Человек уходит с поля боя
Роботизация вооружения и военной техники относится к тем прорывным достижениям XXI века, которые уже в обозримом будущем окажут серьезное влияние на облик и формы применения вооруженных сил наиболее развитых государств мира.
Попытки создания роботов предпринимались издавна. Первое подобное устройство продемонстрировал Никола Тесла в 1898 году, это была миниатюрная модель судна, выполнявшая команды, переданные по радио. Идея дистанционно управляемого танка, фактически боевой платформы с различным вооружением, была предложена в Первую мировую войну. В 1918 году в США на фирме Caterpiller Tractor создали первый действующий образец – "сухопутную торпеду", мощный фугас на гусеничном шасси, предназначенный для подрыва укреплений и заграждений противника. В те годы телетанки разрабатывали в нескольких странах. До производства и боевого применения эти разработки дошли в СССР и Германии. Телетанки ограниченно использовались в советско-финской и в Великой Отечественной войнах ("Беспилотники в обороне Севастополя").
Широкому распространению дистанционно управляемых устройств препятствовали недостаточное развитие радиотехники, ненадежность таких машин на поле боя.
Испытательные беспилотные летательные аппараты, используемые в качестве самолетов-мишеней, были разработаны в 1933 году в Великобритании (DH82A Tiger Moth) и несколько позднее в США (Radioplane OQ-2). В 1944-м в США появился первый ударный беспилотник-торпедоносец Interstate TDR, оборудованный самой компактной на тот момент в мире телевизионной камерой. Они применялись в боях на Рабауле, Бугенвилле и на острове Новая Ирландия в основном против японских зенитных батарей.
В XXI веке робототехнические комплексы (РТК) произвели революцию в военном деле. Широчайшее распространение получили беспилотные летательные аппараты различного назначения. Идет ускоренное внедрение робототехники в наземную, подводную и космическую сферы вооруженного противоборства.
Робот по призыву
Прослеживается тенденция создания полностью автономных роботизированных систем, направленная на партнерство с людьми, позволяющее работать в синергетических командах с выходом на новые варианты формирования боевых подразделений.
“ Для управления беспилотниками требуется обучить как минимум 15 тысяч человек ”
Уже сегодня некоторые сухопутные РТК способны решать отдельные боевые задачи значительно лучше людей. Это значит, что по мере совершенствования программного обеспечения участие РТК в действиях войск значительно расширится. Ожидается, что к 2025 году сухопутные войска США будут на 30 процентов состоять из робототехнических систем различного предназначения.
Ускоренное развитие новых технологий производства средств вооруженной борьбы, имеющих искусственный интеллект, позволяет уже в ближайшем будущем поставить на поток производство наземных РТК для всего спектра наземных боевых задач.
По мнению американских экспертов, быстрые темпы развития робототехнических и информационных систем ведут к тому, что в ближайшие годы число солдат в бригадных тактических группах может быть сокращено на четверть – с четырех до трех тысяч. Обозначенные тенденции свидетельствуют о том, что уже в скорой перспективе нас ожидают качественные изменения организационной структуры, технической оснащенности и боевых возможностей сухопутных войск.
Урановая мощь
В России для включения в структуру сухопутных воинских формирований предназначена линейка РТК типа "Уран". Они представляют целое семейство комплексов различного назначения. "Уран-6" применяется для разминирования территорий. "Уран-9" – многофункциональный, способный в том числе вести бой в городских условиях, уничтожая танки, другую бронированную технику и пехоту противника. Эта машина может в зависимости от модификации нести различное вооружение. "Уран-14" предназначен для тушения пожаров и разбора завалов. Применение роботов позволит увеличить боевой потенциал наших воинских формирований наряду с уменьшением потерь личного состава и сокращением численности подразделений.
Скорому и массовому внедрению этих комплексов в войска должно способствовать значительное повышение уровня их интеллектуализации и автономности, позволяющих эффективно действовать и самостоятельно, и в составе разнородных подразделений.
Ходит? Годен!
Перспективным направлением остается создание андроидов, что оказалось более сложным делом, чем предполагалось изначально. Потребовались десятилетия и существенные достижения в области технологий машинного зрения, эффективных моторов, вычислительной мощности компьютеров, прежде чем на свет появились первые андроиды, способные ориентироваться в пространстве, передвигаться и выполнять простейшую работу.
