Den amerikanska armén förbereder en flotta med nya experimentella fjärrstyrda fordon (ROV) för en serie övningar under de närmaste åren. Deras mål är att bedöma effektiviteten hos sådana system, vilket skulle göra det möjligt för armén att påbörja en ny utvecklings- och upphandlingsprocess i syfte att officiellt anta robotstridsfordon (RBM) för leverans.
Armébefälhavare är optimistiska om potentialen i en kombination av sensorer och vapen utrustade med SAM och ett pålitligt kommunikationsnätverk och är redo att tänka om taktik, metoder och metoder för krigföring.
Robotrevolution
"Robotar har potential att revolutionera hur markstridsoperationer genomförs", säger Ross Kofman, chef för komplexet för NGCV CFT (Next-Generation Combat Vehicles Cross-Functional Team). "Förutom att de kommer att öka eldkraften hos en avmonterad patrull som försöker slå fienden ur position, eller leda en RCB -spaning, verkar det för oss att sådana fordon kommer att ge befälhavare mer tid och utrymme att fatta beslut och minska risker för soldater."
Armén har lanserat ett Robotic Combat Vehicle (RCV) -program som undersöker sätt att integrera obemannade stridsfordon i markstyrkor.
Målet är att fastställa behovet av robotfunktioner i en serie virtuella och verkliga experiment så att ett officiellt program för utveckling och upphandling av lätta och medelstora varianter kan lanseras år 2023 och därefter ta en tung tankliknande modell.
Armén kommer att öka investeringarna i sitt BSR-projekt under de kommande fem åren med 80%, från 420 miljoner dollar i sin femårsplan som började 2020 till 758 miljoner dollar i den långsiktiga planen som ingår i budgetbegäran 2021.
Genom att investera ny teknik i form av prototyper i händerna på soldater och arbeta nära med industrin, planerar armén att utveckla principer för stridsanvändning och en lära om interaktion mellan robotar och personal, i själva verket en teori om gemensamma handlingar mellan bebodda och obebodda plattformar. Armén hoppas att projektet kommer att identifiera nya krigsförfaranden, bedöma begränsningarna och fördelarna med ny RBM -teknik och eventuellt börja producera en ny klass stridsfordon.
Fantastiska fyra
RBM är ett av fyra huvudprojekt i portföljen för den komplexa gruppen, som också inkluderar: tillvalet Optionally Manned Fighting Vehicle, som kommer att ersätta Bradley BMP; Mobile Protected Firepower (MPF) ljustankprojekt för infanteri enheter; och det universella pansarfordonet Armored Multi-Purpose Vehicle, utformat för att ersätta M113-pansarpersonalbäraren.
Armén, som har beslutat om en preliminär uppsättning krav, ser för närvarande behovet av tre versioner av BSR - lätt, medium och tung.”Jag tror att armén menar allvar med att experimentera med den här klassen fordon. I teorin känner vi till våra krav, men vi kommer inte att känna dem i praktiken förrän vi drar in alla dessa system i verkliga förhållanden, säger Major Corey Wallace, BSR -projektledare i den integrerade gruppen.
Lätt plattform RCV-Light (L) bör huvudsakligen vara utrustad med sensorer som kan samordna med andra vapensystem för att övertyga brandpåverkan på mål. "Militären vill skaffa en liten plattform som går att använda och som kan utföra en manöver med relativ fördel, snabbt förse befälhavaren med information om situationen och göra det möjligt för honom att använda alla lämpliga vapen på utvalda mål", säger Wallace.
Den större medelstora plattformen RCV-Medium (M) ses som en lågkostnadsplattform som kräver minimalt med underhåll.
”Det är att föredra att hon inte gick vilse, men om hon skulle dö, så är det så, det är bättre för en robot att dö än en soldat. Bilen är lite mer pålitlig; dess beväpning måste kunna träffa medellånga pansarhot. Det vill säga en lätt plattform fungerar på arbetskraft och obeväpnade fordon, medan den mellersta plattformen har mer eldkraft och kan hantera hot som pansarbärare."
