania celów (AiTD/R).

Zrobotyzowane M113 będą więc pełnić rolę platform zastępczych (testowych) wobec poszukiwanych przez armię amerykańską lekkich (L-RCV), średnich (M-RCV) i ciężkich (H-RCV) robotów kolejnej generacji.

Pierwszy bezzałogowy M113 sterowany ze specjalnie dostosowanego wozu dowodzenia M577 wspierał pokazowo pododdział wojsk inżynieryjnych w procesie rozpoznania i wykonania przejścia w polu minowym.

Natomiast w Armored Brigade Combat Team (ABCT) będą testowane najnowsze wersje zrobotyzowanych M113, których działanie jest kontrolowane już z bwp Bradley. Planowany miesięczny test wykorzystania operacyjnego, wraz z próbami ogniowymi, rozpocznie się w marcu 2020 roku w Fort Carson w stanie Kolorado. Zadanie to nadzorować będzie centrum Combat Capabilities Development Command's Ground Vehicle Systems, zajmujące się m.in. rozwojem pojazdów autonomicznych.

image
Fot. U.S. Army

Bwp Bradley określany w tym programie jest jako Mission Enabler Technologies-Demonstrators (MET-D). Wyposażono go w szereg funkcji i czujników współpracujących z systemem uzbrojenia i pozyskiwania danych. Załoga otrzymała nowe wyświetlacze pozwalające na kontrolowanie platform bezzałogowych i w efektywniejszy sposób przekazujące informacje poprawiające jej świadomość sytuacyjną.

image
Fot. U.S. Army

W pierwszych testach uczestniczyć mają dwa MET-D i cztery zrobotyzowane M113. Załogi tych pierwszych składać się będą z sześciu żołnierzy (kierowcy, operatora uzbrojenia i czterech żołnierzy desantu). Ci ostatni mają wykonywać powierzone im zadania (szczebla plutonu zmechanizowanego) we współpracy/wsparciu zrobotyzowanych M113 i zamontowanego na nich uzbrojenia.

Same wozy to jedynie demonstratory, nie przewidziane do szerszego wykorzystania (z wyjątkiem niektórych układów i systemów na nich zainstalowanych).

W kolejnej, drugiej już fazie testów prowadzonych w roku budżetowym 2021 udział weźmie do sześciu wozów MET-D oraz cztery zrobotyzowane M113 i taka sama liczba nowych lekkich i średnich robotów kolejnej generacji. Będą to już testy współdziałania poziomu kompanii zmechanizowanej.

Trzecia, ostatnia jak na razie zaplanowana faza testów przewidziana została na połowę roku budżetowego 2023 i obejmie poprzedni skład plus cztery średnie i cztery ciężkie RCV.

Australia

Również w australijskiej armii w ośrodku szkoleniowym Majura zlokalizowanym na Australijskim Terytorium Stołecznym testuje się dwa zrobotyzowane transportery M113AS4. Program zakłada przebadanie wpływu efektywności użycia robotów na przyszłym polu walki. Odpowiada za nie utworzony w 2017 roku ośrodek Trusted Autonomous Systems Defence Cooperative Research Centre (TAS-DCRC).

Transportery do zupełnie nowej roli dostosował koncern BAE Systems Australia z wykorzystaniem specjalnego pakietu technologii autonomicznych (układów i oprogramowania).

BAE Systems ma już duże doświadczenia z systemami bezzałogowymi, w tym BSP Taranis, Mantis i Kingfisher, ale także demonstratorami bezzałogowych pojazdów MATV i Digger. Przedsięwzięcie Robotic & Autonomous Systems Strategy zainicjowano 1 grudnia 2018 roku. Następny cykl testów ma dać odpowiedź na temat możliwości bojowych zrobotyzowanych M113AS4.

Na pokazowych testach zaprezentowano możliwość użycia takich zrobotyzowanych transporterów do prowadzenia misji rozpoznania i wsparcia logistycznego. Nie działały one jednak w pełni autonomicznie a pod nadzorem człowieka (man-in-a-loop), który zdalnie podejmował kluczowe decyzje.

Indie

Program badań robota opracowanego na bazie BMP-1/2 zainicjowała i nadzoruje w Indiach Organizacja Badań Obronnych i Rozwoju. To pierwsze tego typu przedsięwzięcie w tym kraju. Muntra, bo tak nazwano zrobotyzowany BMP, to w zasadzie trzy pojazdy. Muntra-S jest przeznaczony do prowadzenia rozpoznania i obserwacji pola walki. Z kolei Muntra-M to robot inżynieryjny, którego zadaniem będzie wyszukiwanie i usuwanie min czy IED. Ostatnim z rodziny jest Muntra-M , którego misją będzie zbieranie danych o skutkach uderzeń jądrowych.

Hindusi nie podają wielu informacji o konkretnych szczegółach technicznych swoich rozwiązań. Wiadomo, że wyposażono je w stacje radiolokacyjne, głowice optoelektroniczne czy dalmierze laserowe. Same testy odbywają się w ekstremalnych warunkach (m.in. w temperaturach wynoszących nawet ponad 500C).

Rosja

W Federacji Rosyjskiej opracowano bazujący na BMP-3 projekt bojowego lądowego bezzałogowca nazwany Wichr. Zastosowane w nim systemy i układy (zdalnie sterowane sensory optoelektroniczne, śledzenia czy laserowe dalmierze oraz centralną jednostkę sterującą) można zamontować na innych podwoziach o masie 7÷15 ton, tak by stworzyć z nich podobnego robota. Początkowo pojazd występował w wersji zdalnie sterowanej a docelowo dzięki szeregowi funkcji autonomicznych byłby on zdolny do samodzielnego działania.