Сейчас человекоподобные роботы учатся находить дорогу, распознавать предметы, уже могут узнавать людей по голосам и лицам. Технологии искусственного интеллекта позволяют им действовать автономно и принимать решения самостоятельно.
Что нам даст разработка андроидов в будущем? Каковы их преимущества перед специализированными роботами?
Фото: yandex.ru
Во-первых, андроиды могут при необходимости заменять людей при управлении сложными системами, когда пребывание человека на объекте становится опасным. Во-вторых, при определенных условиях сначала частично, а затем полностью заменить военнослужащего при использовании ВВТ, предназначенных для управления человеком (бронированные машины, авиационные и транспортные средства, стрелковое вооружение и т. д.), обеспечив тем самым быстрый и экономичный переход на роботизированную армию. В-третьих, андроиды являются наиболее естественными по психоэмоциональному восприятию и рациональными по эргономическим показателям роботами из предназначенных для взаимодействия с человеком. Они обеспечивают возможность удобного совместного перемещения на транспортных средствах, работы с привычными интерфейсами. Андроиды способны стать помощниками людей в ходе выполнения любых задач, в том числе с использованием привычных нам инструментов.
Поэтому они должны развиваться параллельно со специализированными роботами. Преимущество андроидов еще и в том, что они, несомненно, найдут широчайшее применение в гражданской сфере. Отрадно отметить, что в России создан человекоподобный робот-космонавт, способный работать на орбите. Это один из самых совершенных андроидов в мире. Проект был представлен еще в 2013 году в Вашингтоне на международном форуме "Глобальная конференция космических исследований". В 2015-м состоялась презентация боевого робота-аватара, которую сотрудники Центрального научно-исследовательского института точного машиностроения (НИИТочмаш) провели в присутствии президента Владимира Путина. В настоящее время гонка развитых стран по созданию совершенных андроидов продолжается, однако их широкое внедрение в сферу вооруженного противоборства следует ожидать не ранее следующего десятилетия.
БЛА-революция
Нельзя не отметить продолжающееся взрывное развитие беспилотных летательных аппаратов, которые уже несколько десятков лет используются развитыми странами в том числе для выполнения боевых задач. Стремительно развивается интеллект, расширяется спектр решаемых задач, а также способы базирования беспилотных летательных аппаратов.
“ Коптер можно легко спрятать в кармане и запустить в воздух менее чем за минуту ”
Создаются единые базовые платформы, которые могут быть использованы на всех театрах военных действий, что значительно повысит функциональные возможности беспилотной группировки, а также увеличит скорость и гибкость реакции на возникающие угрозы. Повышается автономность БЛА.
Уже сейчас в перспективные аппараты внедряются функции перехвата воздушных целей и поддержки формирований сухопутных войск.
Существует опыт использования беспилотников в составе интегрированного разведывательного комплекса по выполнению задач РЭБ, обеспечения связи и разведки обстановки. Расширяются возможности БЛА по подавлению системы ПВО противника. В ближайшем будущем в серийное производство должен пойти беспилотник-заправщик. Создаются модификации БЛА для использования в поисково-спасательных и эвакуационных миссиях, связанных с авиационной переброской людей.
В США возможность беспилотного управления наряду с гиперзвуковой скоростью, электронной элементной базой бортовых комплексов, построенной на технологиях фотоники и полным переходом на волоконно-оптические линии связи, является одним из базовых требований к истребителю шестого поколения.
В концепцию боевого применения БЛА закладывается архитектура так называемого роя (SWARM), позволяющая обеспечивать совместное боевое применение групп беспилотников по обмену разведывательной информацией и согласованным ударным действиям. Подобная технология позволит преодолевать не только существующие, но и перспективные системы ПВО.
В итоге БЛА должны дорасти до таких задач, как включение в систему ПВО-ПРО и даже нанесение стратегических ударов, в том числе с применением ядерного оружия. В настоящее время лидерами в разработке и производстве БЛА считаются США. По их планам, уже к 2025 году до 45 процентов всех ударных средств ВВС должны быть беспилотными. К настоящему времени количество всех БЛА, выпущенных подрядчиками Минобороны США с 2001 года, превышает 30 тысяч единиц.
Попробуем кратко проанализировать опыт использования БЛА и существующие проблемы в этой области у наших вероятных противников, что позволит более точно определить направления развития во избежание дорогостоящих ошибок.