Armén föreställer sig RCV-M som en direkt eldplattform med mer kraft och en större volym för modulära mållaster. Plattformar av båda klasserna kommer att ha ett gemensamt chassi så att befälhavaren har möjlighet att konfigurera RBM för behoven för en specifik uppgift. "RCV-Heavy (H) -plattformen är planerad att ge soldaterna det de behöver," sa Wallace. - Den har samma eldkraft som ett bemannat pansarfordon. Det kommer att manövrera i takt med en besättningstank eller pansarbärare och ge avgörande eldkraft från en utsiktspunkt."
Beroende relation
BSR -programmet kommer att till fullo utnyttja grundarbetet som erhållits under decennier av vetenskapligt och tekniskt arbete från arméspecialister inom markrobotar, men armén letar inte efter helt autonoma system. "De kommer aldrig att vara helt autonoma", sa Wallace. - Fullständig autonomi innebär att människor inte alls behövs. Det kommer alltid att finnas en person i kontrollslingan, vid varje givet ögonblick, särskilt när det gäller att ge RBM möjligheten att skjuta mot mål. Roboten kommer aldrig att kunna ge sig själv tillstånd för ett stridsmöte, användningen av sina vapen och skyddsutrustning.
Nya system kommer dock att få försvara sig oavsett operatörens handlingar. RBM kommer till exempel att kunna fånga upp attackerande RPG med sina aktiva försvarssystem.
”Vi satsar på utökad telekontroll, vilket innebär att RBM faktiskt är en fjärrstyrd plattform. Men den har ytterligare funktioner, till exempel mycket begränsad navigering med mellanliggande koordinater, ett mycket begränsat system för att upptäcka och undvika hinder."
Armén har definierat en "BSR-kampanjplan", som kräver tre huvudsakliga verkliga experiment (var och en föregås av ett par virtuella experiment) för att förfina sina planer för robotmaskiner.
Planen är indelad i tre faser med successivt ökande svårigheter att manövrera fordon och soldater samtidigt som kapaciteten hos prototypplattformar utökas.
Under genomförandet användes ett antal nya tekniker för att ta i bruk stora fjärrstyrda plattformar i tjänst med markstyrkorna. Den första av dessa är den djupt moderniserade Bradley BMP, betecknad MET-D (Mission Enabler Technology-Demonstrator-en teknologisk demonstrator som kan hjälpa till med uppgiften). Dessa infanteri stridsfordon kommer att bli basplattformarna för soldater som kontrollerar obemannade stridsfordon.
MET-D-programmet, som drivs av Detroit Arsenal Ground Vehicles Center, finansieras av Army Advanced Projects Agency. Prototyperna är utrustade med toppmoderna undersystem, inklusive ett omkretskamerasystem, förbättrade besättningssäten med pekskärmar och ett fjärrstyrt torn med en 25 mm kanon.
Dessa pansarfordon ger skydd för arbetsplatserna för operatörer som använder BSR -plattformarna. Dessutom avser armén att använda MET-D som en testbädd för att experimentera med ny teknik, särskilt för att främja projekt som skapats i statliga laboratorier eller industri, det vill säga lovande funktionella prototyper som kan påskynda implementeringen av denna teknik. Dessutom kan detta hjälpas av information från soldaterna som deltar i experimenten, vilket motiverar behovet, samt bestämmer riktningarna för ytterligare förbättringar av projekten.
Layout scen
För steg 1 i RBM -projektet integrerade armén fjärrkontrollen i BTRM 113 och konverterade dem till körmodeller av RBM för inledande experiment. "Fas 1 kommer att validera begreppet samarbete mellan bebodda och obebodda plattformar", säger Wallace. "Målet är att börja utveckla grundläggande taktik, metoder och metoder för krigföring som armén kommer att använda efter att ha antagit robotmaskiner, samt att ytterligare utöka och bekräfta begreppet robotkrigföring."
I början av 2020, redan innan koronavirusrusningen började, planerade armén ett månadslångt experiment i Fort Carson i mars och april med deltagande av en pluton från 4: e infanteridivisionen, vilket gav sina soldater två MET-D-dummies och fyra BSR dummies baserade på M113. I våras blev experimentet uppskjutet på obestämd tid.
Dessa specialmodifierade M113-fordon är utrustade med ett fjärrstyrt vapensystem, inklusive Picatinny Lightweight Remote Weapon Station-torn och ett 7,62 mm elektrisk maskingevär.
