Eeyore Donkey Days. Mules of a pack transport company from the Indian service corps in the mid-30s at a base in what is now Pakistan
I århundraden har lastdjur av olika slag och underarter använts i militära operationer. Som vi kan se på arkivfoton är det här hästar, mulor och kameler.
Idag efterfrågas djurtransporter främst av uppror som är beredda på långsamma förflyttningar av djur, oförutsägbarhet och en betydande mängd material och mänskliga resurser i utbyte mot låg kostnad och otrolig anpassningsförmåga till miljön.
För världens ledande väpnade styrkor har närvaron av bemannade helikoptrar och terrängbilar varit obligatoriska i stridsområden sedan 1960-talet. Trots de fördelar i hastighet och bärförmåga som de har jämfört med andra transportmetoder är de inte alltid lämpliga för materiell och teknisk försörjning av fientligheter, de påverkas av kostnad, tillgänglighet, terräng, sårbarhet eller banal försiktighet. Tvärtom blir automatiska försörjningssystem mer intelligenta i samband med behovet av att minska den negativa effekten av stridsbelastningen
På dagens asymmetriska slagfält använder upproristar fortfarande ivrigt efterlämnade, icke-mekaniserade, omänskliga logistikverktyg som packvagnar, samtidigt som de erkänner deras oförutsägbarhet och det faktum att de bär en stor logistisk börda. Å andra sidan verkar det som om världens ledande arméer är minst villiga att vrida klockan, föredrar att utforska livlösa lösningar där man ironiskt nog kan hitta mekaniska analoger av däggdjur till ett värde av miljoner dollar.
Med en hög grad av sannolikhet kan sådana livlösa försörjningssystem en dag helt enkelt överges, betraktas som "invecklad och rolig" teknik, endast lämplig för hemmabruk. Men under de senaste decennierna har användningen av robotteknologi successivt expanderat inom försvarssektorn, och nu anses obebodda mekaniska system vara potentiella medel som minskar behovet av mänskliga resurser och räddar liv inom logistikområdet (och i alla andra också).
Ursprungligen var dessa system intresserade på kommandonivå, främst av skäl för att skydda sina styrkor och spara arbetskraft. För närvarande manifesteras dock också ett ökat intresse på användarnivå, där det har samlats stor erfarenhet av det direkta negativa inflytandet från massan av militär utrustning som en avstängd soldat måste bära dagligen i en operateater. till exempel i Afghanistan. Om en soldats förmåga på slagfältet inte ska minska med övervikt att bära, verkar någon form av mekanisk hjälp vara i stort behov.
Markbaserade automatiska system kan åtminstone rädda liv och tillhandahålla försörjningsvägar i det omtvistade territoriet. Den extra "muskelkraft" de tillhandahåller kan också förbättra den planerade eldkraften och bekämpa motståndskraften för infanterienheter på frontlinjerna. Till dessa kan läggas kraftdrivna obemannade luftförsörjningssystem, troligen i form av obemannade helikoptrar. Detta är till exempel Marine Corps-projektet för en lovande last UAV (Cargo UAS) eller missiler i en vertikal uppskjutningscontainer som liknar NLOS-T (Non-Line of Sight-Transport) missiler från den amerikanska armén, som potentiellt erbjuder andra sätt att kringgå bakhåll och riktade landminor med hjälp av den "tredje dimensionen".
Med ihållande arbetskraftsbrist och gränssäkerhetskrav var den israeliska armén bland de första som antog en obemannad patrullplattform i form av Guardium Automatic Ground Vehicle (ANA). Det utvecklades av G-NIUS, ett joint venture mellan Elbit och Israel Aerospace Industries (IAI). Utbudet av uppdrag för Guardium inkluderar patrullering, ruttkontroll, konvojsäkerhet, spaning och övervakning och direkt stöd av fientligheter. I sin grundkonfiguration är fordonet baserat på terrängfordonet TomCar 4x4, 2,95 m långt, 2,2 m högt, 1,8 m brett och 300 kg nyttolast. Maxhastigheten i halvautonomt läge är 50 km / h.
