Rosyjscy żołnierze uzbrojeni w roje bombowych dronów. Brak systemów przeciwdziałania

Jest rzeczą bezsporną, że zakres zastosowań bezzałogowych aparatów latających zwiększa się z roku na rok. Drony są coraz mniejsze, mają coraz większe możliwości (w tym jeżeli chodzi o stosunek udźwigu do masy własnej) i są coraz tańsze. Zmienia się również poziom autonomiczności, który związany jest nie tylko z uproszczeniem sposobu kierowania bezzałogowcami, ale także z ich coraz większą samodzielnością w realizowaniu zadań i działaniu w grupie.

Wszystkie te nowe cechy dronów były natychmiast wprowadzane w różnego rodzaju systemach uzbrojenia. Początkowo tworzono przede wszystkim bardzo skuteczne środki powadzenia rozpoznania i nadzoru pola walki. Powstała w ten sposób cała gama bezzałogowych systemów obserwacyjnych różniących się zasięgiem, pułapem, autonomicznością, wielkością, ciężarem przenoszonego ładunku, itd. Wprowadzono więc na uzbrojenie zarówno wielkie drony dużej autonomiczności i wysokiego pułapu klasy HALE (np. typu RQ-4 Global Hawk lub Guizhou Soar Dragon), jak i mikrodrony przenoszone przez pojedynczego żołnierza (np. Black Hornet).

Później zaczęto uzbrajać bezzałogowe aparaty latające, które mogą być obecnie zarówno nosicielami bomb i rakiet wracając po wykonaniu zadania do bazy (np. MQ-1 Predator i MQ-9 Reaper), jak również samodzielnie atakować obiekty, stając się tak naprawdę zdalnie sterowaną amunicją krążącą (przykładem takiego rozwiązania jest np. polski Warmate). Tego rodzaju systemy uzbrojenia są rozwijane w kilku kierunkach. Po pierwsze, minimalizuje się przenoszone w ten sposób ładunki wybuchowe. Dzięki temu bojowe drony stają się coraz mniejsze i mogą atakować niewielkie cele (nawet pojedynczych ludzi) z bardzo dużą precyzją oraz przy niewielkich skutkach ubocznych.

Po drugie, potęguje się skutki ataku prowadząc go jednocześnie z wykorzystaniem dużej ilości bezzałogowców. Najbardziej wyrafinowanym sposobem tego rodzaju działania jest nalot prowadzony przez rój dronów, które nie są naprowadzane na cel pojedynczo (choć w tym samym czasie), ale grupowo, lecąc bardzo blisko siebie i wymieniając się pomiędzy sobą informacjami (np. w celu uniknięcia kolizji lub na bieżąco wyznaczając kolejne obiekty do zniszczenia).

Zalety roju dronów

Główną zaletą dronów działających w roju jest to, że jak dotąd nie znaleziono na nie skutecznego systemu przeciwdziałania. Nawet najlepsze systemy przeciwlotnicze są bowiem zdolne do zwalczania „tylko” kilkunastu lub maksymalnie kilkudziesięciu celów jednocześnie (okrętowe systemy AEGIS). Są one jednak praktycznie nieprzydatne przy ataku przeprowadzonym na różne obiekty w tym samym czasie przez kilkaset lub nawet kilka tysięcy dronów. Dodatkowo takie drony to są najczęściej bardzo małe i z założenia tanie bezzałogowe aparaty latające, w kierunku których nie opłaca się wysyłać drogich i cennych rakiet przeciwlotniczych.

Trudno jest też sobie wyobrazić, by do zneutralizowania roju dronów wykorzystywać systemy artyleryjskie lub karabiny maszynowe. Musiałyby one bowiem stworzyć prawdziwą zaporę ogniową, by zatamować lot szybko poruszającej się grupy bezzałogowców.