Två av de fyra BSR: erna är utrustade med avancerade situationsmedvetenhetsverktyg, inklusive ett måldetekterings- och igenkänningssystem, samt ett avancerat tredje generationens långdistansövervakningssystem. Dessutom kommer dessa två fordon att utrustas med ett fiendens branddetekteringssystem och en uppsättning lägesmedvetenhetskameror. Programmet föreskriver genomförande av inledande obemannade manövrer med att driva RBM-mock-ups av soldaterna med hjälp av telekontroll med kontinuerlig övervakning av fordonen.
Fas 1 -experimentet kommer att fokusera på spaningsuppdrag för att visa grundläggande hinderdetektering och undvikande vid hastigheter på 32 km / h på väg och över 16 km / h offroad. Trafik på asfalterade vägar, grusvägar och halvautonom kontroll i öppna områden planeras. Det förväntas också fungera med RBM i lätta dammiga förhållanden, under regn, snö och dimma.
Varje MET -D -plattform kommer inledningsvis att vara utrustad med fyra RBM -kontrollstationer - två för rörelsekontroll och två för vapenkontroll. Det modifierade Bradley-fordonet kommer också att modifieras för trådstyrd styrning, ett elektroniskt styrsats och ett laserdetekterings- och intervallkit för valfria besättningsoperationer. Dessutom planerar armén att experimentera med hjälmmonterade skärmar medan de kör med stängda luckor.
Planerade uppgifter inkluderar rutt- och områdesspaning, hinderundersökningar och täckning. I den sista delen av experimentet ska MET-D- och BSR-mock-ups visa ett”framtidsscenario” som inkluderar decentraliserad schemaläggning och utförande av uppgifter, körning med stängda luckor med ett besättning på två och bedömning av manövrar med max. BSR kontrollkabellängd.
Dessutom kommer denna sista fas att bedöma hur BSR-enheter fungerar med den senaste tekniken och taktiken i modern krigföring, inklusive aggressiva lågflygande drönare, elektroniska motåtgärder, precisionsinriktning och signaturhantering.
"Vi försöker lösa enkla problem i första hand," sa Wallace. "Och rör dig sedan i en spiral: erfarenheten som vi fick i det föregående experimentet, bygg in i nästa experiment."
Vårkampanj
Armén kommer sedan att börja arbeta som en del av fas 2, planerad till våren 2022, där experimentet kommer att expandera från en demonstration på plutonnivå till en demonstration på företagsnivå.
”Den här fasen förväntas ge tankar om den bredare tillämpningen av BSR. Vi vet att vi kan överföra erfarenheterna från företaget till brigaden."
Händelsen 2022 kommer att syfta till att utöka samarbetsåtgärderna mellan bebodda och obebodda plattformar, samt öka robotplattformarnas autonoma kapacitet. 2022-experimentet kommer att omfatta sex MET-D-plattformar som kommer att styra ett dussin BSR.
”Vi håller nu på att skapa dessa ytterligare MET-D. Vi tittar på några ytterligare tekniker … Vi funderar på hur detta experiment kommer att se ut."
I fas 2 -experimentet kommer uppsättningen uppgifter att förändras, spaning kommer att ge vika för organiseringen av offensiva och defensiva åtgärder, inklusive demonstration av att göra pass på en gång med en viss typ av robotfunktioner - antingen minering med en liten robotplattform eller ett speciellt pansarfordon för att göra pass. Experimentet är också planerat att genomföra fjärrkemisk spaning med hjälp av sensorer installerade på en av robotplattformarna.
"Att rensa passager och leta efter gifter är två av de farligaste uppgifterna våra soldater utför", sa Wallace och tillade att direkt rensning är en av de mest riskabla och svåra manövrer som en mekaniserad styrka kan utföra.
Snabb prototyp
I januari 2020, efter en RFP från industriföretag för en snabb leverans av BSR-varianter för fas 2, valde armén QinetiQ Nordamerika att göra fyra RCV-L-prototyper och Textron för att göra fyra RCV-M-prototyper.
RCV-L-plattformen är baserad på Pratt Miller Defense Expeditionary Modular Autonomous Vehicle (EMAV), som ursprungligen skapades för Marine Corps Combat Laboratory. RCV-L-varianten är en kombination av Pratt Millers EMAV-chassi och QinetiQ-styrsystem. Företaget påpekar att denna beprövade plattform har goda egenskaper, vilket resulterar i att riskerna för att hamna efter leveransschemat och få otillfredsställande egenskaper minskar på allvar.