I september 2009 visade G-NIUS upp Guardium-LS, en längre version optimerad för logistik. Den är baserad på TM57-chassit och liknar fordonet som antogs av den brittiska armén som den främsta bemannade leveransplattformen på företagsnivå som kallas Springer. Längden på Guardium-LS är 3,42 m, den har en ökad bärighet på upp till 1,2 ton (inklusive bogserad last). Den kan fungera i kontrollerade eller automatiska lägen, har samma uppsättning system som sin föregångare i patrullversionen, inklusive Elbit / Elisra EJAB stridshuvuddämpare; optoelektronisk station IAI Tamam Mini-POP, bestående av en värmekamera, en dagtid CCD-kamera och en ögonsäker laseravståndsmätare; GPS -navigationssystem; lasersonar (LIDAR) för att undvika hinder; och stereoskopiska kameror. Den har också "förföljande" sensorer som automatiskt följer anvisningarna från en person eller andra fordon i en konvoj.
IAI: s "fältportier" Rex är utformad för att bära 200 kg utrustning, utan tankning kan fungera i tre dagar
Direkt stöd till fientligheter
En annan potentiell militär logistikassistent från G-NIUS-familjen är AvantGuard, för närvarande också i tjänst hos den israeliska armén. Den använder Guardium -styrteknik, men plattformen är en modifiering av det kanadensiska företagets Wolverine -bandfordon. Den är mindre och betecknas Dumur TAGS (taktisk amfibisk markstödplattform). Det fyrhjuliga fordonet har en fyrcylindrig 100 hk Kubota V3800DI-T dieselmotor, den har en topphastighet på 19 km / h och kan köras antingen i halvautomatiskt läge eller så kan den styras från en bärbar fjärrkontroll. Dess vikt är 1746 kg, nyttolasten är 1088 kg, den kan användas för evakuering av sårade och andra logistiska uppgifter.
En ny modell bland ANA är Rex "field porter" som visades av IAI: s Lahav Division i oktober 2009. Den är baserad på en liten robotplattform som följer med 3 till 10 soldater i automatiskt läge och kan bära 200 kg utrustning och förnödenheter i upp till tre dagar utan tankning. Enligt företaget, "robotfordonet följer den ledande soldaten på ett förutbestämt avstånd med hjälp av teknik som utvecklats och patenterats av IAI. Med enkla kommandon, inklusive stopp, kör och följ, styr soldaten roboten utan att distrahera från sin huvuduppgift. Att styra roboten på detta sätt möjliggör intuitiv interaktion och snabb integration av produkten i fältet på kort tid. " Rex mäter 50x80x200 cm, har en maxhastighet på 12 km / h, en svängradie på 1 meter och en maxgrad på 30 grader.
Analogier med hundfamiljen, men i en helt annan implementering, kan ses i den fyrbenta apparaten som utvecklats av det amerikanska företaget Boston Dynamics. Projektet finansierades av US Department of Defense Advanced Research and Development Administration (DARPA) med bidrag från Marine Corps och armén. Big-Dog är en robot som väger cirka 109 kg, 1 m hög, 1,1 m lång och 0,3 m bred. Dess prototyp utvärderades vid Fort Benning som en hjälpanordning under fotpatruller, med en 81 mm mortelstrumma med stödugn och stativ. Den typiska belastningen för denna prototyp för alla terrängtyper är 50 kg (upp och ner för en 60-graders lutning), men högst 154 kg visades på plan mark.
BigDog: s rörelseformer inkluderar krypning i 0,2 m / s, snabb i 5,6 km / h, trav vid 7 km / h eller "hoppande gång", som i laboratoriet fick överstiga 11 km / h. Huvuddrivningsenheten är en 15 hk vattenkyld tvåtaktsmotor som driver en oljepump, som i sin tur driver fyra ställdon för varje ben. BigDog har cirka 20 sensorer, inklusive tröghetssensorer för att mäta attityd och acceleration, plus sensorer i lederna för att mäta rörelse och manöverkraft i benen; alla sensorer övervakas av fordonsdatorn.