 Czytaj też: Eurosatory 2018: Odeprzeć atak dronów [ANALIZA]

Nie pomogą w tym również wyspecjalizowane i obecnie wykorzystywane systemy antydronowe. Jak na razie mogą one bowiem jednocześnie atakować jedynie jeden, bezzałogowy aparat latający i dopiero po jego zneutralizowaniu „przerzucić” się na kolejny cel. Dotyczy to zarówno systemów fizycznie niszczących drony (za pomocą standardowej amunicji przeciwlotniczej, rakiet lub promieniowania laserowego), fizycznie je przechwytujących (np. za pomocą specjalnych sieci), jak i zakłócających ich systemy pokładowe łączności i nawigacji (za pomocą sygnałów elektromagnetycznych) zmuszając je do lądowania lub przerwania misji. I jeżeli kilkaset dronów lecących z prędkością kilkudziesięciu kilometrów na godzinę pojawiłoby się nad Białym Domem lub Kremlem, to pomimo istniejących tam systemów obronnych i tak część z nich na pewno uderzyłaby w budynek, gdzie znajdują się najważniejsi w USA i Rosji politycy.

Nawet spektakularny pokaz zorganizowany podczas parady wojskowej z okazji święta narodowego Francji 14 lipca 2019 r. zakończyłby się katastrofę, gdyby nad trybunę honorową ustawioną na placu Concorde nadleciał rój dronów. Dwaj francuscy żołnierze uzbrojeni w ręczne systemy zakłócające potrzebowali bowiem kilkanaście sekund na wykrycie, zakłócenie i „spuszczenia” na ziemię jednego bezzałogowca. Większa liczba dronów bez problemów poradziłaby sobie z tego rodzaju systemem zabezpieczeń grupy najważniejszych osób w Europie.

Oczywiście, są ludzie lekceważący to zagrożenie, którzy wskazują na problemy, z którymi podobno jeszcze nie poradziły sobie instytuty naukowe pracujące nad praktycznym zastosowaniem rojów dronów. Problemy te mają dotyczyć głównie zbyt dużych kosztów, nierozwiązanego do końca sposobu naprowadzania, nieustalonych zasad współdziałania pomiędzy bezzałogowcami oraz niewielkiego zasięgu i autonomiczności. Wszystkie te trudności są jednak systematycznie pokonywane i prędzej czy później pojawi się rozwiązanie, które będzie skutecznie działało zgodnie z założeniami przeciwko wskazanemu celowi. Według skąpych informacji, jakie pojawiają się co jakiś czas w mediach, można przypuszczać, że w przypadku Rosji, Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Chin będzie to „prędzej”.

Czy rzeczywiście są przeszkody, by wykorzystywać bojowo roje dronów?

Tak naprawdę nie ma obecnie technicznych i technologicznych przeszkód, by rozpocząć bojowe wykorzystywanie rojów dronów. Tym bardziej powinien więc dziwić, brak centralnie realizowanych prac nad przeciwdziałaniem tego rodzaju zagrożeniom. Dlatego ze względu na koszty, firmy samodzielnie pracujące nad systemami antydronowymi (w tym polskie) skupiają się przede wszystkim nad środkami skutecznymi w odniesieniu do jednego bezzałogowca. Cały czas jednak deklarują gotowość do współpracy w tej dziedzinie i możliwość rozszerzenia swojej oferty.

Tymczasem druga strona - producenci dronów, tworzą cały czas systemy coraz wyższej generacji. Dzięki temu rozwiązano już praktycznie wszystkie problemy, jakie przeszkadzały w wykorzystaniu bardzo dużej liczby niewielkich bezzałogowców, działających grupowo przeciwko jednemu lub kilku celom.

Przede wszystkim obniżono koszty jednostkowe dronów, które są coraz bardziej proste i mogą być produkowane seryjnie, co bardzo szybko zmniejsza ich cenę. Przykładem może być ogólnodostępny mini quadrocopter DJI Mavic 2 Pro Fly, który pomimo że wyposażano go w bardzo dobrą kamerę cyfrową, wyrafinowany system łączności oraz konstrukcję ułatwiającą składanie ma cenę sklepową poniżej 1400 dolarów. Tysiąc takich dronów kosztuje więc mniej niż np. wyspecjalizowana w wyszukiwaniu celów rakieta manewrująca.