Wichr ma spełniać zadania wsparcia bojowego oraz występować w roli platformy rozpoznawczej. W zaprezentowanej wersji pojazd był uzbrojony w 30 mm armatę automatyczną 2A72, sprzężony 7,62 mm km PKT/PKTM i sześć ppk 9M133M Kornet-M (wieża Epocha). Inne proponowane do zamontowania systemy uzbrojenia to m.in. wyrzutnie rakiet plot. Igła czy Verba, 30 mm granatnik automatyczny GSH-6-30K, czy 12,7 mm wkm NSWT/Kord (lekkie stanowisko MB2-03). W podstawowej konfiguracji pojazd ma masę 14700 kg, ładowność do 4000 kg, prędkość maksymalną 60 km/h (pływania 10 km/h) i zasięg 600 km. Zasięg zdalnego sterowania przekracza 10 km. Dodatkowo może on być wyposażony w cztery mini BSP i posiadać będzie zdolność przenoszenia i sterowania innego małego robota typu MRP-100/300 (a w zasadzie czterech takich platform).

Stosunkowo niedawno, bo podczas międzynarodowej wystawy Armija 2019, pokazano też inny model zrobotyzowanego BMP-3 o nazwie Paładin. Jego uzbrojenie odpowiada uzbrojeniu załogowego bwp, to 100 mm armata i 30 mm działko automatyczne umieszczone w zdalnie kierowanej wieży Dragun. Pojazd może działać w dwóch trybach - jako zdalnie sterowany przez operatora za pomocą kodowanego, uodpornionego na zakłócenia kanału łączności lub autonomicznie. W drugim przypadku zrobotyzowany wóz porusza się po uprzednio wybranej trasie lub automatycznie wybiera najkorzystniejsza drogę do uprzednio wyznaczonego miejsca wykonania zadania. Ideą opracowania Paładin było stworzenie platformy przeznaczonej do prowadzenia rozpoznania (w tym rozpoznania bojem) czy wykonywania zadań ogniowych na rzecz piechoty w sposób dający jej osłonę i podnoszący świadomość sytuacyjną.

Polska

W naszym kraju powstał prototypowy zrobotyzowany transporter na bazie zmodyfikowanego podwozia haubicy samobieżnej 2S1. Opracowano go w ramach programu Autonomiczna uniwersalna platforma gąsienicowa do zadań logistycznych i bojowych według standardów współczesnego pola walki, realizowanego przez konsorcjum z udziałem Politechniki Śląskiej (lider), AGH, HSW, Wasko SA i WITI, w latach 2008-2011. Zastosowano w nim hybrydowy układu napędowego (spalinowo-elektryczny), zmodyfikowane zawieszenie i układ umożliwiający jazdę w trybie autonomicznym. Połączenie układu sterowania z układem napędowym, zespołem czujników trakcyjnych oraz układem hamulcowym, oparte na sieci CAN umożliwiło realizację bezzałogowego trybu jazdy. Jednak wobec braku zainteresowania ze strony wojska program badań zakończono, choć wówczas było to jeden z pierwszych kroków w tym obszarze na świecie.

image
Fot. Jerzy Reszczyński

Podsumowanie

Wprowadzenie na szerszą skalę BPL w czołowych armiach na świecie jest tylko kwestią czasu. Zalety użycia robotów są właściwie bezdyskusyjne, a ograniczeniem jest tylko specyficzne środowisko działania i rozwój nowych technologii pozwalających na efektywne ich wykorzystanie na przyszłym polu walki.

Starsze transportery opancerzone czy bwp, adoptowane do nowej dla nich roli zrobotyzowanych platform, mają za zadanie przyspieszyć obecne badania i testy, służa też do opracowania nowych wniosków na bazie nabytych z ich udziałem doświadczeń. Nie wydaje się, by - docelowo - modyfikacje tego rodzaju weszły na stałe do eksploatacji. W tym wypadku będą to już raczej dedykowane platformy–roboty, o zwiększonej mobilności taktyczno-operacyjnej, podatne na dalsze modernizacje i zachowujące niskie koszty eksploatacyjne. Co wcale nie oznacza, że mając już gotowe ZSMU czy ZSSW, po odpowiedniej analizie taktyczno-ekonomicznej nie okaże się, że zrobotyzowane transportery w pewnych obszarach mają jednak sens efektywnego ich zastosowania w realnych operacjach bojowych. To podejście dotyczy zwłaszcza krajów, których nie stać na budowę od podstaw średnich i ciężkich BPL.

Z pierwszych ujawnionych już danych wynika, że żołnierze bardzo szybko opanowują techniki sterowania zrobotyzowanymi maszynami i bardzo chwalą sobie tę współpracę. Dla nich najistotniejsze jest to, że robot może wykonywać niebezpieczne zadania, wcześniej wykonywane przez nich osobiście, bardzo istotne jest też podnoszenie świadomości sytuacyjnej. Otwartym pozostaje pytanie, czy kwestia współpracy na linii człowiek-maszyna będzie się układać, gdy roboty otrzymają większą autonomię działania i samodzielnego podejmowania przynajmniej części decyzji. Dlatego największy wysiłek idzie obecnie w kierunku szerszego wprowadzenia sztucznej inteligencji, samouczenia się i rzeczywistości rozszerzonej do prac nad BPL kolejnej generacji.

Komentarze