”EMAV erbjuder en unik kombination av beprövad teknisk mognad och hög prestanda. Vår statskund får en plattform som han kan använda inte bara i nästa experiment, utan också modigt anta den , - förklarade representanten för QinetiQ.
En talesman för Pratt Miller Defence tillade att han”inte tvivlar på att EMAV kommer att överträffa förväntningarna hos den amerikanska arméns experimentgrupp. Corpus Labs har självständigt experimenterat med EMAV under de senaste två åren och resultaten har varit fenomenala. Vårt främsta mål är att ge den amerikanska armén en beprövad plattform att experimentera med utan att oroa sig för möjligheterna med den teknik som är integrerad i den.”
Textron har för sin del samarbetat med tillverkaren av små bandbilar Howe & Howe Technologies, samt FLIR Systems, för att erbjuda armén en RCV-M-variant baserad på Ripsaw M5-fordonet. Företaget kallar det "den femte generationens robotplattform, som kombinerar staplingsbara rustningar, pålitlig fjädring och kraftdrivrutiner som gör att du kan lösa en mängd olika uppgifter."
Även om dessa två kontrakt ger vinnarna möjlighet att hjälpa armén med att formulera kraven för BSR, är det osannolikt att det är begränsat till dem.”Jag tror inte att detta är slutet på tävlingen. Vi har också kontrakt på prototyper och demonstrationsprover för testning, säger Wallace. Han noterade att innovativ verksamhet inom andra grenar av de väpnade styrkorna kan påverka arméns framtidsplaner. Till exempel är detta programmet Marines Rogue Fires, där ett artilleriraketsystem med hög mobilitet kommer att installeras på ett obemannat Joint Light Tactical Vehicle.
”Några mycket intressanta saker händer i andra militära strukturer utanför armén, men de kan komma tillbaka och påverka armén. Jag tror inte att valet av QinetiQ / Pratt Miller och Textron är slutet på historien. Jag tror att detta bara är början."
Svår uppgift
Fas 3, som kommer att genomföra det sista verkliga experimentet, är planerad till våren 2024. Det kommer att bedömas möjligheten att använda obebodda stridsplattformar för att utföra den farligaste uppgiften - ett kombinerat vapengenombrott.
"Ett genombrott med kombinerade vapen är vanligtvis den manöver som skulle orsaka de största förlusterna för de mekaniserade styrkorna," sa Wallace. - Det är också det svåraste eftersom det kräver bra synkronisering av åtgärder. Du försöker synkronisera direkt eld, du försöker synkronisera tekniska tillgångar, synkronisera dina styrkor och tillgångar som säkrar flankerna, eld för att undertrycka och sedan attackera. Det vill säga, det är en mycket riskfylld, mycket svår verksamhet. För RBM -plattformar bör principerna för stridsanvändning och taktiska tekniker utvecklas som skulle göra det möjligt att till fullo utnyttja deras potential. När allt kommer omkring måste du inte bara ta dig igenom hindret, du måste också bryta igenom fienden som befinner sig i förberedda defensiva positioner, säger Wallace och belyser komplexiteten i de uppgifter som ingår i de tre senaste planerade experimenten.
Enligt armén, i det tredje stadiet, när man arbetar med prototyper av RBM, kommer erfarenheterna från de två första experimenten att användas, olika metoder kommer att studeras för att lösa nya problem. Nuvarande planer inkluderar studier av nya modulära målbelastningar för innovativa obebodda plattformar. Målet är att utfärda minst två kontrakt för design och tillverkning av 12 nya BSR -plattformar för deltagande i experimentet, planerat till 2024.
Fas 3 -plattformar kommer att fokusera på avfyrningsuppdrag, med tonvikt på distansarbete och integration av automatvapen, missilsystem och avancerade sensorer. Programvaran för sådana modulära delsystem som till exempel rökskärmen, delsystemet för elektronisk krigföring, kemisk-biologiska och spaningssensorer kommer att förbättras och integreras.
Som en del av sitt BSR-projekt har armén utfärdat ett så kallat "preliminärt kapacitetsutvecklingsdokument", som innehåller en uppskattning av det totala antalet köpta plattformar baserat på olika faktorer som genomsnittskostnad per fordon och total livscykelkostnad. Normalt kommer ett sådant dokument inte att slutföras förrän efter den officiella lanseringen av Milestone B -programmet, som för närvarande är planerat till 2023.
