L’ús de vehicles superficials i submarins no tripulats de diversos tipus, així com d’altres sistemes robòtics per resoldre un ampli ventall de tasques en interès de les forces navals i els guàrdies costaners dels principals països del món, s’ha generalitzat en els darrers anys i tendeix per a un desenvolupament més ràpid.
Un dels motius de l'atenció que els especialistes navals presten a la creació de robots submarins és l'alta eficiència del seu ús en combat en comparació amb els mitjans tradicionals de què disposaven fins ara els comandaments de les forces navals dels països del món. Per exemple, durant la invasió de l’Iraq, el comandament del grup de la Marina dels Estats Units al Golf Pèrsic que utilitzava vehicles submarins no tripulats autònoms va aconseguir eliminar mines i altres objectes perillosos de les mines i altres objectes perillosos de la zona aquàtica de la badia amb una superfície d’un quart de milla quadrada (uns 0,65 km quadrats), malgrat que, com va assenyalar un dels representants de la Marina dels Estats Units al corresponsal de la Associated Press, un destacament típic de submarinistes miners hauria pres 21 dies per fer-ho.
Al mateix temps, la llista de tasques resoltes pels vehicles submarins no tripulats està en constant expansió i, a més de les tradicionals i les més habituals: la recerca de mines i objectes explosius, el subministrament de diverses operacions submarines, així com el reconeixement i l'observació - ja inclou la solució de tasques de xoc i treballs en "complexos de corretges d'espatlla" més complexos i inaccessibles prèviament a la zona del litoral, on han de destruir mines i altres elements de la defensa antiamfibia de l'enemic. Les condicions específiques del seu ús en combat són aigües poc profundes, fortes corrents de marea, onades, topografia de fons difícil, etc. - Com a resultat, condueixen a la creació de mecanismes caracteritzats per l’alta complexitat tècnica i l’originalitat de les solucions utilitzades. Tanmateix, aquesta originalitat sovint va de costat: el client encara no està preparat per a la introducció massiva d’aquests monstres artificials a les tropes.
"CÀNCER" DE METALL-COMPOSIT
Un dels primers robots militars creats per treballar a la zona de la "platja" en preparació per a l'operació amfibia es pot considerar un petit robot subaquàtic autònom crustaci conegut com a Vehicle Subaquàtic Autònom Bentònic Ambulatori, que es pot traduir de l'anglès com "bentònic ambulant" vehicle submarí autònom (inferior) ".
Aquest aparell de només 3,2 kg de pes va ser desenvolupat per iniciativa d’especialistes del Marine Science Center de la Northeastern University, situat a Boston, Massachusetts (EUA), sota la direcció del Dr. Joseph Ayers. El client de l'obra va ser la Direcció de Recerca de la Marina dels Estats Units (ONR) i l'Agència de Projectes de Recerca Avançada en Defensa del Ministeri de Defensa dels Estats Units (DARPA).
El dispositiu és un robot autònom inferior de l’anomenada classe biomimètica (robots similars a algunes mostres del món animal. - V. Sch.), Que sembla un càncer i està dissenyat per realitzar reconeixement i acció contra les mines al litoral. zona i al primer litoral, així com al fons dels rius, canals i altres embassaments naturals i artificials poc profunds.
El robot té un cos compost d’un material compost durador, de 200 mm de llarg i 126 mm d’amplada, vuit potes mecàniques amb tres graus de llibertat cadascuna, així com un parell de potes davanteres, similars al cranc o urpes de cranc, i una posterior, semblant a la cua d’un cranc, superfícies per a l’estabilització hidrodinàmica del robot sota l’aigua d’uns 200 mm de llargada cadascuna (és a dir, cada superfície és comparable en longitud amb el cos del robot). Les potes mecàniques es posen en moviment mitjançant músculs artificials fets d'aliatge de níquel-titani amb efecte de memòria de forma (aliatge de memòria de forma NiTi), i els desenvolupadors van decidir utilitzar la modulació d'amplada de pols a les unitats.
Les accions del robot es controlen mitjançant un controlador de xarxa neuronal que implementa un model de comportament manllevat pels desenvolupadors de la vida de les llagostes i adaptat a les condicions d’ús de combat d’aquests robots. A més, els especialistes de la Northeastern University van escollir la llagosta americana com a font per al desenvolupament del model de comportament del robot en qüestió.
"Les maneres i els comportaments que han utilitzat les llagostes per trobar menjar durant mil·lennis poden ser igualment utilitzats per un robot per trobar mines", va dir el Dr. Joseph Ayers, líder del projecte, del Centre de Ciències Marines de la Northeastern University.
