Penggunaan kendaraan permukaan dan bawah air tak berawak dari berbagai jenis, serta sistem robot lainnya dalam menyelesaikan berbagai tugas untuk kepentingan angkatan laut dan penjaga pantai negara-negara terkemuka di dunia telah menyebar luas dalam beberapa tahun terakhir dan cenderung untuk lebih berkembang pesat.
Salah satu alasan perhatian yang diberikan oleh spesialis angkatan laut untuk pembuatan robot bawah air adalah efisiensi penggunaan tempur mereka yang tinggi dibandingkan dengan cara tradisional yang dimiliki komando pasukan angkatan laut negara-negara di dunia sampai sekarang. Misalnya, selama invasi ke Irak, komando kelompok Angkatan Laut AS di Teluk Persia menggunakan kendaraan bawah air tak berawak otonom berhasil membersihkan ranjau dan benda berbahaya lainnya dari ranjau dan benda berbahaya lainnya dari wilayah perairan teluk dengan seluas seperempat mil persegi (sekitar 0,65 sq. Km), terlepas dari kenyataan bahwa, seperti yang dicatat oleh salah satu perwakilan Angkatan Laut AS kepada koresponden Associated Press, detasemen khas penyelam penambang akan mengambil 21 hari untuk melakukan ini.
Pada saat yang sama, daftar tugas yang diselesaikan oleh kendaraan bawah air tak berawak terus berkembang, dan selain yang tradisional dan paling umum - pencarian ranjau dan benda-benda peledak, penyediaan berbagai operasi bawah air, serta pengintaian dan pengamatan - sudah termasuk solusi tugas kejut dan pekerjaan yang lebih kompleks dan sebelumnya tidak dapat diakses oleh "Robot di tali bahu" di zona pesisir, di mana mereka harus menghancurkan ranjau dan elemen lain dari pertahanan anti-amfibi musuh. Kondisi khusus penggunaan tempur mereka adalah perairan dangkal, arus pasang surut yang kuat, gelombang, topografi dasar yang sulit, dll. - Akibatnya, mereka mengarah pada penciptaan mekanisme yang ditandai dengan kompleksitas teknis yang tinggi dan orisinalitas dari solusi yang digunakan. Namun, orisinalitas ini sering merugikan mereka: pelanggan belum siap untuk pengenalan besar-besaran monster buatan seperti itu ke dalam pasukan.
KOMPOSIT LOGAM "KANKER"
Salah satu robot militer pertama yang dibuat untuk bekerja di area "pantai" dalam persiapan untuk operasi amfibi, dapat dianggap sebagai robot bawah air otonom krustasea kecil yang dikenal sebagai Ambulatory Benthic Autonomous Underwater Vehicle, yang dapat diterjemahkan dari bahasa Inggris sebagai "benthic berjalan (bawah) kendaraan bawah air otonom ".
Peralatan dengan berat hanya 3,2 kg ini dikembangkan atas inisiatif para spesialis dari Pusat Ilmu Kelautan Universitas Northeastern, yang berlokasi di Boston, Massachusetts (AS), di bawah kepemimpinan Dr. Joseph Ayers. Pelanggan pekerjaan itu adalah Direktorat Penelitian Angkatan Laut AS (ONR) dan Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan Kementerian Pertahanan AS (DARPA).
Perangkat ini adalah robot otonom bawah dari apa yang disebut kelas biomimetik (robot yang mirip dengan beberapa sampel dunia hewan. - V. Sch.), yang terlihat seperti kanker dan dirancang untuk melakukan pengintaian dan pekerjaan ranjau di pesisir zona dan di garis pantai pertama, serta di dasar sungai, kanal dan waduk alami dan buatan dangkal lainnya.
Robot memiliki tubuh yang terbuat dari bahan komposit yang tahan lama, panjang 200 mm dan lebar 126 mm, delapan kaki mekanis dengan masing-masing tiga derajat kebebasan, serta sepasang kaki depan, mirip dengan cakar kepiting atau kepiting, dan satu kaki belakang, menyerupai ekor kepiting, permukaan untuk stabilisasi hidrodinamik robot di bawah air masing-masing panjangnya kira-kira 200 mm (yaitu, setiap permukaan sebanding panjangnya dengan badan robot). Kaki mekanis digerakkan oleh otot buatan yang terbuat dari paduan nikel-titanium dengan efek memori bentuk (paduan memori bentuk NiTi), dan pengembang memutuskan untuk menggunakan modulasi lebar-pulsa di drive.