Datorn behandlar också IP -radiosignaler som tas emot från fjärroperatören. Det ger BigDog den riktning och hastighet den behöver, plus stopp / start, huk, gå, gå snabbt och långsamt kör kommandon. Stereo -videosystemet som utvecklats av Jet Propulsion Laboratory består av två stereokameror, en dator och programvara. Det detekterar vanligtvis ytans form direkt framför roboten och känner igen en fri väg. LIDAR är också installerat i BigDog -apparaten för att automatiskt följa en persons instruktioner.
Guardium-LS är en valfritt bemannad variant av ANA G-NIUS Guardium, med vilken den har gemensamma kontroll-, visualiserings- och elektroniska störningssystem. En mini-POP optoelektronisk station är installerad högst upp på cockpiten, bakom vilken är en cirkulär antenn med flera element för EJAB-explosionsdämparen
Den fyrbenta BigDog-roboten, som visas vid Fort Benning Infantry Center som portier för patrullgrupper, följer automatiskt den tilldelade gruppmedlemmen.
Boston Dynamics / DARPA BigDog fyrbenta robot övervinner en snöig sluttning
Grov terrängpromenad
Tidigt visade BigDog att den kan gå 10 km över ojämn terräng i 2,5 timmar, men Boston Dynamics arbetar för närvarande med att utöka designbegränsningar så att roboten kan övervinna ännu svårare terräng, ha överrullningsstabilitet., Minskade bullersignaturer och mindre operatörsberoende. Det nuvarande uttryckta målet för det DARPA-sponsrade LS3-programmet (Legged Squad Support System), som finansieras av BigDog, är förmågan att bära 400 pund (181 kg) i 24 timmar.
Demonstration av LS3 Robotic Walking System till marinkårens befälhavare och chef för DARPA
Det mer eller mindre traditionella R-Gator-leveransfordonet, utvecklat av John Deere i samarbete med iRobot, kan manövreras i manuella eller automatiska lägen. Bilen har en trecylindrig dieselmotor med en kapacitet på 25 hk, den sexhjuliga R-Gator har en 20-liters bränsletank, som räcker för att köra 500 km. Växellådan är steglös, enheten har en maxhastighet på 56 km / h i manuellt läge och 0-8 km / h i fjärr- eller automatlägen.
Fordonet har dimensioner 3, 08x1, 65x2, 13 m, dess egen vikt är 861 kg, lastutrymmet är 0,4 m3 och bärigheten 453 kg (bogserad 680 kg). R-Gators vanliga videosystem inkluderar fasta fram- och bakre (för körning) färg-TV-kameror med ett synfält på 92,5 grader och en stabiliserad panoramazoom (25x optisk / 12x digital) kamera som roterar horisontellt med 440 grader och vertikalt med 240 grader. grader, har autofokus och känslighet 0,2 Lux F 2,0. Denna kamera kan valfritt ersättas med en dag / natt optoelektronisk / infraröd zoomkamera.
Den grundläggande kommunikationssatsen R-Gator (med frekvensalternativ 900 MHz, 2,4 GHz eller 4,9 GHz) har en minsta kontrollomfång på 300 m, den ansluts till operatörens bärbara dator baserat på Windows OS eller en bärbar styrenhet. GPS -robotpositioneringssystemet från NavCom Technology kan kombineras med ett tröghetssystem för att förbättra noggrannheten. Den är utrustad med en bakre LIDAR -sensor och två LIDAR -sensorer framåt som upptäcker hinder upp till 20 meter bort i fjärr- och automatlägen.
Det är värt att kort påminna om det stängda programmet som Lockheed Martin Missiles and Fire Control System genomförde med sin ANA MULE (Multifunction Utility / Logistics and Equipment). Det var en av "hörnstenarna" i ANA -systemfamiljen, som ursprungligen betraktades som en del av den inställda arméns FCS (Future Combat Systems) -program.
