Het succesvolle gevechtswerk van onbemande vliegtuigen werd een opmaat naar verdere robotisering van militair materieel. Nu is het tijd om uit de hemel af te dalen naar de zondige aarde.
Begin september 2010 kondigde de speciale onderzoekseenheid van het Pentagon, RDECOM, een openbare aanbesteding aan voor de ontwikkeling en daaropvolgende productie van een onbemand transportvoertuig op de grond. Volgens document nummer W91CRB-10-R-0098 is het leger klaar om een dik contract te sluiten voor de levering van uitrusting met elk bedrijf dat een probleemloze mechanische ezel kan maken voor gevechtseenheden, in staat om wapens, munitie, water te slepen, voedsel en zelfs de gewonden na soldaten. Het apparaat mag niet langer zijn dan 4m, een draagvermogen hebben van minimaal 0,54 ton, een minimale gangreserve van 10 uur en een maximale snelheid van minimaal 6 km/u.
Als deze omstandigheden niet zwaar te noemen zijn, dan zijn de eisen aan het brein van de verpakkingsmachine veel ernstiger. De belangrijkste is de volledige autonomie van controle op basis van de verwerking van gegevens van een hybride optisch laserlokalisatiesysteem, een GPS-systeem en digitale terreinkaarten. Verplichte eisen zijn ook de beschikbaarheid van een handmatige afstandsbediening door middel van een compacte afstandsbediening die in de zak van een standaard legervest-lossing past, en het uitrusten van de auto met allround televisiecamera's met nachtzichtfunctie. En geen trucjes zoals radiobakens ingebouwd in apparatuur of genaaid in uniformen - de transporteur mag niet worden geassocieerd met de jagers met een elektronische riem. Daarnaast wil het leger de drone gebruiken als veldgenerator of launcher voor motoren van militair materieel.
Torpedojager
Op deze aanbesteding is lang gewacht, vooral omdat de portefeuilles van tientallen startups en respectabele bedrijven propvol veelbelovende projecten staan. In 2004 nodigde het Defense Advanced Research Agency van het Pentagon, DARPA, wetenschappers van het NREC National Center for Robotics aan de Carnegie Mellon University uit om een prototype te ontwikkelen van een universeel onbemand gevechtsvoertuig voor extreem terrein. En met een goede reden - tegen die tijd had het NREC-team al een zeswielige Spinner, een experimenteel apparaat dat indruk maakte op het leger met zijn offroad-capaciteiten tijdens tests op het proefterrein in Arizona in 2003. Vrij primitief qua intelligentie maakte de Spinner een succesvolle sprint van 150 kilometer langs de bergroute, waarbij zelfs een niet te doden Hummvee wielen, assen en versnellingsbak zou hebben verloren. Het was deze machine, gemaakt in samenwerking met Boeing, Timoney Technology en UQM Technologies, die klanten van DARPA aanraadden om als bron te nemen. NREC moest de krachtcentrale aanpassen, de ophanging versterken, het chassis lichter maken en natuurlijk geschikte hersens implanteren voor de toekomstige krijger.
Het project, Crusher genaamd, duurde vier jaar en eindigde volgens Stephen Welby, curator van NREC van DARPA, op een absolute overwinning. Niet alleen is de Crusher een derde lichter geworden dan zijn stamvader, hij overtrof hem in alle opzichten, inclusief crosscountry-vaardigheid. In februari 2008 werden openbare tests van twee exemplaren van de drone uitgevoerd in de El Paso-woestijn nabij de militaire basis Fort Bliss. Volgens de getuigenis van de journalisten die op het oefenterrein waren uitgenodigd, kon wat hij zag vergeleken worden met een Hollywood-thriller. Rambo van zeven ton aluminium, titanium en staal, zoals bulldozers, hebben alles op hun pad gladgestreken. De drones overwonnen vol vertrouwen 45-graden berghellingen, klommen over meterslange betonnen bunkers, maakten auto's plat die onder hun voeten vielen, baanden zich een weg door rotsplateaus en doken in antitankgreppels.
Meer dan honderd kilometer langs de griezelige off-road van El Paso passeerden de auto's met een gemiddelde snelheid van meer dan 10 km / u. En dit alles in een volledig autonome modus - de handmatige afstandsbediening werd alleen gebruikt om het potentieel van het concept te demonstreren. Tony Teter, een DARPA-directeur die bekend staat om zijn ondoordringbare kalmte, barstte in een glimlach uit en noemde de Crusher een meesterwerk van robotica. Toegegeven, hij voegde er meteen aan toe dat ze hem niet in gebruik zouden nemen - de volgende, nog geavanceerdere versie van de machine zou schouderbanden dragen.