Tindakan robot dikendalikan menggunakan pengontrol jaringan saraf yang mengimplementasikan model perilaku yang dipinjam oleh pengembang dari kehidupan lobster dan disesuaikan dengan kondisi pertempuran penggunaan robot ini. Apalagi, para ahli dari Northeastern University memilih lobster Amerika sebagai sumber pengembangan model perilaku robot yang bersangkutan.
“Cara dan perilaku yang digunakan lobster untuk mencari makanan selama ribuan tahun dapat juga digunakan oleh robot untuk menemukan ranjau,” kata pemimpin proyek Dr. Joseph Ayers dari Pusat Ilmu Kelautan Universitas Northeastern.
Sistem kontrol on-board robot kanker didasarkan pada sistem komputasi tipe Persistor berdasarkan mikroprosesor Motorola MC68CK338, dan muatan perangkat termasuk sistem komunikasi hidroakustik, kompas, dan inklinometer / akselerometer berbasis MEMS (MEMS - sistem mikroelektromekanis).
Skenario khas untuk penggunaan pertempuran robot ini terlihat seperti ini. Sekelompok udang karang robot dikirim ke area aplikasi menggunakan pengangkut transportasi berbentuk torpedo khusus (seharusnya membuat sesuatu seperti versi bawah air dari wadah kargo kecil yang digunakan di Angkatan Udara). Setelah hamburan, robot, menurut program yang telah ditentukan, harus melakukan pengintaian atau pengintaian tambahan di area yang ditentukan, mengidentifikasi elemen sistem pertahanan anti-amfibi musuh, terutama yang berkaitan dengan ranjau dan benda peledak lainnya, dll. Dalam kasus produksi skala besar, harga pembelian satu kanker robotik bisa menjadi sekitar $300.
Namun, tampaknya masalahnya tidak melampaui pembangunan beberapa prototipe dan tes singkat mereka. Pelanggan potensial utama, Angkatan Laut, yang awalnya mengalokasikan sekitar $ 3 juta untuk studi ini, tidak mengungkapkan minat lebih lanjut dalam proyek: terakhir kali pengembangan Universitas Northeastern ditunjukkan kepada spesialis komando Angkatan Laut AS, tampaknya, pada 2003. Mungkin, tidak ada pelanggan di antara peserta pameran di mana penemuan ini didemonstrasikan.
Kepiting "ARIEL II"
Upaya untuk membuat robot berdasarkan fitur struktural "makanan laut", dan khususnya - kepiting, juga dilakukan oleh spesialis perusahaan Amerika "AyRobot". Perusahaan saat ini adalah salah satu pengembang dan produsen robot terkemuka di dunia dari berbagai jenis untuk keperluan militer dan sipil, dan volume pengirimannya telah lama diperkirakan mencapai jutaan. Didirikan pada tahun 1990, perusahaan telah secara teratur terlibat sejak tahun 1998 untuk kepentingan DARPA atau divisi lain dari badan militer dan keamanan Amerika Serikat, serta negara-negara lain di dunia.
Robot yang dikembangkan oleh spesialis perusahaan itu diberi nama Ariel II dan diklasifikasikan sebagai Autonomous Legged Underwater Vehicle (ALUV). Ini dirancang untuk mencari dan menghilangkan ranjau dan berbagai rintangan di sistem pertahanan anti-amfibi musuh yang terletak di zona perairan dangkal pesisir dan di "pantai". Fitur robot, menurut pengembang, adalah kemampuannya untuk tetap berfungsi bahkan dalam keadaan terbalik.
"Ariel II" memiliki berat sekitar 11 kg dan dapat membawa muatan hingga 6 kg. Panjang badan peralatan adalah 550 mm, panjang maksimum untuk manipulator dengan kompas dan inclinometer adalah 1150 mm, lebar 9 cm dalam posisi rendah dan 15 cm - pada "kaki" yang terangkat. Robot ini mampu bekerja pada kedalaman hingga 8 m Sumber daya - 22 baterai nikel-kadmium.
