Entwicklungstrends des XXI Jahrhunderts: von neuen Technologien bis hin zu innovativen Streitkräften
In Großbritannien bevorzugen sie unbemannte Marinesysteme.
2005 hat das US-Verteidigungsministerium auf Druck des Kongresses die Entschädigungszahlungen an die Familien getöteter Soldaten deutlich erhöht. Und noch im selben Jahr wurde der erste Höchststand bei den Ausgaben für die Entwicklung unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) festgestellt. Anfang April 2009 hob Barack Obama das 18-jährige Verbot der Teilnahme von Medienvertretern an der Beerdigung der im Irak und in Afghanistan getöteten Soldaten auf. Und bereits Anfang 2010 veröffentlichte das WinterGreen Research Center einen Forschungsbericht über den Stand und die Perspektiven für die Entwicklung unbemannter und robotischer Militärausrüstung, der ein deutliches Wachstum (bis zu 9,8 Milliarden US-Dollar) des Marktes für solche Waffen prognostiziert.
Derzeit beschäftigen sich fast alle entwickelten Länder der Welt mit der Entwicklung unbemannter und robotergestützter Mittel, aber die Pläne der USA sind wirklich ehrgeizig. Das Pentagon erwartet, dass bis 2010 ein Drittel aller Kampfflugzeuge, die unter anderem für Angriffe in die Tiefen des feindlichen Territoriums ausgelegt sind, unbemannt sein werden und bis 2015 auch ein Drittel aller Bodenkampffahrzeuge robotisiert sein wird. Der Traum des US-Militärs ist es, vollständig autonome Roboterformationen zu schaffen.
LUFTWAFFE
Eine der ersten Erwähnungen des Einsatzes unbemannter Luftfahrzeuge in der US Air Force stammt aus den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts. Dann, in der Zeit von 1946 bis 1948, setzten die US Air Force und Navy ferngesteuerte B-17- und F-6F-Flugzeuge ein, um die sogenannten "schmutzigen" Aufgaben auszuführen - Flüge über nukleare Explosionen, um Daten über die radioaktive Situation zu sammeln der Boden. Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts ist die Motivation für einen verstärkten Einsatz unbemannter Systeme und Komplexe, die mögliche Verluste reduzieren und die Vertraulichkeit von Aufgaben erhöhen können, deutlich gestiegen.
So gab das Pentagon im Zeitraum von 1990 bis 1999 über 3 Milliarden Dollar für die Entwicklung und den Kauf unbemannter Systeme aus, und nach dem Terroranschlag vom 11. September 2001 stiegen die Kosten für unbemannte Systeme um ein Vielfaches. Das Geschäftsjahr 2003 war das erste Jahr in der US-Geschichte, in dem die UAV-Ausgaben 1 Milliarde US-Dollar überstiegen, und 2005 stiegen die Ausgaben um weitere 1 Milliarde US-Dollar.
Auch andere Länder versuchen, mit den USA mitzuhalten. Derzeit sind mehr als 80 UAV-Typen in 41 Ländern im Einsatz, 32 Staaten produzieren selbst und bieten mehr als 250 UAV-Modelle verschiedener Typen zum Verkauf an. US-Experten zufolge ermöglicht die Produktion von UAVs für den Export nicht nur die Aufrechterhaltung eines eigenen militärisch-industriellen Komplexes, wodurch die Kosten für die Beschaffung von UAVs für ihre Streitkräfte gesenkt werden, sondern auch die Kompatibilität von Ausrüstung und Ausrüstung im Interesse multinationaler Operationen sichergestellt wird.
BODENTRUPPEN
Was die massiven Luft- und Raketenangriffe zur Zerstörung der Infrastruktur und der Streitkräfte des Feindes angeht, wurden sie im Prinzip bereits mehr als einmal ausgearbeitet, aber wenn Bodenformationen ins Spiel kommen, können Personalverluste bereits mehrere Tausend Menschen erreichen. Im Ersten Weltkrieg verloren die Amerikaner 53.513 Menschen, im Zweiten Weltkrieg - 405.399 Menschen, in Korea - 36.916, in Vietnam - 58.184, im Libanon - 263, in Grenada - 19, der erste Golfkrieg forderte 383 Menschenleben Amerikanisches Militärpersonal in Somalia - 43 Personen. Die Verluste des Personals der US-Streitkräfte bei Operationen im Irak übersteigen seit langem 4.000 Menschen und in Afghanistan - 1.000 Menschen.