Zeswielige tank
De virtuele dissectie van de Crusher toont een rigide ruimtelijk skelet gemaakt van aluminium buizen met verschillende doorsneden, verbonden door titanium knoopelementen bedekt met een dikke staalplaat. Elk van de zes wielen van het projectiel heeft een onafhankelijke ophanging met schokdempers met variabele stijfheid. Indien nodig kan de auto volledig op de bodem zitten of 77 cm boven de grond uitsteken. Elektronica past de eigenschappen van de schokdempers in een fractie van een seconde aan de rijomstandigheden aan. Hierdoor bestormt de Crusher met succes verticale richels van 1, 2 m en slikt hij gemakkelijk landingen in nadat hij over greppels van twee meter is gevlogen.
Passend bij de ophanging en de energiecentrale. Het is hybride: de wielnaven zijn uitgerust met 47 pk sterke gelijkstroom-elektromotoren van elk 41 kg. De momentane stuwkracht van zo'n motor van slechts 25x28 cm is 450 Nm. Ze worden aangedreven door een lithium-ionbatterij met een capaciteit van 18 kWh, die op zijn beurt constant wordt opgeladen door een generator aan boord die wordt rondgedraaid door een 1.9 TDI-turbodiesel van de seriële Volkswagen Jetta. Als de situatie maximale stealth van de Crusher vereist, kan de batterij gedurende enkele kilometers volledig geruisloos 7 ton metaal verplaatsen zonder een dieseloplading. In het geval van een storing of batterijstoring, koppelt de elektronica deze los van het algemene circuit en begint de generator direct spanning te leveren aan de naafmotoren.
Geen van de wielen heeft een stuurmechanisme, maar de Crusher kan, net als een tank of een infanteriegevechtsvoertuig, 360 graden op zijn plaats draaien. Manoeuvreren wordt uitgevoerd door de stuwkracht te veranderen of de motoren aan één kant uit te schakelen. De elektronische regeleenheid in deze machine vervangt de koppelingen en eindaandrijvingen die bekend zijn bij elke machinist van een tank of BMP zonder mechanische verbindingen.
Al deze economie rust op een krachtige stalen plaat die mijnaanvallen in de bodem afstoot. De betrouwbaarheid van het ontwerp is ongekend, niet in de laatste plaats door het gebrek aan bemanning. De drone hoeft mensen niet te beschermen tegen overbelasting tijdens explosies of beschietingen. Siliciumhersenen die in een schoenendoos passen, zijn veel moeilijker uit te schakelen dan normale menselijke hersenen.
Speelgoed van zeven ton
De "inlichtingenleiders" in het Crusher-project waren elektronische ingenieurs Dan Taccione en Tony Stentz. Bij het ontwikkelen van een controle- en monitoringsysteem voor de auto gebruikten ze niet-militaire dingen: een iPhone, een iPod, een Xbox 360-gamecontroller en een gewone civiele laptop. Volgens Taccione stuurden de militairen die meededen aan het testen van het systeem de drone graag meer "op een luie man" met behulp van bekende snufjes. Vanaf het iPhone-display werden monitoring van de energiecentrale, diagnostiek van boordsystemen en de huidige software-update uitgevoerd, en via de Xbox 360 bestuurden operators een telescopische mast met een hoogte van 5, 5 m, camera's en zelfs vuren op een conventionele vijand vanuit een gemonteerde schietmodule. Het afstandsbedieningsbereik van de Crusher is bijna 800 meter.
Maar voor gevechtswerk heeft de drone geen speciale eenheid gamersoldaten nodig, die de stuurwielen van elektronische simulators in een ondergrondse bunker draaien. Het voelt veel beter in de volledige autonomie-modus. Tijdens proeven in Fort Bliss schokte de Crusher waarnemers met zijn vermogen om zelfstandig een route te kiezen in extreem moeilijk terrein. Voor elke situatie selecteert de machine verschillende mogelijke opties om in één keer van het beginpunt naar het eindpunt te gaan.
Terwijl het langs een berghelling beweegt, wordt het "instinctief" naar de oppervlakte gedrukt, waardoor het punt van het zwaartepunt wordt verlaagd. Bij het uitvoeren van verkenningsmissies berekent het onmiddellijk de meest succesvolle positie voor observatie. En het belangrijkste is dat de Crusher kan leren van zijn eigen "ervaring" en na verloop van tijd verandert van een ongetrainde beginner in een ervaren commando.