Secara struktural, "Ariel II" adalah alat seperti kepiting dengan tubuh utama dan enam kaki yang melekat padanya, yang memiliki dua derajat kebebasan. Semua peralatan elektronik target yang ditempatkan di atas "kepiting berseragam" harus, menurut rencana pengembang, ditempatkan dalam modul tertutup. Sistem manajemen beban target didistribusikan. Pengerjaan robot aksi ranjau ini dilakukan berdasarkan kontrak yang dikeluarkan oleh badan DARPA dan Kantor Penelitian Angkatan Laut AS.
Skenario untuk penggunaan robot ini dalam banyak hal mirip dengan yang dijelaskan di atas, dengan hanya satu perbedaan: robot memiliki mode penghancuran ranjau. Setelah menemukan ranjau, robot berhenti dan mengambil posisi di sekitar tambang, menunggu perintah. Setelah menerima sinyal yang sesuai dari pos komando, robot meledakkan ranjau. Dengan demikian, "kawanan" robot ini dapat secara bersamaan hampir sepenuhnya atau bahkan sepenuhnya menghancurkan ladang ranjau anti amfibi di area pendaratan serangan amfibi yang direncanakan. Pengembang juga mengusulkan opsi yang tidak menyediakan peran kamikaze: robot hanya menempatkan bahan peledak di tambang dan mundur ke jarak yang aman sebelum ledakan.
Salah satu prototipe robot - pencari ranjau "Ariel". Foto dari www.irobot.com
Ariel II menunjukkan kemampuannya untuk menemukan ranjau selama setidaknya tiga tes. Yang pertama dilakukan di daerah pantai dangkal di daerah Pantai Riviera, dekat kota Riviera, Massachusetts; yang kedua di wilayah Panama City, Florida, didanai oleh Boeing Corporation, dan yang ketiga di wilayah Teluk Monterey untuk National Geographic Group. Rupanya, proyek ini tidak menerima pengembangan lebih lanjut (termasuk karena jauh dari hasil tes yang tidak ambigu), dan pelanggan militer, yang membiayai pekerjaan pada tahap pertama, diduga menganggap pengembangan lain dari perusahaan yang sama lebih menjanjikan, yang dikenal sebagai " Transfibian " dan dibahas di bawah ini. Meskipun di sini juga, tidak semuanya begitu sederhana.
"TRANSFIBIA" DARI MASSACHUSETS
Kendaraan bawah air tak berawak lain untuk bekerja di zona pesisir, yang terdaftar oleh perusahaan "AyRobot", pada awalnya tidak dikembangkan oleh spesialisnya, tetapi diwarisi dari perusahaan "Nekton Corporation", yang diakuisisi pada September 2008 seharga USD 10 juta
Perangkat ini diberi nama "Transphibian" (Transphibian) dan dibuat untuk kepentingan militer untuk mencari dan menghancurkan berbagai jenis ranjau dengan cara meledakkan diri sendiri menggunakan bahan peledak onboard seberat 6, 35 kg dan sinyal yang dipasok oleh operator jarak jauh..
"Transfibian" adalah kendaraan bawah air tak berawak otonom berukuran kecil (portabel) dengan panjang sekitar 90 cm. Perbedaan utamanya dari kapal selam ranjau lainnya di zona pesisir adalah penggunaan metode gerakan gabungan: di kolom air, perangkat bergerak dengan bantuan dua pasang "sirip", seperti ikan atau mamalia yang dijepit, dan di sepanjang bagian bawah, dengan bantuan "sirip" yang sama, ia sudah merangkak. Pada saat yang sama, dalam materi yang dikhususkan untuk pengembangan ini, dikatakan bahwa "sirip" memiliki enam derajat kebebasan. Seperti yang dikandung oleh pengembang, ini memberikan kemungkinan penggunaan peralatan yang sama efektifnya yang dipertimbangkan baik di perairan dangkal maupun di kedalaman yang sangat dalam, dan juga secara signifikan meningkatkan mobilitas dan kemampuannya untuk mengatasi rintangan dari berbagai alam.