El sistema de control a bord del robot contra el càncer es basa en un sistema informàtic de tipus Persistor basat en un microprocessador Motorola MC68CK338, i la càrrega útil del dispositiu incloïa un sistema de comunicació hidroacústica, una brúixola i un inclinòmetre / acceleròmetre basat en MEMS (MEMS - sistema microelectromecànic).
Un escenari típic per a l'ús de combat d'aquest robot era així. Un grup de crancs de riu robòtics es lliura a l’àrea d’aplicació mitjançant un transportista especial en forma de torpedo (se suposava que havia de crear una versió semblant a una versió submarina d’un petit contenidor de càrrega utilitzat a la Força Aèria). Després de la dispersió, els robots, segons un programa predeterminat, havien de realitzar reconeixements o reconeixements addicionals de la zona designada, identificar elements del sistema de defensa antiamfibi de l'enemic, especialment pel que fa a mines i altres objectes explosius, etc. En el cas de la producció a gran escala, el preu de compra d’un càncer robotitzat podria ser d’aproximadament 300 dòlars.
Tot i això, sembla que l'assumpte no va anar més enllà de la construcció de diversos prototips i les seves proves curtes. El principal client potencial, la Marina, que inicialment va destinar uns 3 milions de dòlars a aquests estudis, no va expressar cap interès en el projecte: la darrera vegada que es va demostrar el desenvolupament de la Universitat del Nord-est als especialistes del comandament de la Marina dels Estats Units, aparentment, a 2003. Probablement, no hi havia clients entre els participants en aquelles exposicions on es demostrà aquest invent.
CRANC "ARIEL II"
Els especialistes de la companyia nord-americana "AyRobot" també van intentar crear un robot basat en les característiques estructurals dels "mariscs" i, concretament, un cranc. Actualment, la companyia és un dels principals fabricants i fabricants de robots de diversos tipus per a usos civils i militars del món, i el volum de les seves entregues s’ha estimat des de fa milions. Fundada el 1990, la companyia participa regularment des del 1998 en interessos de DARPA o d’altres divisions de les agències militars i de seguretat dels Estats Units, així com d’altres països del món.
El robot desenvolupat pels especialistes de la companyia es deia Ariel II i està classificat com a Vehicle Subaquàtic Autònom de Cames (ALUV). Està dissenyat per buscar i eliminar mines i diversos obstacles al sistema de defensa antiamfibi de l'enemic situat a la zona costanera d'aigües poc profundes i a la "platja". Una característica del robot, segons els desenvolupadors, és la seva capacitat de mantenir-se funcional fins i tot en un estat invertit.
"Ariel II" pesa uns 11 kg i pot carregar fins a 6 kg. La longitud del cos de l’aparell és de 550 mm, la longitud màxima per als manipuladors amb brúixola i inclinòmetre és de 1150 mm, l’amplada és de 9 cm en posició baixa i de 15 cm - a les "potes" elevades. El robot és capaç de treballar a profunditats de fins a 8 m. Font d'energia: 22 bateries de níquel-cadmi.
Estructuralment, "Ariel II" és un aparell semblant a un cranc amb un cos principal i sis potes adherides, que tenen dos graus de llibertat. Segons el pla dels desenvolupadors, tots els equips electrònics objectius col·locats a bord del "cranc en uniforme" haurien d'estar ubicats en un mòdul segellat. Es distribueix el sistema de gestió de càrrega objectiu. Els treballs d’aquest robot d’acció contra les mines s’han dut a terme en virtut de contractes emesos per l’agència DARPA i l’Oficina de Recerca de la Marina dels EUA.
L’escenari per a l’ús de combat d’aquests robots és, en molts aspectes, similar al descrit anteriorment, amb una única diferència: el robot tenia un mode de destrucció de mines. Havent trobat una mina, el robot es va aturar i es va posicionar a la rodalia immediata de la mina, esperant el comandament. En rebre el senyal corresponent del lloc de comandament, el robot va fer explotar una mina. Així, el "ramat" d'aquests robots podria simultàniament destruir gairebé completament o fins i tot completament el camp minat antiamfibi a la zona del desembarcament d'assalt amfibi previst. El desenvolupador també va proposar una opció que no preveia el paper d'un kamikaze: el robot simplement va col·locar una càrrega explosiva sobre la mina i es va retirar a una distància segura abans de l'explosió.
Un dels prototips del robot: el buscador de mines "Ariel". Foto de www.irobot.com
L'Ariel II va demostrar la seva capacitat per trobar mines durant almenys tres proves. El primer es va dur a terme en una zona costanera poc profunda a la zona de Riviera Beach, prop de la ciutat de Riviera, Massachusetts; el segon es troba a la ciutat de Panamà, Florida, finançat per Boeing Corporation, i el tercer es troba a la zona de Monterey Bay per al National Geographic Group. Pel que sembla, aquest projecte no va rebre més desenvolupament (fins i tot a causa dels resultats molt inequívocs d’aquestes proves), i el client militar, que va finançar l’obra en la primera etapa, suposadament va considerar un altre desenvolupament de la mateixa empresa més prometedor, conegut com "Transfibian" i discutit a continuació. Tot i que aquí també no tot és tan senzill.
