Revolución de robots: el ejército de EE. UU. Tiene la intención de armar vehículos controlados a distancia
El vehículo EMAV controlado a distancia de Pratt Miller (en la foto durante las pruebas iniciales de la ILC de EE. UU.), Equipado con un kit de control QinetiQ, se convertirá en la base para los prototipos RCV-L, que participarán en las pruebas de la segunda etapa del ejército estadounidense.
Los planes de las fuerzas armadas de Estados Unidos para integrar máquinas robóticas en la estructura de sus fuerzas terrestres dependerán en gran medida de los resultados de los tres experimentos y de la fiabilidad de la red de comunicaciones. Veamos cómo avanza el programa de la máquina de guerra robótica.
El Ejército de los EE. UU. Está preparando una flota de nuevos vehículos experimentales controlados a distancia (ROV) para una serie de ejercicios durante los próximos años. Su propósito es evaluar el nivel de efectividad de dichos sistemas, lo que permitiría al ejército iniciar un nuevo proceso de desarrollo y adquisición con el objetivo de adoptar oficialmente vehículos de combate robóticos (RBM) para el suministro.
Los comandantes del ejército son optimistas sobre el potencial de una combinación de sensores y armas equipados con SAM y una red de comunicación confiable y están listos para repensar tácticas, métodos y métodos de guerra.
Revolución robot
«Robots tienen el potencial de revolucionar la forma en que se llevan a cabo las operaciones de combate terrestre”, dijo Ross Kofman, jefe del equipo multifuncional de vehículos de combate de próxima generación (NGCV CFT). “Además del hecho de que aumentarán la potencia de fuego de una patrulla desmontada que intenta desalojar al enemigo de una posición o que realiza un reconocimiento RCB, creemos que estos vehículos darán a los comandantes más tiempo y espacio para tomar decisiones y reducir los riesgos para los soldados”.
El Ejército ha lanzado un programa de Vehículos Robóticos de Combate (RCV) que está explorando formas de integrar vehículos de combate no tripulados en las fuerzas terrestres.
El objetivo es determinar la necesidad de capacidades robóticas en una serie de experimentos virtuales y de la vida real para que se pueda lanzar un programa oficial para el desarrollo y adquisición de variantes livianas y medianas para 2023 y, posteriormente, asumir un modelo de tanque pesado.
El Ejército aumentará la inversión en su proyecto BSR durante los próximos cinco años en un 80%, de $ 420 millones en su plan quinquenal, que comenzó en 2020, a $ 758 millones en el plan prospectivo incluido en la solicitud de presupuesto 2021.
Al invertir nuevas tecnologías en forma de prototipos en manos de los soldados y trabajar en estrecha colaboración con la industria, el ejército planea desarrollar principios de uso de combate y una doctrina de interacción entre robots y personal, de hecho, una teoría de acciones conjuntas de plataformas habitadas y deshabitadas. El ejército espera que el proyecto identifique nuevos métodos de guerra, evalúe las limitaciones y ventajas de las nuevas tecnologías de RBM y posiblemente comience a producir una nueva clase de vehículos de combate.
Fantastic Four
El RBM es uno de los cuatro proyectos principales de la cartera del complejo grupo, que también incluye: el vehículo de combate tripulado opcional, que sustituirá al Bradley BMP; proyecto de pulmón tanku Potencia de fuego protegida móvil (MPF) para unidades de infantería; y el vehículo blindado universal Vehículo blindado multipropósito, diseñado para reemplazar al vehículo blindado de transporte de personal M113.
El ejército, habiendo decidido sobre un conjunto preliminar de requisitos, actualmente ve la necesidad de tres versiones del BSR: ligero, medio y pesado. “Creo que el ejército se toma en serio la experimentación con esta clase de vehículos. En teoría, conocemos nuestros requisitos, pero no los conocemos en la práctica hasta que pongamos todos estos sistemas en condiciones reales ”, dijo el Mayor Corey Wallace, gerente de proyectos de BSR en el grupo integrado.