Sebagai muatan, direncanakan untuk menggunakan berbagai peralatan pencarian hingga kamera optoelektronik berukuran besar, yang akan digantung pada dudukan khusus di bawah bagian tengah badan kendaraan.
Status pengembangan saat ini tidak sepenuhnya jelas, karena bagian yang didedikasikan untuk kendaraan bawah laut tak berawak "Transfibian" tidak ada bahkan di situs web perusahaan pengembang. Meskipun sejumlah sumber mengklaim bahwa departemen militer Amerika lebih memilih perangkat ini, mengabaikan pengembangan yang sebelumnya dipertimbangkan dari perusahaan yang sama - kendaraan bawah air tak berawak Ariel II. Namun, kemungkinan proyek itu ditutup atau dibekukan, karena spesialis angkatan laut Amerika, secara halus, tidak puas dengan sejumlah parameter penting dari kendaraan bawah air tak berawak yang dimaksud.
TRACK AMPHIBIA
Sampel terakhir dari kendaraan tak berpenghuni yang dirancang untuk mencari dan menghancurkan ranjau, serta melakukan pengintaian pertahanan anti-amfibi musuh di zona selancar yang disebut, yang akan kami pertimbangkan di sini, dibuat oleh spesialis dari perusahaan Amerika terkenal Foster- Miller, yang mengkhususkan diri dalam pengembangan robot militer dan polisi. Pekerjaan pada perangkat ini, yang disebut Robot yang Dapat Diadaptasi Secara Taktis, dilakukan dalam kerangka Program MCM Zona Air / Selancar Sangat Dangkal, yang didanai oleh manajemen Riset Angkatan Laut AS.
Sampel ini adalah kendaraan amfibi berlacak tak berawak yang dikembangkan menggunakan pengembangan yang diperoleh Foster-Miller saat membuat robot darat berukuran kecil Lemming, yang ditugaskan oleh DARPA. Dengan demikian, perangkat ini mampu beroperasi baik di dasar laut di perairan dangkal dekat pantai (di sungai, danau, dll) dan di pantai. Pada saat yang sama, pengembang menyediakan kemungkinan untuk melengkapi perangkat dengan berbagai opsi untuk elemen daya (baterai isi ulang), sensor, dan muatan lainnya, yang terletak di kompartemen dengan volume berguna sekitar 4.500 meter kubik. inci (sekitar 0,07 meter kubik).
Prototipe perangkat yang dibangun memiliki karakteristik taktis dan teknis berikut: panjang - 711 mm, lebar - 610 mm, tinggi - 279 mm, berat (di udara) - 40, 91 kg, kecepatan maksimum - 5,4 km / jam, daya jelajah maksimum jangkauan - 10 mil. Sebagai muatan, direncanakan untuk mengembangkan sensor taktil (sensor sentuh), gradiometer magnetik, sensor induktif magneto untuk deteksi objek non-kontak, dll.
Peralatan onboard robot amfibi seharusnya mencakup alat bantu navigasi (sistem multi-sensor untuk menentukan posisi spasial kendaraan menggunakan filter Kalman; sistem navigasi untuk bekerja di perairan dangkal SINS (Swimmer Inshore Navigation System); penerima diferensial subsistem dari sistem satelit navigasi global (DGPS); kompas tiga sumbu; odometer; sensor gyro laju yaw, dll.) dan komunikasi (penerima radio ISM dan modem akustik bawah air), dan sistem kontrol onboard didasarkan pada PC / 104 komputer standar.
Hasil survei area yang ditentukan dari area air (dasar laut) oleh masing-masing robot amfibi yang dialokasikan untuk ini - dan operasi direncanakan menggunakan sekelompok perangkat serupa - ditransmisikan ke konsol operator, di mana digital peta daerah ini dibentuk atas dasar mereka.
Spesialis dari Foster-Miller dan divisi sistem pesisir dari Surface Warfare Center Angkatan Laut AS bersama-sama melakukan siklus uji prototipe sistem yang bersangkutan, di mana mereka harus menunjukkan kemampuan robot amfibi untuk menyelesaikan tugas-tugas berikut:
- mencari berbagai objek di area yang ditentukan di area perairan;
- pencarian dan identifikasi objek di dasar laut;
- survei lengkap dan menyeluruh dari zona pesisir (zona selancar) di lokasi operasi serangan amfibi yang akan datang;
- memelihara komunikasi dua arah dengan operator di kapal pengangkut atau pos komando pantai;
- menyelesaikan tugas yang diperlukan secara offline.