Man antog att maskinen kommer att tillverkas i tre versioner: attack ARV-A-L (Armed Robotic Vehicle-Assault Light) utrustad med optoelektroniska och infraröda sensorer och en laseravståndsmätare / pekare för inriktning; MULE-CM (motgruva) utrustad med GSTAM1DS (Ground Stand-off Mine Detection System), som gör att du kan upptäcka och neutralisera antitankgruvor och markera rensade passager, samt utföra begränsad detektion av improviserade explosiva enheter (IED) och andra uppgifter oexploderade munstycksavfall; och MULE-T (Transport), som kan bära 862 kg (annars för två fack) utrustning. Alla tre alternativen skulle ha samma autonoma navigationssystem från General Dynamics Robotics Systems, utformade för halvautomatisk navigering och hinderundvikande.
MULE var speciellt utformad för att stödja pansarstyrkorna och hade en proportionell hastighet framåt (maximal motorvägshastighet 65 km / h). I princip skulle den ha två MULE per pluton, men sedan reviderade de detta koncept och definierade centraliserad kontroll på bataljonsnivå.
ANA MULE hade en totalvikt på 2, 26 ton. Huvudramen stöddes på sex oberoende, fjäderbelastade, svängbara hjul, vars nav var utrustade med elmotorer från BAE Systems. Detta kombinerade dieselelektriska system drivs av en 135 hk Thielert dieselmotor.
Grenstödsmaskin
Parallellt arbetade Lockheed Martin med sitt Squad Mission Support System (SMSS), som det finansierade som ett oberoende forskningsprojekt för att möta det akuta behovet av ett bemannat och automatiserat truppfordon och logistik för lätt och snabb respons. Med en massa på 1,8 ton har denna 6x6 plattform en kryssning på 500 km på motorvägen och 320 km i ojämn terräng. Maskinen kan styras antingen av föraren ombord eller av föraren på distans ("kontrollerad autonomi"), eller den kan fungera i ett autonomt läge. Maskinens deklarerade nyttolast är över 454 kg, den kan övervinna ett steg på 588 mm och en dike med en bredd på 0,7 m. Vid full last är marschavståndet 160 km på motorvägen och 80 km off-road.
En av dess funktioner är närvaron av en laddare, som drivs av en dieselmotor och som kan användas för att ladda batterierna från personliga radiostationer från skvadrons personal. SMSS kan bära små ANA samt två bårar för evakuering av de skadade. Vinschen fram och fästpunkterna bak är för självåterställning.
SMSS Block 0 -prototyper testades vid Army Infanteriecenter vid Fort Benning i augusti 2009, varefter företaget producerade de två första Block 1 -prototyperna av tre. De har infästningspunkter för transport vid upphängning av en UH-60L-helikopter, förbättrad hantering av bullersignatur och tillförlitlighet och en uppgraderad uppsättning sensorer för att öka autonomin. I mitten av 2011 distribuerades två SMSS-system i Afghanistan för operativa tester, där deras operativa förtjänst bekräftades.
Det är värt att notera att på AUSA -utställningen 2009 i Washington visade Lockheed Martin SMSS i samband med sitt HULC (Human Universal Load Carrying System). Detta kraftdrivna exoskelet, förutom sina olika uppgifter, ses som ett användbart tillskott till SMSS som ett sätt att lossa sin last på den "sista milen": den punkt där terrängen blir omätt för fordon. Med en egenvikt på 13,6 kg hjälper HULC ägaren att bära last upp till 91 kg.
En pragmatisk metod med ANA-teknik antogs av Oshkosh Defence för det DARPA-finansierade TerraMax-projektet. Den kombinerar fjärrkontroll och autonoma funktioner med ett vanligt militärt stödfordon, som förväntas minska antalet människor som krävs för att genomföra dagliga supportkonvojer i moderna stridsområden på lång sikt.