La plataforma ligera RCV-Light (L) debe estar equipada principalmente con sensores capaces de coordinarse con otros sistemas de armas para convencer los efectos del fuego en los objetivos. "El ejército quiere obtener una plataforma pequeña y prescindible que pueda realizar una maniobra con relativa ventaja, proporcionar rápidamente al comandante información sobre la situación y permitirle usar todas las armas adecuadas en objetivos seleccionados", dijo Wallace.
La plataforma mediana más grande RCV-Medium (M) se considera una plataforma de bajo costo que requiere un mantenimiento mínimo.
“Es preferible que no se haya perdido, pero si muriera, que así sea, es mejor que muera un robot que un soldado. El auto es un poco más confiable; su armamento debe ser capaz de atacar amenazas de blindaje medio. Es decir, una plataforma ligera funciona con mano de obra y vehículos no blindados, mientras que la plataforma intermedia tiene más potencia de fuego y puede hacer frente a amenazas como los vehículos blindados de transporte de personal ".
El mayor Wallace del grupo NGCV CFT se para frente al M113, adaptado para su uso como RBM ficticio y equipado con armas y sensores especiales.
El ejército visualiza el RCV-M como una plataforma de fuego directo con más potencia y un mayor volumen para cargas objetivo modulares. Las plataformas de ambas clases tendrán un chasis común para que el comandante tenga la oportunidad de configurar el RBM para las necesidades de una tarea específica. "La plataforma RCV-Heavy (H) está planeada para dar a los soldados lo que necesitan", dijo Wallace. - Tiene la misma potencia de fuego que un vehículo blindado con tripulación. Maniobrará en conjunto con un tanque de la tripulación o un vehículo blindado de transporte de personal y proporcionará una potencia de fuego decisiva desde un punto de vista ventajoso ".
Relación dependiente
El programa BSR aprovechará al máximo el trabajo preliminar adquirido durante décadas de trabajo científico y técnico de los especialistas del ejército en el campo de los robots terrestres, pero el ejército no busca sistemas completamente autónomos. "Nunca serán completamente autónomos", dijo Wallace. - La autonomía completa significa que las personas no son necesarias en absoluto. Siempre habrá una persona en el circuito de control, en cualquier momento dado, especialmente en lo que respecta a dotar al RBM de la capacidad de disparar a los objetivos. Un robot nunca podrá darse permiso para entrar en combate, utilizar sus armas y equipo de protección.
Sin embargo, los nuevos sistemas podrán defenderse independientemente de las acciones del operador. Los RBM, por ejemplo, podrán interceptar los juegos de rol atacantes con sus sistemas de defensa activos.
“Apostamos por el telecontrol extendido, lo que significa que el RBM es, de hecho, una plataforma controlada a distancia. Pero tiene capacidades adicionales, por ejemplo, navegación muy limitada por coordenadas intermedias, detección y evitación de obstáculos muy limitada ".
El Ejército ha definido un "Plan de campaña BSR", que exige tres experimentos principales del mundo real (cada uno precedido por un par de experimentos virtuales) para refinar sus planes para las máquinas robóticas.
El plan se divide en tres fases con una dificultad cada vez mayor para maniobrar vehículos y soldados mientras se amplían las capacidades de las plataformas prototipo.
Durante su implementación, se utilizaron una serie de nuevas tecnologías con el objetivo de adoptar grandes plataformas controladas a distancia en servicio con las fuerzas terrestres. El primero de ellos es un Bradley BMP profundamente modernizado, designado MET-D (Mission Enabler Technology-Demonstrator: un demostrador de tecnología que puede ayudar a realizar una tarea). Estos BMP se convertirán en las plataformas base para los soldados que controlan vehículos de combate no tripulados.