Man hofft wieder auf Roboter, deren Zahl in Konfliktgebieten stetig wächst: von 163 Einheiten im Jahr 2004 auf 4.000 im Jahr 2006. Derzeit sind bereits mehr als 5.000 bodengestützte Roboterfahrzeuge für verschiedene Zwecke im Irak und in Afghanistan im Einsatz. Zur gleichen Zeit, wenn zu Beginn der Operationen "Iraqi Freedom" und "Enduring Freedom" bei den Bodentruppen die Zahl der unbemannten Luftfahrzeuge deutlich zugenommen hat, gibt es jetzt einen ähnlichen Trend bei der Nutzung von Boden -basierte Robotermittel.
Trotz der Tatsache, dass die meisten derzeit im Einsatz befindlichen Bodenroboter darauf ausgelegt sind, Landminen, Minen, improvisierte Sprengkörper zu suchen und zu entdecken sowie diese zu entminen, erwartet das Kommando der Bodentruppen die ersten Roboter, die stationäre und bewegliche Hindernisse selbstständig umgehen können, sowie Einbrecher in einer Entfernung von bis zu 300 Metern erkennen.
Die ersten Kampfroboter - Special Weapons Observation Remote Reconnaissance Direct Action System (SWORDS) - gehen bereits bei der 3. Infanterie-Division in Dienst. Ein Prototyp eines Roboters, der einen Scharfschützen erkennen kann, wurde ebenfalls erstellt. Das System mit dem Namen REDOWL (Robotic Enhanced Detection Outpost With Lasers) besteht aus einem Laser-Entfernungsmesser, Schallerkennungsausrüstung, Wärmebildkameras, einem GPS-Empfänger und vier eigenständigen Videokameras. Durch das Geräusch eines Schusses kann der Roboter mit einer Wahrscheinlichkeit von bis zu 94% den Standort des Schützen bestimmen. Das gesamte System wiegt nur ca. 3 kg.
Gleichzeitig wurden bis vor kurzem die wichtigsten Robotermittel im Rahmen des Programms Future Combat System (FCS) entwickelt, das Teil eines umfassenden Programms zur Modernisierung von Ausrüstung und Waffen der US-Bodentruppen war. Im Rahmen des Programms wurde die Entwicklung durchgeführt:
- Aufklärungssignalgeräte;
- autonome Raketen- und Aufklärungs- und Angriffssysteme;
- unbemannte Luftfahrzeuge;
- Aufklärung und Patrouille, Schock und Angriff, tragbare ferngesteuerte sowie leichte ferngesteuerte technische und logistische Unterstützungsfahrzeuge.
Trotz der Beendigung des FCS-Programms wurde die Entwicklung innovativer Kriegswaffen, einschließlich Steuerungs- und Kommunikationssysteme, sowie der meisten Roboter- und unbemannten Fahrzeuge im Rahmen des neuen Brigade Combat Team Modernization-Programms beibehalten. Ende Februar wurde mit der Boeing Corporation ein Vertrag über 138 Milliarden US-Dollar unterzeichnet, um eine Reihe experimenteller Muster zu entwickeln.
Die Entwicklung bodengestützter Robotersysteme und -komplexe in anderen Ländern ist in vollem Gange. Dabei liegt der Schwerpunkt beispielsweise in Kanada, Deutschland, Australien auf der Schaffung komplexer integrierter Intelligenzsysteme, Leit- und Kontrollsysteme, neue Plattformen, Elemente der Künstlichen Intelligenz, Verbesserung der Ergonomie von Mensch-Maschine-Schnittstellen. Frankreich verstärkt seine Anstrengungen bei der Entwicklung von Systemen zur Organisation von Interaktionen, Zerstörungsmitteln, Erhöhung der Autonomie, Großbritannien entwickelt spezielle Navigationssysteme, erhöht die Mobilität von Bodenkomplexen usw.
SEESTREITKRÄFTE
Die Seestreitkräfte blieben nicht unbeachtet, der Einsatz von unbewohnten Marinefahrzeugen begann unmittelbar nach dem Zweiten Weltkrieg. Im Jahr 1946 sammelten während einer Operation im Bikini-Atoll ferngesteuerte Boote unmittelbar nach den Atomtests Wasserproben. In den späten 1960er Jahren wurden auf 7-Meter-Booten mit einem Achtzylindermotor Fernsteuerungsgeräte für die Minenräumung installiert. Einige dieser Boote wurden der 113. Minensucher-Division mit Sitz im Hafen von Nha Be in South Saigon zugeteilt.