Inom TerraMax-teamet är Oshkosh ansvarig för hårdvaruintegration, simulering, trådbaserad kontroll, börvärdesspårning och allmän layout. Teledyne Scientific Company tillhandahåller mycket effektiva algoritmer för utförande av uppgifter och ruttplanering och fordonskontroll på hög nivå, medan University of Parma utvecklar ett multi-directional Vehicle Vision System (MDV-VS). Ibeo Automobile Sensor utvecklar ett dedikerat LIDAR -system med Ibeos Alasca XT -sensorer, medan Auburn University integrerar ett GPS / IMU -paket (Global Positioning System and Inertial Measurement Unit) och hjälper till med fordonets styrsystem.
TerraMax är en variant av 4x4 MTVR militärbil från Oshkosh, utrustad med en oberoende TAK-4-fjädring, 6,9 m lång, 2,49 m bred, 2 m hög och väger 11 000 kg med en nyttolast på 5 ton. Den är utrustad med en sexcylindrig, fyrtakts, turboladdad Caterpillar C-121 dieselmotor med en volym på 11,9 liter och en kapacitet på 425 hk, vilket ger en toppfart på 105 km / h. Det autonoma styrsystemet för apparaten, utvecklat som en uppsättning enheter, inkluderar ett videosystem med kameror; LIDAR -system; navigationssystem GPS / IMU; ett automatiserat elektroniskt system med multiplexering av Oshkosh Command Zone; navigationsdatorer för att sammanfatta sensordata, kartdatahantering, realtidsplanering och kontroll på hög nivå; samt CANBus-styrda bromsar, styrning, motor och växellåda.
Lockheed Martin SMSS under testning på Fort Bennings träningsläger i augusti 2009. SMSS fungerar som ett stödsystem för en avmonterad avdelning där.
Det batteridrivna exoskeletet från Lockheed Martin tillåter bäraren att bära 91 lb (91 kg) utom räckhåll för ANA. Kastahastigheten på en plan yta är 16 km / h
En obemannad Oshkosh MTVR TerraMax -lastbil passerar en vägkorsning under Urban Challenge, följt av ett eskortfordon. Sådan teknik kan hitta tillämpning i framtida stridskonvojer, rädda liv och rädda arbetskraft.
Konvojguide
Oshkosh deltog i olika DARPA-finansierade robotfordonstävlingar, inklusive Urban Challenge, tecknade ett företags FoU-avtal (CRADA) med den amerikanska arméns TARDEC Armored Research Center i början av 2009 för att anpassa TerraMax-tekniken för konvojuppdrag. I enlighet med CRADAs treåriga avtal är simuleringssystemet CAST (Convoy Active Safety Technology) installerat på TerraMax. Den är utformad för att fungera som en ruttindikator för konvojer och överföra information om rutten till följande automatfordon, medan den måste fungera säkert bland människor, djur och andra fordon. Därefter, i mars 2009, tillkännagav Oshkosh ett arbete med Marinens Surface Weapons Research Center för att utvärdera användningen av TerraMax som en MTVR (R-MTVR) robotbil i olika stridscenarier.
Relativt nyligen har Vecna Robotics dykt upp på marknaden med sin ANA Porter. Den beskrivs som en korsning mellan personliga lastöverföringssystem och vanliga militära fordon och är utformad för att flytta last som väger från 90 till 272 kg. Massan på det grundläggande 4x4 -fordonet är 90 kg, längden är 1,21 m, bredden är 0,76 m och höjden är 0,71 m.
Den kan konfigureras för att transportera olika varor med en maximal hastighet på över 16 km / h, den maximala körsträckan är 50 km beroende på terrängen och drivs av ett litiumpolymerbatteri. Batteriet laddas på fältet med en solcellsladdare eller generator. Det maximala kontrollavståndet beror på siktlinjen (upp till 32 km).
Porter, för närvarande en experimentell modell, erbjuds med ett semi-autonomt kontrollpaket som har positionskontroll för lastbalansering plus följ mig och eskortlägen, eller med ett autonomt styrsats som inkluderar GPS-navigering, ruttplanering och terrängkartläggning. Bland andra uppgifter kan flera ANA -portörer användas i autonoma kolumner eller utföra gemensam övervakning av omkretsen.