Ale podobną cenę mają również drony budowane dla wojska. Przykładem mogą być opracowane przez Massachusetts Institute of Technology bezzałogowce Predix przystosowane do zrzucania z zasobników samolotowych z wysokości nawet 9000 metrów. Pomimo unikatowej konstrukcji ważących tylko 290 gram dronów, już udało się zejść z ich ceną poniżej 2000 dolarów. Przy masowej produkcji koszty te będzie można ograniczyć co najmniej dwukrotnie.

Cały czas zmniejsza się również wielkość dronów wykorzystywanych w rojach. Amerykańska Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) w ramach programu Gremlin pracuje przykładowo nad „mikrodronem”, który ma rozmiar pocisku. Ma on działać zespołowo, ale głównie prowadząc rozpoznanie. Przewiduje się dodatkowo możliwość jego przechwycenia w powietrzu po wykonaniu zadania przez specjalnie do tego przygotowany samolot transportowy C-130 i później ponownego wykorzystania.

Problemem nie jest też sposób naprowadzania i komunikowanie się między dronami. Naukowcy korzystają tu z obserwacji naturalnego środowiska: stad ptaków, owadów (np. pszczół), ryb i zwierząt, które pomimo wykonywania bardzo szybkich manewrów są w stanie unikać kolizji. Zauważono m.in., że cechą roju jest jego samoorganizacja związana z wiedzą na temat tego, co robią poszczególne „osobniki” wchodzące w jego skład. To właśnie dzięki temu unika się kolizji w powietrzu, można przekazywać zadania dronów, które w jakiś sposób zostały wyeliminowane, można zmieniać sposób realizowania misji w zależności od sytuacji nad obiektem ataku, dzielić się na mniejsze grupy lub nawet wyznaczać jeden lub kilka dronów do wykonania rozpoznania przed przeprowadzeniem samego uderzenia.

W roju istnieje dodatkowo możliwość stworzenia pewnego rodzaju hierarchii z wyznaczeniem dronu-dowódcy, który jako jedyny ma kontakt z operatorem i koordynuje działanie pozostałych dronów-żołnierzy. Natomiast w przypadku utraty lidera zakłada się, że  grupa bezzałogowców będzie dostosowała się do sytuacji i automatycznie wyznaczała kolejnego „przywódcę”. Zachowywana jest przy tym pewną autonomia, ponieważ nawet w przyrodzie nie ma w rojach „przewodnika”, który miałby łączność ze wszystkimi osobnikami.

Dodatkowo, wzorując się na koloniach termitów planuje się skorzystać z mechanizmu określanego jako stygmergia. Jest to pośredni sposób porozumiewania się pomiędzy „osobnikami” poprzez pozostawianie sygnałów/śladów w środowisku, na które inni mogą lub powinni reagować.

Inspiracją w tej dziedzinie dla naukowców są także stada ptaków – w tym szpaków. Ptaki te potrafią bowiem w ułamku sekundy przekazywać sobie informacje reagując natychmiast na nawet niewielkie zmiany prędkości i kierunku. Jako wzór próbuje się również wykorzystać zachowanie tak prostego organizmu, jak jednokomórkowa ameba, która potrafi polować, zmieniając strukturę swojego „ciała” i trawić „zdobycz”.

Ale wprowadzane mają być również oryginalne sposoby zachowania, np. w przypadku pojawienia się niespodziewanych zagrożeń (związanych z przeciwdziałaniem lub nagłym załamaniem się pogody). Agencja DARPA uruchomiła nawet specjalny program CODE (Collaborative Operations in Denied Environment). Jego celem jest przekazanie dronom umiejętności adaptowania się i reagowania na nieoczekiwane problemy związane np. z zakłóceniem sygnału GPS lub utratą łączności z bazą.

Samo sterowanie (bez quasi inteligencji) dużą liczbą dronów jest już obecnie najmniejszym problemem. Wspomniany już quadrocopter DJI Mavic 2 Pro Fly może być bez problemu sterowany smartfonem. Różnego rodzaju pokazy publiczne wskazują wyraźnie, że kierowanie kilkutysięcznym rojem dronów jest już możliwe z pomocą jednego laptopa. Nie ma więc problemu by nadzór (ale nie kierowanie) nad rojem bezzałogowców zlecić jednemu z „członków” roju lub nadzorującemu atak większemu statkowi powietrznemu (w tym bezzałogowemu).