Un vehículo Bradley profundamente rediseñado, modificado a una configuración MET-D, servirá como plataforma base que albergará cuatro estaciones de comando para soldados BSR.
El programa MET-D del Centro de Vehículos Terrestres del Arsenal de Detroit está financiado por la Agencia de Proyectos Avanzados del Ejército. Los prototipos están equipados con los subsistemas más avanzados, incluido un sistema de cámara alrededor del vehículo, asientos mejorados para la tripulación con pantallas táctiles y una torreta controlada de forma remota con un cañón de 25 mm.
Estos vehículos blindados brindan protección para los lugares de trabajo de los operadores que operan plataformas BSR. Además, el ejército tiene la intención de utilizar MET-D como banco de pruebas para experimentar con nuevas tecnologías, en particular para promover proyectos creados en laboratorios gubernamentales o en la industria, es decir, prototipos funcionales prometedores que puedan acelerar la implementación de estas tecnologías. Además, esto podría ser ayudado por información de los soldados que participan en los experimentos, justificando la necesidad, así como determinando las direcciones para seguir mejorando los proyectos.
Etapa de diseño
Para la etapa 1 del proyecto RBM, el ejército integró el control remoto en el BTRM 113, convirtiéndolos en modelos en ejecución del RBM para los experimentos iniciales. “La Fase 1 validará el concepto de cooperación entre plataformas habitadas y deshabitadas”, dijo Wallace. "El objetivo es comenzar a desarrollar tácticas, métodos y métodos de guerra básicos que el ejército utilizará después de adoptar máquinas robóticas, así como ampliar y confirmar aún más el concepto de guerra robótica".
A principios de 2020, incluso antes de que comenzara la fiebre del coronavirus, el ejército planeó un experimento de un mes en Fort Carson en marzo y abril con la participación de un pelotón de la 4.a División de Infantería, que proporcionó a sus soldados dos maniquíes MET-D y cuatro maniquíes BSR basados en M113. En la primavera, el experimento se pospuso indefinidamente.
Estos vehículos M113 especialmente modificados están equipados con un sistema de armas por control remoto, que incluye una torreta de estación de armas remota ligera Picatinny y una ametralladora eléctrica de 7,62 mm.
Dos de los cuatro BSR están equipados con herramientas avanzadas de conocimiento de la situación, incluido un sistema de detección y reconocimiento de objetivos, así como un sistema avanzado de vigilancia de largo alcance de tercera generación. Además, estos dos vehículos estarán equipados con un sistema de detección de fuego enemigo y un conjunto de cámaras de conciencia situacional. El programa prevé la realización de maniobras iniciales no tripuladas con los soldados conduciendo las maquetas de RBM mediante telecontrol con control continuo de los vehículos.
El experimento de la Fase 1 se centrará en misiones de reconocimiento para demostrar la detección y evitación de obstáculos básicos a velocidades de 32 km / h en la carretera y más de 16 km / h fuera de la carretera. Está previsto que se circule por carreteras asfaltadas, caminos de tierra y control semiautónomo en zonas abiertas. También se espera que funcione con RBM en condiciones de polvo ligero, durante lluvia, nieve y niebla.
Cada plataforma MET-D estará equipada inicialmente con cuatro estaciones de control RBM: dos para control de movimiento y dos para control de armas. El vehículo Bradley modificado también se modificará para control guiado por cable, un kit de control electrónico y un kit de detección y rango láser para operaciones opcionales de la tripulación. Además, el ejército planea experimentar con pantallas montadas en el casco mientras conduce con las escotillas cerradas.
Textron suministrará RBM de tamaño mediano basados en la plataforma de orugas Howe & Howe Ripsaw M5
Las tareas planificadas incluyen reconocimiento de rutas y áreas, reconocimiento de obstáculos y cobertura. En la parte final del experimento, las maquetas MET-D y BSR deberían demostrar un "escenario futuro" que incluye la programación y ejecución descentralizada de tareas, conducción con escotillas cerradas con una tripulación de dos y evaluación de maniobras con un cable de control BSR máximo.