"TRANSFIBIA" DES DE MASSACHUSETS
Un altre vehicle submarí no tripulat per treballar a la zona del litoral, que figura a la llista de la companyia "AyRobot", no va ser desenvolupat originalment pels seus especialistes, sinó que va ser heretat de l'empresa "Nekton Corporation", que va adquirir el setembre de 2008 per 10 milions de dòlars americans.
Aquest dispositiu es va anomenar "Transfibi" (Transfibi) i es va crear en interès dels militars per buscar i destruir mines de diversos tipus mitjançant autodetonació mitjançant una càrrega explosiva a bord de 6, 35 kg i un senyal subministrat per un operador remot..
"Transfibian" és un vehicle submarí no tripulat autònom de mida petita (portàtil) d'uns 90 cm de llargada. La seva principal diferència respecte d'altres submergibles d'acció contra les mines a la zona litoral és l'ús d'un mètode de moviment combinat: a la columna d'aigua, el dispositiu es mou amb l’ajut de dos parells de “aletes”, com un peix o un mamífer piniped, i al llarg del fons, amb l’ajut de les mateixes “aletes”, ja s’arrossega. Al mateix temps, en els materials dedicats a aquest desenvolupament, es defensa que les "aletes" tenen sis graus de llibertat. Tal com van concebre els desenvolupadors, això proporciona la possibilitat d'un ús igualment eficaç de l'aparell considerat tant en aigües poc profundes com a grans profunditats, i també augmenta significativament la seva mobilitat i la capacitat de superar obstacles de naturalesa diferent.
Com a càrrega útil, es va planejar utilitzar diversos equips de cerca fins a una càmera optoelectrònica de grans dimensions, que s’havia de suspendre en muntures especials sota la part central de la carrosseria del vehicle.
Actualment, l’estat del desenvolupament no és del tot clar, ja que la secció dedicada al vehicle submarí no tripulat "Transfibian" encara no existeix al lloc web de l’empresa promotora. Tot i que diverses fonts afirmen que el departament militar nord-americà va donar preferència a aquest dispositiu, abandonant el desenvolupament anteriorment considerat de la mateixa companyia: el vehicle submarí no tripulat Ariel II. No obstant això, és probable que el projecte estigués tancat o congelat, ja que els especialistes navals nord-americans estaven, per dir-ho lleugerament, insatisfets amb una sèrie de paràmetres importants del vehicle submarí no tripulat en qüestió.
PISTA AMFIBIA
L’última mostra de vehicles deshabitats dissenyats per buscar i destruir mines, així com per realitzar reconeixements de defensa antiamfibia enemiga a l’anomenada zona de surf, que considerarem aquí, va ser creada per especialistes de la famosa empresa nord-americana Foster-. Miller, especialitzada en el desenvolupament de robots militars i policials. El treball sobre aquest dispositiu, anomenat robot tàcticament adaptable, es va dur a terme en el marc del programa MCM de zones molt superficials d’aigua / surf, finançat per la direcció d’Investigació de la Marina dels Estats Units.
Aquesta mostra va ser un vehicle amfibi sense rastre, no tripulat, desenvolupat amb els desenvolupaments obtinguts per Foster-Miller en crear un robot terrestre de petites dimensions Lemming, encarregat per DARPA. Per tant, aquest dispositiu és capaç d’operar tant al fons marí en aigües poc profundes prop de la costa (en un riu, llac, etc.) com a la costa. Al mateix temps, el desenvolupador va proporcionar la possibilitat d’equipar el dispositiu amb diverses opcions per a elements de potència (bateries recarregables), sensors i altres càrregues útils, que es trobaven en un compartiment amb un volum útil d’uns 4500 metres cúbics. polzades (uns 0,07 metres cúbics).
El prototip construït del dispositiu té les següents característiques tàctiques i tècniques: longitud - 711 mm, amplada - 610 mm, alçada - 279 mm, pes (en aire) - 40, 91 kg, velocitat màxima - 5,4 km / h, creuer màxim autonomia: 10 milles. Com a càrrega útil, es va planejar desenvolupar sensors tàctils (sensors tàctils), un gradímetre magnètic, un sensor magnetoinductiu per a la detecció d'objectes sense contacte, etc.