Später, im Januar und Februar 1997, nahm der Remote Minehunting Operational Prototype (RMOP) an einer zwölftägigen Minenabwehrübung im Persischen Golf teil. Im Jahr 2003 wurden während der Operation Iraqi Freedom unbemannte Unterwasserfahrzeuge eingesetzt, um verschiedene Probleme zu lösen, und später wurden im Rahmen des Programms des US-Verteidigungsministeriums, um die technischen Fähigkeiten fortschrittlicher Waffen und Ausrüstung im selben Persischen Golf zu demonstrieren, Experimente durchgeführt über die gemeinsame Nutzung des SPARTAN-Apparates und eines Kreuzers URO "Gettysburg" zur Aufklärung.
Zu den Hauptaufgaben unbemannter Seefahrzeuge gehören derzeit:
- Antiminenkrieg in den Einsatzgebieten von Flugzeugträger-Streikgruppen (AUG), Häfen, Marinestützpunkten usw. Die Fläche eines solchen Gebiets kann zwischen 180 und 1800 Quadratmetern variieren. km;
- U-Boot-Abwehr, einschließlich der Aufgaben der Kontrolle der Ausgänge aus Häfen und Stützpunkten, der Gewährleistung des Schutzes von Flugzeugträgern und Angriffsgruppen in den Einsatzgebieten sowie bei Übergängen in andere Gebiete.
Bei der Lösung von U-Boot-Abwehraufgaben sind sechs autonome Marinefahrzeuge in der Lage, den sicheren Einsatz einer AUG im Bereich von 36 x 54 km zu gewährleisten. Gleichzeitig bietet die Bewaffnung von hydroakustischen Stationen mit einer Reichweite von 9 km eine 18 km lange Pufferzone um die eingesetzten AUG;
- Gewährleistung der Sicherheit auf See, die den Schutz von Marinestützpunkten und der dazugehörigen Infrastruktur vor allen möglichen Bedrohungen, einschließlich der Bedrohung durch Terroranschläge, gewährleistet;
- Teilnahme an maritimen Operationen;
- Sicherstellung der Aktionen von Special Operations Forces (MTR);
- elektronische Kriegsführung usw.
Um alle Probleme zu lösen, können verschiedene Arten von ferngesteuerten, teilautonomen oder autonomen Meeresoberflächenfahrzeugen verwendet werden. Neben dem Grad der Autonomie verwendet die US Navy eine Klassifizierung nach Größe und Anwendung, die es ermöglicht, alle entwickelten Mittel in vier Klassen zu systematisieren:
Die X-Klasse ist ein kleines (bis zu 3 Meter) unbemanntes Seefahrzeug für den MTR-Betrieb und die Isolierung des Gebiets. Ein solches Gerät ist in der Lage, Aufklärungsarbeiten durchzuführen, um die Aktionen einer Schiffsgruppe zu unterstützen, und kann sogar von 11-Meter-Schlauchbooten mit einem starren Rahmen gestartet werden.
Harbour Class - Geräte dieser Klasse werden auf der Grundlage eines Standard-7-Meter-Bootes mit starrem Rahmen entwickelt und sind für Aufgaben zur Gewährleistung der Sicherheit auf See und zur Aufklärung ausgelegt. Darüber hinaus kann das Gerät mit verschiedenen tödlichen Mitteln ausgestattet werden und nicht-tödliche Wirkungen. Die Geschwindigkeit überschreitet 35 Knoten und die Autonomie beträgt 12 Stunden;
Die Snorkeler-Klasse ist ein 7-Meter-Halbtaucherfahrzeug, das für Minenabwehrmaßnahmen, U-Boot-Abwehreinsätze sowie zur Unterstützung der Aktionen von Spezialeinheiten der Marine entwickelt wurde. Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht 15 Knoten, Autonomie - 24 Stunden;
Die Flottenklasse ist ein 11 Meter langer starrer Körper, der für Minenbekämpfung, U-Boot-Abwehr und Marineoperationen entwickelt wurde. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert von 32 bis 35 Knoten, die Autonomie beträgt 48 Stunden.
Auch unbemannte Unterwasserfahrzeuge werden in vier Klassen systematisiert (siehe Tabelle).