Pada bulan Juli 2003, robot amfibi ini diperlihatkan kepada semua orang di Boston sebagai bagian dari pameran yang diselenggarakan oleh Direktorat Riset Angkatan Laut AS selama Boston Harborfest, dan sebelumnya, pada tahun 2002, militer AS menggunakan perangkat ini dalam versi yang dioptimalkan untuk penggunaan di darat., selama operasi survei gua di pegunungan Afghanistan.
Status sistem diindikasikan sebagai "dalam pengembangan", kontrak untuk setiap produksi serial robot amfibi belum diselesaikan (setidaknya informasi tentang ini belum dipublikasikan), oleh karena itu kemungkinan pelanggan, yang diwakili oleh Komando Angkatan Laut AS, belum menunjukkan minat aktif untuk melanjutkan pengerjaan proyek tersebut. Selain itu, tidak ada penyebutan sistem robot ini di situs web Angkatan Laut AS di bagian yang didedikasikan untuk Pasukan Aksi Ranjau dan Fasilitas untuk Area Perairan Sangat Dangkal dan Program Zona Selancar.
POTENSI BAHAYA
Secara umum dapat dinyatakan bahwa tugas pencarian, pendeteksian, pengklasifikasian dan penghancuran ranjau di zona litoral dan pada garis pantai pertama (“pantai”), serta mendeteksi berbagai elemen pertahanan anti amfibi musuh tetap menjadi salah satu komponen terpenting dari proses kompleks untuk angkatan laut negara-negara terkemuka di dunia mendukung operasi serangan amfibi. Terutama yang terjadi di bentangan pantai yang tidak dikenal.
Dalam hal ini, kita dapat mengharapkan pengembangan lebih lanjut dari pekerjaan penciptaan alat robot yang dirancang untuk memecahkan masalah di atas. Meskipun, seperti dapat dilihat dari informasi di atas, tugas menciptakan kendaraan tak berpenghuni dan terutama otonom yang mampu beroperasi dalam kondisi yang sangat sulit di zona litoral (zona selancar, di garis pantai pertama), ditandai dengan topografi dasar yang kompleks, kedalaman yang dangkal. dan arus yang kuat, sama sekali tidak sederhana dan tidak selalu mengarah pada hasil yang diinginkan dan memuaskan bagi pelanggan.
Di sisi lain, pada tahun 2008, di halaman sumber online NewScientist.com, materi diterbitkan berdasarkan perkiraan yang dibuat oleh para ahli Inggris dan Amerika mengenai ancaman ilmiah dan teknis paling serius yang mungkin dihadapi umat manusia di masa mendatang. … Dan yang luar biasa, menurut penulis ramalan, salah satu ancaman dengan tingkat probabilitas tinggi mungkin adalah perkembangan robot biomimetik yang sangat cepat - sistem yang dibuat berdasarkan peminjaman sampel tertentu dari sifat planet. Seperti, misalnya, kendaraan bawah air tak berawak otonom, yang dibuat serupa dengan sampel fauna laut tertentu baik dalam arti konstruktif maupun dalam kaitannya dengan model perilaku yang diterapkan dalam sistem kontrolnya.
Menurut ilmuwan Inggris, "perkembangbiakan" robot biomimetik semacam ini dengan cepat dapat menjadi spesies penghuni baru di planet kita dan memasuki konfrontasi untuk kepemilikan ruang hidup dengan pencipta sebelumnya. Fantastis? Ya mungkin. Tetapi beberapa abad yang lalu, kapal selam Nautilus, roket luar angkasa, dan laser tempur tampak fantastis. Dan spesialis robot biomimetik Robert Full, yang bekerja di University of California di Berkeley, menekankan: "Menurut pendapat saya, pada tahap ini, kita tahu terlalu sedikit tentang kemungkinan ancaman untuk merencanakan perkembangan kita dengan benar."
