L'esercito americano sta preparando una flotta di nuovi veicoli sperimentali a controllo remoto (ROV) per una serie di esercitazioni nei prossimi anni. Il loro obiettivo è valutare il livello di efficacia di tali sistemi, che consentirebbe all'esercito di avviare un nuovo processo di sviluppo e approvvigionamento con l'obiettivo di adottare ufficialmente veicoli da combattimento robotici (RBM) per la fornitura.
I comandanti dell'esercito sono ottimisti sul potenziale di una combinazione di sensori e armi dotati di SAM e una rete di comunicazione affidabile e sono pronti a ripensare tattiche, metodi e metodi di guerra.
Rivoluzione dei robot
"I robot hanno il potenziale per rivoluzionare il modo in cui vengono condotte le operazioni di combattimento a terra", ha affermato Ross Kofman, capo del complesso NGCV CFT (Next-Generation Combat Vehicles Cross-Functional Team). "Oltre al fatto che aumenteranno la potenza di fuoco di una pattuglia smontata che cerca di buttare fuori posizione il nemico, o guidando una ricognizione RCB, ci sembra che tali veicoli daranno ai comandanti più tempo e spazio per prendere decisioni e ridurre i rischi per i soldati».
L'esercito ha lanciato un programma Robotic Combat Vehicle (RCV), che sta esplorando modi per integrare veicoli da combattimento senza equipaggio nelle forze di terra.
L'obiettivo è determinare la necessità di capacità robotiche in una serie di esperimenti virtuali e nel mondo reale in modo che un programma ufficiale per lo sviluppo e l'approvvigionamento di varianti leggere e medie possa essere lanciato entro il 2023 e successivamente per assumere un carro armato pesante. come modello.
L'Esercito aumenterà dell'80% gli investimenti nel suo progetto BSR nei prossimi cinque anni, da $ 420 milioni nel suo piano quinquennale iniziato nel 2020 a $ 758 milioni nel piano a lungo termine incluso nella richiesta di budget 2021.
Investendo nuove tecnologie sotto forma di prototipi nelle mani dei soldati e lavorando a stretto contatto con l'industria, l'esercito intende sviluppare principi di combattimento e una dottrina di interazione tra robot e personale, infatti, una teoria delle azioni congiunte di abitati e piattaforme disabitate. L'esercito spera che il progetto permetterà di definire nuovi metodi di guerra, valutare i limiti ei vantaggi delle nuove tecnologie RBM, ed eventualmente avviare la produzione di una nuova classe di veicoli da combattimento.
Fantastici Quattro
L'RBM è uno dei quattro progetti principali nel portafoglio del complesso gruppo, che comprende anche: l'optional Optionally Manned Fighting Vehicle, che sostituirà il Bradley BMP; il progetto di carro armato leggero Mobile Protected Firepower (MPF) per unità di fanteria; e il veicolo corazzato universale Armored Multi-Purpose Vehicle, progettato per sostituire il veicolo corazzato M113.
L'esercito, dopo aver deciso una serie preliminare di requisiti, attualmente vede la necessità di tre varianti del BSR: leggero, medio e pesante. “Credo che l'esercito sia seriamente intenzionato a sperimentare con questa classe di veicoli. In teoria, conosciamo i nostri requisiti, ma non li conosciamo in pratica finché non portiamo tutti questi sistemi in condizioni reali , ha affermato il maggiore Corey Wallace, project manager BSR nel gruppo integrato.
La piattaforma leggera RCV-Light (L) dovrebbe essere principalmente dotata di sensori in grado di coordinarsi con altri sistemi d'arma per convincere gli effetti del fuoco sui bersagli. "I militari vogliono ottenere una piccola piattaforma sacrificabile in grado di eseguire una manovra con relativo vantaggio, fornire rapidamente al comandante informazioni sulla situazione e consentirgli di utilizzare tutte le armi adatte su bersagli selezionati", ha affermato Wallace.