По причине того, что информация о наземной цели добывается разведкой непосредственно в районе операции, оператор БЛА, находящийся порой за тысячи километров от места выполнения боевой задачи, достаточно часто получает множество противоречивых сообщений, из-за чего из десяти случаев применения ракетного вооружения БЛА США пять приходится на мирных жителей. Кроме того, большое расстояние между аппаратом и оператором накладывает чисто физические ограничения на скорость отправки сигнала. За несколько секунд прохождения сигнала ситуация в районе проведения операции может измениться настолько, что цель не будет поражена.
В настоящее время США имеют в распоряжении чуть больше двух тысяч операторов, способных работать с ударными БЛА. Для нормального управления большей частью летательных аппаратов беспилотного класса требуется обучить еще как минимум 15 тысяч человек. С учетом специфики и объема подготовки это огромная проблема. Таким образом, пока в США наблюдается некая тупиковость развития систем БЛА, однако эта тенденция с большой долей вероятности будет преодолена с использованием систем искусственного интеллекта (ИИ).
Война летающих интеллектов
В течение ближайших десятков лет БЛА, оснащенные системами ИИ, не оставят при решении большинства задач шансов на выживание пилотируемой авиации. Это обусловлено как развитием интеллекта БЛА, так и отсутствием ограничений, накладываемых наличием пилота: по перегрузкам, скорости реакции и обработки информации, требованиями по биологической защите, обеспечению жизнедеятельности и т. д.
Так, еще в июле 2016 года новая система искусственного интеллекта, разработанная университетом Цинциннати (США), молниеносно переиграла боевого пилота воздушных сил США Джина Ли в высокоточном симуляторе воздушных боев. Ли, будучи опытным военным летчиком, проиграл компьютеру все схватки и не сумел заработать даже одного очка уничтожения противника, отметив, что система была очень быстра и смертоносна. Искусственный интеллект под названием ALPHA побеждал даже тогда, когда его скорость, вооружение и возможности используемых радаров были специально ограничены. Создатели отмечают, что ALPHA способна в 250 раз быстрее подобрать нужную стратегию, чем человек. И это несмотря на то, что базой для системы служит ЭВМ на типовой элементной базе с относительно скромными вычислительными мощностями. Ключевой задачей разработки ALPHA США определили установку подобных систем на беспилотные аппараты, а также в помощь действующим пилотам во время их обучения.
Муха не обидит
Продолжается разработка мини и микроБЛА с развитым программным обеспечением и способностью выполнения задач не только разведки, но и поражения объектов, вооружения и живой силы. За последние годы малоразмерные беспилотники стали популярным инструментом наблюдения в сфере обороны и безопасности. Особое внимание уделяется дальнейшему совершенствованию этих систем для военных операций в городских условиях. Почти во всех развитых странах ведутся многочисленные НИОКР в этом направлении. Интересно, что конкурс на производство миниатюрного беспилотника для вооруженных сил США выиграла норвежская компания. Фирма Prox Dynamics разработала проект вертолета весом менее 500 граммов, который может использоваться пехотой в разведывательных целях. В так называемую систему персональной разведки входят сам мини-вертолет и базовая станция для него. Коптер, который можно легко спрятать в кармане, запускается в воздух менее чем за минуту и работает абсолютно бесшумно. Он оснащен видеокамерами, передающими картинку в высоком качестве даже из темноты. По мере совершенствования источников питания и элементной базы, "интеллектуализации" программного обеспечения мини и микроБЛА будут наращивать свои функции по наблюдению, а в дальнейшем и по выводу из строя образцов ВВСТ и живой силы противника.
Схватки ихтиандров
В области автономных необитаемых подводных аппаратов (НПА) уже сейчас наблюдаются такие тенденции, как повышение интеллектуальных способностей, появление малогабаритных энергетических установок, в том числе ядерных, и оснащение ударным оружием. Рассматриваются возможности действий НПА группами и согласованно, в том числе с надводными кораблями, подлодками и стационарными комплексами освещения подводной обстановки. Такие аппараты будут задействоваться в первую очередь для охраны военно-морских баз и портов, минирования и разминирования, создания защищенных районов для действий своих сил.