Además, este último paso evaluará cómo operan las unidades SSR con las últimas tecnologías y tácticas de la guerra moderna, incluidos los vuelos agresivos a baja altura. Drones, contramedidas electrónicas, orientación de alta precisión y control de firmas.
"Estamos tratando de resolver problemas simples en primer lugar", dijo Wallace. "Y luego moverse en una espiral: la experiencia que recibimos en el experimento anterior, se construye en el próximo experimento".
Campaña de primavera
Luego, el Ejército comenzará a trabajar como parte de la Fase 2, programada para la primavera de 2022, en la que el experimento se expandirá de una demostración de pelotón a una demostración de la compañía.
“Se espera que esta fase proporcione elementos para reflexionar sobre la aplicación más amplia del BSR. Sabemos que podemos trasladar la experiencia adquirida con la empresa a la brigada ".
El evento de 2022 se centrará en expandir la sinergia entre las plataformas habitadas y deshabitadas, así como en aumentar las capacidades autónomas de las plataformas robóticas. El experimento de 2022 involucrará seis plataformas MET-D que controlarán una docena de BSR.
“Ahora estamos en el proceso de crear estos MET-D adicionales. Estamos buscando algunas tecnologías adicionales ... Estamos pensando en cómo será este experimento ".
En el experimento de la Fase 2, el conjunto de tareas cambiará, el reconocimiento dará paso a la organización de acciones ofensivas y defensivas, incluida la demostración de hacer pases a la vez utilizando un cierto tipo de capacidades robóticas, ya sea desminado con una pequeña plataforma robótica o un vehículo blindado especial para hacer pases. El experimento también está planeado para realizar un reconocimiento químico remoto utilizando sensores instalados en una de las plataformas robóticas.
“Despejar pasajes y buscar venenos son dos de las tareas más peligrosas que realizan nuestros soldados”, dijo Wallace, y agregó que la limpieza total es una de las maniobras más arriesgadas y difíciles que puede realizar una fuerza mecanizada.
Creación rápida de prototipos
En enero de 2020, luego de una RFP de empresas industriales para una entrega acelerada de variantes de BSR para la Fase 2, el Ejército seleccionó a QinetiQ North America para construir cuatro prototipos RCV-L y Textron para construir cuatro prototipos RCV-M.
La plataforma RCV-L se basa en el vehículo autónomo modular expedicionario de defensa Pratt Miller (EMAV), creado originalmente para el Laboratorio de Combate del Cuerpo de Marines. La variante RCV-L es una combinación del chasis EMAV de Pratt Miller y los sistemas de control QinetiQ. La compañía señala que esta plataforma probada tiene buenas características, por lo que se reducen seriamente los riesgos de retrasarse en el cronograma de entregas y obtener características insatisfactorias.
“EMAV ofrece una combinación única de madurez tecnológica probada y alto rendimiento. Nuestro cliente estatal recibe una plataforma que puede usar no solo en los próximos experimentos, sino también adoptarla con audacia ",
- explicó el representante de QinetiQ.
El desarrollo del RCV-H enfrenta una serie de desafíos técnicos. Una de las soluciones podría ser la elección de plataformas fabricadas por BAE Systems (en la imagen) o GDLS para el programa MPF.
Un portavoz de Defensa de Pratt Miller agregó que “no tiene ninguna duda de que EMAV superará las expectativas del grupo experimental del ejército estadounidense. Corpus Labs ha experimentado de forma independiente con EMAV durante los últimos dos años y los resultados han sido fenomenales. Nuestro principal objetivo es proporcionar al Ejército de los EE. UU. Una plataforma probada para experimentar sin preocuparnos por las capacidades de las tecnologías integradas en ella ".