La più grande piattaforma media RCV-Medium (M) è vista come una piattaforma a basso costo che richiede una manutenzione minima.
“È preferibile che non si sia persa, ma se dovesse morire, così sia, è meglio che muoia un robot che un soldato. L'auto è un po' più affidabile; il suo armamento deve essere in grado di colpire minacce corazzate medie. Cioè, una piattaforma leggera funziona su manodopera e veicoli non corazzati, mentre la piattaforma centrale ha più potenza di fuoco e può far fronte a minacce come i mezzi corazzati da trasporto truppa.
L'esercito immagina l'RCV-M come una piattaforma a fuoco diretto con più potenza e un volume maggiore per carichi target modulari. Le piattaforme di entrambe le classi avranno un telaio comune in modo che il comandante abbia l'opportunità di configurare l'RBM per le esigenze di un compito specifico. "La piattaforma RCV-Heavy (H) è progettata per fornire ai soldati ciò di cui hanno bisogno", ha affermato Wallace. - Ha la stessa potenza di fuoco di un veicolo corazzato con equipaggio. Manovrerà in tandem con un carro armato dell'equipaggio o un veicolo corazzato per il personale e fornirà una potenza di fuoco decisiva da un punto di osservazione".
relazione di dipendenza
Il programma BSR utilizzerà appieno le basi maturate in decenni di lavoro scientifico e tecnico degli specialisti dell'esercito nel campo dei robot di terra, ma l'esercito non è alla ricerca di sistemi completamente autonomi. "Non saranno mai completamente autonomi", ha detto Wallace. - Completa autonomia significa che le persone non sono affatto necessarie. Ci sarà sempre una persona nel circuito di controllo, in un dato momento, soprattutto per quanto riguarda il dotare l'RBM della capacità di sparare ai bersagli. Il robot non potrà mai concedersi il permesso per un combattimento, l'uso delle sue armi e dei suoi dispositivi di protezione.
Tuttavia, i nuovi sistemi potranno difendersi indipendentemente dalle azioni dell'operatore. Gli RBM, ad esempio, saranno in grado di intercettare i giochi di ruolo attaccanti con i loro sistemi di difesa attivi.
“Scommettiamo sul telecontrollo esteso, il che significa che RBM è, di fatto, una piattaforma controllata a distanza. Ma ha capacità aggiuntive, ad esempio, una navigazione molto limitata tramite coordinate intermedie, un sistema molto limitato di rilevamento ed evitamento degli ostacoli."
L'esercito ha definito un "Piano di campagna BSR", che prevede tre principali esperimenti nel mondo reale (ognuno preceduto da un paio di esperimenti virtuali) per perfezionare i propri piani per le macchine robotiche.
Il piano è diviso in tre fasi con difficoltà progressivamente crescenti nel manovrare veicoli e soldati mentre ampliano le capacità delle piattaforme prototipo.
Durante la sua implementazione, sono state utilizzate una serie di nuove tecnologie con l'obiettivo di adottare grandi piattaforme telecomandate in servizio con le forze di terra. Il primo di questi è il Bradley BMP profondamente modernizzato, designato MET-D (Mission Enabler Technology-Demonstrator - un dimostratore tecnologico che può aiutare nel compito). Questi veicoli da combattimento di fanteria diventeranno le piattaforme di base per i soldati che controllano veicoli da combattimento senza equipaggio.
Il programma MET-D, gestito dal Detroit Arsenal Ground Vehicles Center, è finanziato dalla Army Advanced Projects Agency. I prototipi sono dotati di sottosistemi all'avanguardia, tra cui un sistema di telecamere perimetrali, sedili dell'equipaggio migliorati con touch screen e una torretta telecomandata con un cannone da 25 mm.