Die Notwendigkeit der Entwicklung und Einführung unbewohnter Marinefahrzeuge für die US-Marine wird durch eine Reihe offizieller Dokumente sowohl der Marine selbst als auch der Streitkräfte insgesamt festgestellt. Dies sind Sea Power 21 (2002), Quadrennial Defense Review (2006), National Strategy for Maritime Security (2005), Nationale Militärstrategie (National Defense Strategy of the United States, 2005) und andere.
TECHNOLOGISCHE LÖSUNGEN
Der Kampfroboter SWORDS ist bereit, den Teppich auf dem Schlachtfeld zu verlassen.
Die unbemannte Luftfahrt, wie auch andere Robotik, ist dank einer Reihe von technischen Lösungen möglich geworden, die mit dem Aufkommen eines Autopiloten, eines Trägheitsnavigationssystems und vielem mehr verbunden sind. Gleichzeitig sind die Schlüsseltechnologien, die es ermöglichen, das Fehlen eines Piloten im Cockpit auszugleichen und tatsächlich das Fliegen von UAVs zu ermöglichen, Technologien zur Herstellung von Mikroprozessorausrüstung und Kommunikationsmitteln. Beide Arten von Technologien kamen aus dem zivilen Bereich - der Computerindustrie, die den Einsatz moderner Mikroprozessoren für UAVs, drahtlose Kommunikations- und Datenübertragungssysteme sowie spezielle Methoden zur Komprimierung und zum Schutz von Informationen ermöglichte. Der Besitz solcher Technologien ist der Schlüssel zum Erfolg, um das notwendige Maß an Autonomie nicht nur für UAVs, sondern auch für bodengestützte Roboterausrüstung und autonome Seefahrzeuge zu gewährleisten.
Mit der recht klaren Einteilung, die von den Mitarbeitern der Universität Oxford vorgeschlagen wurde, ist es möglich, die "Fähigkeiten" vielversprechender Roboter in vier Klassen (Generationen) zu systematisieren:
- Die Geschwindigkeit der Prozessoren der Universalroboter der ersten Generation beträgt drei Milliarden Instruktionen pro Sekunde (MIPS) und entspricht dem Niveau einer Eidechse. Die Hauptmerkmale solcher Roboter sind die Fähigkeit, nur eine Aufgabe zu empfangen und auszuführen, die im Voraus programmiert wird;
- Ein Merkmal von Robotern der zweiten Generation (Mausebene) ist das adaptive Verhalten, dh das Lernen direkt während der Ausführung von Aufgaben;
- Die Geschwindigkeit der Prozessoren der Roboter der dritten Generation wird bereits 10 Millionen MIPS erreichen, was dem Niveau eines Affen entspricht. Die Besonderheit solcher Roboter besteht darin, dass nur eine Demonstration oder Erklärung erforderlich ist, um eine Aufgabe und ein Training zu erhalten;
- Die vierte Generation von Robotern muss der menschlichen Ebene entsprechen, dh sie wird in der Lage sein, zu denken und eigenständige Entscheidungen zu treffen.
Es gibt auch einen komplexeren 10-Level-Ansatz zur Klassifizierung des Grades der UAV-Autonomie. Trotz einiger Unterschiede bleibt das MIPS-Kriterium in den vorgestellten Ansätzen gleich, nach denen tatsächlich die Klassifizierung erfolgt.
Der aktuelle Stand der Mikroelektronik in entwickelten Ländern ermöglicht bereits den Einsatz von UAVs, um vollwertige Aufgaben mit minimaler menschlicher Beteiligung zu erfüllen. Aber das ultimative Ziel ist es, den Piloten durch seine virtuelle Kopie mit den gleichen Fähigkeiten in Bezug auf Entscheidungsgeschwindigkeit, Speicherkapazität und den richtigen Handlungsalgorithmus vollständig zu ersetzen.
Amerikanische Experten glauben, dass ein solcher Computer 100 Billionen produzieren sollte, wenn wir versuchen, die Fähigkeiten einer Person mit den Fähigkeiten eines Computers zu vergleichen. Operationen pro Sekunde und verfügen über ausreichend RAM. Derzeit sind die Fähigkeiten der Mikroprozessortechnologie zehnmal geringer. Und erst 2015 werden die entwickelten Länder das erforderliche Niveau erreichen können. Dabei kommt der Miniaturisierung der entwickelten Prozessoren große Bedeutung zu.