Es suposa que l’equip a bord del robot amfibi inclou ajuts a la navegació (sistema multisensor per determinar la posició espacial del vehicle mitjançant el filtre Kalman; sistema de navegació per a treballs en aigües poc profundes SINS (Swimmer Inshore Navigation System); receptor del diferencial subsistema del sistema global de navegació per satèl·lit (DGPS); brúixola de tres eixos; comptaquilòmetres; sensor giroscòpic de velocitat de desviament, etc.) i comunicacions (receptor de ràdio ISM i mòdem acústic submarí), i el sistema de control integrat es basa en un PC / 104 ordinador estàndard.
Els resultats de l’enquesta de la zona designada de la zona d’aigua (fons marí) per cadascun dels robots amfibis assignats per a això, i l’operació està prevista mitjançant un grup de dispositius similars, es transmeten a la consola de l’operador, El mapa d'aquesta àrea es forma a partir de la seva base.
Especialistes de Foster-Miller i de la divisió de sistemes costaners del Surface Warfare Center de la Marina dels Estats Units van realitzar conjuntament un cicle de prova d’un prototip del sistema en qüestió, durant el qual van haver de demostrar la capacitat d’un robot amfibi per resoldre les següents tasques:
- buscar diversos objectes a la zona designada de la zona d'aigua;
- cerca i identificació d'objectes al fons marí;
- un estudi complet i exhaustiu de la zona litoral (zona de surf) al lloc de la propera operació d'assalt amfibi;
- mantenir una comunicació bidireccional amb l'operador al vaixell portador o al lloc de comandament costaner;
- resolució de les tasques necessàries fora de línia.
El juliol del 2003, aquest robot amfibi es va mostrar a tothom a Boston com a part d’una exposició organitzada per la Direcció d’Investigació de la Marina dels Estats Units durant el Boston Harborfest i, anteriorment, el 2002, l’exèrcit nord-americà va utilitzar aquests dispositius en una versió optimitzada per al seu ús a terra, durant una operació d’exploració de coves a les muntanyes de l’Afganistan.
L'estat del sistema s'indica com a "en fase de desenvolupament", els contractes per a qualsevol producció en sèrie de robots amfibis encara no s'han conclòs (almenys no s'ha fet pública la informació sobre això), per tant és probable que el client, representat per la El comandament de la Marina dels Estats Units encara no ha mostrat un interès actiu per continuar treballant en el projecte. A més, no hi ha cap menció d’aquest sistema robotitzat al lloc web de la Marina dels Estats Units a la secció dedicada al programa Forces i instal·lacions d’acció contra mines per a zones d’aigua molt poc profunda i zona de surf.
RISC POTENCIAL
En general, es pot afirmar que la tasca de buscar, detectar, classificar i destruir mines a la zona litoral i a la primera línia de costa ("platja"), així com detectar diversos elements de la defensa antimfibia enemiga, continua sent una de les components més importants del complex procés per a les marines dels països líders del món que donen suport a les operacions d'assalt amfibi. Especialment aquells que tenen lloc en trams desconeguts de la costa.
En aquest sentit, podem esperar un major desenvolupament del treball sobre la creació d’eines robòtiques dissenyades per resoldre els problemes anteriors. Tot i que, com es pot comprovar a partir de la informació anterior, la tasca de crear vehicles deshabitats i especialment autònoms capaços d’operar en condicions extremadament difícils de la zona litoral (zona de surf, a la primera línia de costa), caracteritzada per una complexa topografia inferior, profunditats poc profundes i corrents forts, no és ni molt menys senzilla i no sempre condueix als resultats desitjats i satisfactoris per al client.
D’altra banda, el 2008, a les pàgines del recurs en línia NewScientist.com, es va publicar material basat en la previsió feta per experts britànics i nord-americans sobre les amenaces científiques i tècniques més greus que la humanitat pot afrontar en un futur previsible. … I el que és remarcable, segons els autors de la previsió, una de les amenaces amb un alt grau de probabilitat pot ser el desenvolupament excessivament ràpid de robots biomimètics: sistemes creats sobre la base d’emprendre algunes mostres de la naturalesa del planeta. Com, per exemple, vehicles subaquàtics no tripulats autònoms, creats de manera similar a certes mostres de fauna marina, tant en sentit constructiu com en relació amb els models de comportament implementats en els seus sistemes de control.
Segons científics britànics, la "cria" ràpida d'aquest tipus de robots biomimètics pot convertir-se en una nova espècie ocupant al nostre planeta i entrar en una confrontació per la possessió d'espai vital amb els seus antics creadors. Fantàstic? Sí, probablement. Però fa un parell de segles, el submarí Nautilus, els coets espacials i els làsers de combat semblaven fantàstics. I l'especialista en robots biomimètics Robert Full, que treballa a la Universitat de Califòrnia a Berkeley, subratlla: "Al meu entendre, en aquesta etapa, sabem massa poc sobre les possibles amenaces per planificar adequadament els nostres desenvolupaments".