Badania w tej dziedzinie są prowadzone od kilku lat i z roku na rok rośnie liczba dronów, którymi udaje się jednocześnie sterować. Oficjalnie wszystko jest przedstawiane jako forma „zabawy”. Roje dronów są więc proponowane jako środek mający zastąpić pokazy sztucznych ogni i bite są kolejne rekordy Guinnessa w tej dziedzinie. Przykładowo 15 lipca 2018 r. Intel otrzymał ten tytuł za jednoczesne koordynowanie lotu 2018 dronów w Folsom w Kalifornii w czasie pokazu trwającego około 5 minut.

Wcześniejszy rekord Guinnessa należał do chińskiego koncernu Beijing Yi-Hang Creation Science & Technology, którego inżynierowie w kwietniu 2018 roku sterowali w powietrzu lotem 1374 dronów nad historycznymi murami miasta Xi’an. W obu przypadkach sukces był tym większy, że małe bezzałogowce nie tylko latały w grupie, ale również realizowały różne zadania tworząc w powietrzu wymyślne figury i zmieniając barwy w skoordynowany sposób.

Jest mało prawdopodobne, by postępy w tej dziedzinie nie były zauważone przez wojskowych. Jak na razie o planach wprowadzenia na uzbrojenie rojów dronów w najbliższych latach poinformowali jedynie Brytyjczycy. Bardzo zaawansowane prace nad tego rodzaju rozwiązaniami prowadzą jednak na pewno również Amerykanie i Chińczycy.

Czy zasięg dronów jest rzeczywiście problemem?

Stosunkowo duży quadrocopter DJI Mavic 2 Pro Fly może latać przez około pół godziny z prędkością do 72 km/h i na maksymalnym zasięgu 8 km. Teoretycznie jest to duże ograniczenie dla użytkowników, którzy muszą znajdować się blisko celu by wykonać skuteczny atak. To właśnie dlatego od kilku lat pracuje się w różnych państwach nad systemami uzbrojenia, które są w stanie dostarczyć we wskazane miejsce (lub w jego pobliżu) odpowiednią ilość niewielkich dronów.

Najwięcej informacji o konkretnych działaniach wojskowych pochodzi ze Stanów Zjednoczonych. Przykładowo w lipcu 2018 r. koncern Raytheon otrzymał kontrakt na opracowanie prototypu systemu LOCUST, którego najważniejszym elementem ma być bezzałogowy aparat latający: tani, zdolny do wystrzeliwania z wieloprowadnicowych wyrzutni „rurowych” i przystosowany do działania „w roju”.

Ale jeszcze wcześniej, w styczniu 2017 roku opublikowano film z prób przeprowadzonych w październiku 2016 r., podczas których wykorzystano 103 jednocześnie działające mini-drony powietrzne Perdix wyrzuconych z zasobników przenoszonych przez trzy lecące w szyku z prędkością 0,6 Mach samoloty F-18 E/F Super Hornet. Zasobniki te nie były jednak zrzucane jak bomby kasetowe, ale zabierane z powrotem na lotnisko, gdzie można je było ponownie załadować „subamunicją”.

Jest jednak bardzo prawdopodobne, że zrzutnia dronów badana na Super Hornetach była tak naprawdę autonomicznym modułem, który bez problemu można wbudować w już istniejące bomby szybujące (przenoszące ładunek bojowy nawet kilkadziesiąt kilometrów od miejsca zrzutu), rakiety manewrujące a nawet amunicję artyleryjską (np. rakiety wyrzutni HIMARS).

W lipcu 2019 r. Rosjanie poinformowali, że pracują nad podobnym rozwiązaniem, który jak się jednak okazuje ma działać według innej zasady. Rosyjski minister obrony poinformowało bowiem agencję Izwiestia o planach wyposażenia rosyjskich żołnierzy w drony zdolne do przenoszenia niewielkich bomb. Ma to być efekt doświadczeń, jakie pozyskano podczas działań przeciwko bojownikom ISIS w Syrii.