Heutzutage ist die Mindestgröße von Silizium-Halbleiterprozessoren durch ihre auf Ultraviolettlithographie basierenden Produktionstechnologien begrenzt. Und diese Grenzwerte von 0,1 Mikrometer werden laut Bericht des US-Verteidigungsministeriums 2015–2020 erreicht sein.
Gleichzeitig kann der Einsatz optischer, biochemischer Quantentechnologien zur Herstellung von Schaltern und molekularen Prozessoren eine Alternative zur ultravioletten Lithographie werden. Ihrer Meinung nach können Prozessoren, die mit Quanteninterferenzmethoden entwickelt wurden, die Geschwindigkeit von Berechnungen um das Tausendfache und die Nanotechnologie um das Millionenfache erhöhen.
Große Aufmerksamkeit wird auch vielversprechenden Kommunikations- und Datenübertragungsmitteln geschenkt, die in der Tat entscheidende Elemente für den erfolgreichen Einsatz unbemannter und robotischer Mittel sind. Und dies wiederum ist eine wesentliche Voraussetzung für eine wirksame Reform der Streitkräfte eines Landes und die Durchführung einer technologischen Revolution in militärischen Angelegenheiten.
Die Pläne des US-Militärkommandos für den Einsatz von Robotern sind grandios. Darüber hinaus schlafen die kühnsten Vertreter des Pentagon und sehen, wie ganze Roboterherden Kriege führen und die amerikanische "Demokratie" in jeden Teil der Welt exportieren, während die Amerikaner selbst ruhig zu Hause sitzen. Natürlich lösen Roboter schon heute die gefährlichsten Aufgaben und der technische Fortschritt steht nicht still. Es ist jedoch noch sehr früh, über die Möglichkeit zu sprechen, vollständig robotische Kampfformationen zu schaffen, die in der Lage sind, eigenständig Kampfhandlungen durchzuführen.
Um aufkommende Probleme zu lösen, werden jedoch modernste Technologien verwendet, um Folgendes zu schaffen:
- transgene Biopolymere, die bei der Entwicklung ultraleichter, ultrafester, elastischer Materialien mit verbesserten Tarnungseigenschaften für UAV-Gehäuse und andere Roboterausrüstung verwendet werden;
- Kohlenstoffnanoröhren, die in elektronischen Systemen von UAVs verwendet werden. Darüber hinaus ermöglichen Beschichtungen aus elektrisch leitfähigen Polymer-Nanopartikeln auf ihrer Basis die Entwicklung eines dynamischen Tarnsystems für Roboter- und andere Waffen;
- mikroelektromechanische Systeme, die mikroelektronische und mikromechanische Elemente kombinieren;
- Wasserstoffmotoren, um den Lärm von Robotergeräten zu reduzieren;
- „intelligente Materialien“, die unter dem Einfluss äußerer Einflüsse ihre Form verändern (oder eine bestimmte Funktion erfüllen). Für unbemannte Luftfahrzeuge experimentiert beispielsweise die DARPA-Direktion für Forschung und wissenschaftliche Programme, um das Konzept eines variablen Flügels in Abhängigkeit vom Flugmodus zu entwickeln, der das Gewicht des UAV erheblich reduzieren wird, indem derzeit der Einsatz von hydraulischen Hebern und Pumpen entfällt in bemannten Flugzeugen installiert;
- magnetische Nanopartikel, die in der Entwicklung von Informationsspeichergeräten einen Sprung nach vorne machen können und das "Gehirn" von Robotern und unbemannten Systemen erheblich erweitern. Das durch den Einsatz spezieller Nanopartikel mit einer Größe von 10 bis 20 Nanometern erreichte Technologiepotenzial liegt bei 400 Gigabit pro Quadratzentimeter.
Trotz der gegenwärtigen wirtschaftlichen Unattraktivität vieler Projekte und Studien verfolgt die militärische Führung führender ausländischer Staaten eine zielgerichtete, langfristige Politik bei der Entwicklung vielversprechender robotischer und unbemannter Waffen für die bewaffnete Kriegsführung, in der Hoffnung, nicht nur Personal zu halten, alles zu machen Kampf- und Unterstützungsaufgaben sicherer zu machen, aber und langfristig innovative und wirksame Mittel zu entwickeln, um die nationale Sicherheit zu gewährleisten, Terrorismus und irreguläre Bedrohungen zu bekämpfen und moderne und zukünftige Operationen effektiv durchzuführen.