Por su parte, Textron se ha asociado con el pequeño fabricante de vehículos de orugas Howe & Howe Technologies, así como con FLIR Systems, para ofrecer al ejército una variante RCV-M basada en el vehículo Ripsaw M5. La compañía la llama "la plataforma robótica de quinta generación, que combina una armadura apilable, una suspensión confiable y unidades de potencia que le permiten resolver una variedad de tareas".
Aunque estos dos contratos brindan a los ganadores la oportunidad de ayudar al ejército a formular los requisitos para el BSR, es poco probable que el asunto se limite a ellos. “No creo que este sea el final de la competencia. También tenemos contratos para prototipos y muestras de demostración para pruebas ”, dijo Wallace. Señaló que las actividades innovadoras en otras ramas de las fuerzas armadas podrían afectar los planes futuros del ejército. Por ejemplo, este es el programa Rogue Fires de los Marines, en virtud del cual se instalará un sistema de cohetes de artillería de alta movilidad en un vehículo táctico ligero conjunto no tripulado.
“Están sucediendo cosas muy interesantes en otras estructuras militares fuera del ejército, pero pueden volver y tener un impacto en el ejército. No creo que la elección de QinetiQ / Pratt Miller y Textron sea el final historias... Creo que esto es solo el comienzo ".
Tarea desafiante
La fase 3, que llevará a cabo el experimento final del mundo real, está programada para la primavera de 2024. Evaluará la posibilidad de utilizar plataformas de combate deshabitadas para realizar la tarea más peligrosa: un avance de armas combinadas.
"Un avance de armas combinadas suele ser la maniobra que puede causar las mayores pérdidas para las fuerzas mecanizadas", dijo Wallace. - También es el más difícil porque requiere una buena sincronización de acciones. Intentas sincronizar el fuego directo, intentas sincronizar los activos de ingeniería, sincronizas tus fuerzas y activos que aseguran los flancos, disparas para suprimir y luego lanzas un ataque. Es decir, es un negocio muy arriesgado y muy difícil. Para las plataformas RBM, los principios del uso de combate y las técnicas tácticas deben desarrollarse que permitan aprovechar al máximo su potencial. Después de todo, no solo debes atravesar el obstáculo, también debes atravesar al enemigo que está en posiciones defensivas preparadas ”, dijo Wallace, destacando la complejidad de las tareas incluidas en los últimos tres experimentos planificados.
Según el ejército, en la tercera etapa, cuando se trabaje con prototipos del RBM, se utilizará la experiencia obtenida en los dos primeros experimentos, se estudiarán varios enfoques para resolver problemas emergentes. Los planes actuales incluyen el estudio de nuevas cargas objetivo modulares para plataformas innovadoras deshabitadas. El objetivo es emitir al menos dos contratos para el diseño y fabricación de 12 nuevas plataformas BSR para participar en el experimento, previsto para 2024.
Las plataformas de la Fase 3 se centrarán en misiones de disparo, con énfasis en el trabajo remoto y la integración de armas automáticas, sistemas de misiles y sensores avanzados. Se mejorará e integrará el software para subsistemas modulares como, por ejemplo, la cortina de humo, el subsistema de guerra electrónica, los sensores químico-biológicos y de reconocimiento.
Como parte de su proyecto BSR, el Ejército ha emitido el llamado "Documento de desarrollo de capacidad preliminar", que incluye una estimación del número total de plataformas compradas en función de varios factores, como el costo promedio por vehículo y el costo total del ciclo de vida. Por lo general, dicho documento no se finalizará hasta después del lanzamiento oficial del programa Milestone B, actualmente programado para 2023.
La elección de plataformas para las pruebas iniciales no significa que las empresas que ya han entregado sus prototipos recibirán contratos para la producción en serie.