Rosjanie odkreślają, że pomimo iż chodzi o niewielki ładunek bojowy w przypadku pojedynczego dronu, to po stworzeniu roju są już o wiele większe możliwości oddziaływania na przeciwnika i większe prawdopodobieństwa przebicia się przez obronę przeciwlotniczą. Rosyjscy analitycy doskonale zdają sobie bowiem sprawę, że istniejące obecnie środki samoobrony są bardzo skuteczne, ale tylko w przypadku ataku pojedynczego bezzałogowca. Jak jednak te drony mają być przenoszone Minoborona nie informuje, wskazując jedynie na już rozpoczęte prace nad „miniaturowymi bombami”.

Czy warto się zabezpieczać przed rojami dronów?

Choć wiadomo że są państwa pracujące nad bojowym wykorzystaniem roju dronów, to informacje o wprowadzeniu tego rodzaju uzbrojenia jak na razie się nie pojawiły. Nie wiadomo też, jak mają być uzbrojone działające grupowo mikrobezzalogowce. Przypuszcza się, że nie będą one przenosiły na pewno ładunku, który mógłby zaszkodzić tak dużym i opancerzonym obiektom jak okręt, czy czołg. Jednak straty wyrządzone przez kilka tysięcy dronów przenoszących tylko po 100 gram materiału wybuchowego mogą być bardzo poważne.

Narażeni są przede wszystkim ludzie, którzy mogą zostać zranieni lub zabici nawet przez mieszczące się w dłoni drony wyposażone w specjlany ładunek kumulacyjny o wadze trzech gramów. Potwierdziło to zresztą w kwietniu 2018 r. rządowe szwajcarskie Centrum Dronów i Robotyki/Swiss Drones and Robotics Centre uznając, że obrażenia spowodowane takim małym ładunkiem „są tak poważne, że szanse na przeżycie są bardzo małe”. Ale w niebezpieczeństwie są także składy amunicji, paliw, systemy obserwacji optoelektronicznej, anteny radarów (jako najwrażliwszy element systemów obrony przeciwlotniczej) oraz energetyczne linie przesyłowe.

Paradoksalnie najbardziej interesujące rozwiązania jak na razie pokazują filmowcy, którzy tworzą coraz to nowe scenariusze działań i prezentują tylko z pozoru futurystyczne rozwiązania techniczne (często jako ostrzeżenie). Nie jest to jednak tylko fikcja, ponieważ już kilkakrotnie się okazało, że projekty scenarzystów zostały później wprowadzone jako konkretne rozwiązania.

Oczywiście, roje dronów w przyszłości mogą być także wykorzystywane do pożytecznych działań cywilnych. Współdziałające grupy bezzałogowców planuje się np. wykorzystywać w czasie akcji poszukiwawczo ratowniczych (np. w rumowiskach, górach, itd.). W Wielkiej Brytanii poważnie rozpatruje się również zastosowanie roju dronów w operacjach pożarniczych (na przykład do szukania zagubionych osób lub tworzenia mapy dużego pożaru w czasie rzeczywistym). Co ciekawe, w tego rodzaju pracach biorą udział wojskowe laboratoria: brytyjskie DSTL (Defence Science and Technology Laboratory) i amerykańskie AFRL (US Air Force Research Laboratory).

Jednak najszybciej wprowadzone w tej dziedzinie będą niewątpliwie rozwiązania typowo wojskowe. Dlatego już teraz należy się zastanowić, czy działające w dużej części samodzielnie roje dronów nie stają w jakiś sposób bronią autonomiczną – zakazana w większości państw zachodnich. W krajach tych, decyzja o ataku na konkretny obiekt musi być bowiem na końcu zawsze zaakceptowana przez człowieka. Będzie to jednak praktycznie niemożliwe w przypadku roju dronów, gdy jednocześnie atakuje kilka tysięcy bezzałogowców.

I protesty w tej sprawie na pewno już niedługo się pojawią. Problem polega na tym, że na pewno nie będzie ich w Chinach i Rosji. I na to się trzeba zawczasu przygotować.

Polskie Siły Zbrojne oficjalnie nie mają na swoim wyposażeniu żadnego z nowej generacji środków przeciwdziałania dronom.