Questi veicoli blindati proteggono i luoghi di lavoro degli operatori che gestiscono le piattaforme BSR. Inoltre, l'esercito intende utilizzare MET-D come banco di prova per la sperimentazione di nuove tecnologie, in particolare per promuovere progetti realizzati nei laboratori governativi o nell'industria, ovvero promettendo prototipi funzionali in grado di accelerare l'implementazione di queste tecnologie. Inoltre, ciò potrebbe essere aiutato dalle informazioni dei soldati che partecipano agli esperimenti, giustificando la necessità, oltre a determinare le direzioni per un ulteriore miglioramento dei progetti.
Fase di layout
Per la fase 1 del progetto RBM, l'esercito ha integrato il controllo remoto nel BTRM 113, convertendoli in modelli funzionanti dell'RBM per gli esperimenti iniziali. "La fase 1 convaliderà il concetto di cooperazione tra piattaforme abitate e disabitate", ha affermato Wallace. "L'obiettivo è iniziare a sviluppare tattiche di base, metodi e metodi di guerra che l'esercito utilizzerà dopo l'adozione di macchine robotiche, nonché espandere e confermare ulteriormente il concetto di guerra robotica".
All'inizio del 2020, anche prima dell'inizio della corsa al coronavirus, l'esercito ha pianificato un esperimento di un mese a Fort Carson a marzo e aprile con la partecipazione di un plotone della 4a divisione di fanteria, fornendo ai suoi soldati due manichini MET-D e quattro RBM manichini basati su M113. In primavera, l'esperimento è stato rinviato a tempo indeterminato.
Questi veicoli M113 appositamente modificati sono dotati di un sistema d'arma telecomandato, tra cui una torretta Picatinny Lightweight Remote Weapon Station e una mitragliatrice elettrica da 7,62 mm.
Due dei quattro BSR sono dotati di strumenti avanzati di consapevolezza della situazione, tra cui un sistema di rilevamento e riconoscimento dei bersagli, nonché un avanzato sistema di sorveglianza a lungo raggio di terza generazione. Inoltre, questi due veicoli saranno dotati di un sistema di rilevamento del fuoco nemico e di una serie di telecamere di rilevamento della situazione. Il programma prevede l'effettuazione delle prime manovre senza equipaggio con la guida dei mock-up RBM da parte dei militari mediante telecontrollo con monitoraggio continuo dei mezzi.
L'esperimento di fase 1 si concentrerà su missioni di ricognizione per dimostrare il rilevamento e l'evitamento di ostacoli di base a velocità di 32 km/h su strada e oltre 16 km/h fuori strada. Previsto il traffico su strade asfaltate, sterrate e controllo semi-autonomo in aree aperte. Si prevede inoltre che funzioni con RBM in condizioni di leggera polvere, pioggia, neve e nebbia.
Ogni piattaforma MET-D sarà inizialmente dotata di quattro stazioni di controllo RBM: due per il controllo del movimento e due per il controllo delle armi. Il veicolo Bradley modificato sarà anche modificato per il controllo filoguidato, un kit di controllo elettronico e un kit di rilevamento e rilevamento laser per le operazioni opzionali dell'equipaggio. Inoltre, l'esercito prevede di sperimentare display montati sul casco durante la guida con i portelli chiusi.
Le attività pianificate includono la ricognizione del percorso e dell'area, il rilevamento degli ostacoli e la copertura. Nella parte finale dell'esperimento, i modelli MET-D e BSR dovrebbero dimostrare uno "scenario futuro" che include la programmazione decentralizzata e l'esecuzione dei compiti, la guida a portelli chiusi con un equipaggio di due persone e una valutazione delle manovre con un massimo Cavo di controllo BSR.
Inoltre, questa fase finale valuterà come le unità BSR operano con le ultime tecnologie e tattiche nella guerra moderna, inclusi droni aggressivi a bassa quota, contromisure elettroniche, mira di precisione e gestione delle firme.
"Stiamo cercando di risolvere problemi semplici in primo luogo", ha detto Wallace. - E poi muoviti in una spirale: l'esperienza che abbiamo avuto nell'esperimento precedente, incorporata nell'esperimento successivo.