Marine Corps Cargo UAS -program är ett exempel på att leta efter möjligheterna hos en ny generation obemannade flygplattformar. Marine Corps Weapons Laboratory (MCWL) utfärdade ett krav i april 2010 för visning i februari 2011 eller tidigare av en last -UAV som kan användas i avlägsna områden.
Kapten Amanda Mauri, projektchef för luftburna stridskomponenter vid MCWL -laboratoriet, sa att kraven för last UAV huvudsakligen bestämdes av stridserfarenheten i Afghanistan. MCWL-labbet arbetade med Combat Development Center och andra kårorganisationer för att bestämma massan av leveranser som en enhet i företagsstorlek i Afghanistan kunde hantera på en dag och kom fram till en siffra på 10 000-20 000 pund last. "När det gäller avstånd, 150 mil tur och retur, är det baserat på avståndet från den framåtgående basen till framåtbaserna, men de förändras uppenbarligen ständigt," sa hon.
Datorbild av ANA Porter av Vecna Robotics, som redan har passerat prototypstadiet
Följaktligen var förmågan som MCWL hävdade för demonstrationsfasen att leverera minst 10 000 pund last (20 000 pund i praktiken) under 24 timmar över 150 sjömil tur och retur. Det minsta objektet i hela lastpaketet måste motsvara minst en vanlig träpall (48x40x67 tum), som väger minst 750 pund med en faktisk vikt på 1000 pund. Han måste självständigt kunna lyfta från en framåtriktad bas eller en asfalterad väg utom synhåll, och även fjärrstyras från sin terminal; lasten måste levereras med en noggrannhet på minst 10 meter.
Plattformens prestanda är förmågan att flyga vid full belastning i 70 knop (130 km / h) vid 15 000 fot och sväva upp till 12 000 fot. UAV måste också interagera med befintliga luftkontrollorgan i utplaceringsområdena, och dess radiokontrollfrekvenser måste vara kompatibla med frekvenskraven i utplaceringsområdena.
I augusti 2009 meddelade MCWL-laboratoriet valet av två ansökningar för tävlingen om en last-UAV: dessa är K-MAX-systemen från Lockheed Martin / Kaman och A160T Hummingbird från Boeing. MQ-8B Fire Scout UAV från Northrop Grumman uteslöts.
Lockheed Martin och Kaman bildade K-MAX-teamet i mars 2007; den har integrerat ett Lockheed Martin UAV-styrsystem i den kommersiellt framgångsrika K-MAX medelliftshelikoptern, som används flitigt inom bygg- och träbearbetningsindustrin.
AirMule från Israel Aeronautics har ett innovativt internt kraftverk som möjliggör drift i trånga utrymmen
A160T Hummingbird med 1000 lb lastnacelle
K-MAX-designen har två motroterande kors- och tvärgående propellrar, vilket eliminerar behovet av en svansrotor, ökar lyftet och minskar sitt fotavtryck; Kaman säger att detta gör att alla 1800 hästkrafter från gasturbinmotorn Honeywell T53-17 kan ledas till huvudpropellrarna, vilket ökar lyftet. Med en maximal belastning på 3109 kg kan K-MAX flyga i 80 knop för en räckvidd på 214 nautiska mil; utan last är hastigheten 100 knop, räckvidden är 267 nautiska mil. I huvudsak en modifierad bemannad plattform kan K-MAX bemannas efter behov, eftersom kontrollerna ombord behålls.
Jeff Bantle, vice president för rotorcraft -program, sa att”laget fokuserade på att uppfylla marina krav snarare än att utforska andra sätt att utveckla plattformen. Han förklarade att gruppen arbetade med en modifiering av flygplanet och ett antal system tillkom, inklusive direkt- och indirektvisionssystem, taktisk datalänk, flygkontrollsystem och redundant INS / GPS -system (båda redundanta)."