”Efter varje virtuellt experiment, efter varje fullskaligt experiment, tar vi dokumenten med kraven, uppdaterar dem baserat på informationen vi får från soldaterna och testresultaten. När vi når Milstolpe B kommer dessa krav att ha granskats av soldaterna, verifierats i verkliga tester och sedan genom en vanlig godkännandeprocess. Vi kommer att ha en komplett uppsättning krav när Milestone B startar, säger Wallace. -Armén vill vara den första att starta antingen RCV-L-projektet eller RCV-M-projektet. Den mest mogna och färdiga plattformen kommer till Milestone B 2023.
Viktproblem
RCV-H-projektet, till skillnad från andra alternativ, är fortfarande väldigt långt ifrån att realiseras.”Det finns många problem som vi måste lösa i detta svåra alternativprojekt. Till exempel vill vi att den ska vara lika spänstig som en tank, men väga 30 ton, säger Wallace. Detta är ett ambitiöst mål eftersom den nuvarande Abrams -tanken väger 72 ton.
”Teknologi är ännu inte redo för den här typen av plattformar med den här typen av krav. Det vill säga, för att undvika samma tidigare misstag som med det lovande stridsystemet Future Combat System [20 miljarder dollar bortkastade sedan början av 2000 -talet], vill vi inte flytta detta program förrän vi är helt säkra på kapacitetsindustrin ".
I väntan på att utarbeta tekniska problem för RCV-H-plattformen, till exempel, utvecklingen av ett automatiskt lastsystem för en 105 mm eller 120 mm huvudkanon, som skulle vara jämförbar i hastighet med besättningens hastighet, armén planerar att lösa olika organisatoriska och doktrinära frågor.”Men vi kan inkludera många frågor i virtuella experiment. Vi vill inte vänta på att tekniken faller i våra händer."
Medan arméchefer inte offentligt diskuterar RCV-H: s utvecklings- och upphandlingsstrategi, ser vissa i branschen potentiella kandidater i MPF-programmet (Mobile Protected Firepower), som kommer att utveckla en lätt tank för infanterienheter. I december 2018 valde armén General Dynamics Land Systems (GDLS) och BAE Systems, som kommer att producera tolv MPF -prototyper, baserade på det brittiska Ajax -chassit med ett torn från M1 Abrams och på grundval av M8 Armored Gun System.
"Mobile Protected Firepower -programmet har mycket potential", säger Wallace. - Men en av frågorna är mycket viktig - har de utvalda företagen BAE och GD relevant erfarenhet av utveckling av obemannade verksamheter eller robotbundna plattformar. Om de har det, kommer det bara att gynna orsaken och genomförandet av det valda MPF-projektet kommer att ta upp välbehövlig fart."
Behovet av nätverket
Även om BSR -programmet aktivt testar teknik och demonstrerar potentialen för robotfunktioner som syftar till att öka markstyrkornas brandeffektivitet, ligger projektets slutliga öde i händerna på utvecklare och experter inom kommunikationsteknik.
"Det största problemet vi har är med nätverket", sa Wallace.”För att vara ärlig kan vi ha de bästa plattformarna i världen, de bästa och senaste helikoptrarna, de bästa och senaste artilleritillgångarna. Men allt detta kommer inte att kosta något om det inte finns något nätverk. Säker digital överföring av data, utmärkt motståndskraft mot hackarattacker, motstånd mot elektroniskt undertryckande, oberoende val av medel för att motverka elektronisk krigföring eller cyberattacker. Det är det som är oerhört viktigt och nödvändigt för oss."
”Jag tänker inte förenkla saker här, men det här är verkligen ett teknikproblem som kan lösas med tillräckligt med pengar och tid. Detta nätverk är mycket komplext. Många människor arbetar med det. Innan vi går vidare måste vi se till att vår huvudsakliga digitala ryggrad är säker. Jag garanterar dig att vi inte kommer att gå vidare med BSR -programmet om nätverket inte är redo att stödja det. När det gäller driften av obebodda markstridssystem kommer tillförlitlig kommunikation mellan operatören och maskinen fram."