В развитых странах, в частности в США, создается внушительная линейка надводных и подводных роботов. В специальной терминологии американских военных морские боевые роботы именуются автономными системами или беспилотными подводными аппаратами (Unmanned Underwater Vehicle – UUV). Основные исследовательские работы по развитию таких систем в США сконцентрированы на усилиях по достижению максимальной автономности управления, когда не требуется участия оператора. Идут работы над системами, которые обеспечат действия роботов группами одновременно или последовательно.
ВМС и Оборонное агентство передовых исследовательских проектов США (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA) проводят эксперименты по взаимодействию в группе больших и малых беспилотных подводных аппаратов для создания подводного минного поля. Планируется, что роботы будут самостоятельно определять возникающие из-за действий противника бреши в минном заграждении и восстанавливать их.
Ведутся исследования в направлении на самостоятельный поиск кораблей противника. Предполагается, что система будет способна назначать боевой аппарат с нужным вооружением на уничтожение конкретной цели. Большого подводного робота-матку планируется сделать носителем малых роботов-торпед, которые после развертывания в заданном районе начинают самостоятельный поиск и поражение целей.
В развитие данных работ США проводят испытания подводного аппарата "Протеус", который может использоваться и как НПА с боевой нагрузкой.
Наша страна в отношении подводных роботов также имеет ряд перспективных разработок – от тактического до стратегического уровня. Отдельные образцы уже прошли испытания и вскоре будут приняты на вооружение.
Пора срезать угол
Знание основных тенденций в развитии армии будущего и военной робототехники в частности позволяет нам более точно определить необходимые направления развития ВВСТ. Россия тратит на оборону несопоставимо меньше средств, чем США и ряд других наших оппонентов, поэтому нужно определять более эффективные и менее затратные пути противодействия существующим и прогнозируемым угрозам. Уже понятно, что стратегия догоняющего в этой ситуации приведет лишь к еще большему отставанию. Нужно сочетать прямые и асимметричные по отношению к противнику пути создания отечественных ВВСТ. Например, найти недорогие и эффективные средства противодействия новому оружию вероятного противника, развивать системы, в которых мы сильнее: в частности, некоторые виды ударного оружия, в том числе стратегического, определить, что будет актуально и востребовано через 10, 20, 30 и 50 лет, и сосредоточиться на этих технологиях.
Одна из главных тенденций развития современных систем вооружения – существенное снижение роли человека с последующим полным устранением его с поля боя. Учитывая это, необходимо сосредоточить усилия на создании отечественной элементной базы нового поколения, систем искусственного интеллекта для ВВСТ, вести исследования в области оптических и квантовых компьютеров (КК).
По мнению ученых, эффект от появления квантовых компьютеров будет таким же, как в свое время от обычных ЭВМ. КК по сравнению с традиционными не только значительно увеличат мощность, но и позволят решать нестандартные задачи, например, по оптимизации информации и работе с большими данными, станут основой для разработки искусственного интеллекта нового поколения.
Особо следует остановиться на вопросах разработки искусственного интеллекта. Его развитие открывает неограниченные перспективы в совершенствовании средств вооруженной борьбы.
Еще в конце 80-х Ханс Моравек (Hans Moravec) пришел к выводу, что в 2010 году появится электронная система, равная по возможностям человеческому мозгу. Как мы знаем, ученый поторопился, но вряд ли ошибся более чем на два-три десятилетия.
Таким образом, сейчас мы имеем возможность срезать угол в развитии передовых образцов ВВСТ, не повторяя ошибок других стран и сосредоточивая усилия на перспективных направлениях, таких как совершенствование систем искусственного интеллекта. Целесообразно сделать упор на широкий охват отечественных разработок с привлечением на конкурс максимального количества предприятий и опытных конструкторских бюро. Возможно, то, что мы собираемся создавать или закупать за рубежом, уже существует в России.
Необходимо усилить конкуренцию в системе поиска и заказа перспективных исследований, создать режим наибольшего благоприятствования отечественным разработкам двойного назначения. Объединить усилия в развитии технологий на базе общих интересов с другими странами, создать с ними общую финансовую и производственную базу. В дальнейшем это даст нашей стране возможность гарантированно обеспечить свою военную безопасность и устойчивое развитие на долгие десятилетия вперед.
Алексей Бытьев, кандидат технических наук
Людмила Смирнова
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 37 (800) за 24 сентября 2019 года