“Después de cada experimento virtual, después de cada experimento natural, tomamos los documentos con los requisitos, los actualizamos en función de la información que recibimos de los soldados y los resultados de las pruebas. Para cuando alcancemos el Hito B, estos requisitos habrán sido revisados por los soldados, verificados en pruebas del mundo real y luego a través de un proceso de aprobación regular. Tendremos un conjunto completo de requisitos cuando comience Milestone B ”, dijo Wallace. - El ejército quiere ser el primero en lanzar el proyecto RCV-L o el proyecto RCV-M. La plataforma más madura y terminada llegará a Milestone B en 2023.
Problemas de peso
El proyecto RCV-H, a diferencia de otras opciones, aún está muy lejos de realizarse. “Son muchos los problemas que tenemos que solucionar en este proyecto de difícil opción. Por ejemplo, queremos que sea tan resistente como un tanque, pero pesa 30 toneladas ”, dijo Wallace. Este es un objetivo ambicioso ya que el tanque Abrams actual pesa 72 toneladas.
“Las tecnologías aún no están preparadas para este tipo de plataforma con este tipo de requisitos. Es decir, para evitar los mismos errores pasados que se produjeron con el prometedor Future Combat System [$ 20 mil millones desperdiciados desde principios de la década de 2000], no queremos mover este programa hasta que estemos absolutamente seguros de las capacidades industria ".
Anticipándose a resolver problemas técnicos para la plataforma RCV-H, por ejemplo, el desarrollo de un sistema de carga automática para un cañón principal de 105 mm o 120 mm, que sería comparable en velocidad a la velocidad de la tripulación, el ejército planea resolver varios problemas organizativos y doctrinales. “Pero podemos incluir muchas preguntas en experimentos virtuales. No queremos esperar a que la tecnología caiga en nuestras manos ".
Si bien los comandantes del ejército no discuten públicamente la estrategia de desarrollo y adquisición del RCV-H, algunos en la industria ven candidatos potenciales en el programa MPF (Mobile Protected Firepower), que desarrollará un tanque ligero para unidades de infantería. En diciembre de 2018, el ejército eligió General Dynamics Land Systems (GDLS) y BAE Systems, que producirán doce prototipos MPF, respectivamente, basados en el chasis británico Ajax con una torreta del M1 Abrams y basado en el M8 Armored Gun System.
“El programa Mobile Protected Firepower tiene un buen potencial”, dijo Wallace. - Pero una de las preguntas es muy importante: ¿las empresas seleccionadas BAE y GD tienen experiencia relevante en el desarrollo de operaciones no tripuladas o plataformas robóticas atadas? Si lo tienen, sólo beneficiará a la causa y la implementación del proyecto MPF elegido ganará el impulso que tanto se necesita ".
La necesidad de la red
Aunque el programa BSR está probando activamente la tecnología y demostrando el potencial de las capacidades robóticas destinadas a aumentar la eficiencia del fuego de las fuerzas terrestres, el destino final del proyecto está en manos de desarrolladores y expertos en el campo de las tecnologías de la comunicación.
"El mayor problema que tenemos es con la red", dijo Wallace. “Para ser honesto, podríamos tener las mejores plataformas del mundo, los mejores y más recientes helicópteros, los mejores y más recientes recursos de artillería. Pero todo esto no costará nada si no hay red. Transmisión digital segura de datos, excelente resistencia a los ataques de piratas informáticos, resistencia a la supresión electrónica, elección independiente de los medios para contrarrestar la guerra electrónica o los ciberataques. Esto es lo que es extremadamente importante y necesario para nosotros ".
“No voy a simplificar demasiado las cosas aquí, pero este es realmente un problema de ingeniería que se puede resolver con suficiente dinero y tiempo. Esta red es muy compleja. Mucha gente está trabajando en ello. Antes de continuar, debemos asegurarnos de que nuestra principal autopista digital sea segura. Le garantizo que no avanzaremos con el programa BSR si la red no está lista para admitirlo. Cuando se trata de la operación de sistemas de combate en tierra deshabitados, la comunicación confiable entre el operador y la máquina pasa a primer plano ".
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