Volgens NREC-directeur John Beers gebruikt de boordcomputer van de Crusher drie informatiekanalen voor zelfbeheer: digitale kaarten van het gebied, een beeld van televisiecamera's en gegevens van vijf laserafstandsmeters die zich voor en achter in het voertuig bevinden. De Crusher-software herkent de hoogte, overkombaarheid en zelfs de materiële aard van obstakels binnen een straal van 70 m. Een drone kan een rennende haas een kilometer lang en een persoon vier kilometer lang detecteren.
Het high-definition kleurenbeeld van de tv-camera op de mast wordt verzonden naar externe apparaten. Stel je voor: je gooit zo'n verkenner een maand of twee op een moeilijk te bereiken punt met een uitstekende positie voor observatie en de klok rond alles repareren wat er gebeurt binnen een straal van enkele kilometers zonder het leven van soldaten te riskeren. Het mogelijke verlies van een auto zal geen tragedie worden - in een oorlog is het als in een oorlog, maar de informatie die met zijn hulp wordt verkregen, kan van onschatbare waarde zijn. Hoewel je dit niet met je blote handen aankunt, schiet de drone terug naar de laatste cartridge op de tape en uiteindelijk vernietigt hij zichzelf.
Racers met stamboom
De mogelijkheden van de Crusher zijn niet onbeperkt. Hij "ziet" niet veel. Bijvoorbeeld keien in struikgewas van dik gras en andere obstakels verborgen door visuele rommel. Verdere verbetering van elektronische zintuigen is afhankelijk van technologische vooruitgang op het gebied van lasers, radars en telematica. De vier jaar dat het NREC-team aan de Crusher heeft gewerkt, heeft veel spin-offs opgeleverd, waaronder de Gladiator ter grootte van Oka, een onbemand verkenningsvoertuig met zes wielen en een kleine Dragon Runner-robot die is ontworpen voor het US Marine Corps. Dit zijn allemaal experimentele machines die zijn ontworpen om technologie te testen, en het belangrijkste doel, zoals Tony Teter zei, moet nog komen.
Onmiddellijk nadat vertegenwoordigers van DARPA en NREC hun definitieve handtekeningen op de Crusher Projects hadden ondertekend, werd een nieuw driejarig programma gelanceerd, de Autonomous Platform Demonstrator (APD). APD is het inheemse kind van de gepensioneerde Crusher, gekweekt in een virtuele reageerbuis in het Carnegie Mellon Laboratory. In dit stadium stelde het Pentagon wetenschappers veel ernstiger voorwaarden voor. De belangrijkste parameter van het toekomstige onbemande gevechtsvoertuig is de maximale snelheid binnen 80 km / u. Hiervoor wordt de bescheiden Volkswagen dieselmotor vervangen door een krachtigere turbomotor.
In de autonome modus moet de auto zelfverzekerd manoeuvres uitvoeren bij het wisselen van rijstrook op de snelweg. APD zou een uitstekende klimmer moeten zijn en hellingen tot 30 graden zijdelings moeten beklimmen (hoewel zijn vader Crusher zelfs op zijn vijfenveertigste zijn evenwicht bewaarde). Maar het kruipen van een meter verticaal obstakel langs de voorkant is al een opgelost probleem. De maximale lengte van het voertuig is 4570 mm en het leeggewicht is 9,6 ton. De zes aangedreven wielen met geïntegreerde elektromotoren en onafhankelijke ophanging kunnen waarschijnlijk 38 graden langs de verticale as zwenken.
In de romp van de Hercules C-130 transporter moeten twee volledig uitgeruste drones passen. Besloten werd om de telescopische mast met sensormodule in te korten tot 4 m om de camouflage van het voertuig te maximaliseren. Bovendien moeten het nieuwe navigatiesysteem, gericht op het terrein met behulp van militaire GPS-kanalen met hoge nauwkeurigheid, en effectieve radars en laserafstandsmeters APD voldoende autonomie geven.
Het oorspronkelijke ontwerp van de APD werd in augustus 2008 door DARPA goedgekeurd en vanaf begin 2009 werd het voltooide voertuig afgeleverd op het oefenterrein van het leger in Aberdeen. De voor het najaar van dit jaar geplande tests, samen met de reguliere infanterie-eenheden, zijn nog niet in open bronnen gemeld. Maar 95% van de voorwaarden die de APD stelt, die de afgelopen jaren meer dan 3000 km heeft gepasseerd, voldoet nu al.