Campagna di primavera
L'esercito inizierà quindi i lavori nell'ambito della Fase 2, prevista per la primavera del 2022, in cui l'esperimento si espanderà da una dimostrazione a livello di plotone a una dimostrazione a livello di azienda.
“Questa fase dovrebbe fornire spunti di riflessione sulla più ampia applicazione della BSR. Sappiamo di poter trasferire in brigata l'esperienza maturata con l'azienda”.
L'evento del 2022 mirerà ad espandere l'azione cooperativa delle piattaforme abitate e disabitate, nonché ad aumentare le capacità autonome delle piattaforme robotiche. L'esperimento del 2022 coinvolgerà sei piattaforme MET-D che controlleranno una dozzina di BSR.
“Stiamo ora creando questi MET-D aggiuntivi. Stiamo esaminando alcune tecnologie aggiuntive… Stiamo pensando a come sarà questo esperimento.
Nell'esperimento di Fase 2, l'insieme dei compiti cambierà, la ricognizione lascerà il posto all'organizzazione di azioni offensive e difensive, inclusa la dimostrazione di eseguire passaggi contemporaneamente utilizzando un certo tipo di capacità robotiche: sminamento con una piccola piattaforma robotica o uno speciale veicolo blindato per effettuare passaggi. L'esperimento prevede anche di condurre una ricognizione chimica remota utilizzando sensori installati su una delle piattaforme robotiche.
"Liberare i passaggi e cercare veleni sono due dei compiti più pericolosi che svolgono i nostri soldati", ha osservato Wallace, aggiungendo che lo sgombero totale è una delle manovre più rischiose e difficili che una forza meccanizzata possa eseguire.
Prototipazione rapida
Nel gennaio 2020, a seguito di una richiesta industriale di proposte per una fornitura accelerata di varianti BSR per la Fase 2, l'esercito ha selezionato QinetiQ North America per costruire quattro prototipi RCV-L e Textron per costruire quattro prototipi RCV-M.
La piattaforma RCV-L si basa sul Pratt Miller Defense Expeditionary Modular Autonomous Vehicle (EMAV), originariamente creato per il Marine Corps Combat Laboratory. La variante RCV-L è una combinazione del telaio EMAV di Pratt Miller e dei sistemi di controllo QinetiQ. L'azienda sottolinea che questa piattaforma collaudata ha buone caratteristiche, per cui i rischi di ritardo nei tempi di consegna e di ottenere caratteristiche non soddisfacenti sono seriamente ridotti.
“EMAV offre una combinazione unica di comprovata maturità tecnologica e prestazioni elevate. Il nostro cliente statale riceve una piattaforma che può utilizzare non solo nei prossimi esperimenti, ma anche adottarla con coraggio , - ha spiegato il rappresentante di QinetiQ.
Un portavoce della Pratt Miller Defense ha aggiunto che “non ha dubbi che l'EMAV supererà le aspettative del gruppo sperimentale dell'esercito americano. I Corpus Labs hanno sperimentato in modo indipendente l'EMAV negli ultimi due anni ei risultati sono stati fenomenali. Il nostro obiettivo principale è fornire all'esercito degli Stati Uniti una piattaforma collaudata con cui sperimentare senza preoccuparsi delle capacità delle tecnologie integrate in esso.”
Da parte sua, Textron ha collaborato con il produttore di piccoli veicoli cingolati Howe & Howe Technologies, nonché con FLIR Systems, per offrire all'esercito una variante RCV-M basata sul veicolo Ripsaw M5. L'azienda la definisce "la piattaforma robotica di quinta generazione, che combina armature impilabili, sospensioni affidabili e azionamenti che consentono di risolvere una varietà di compiti".
Sebbene questi due contratti diano ai vincitori l'opportunità di aiutare l'esercito a formulare i requisiti per il BSR, è improbabile che siano limitati a questi. “Non credo che questa sia la fine della competizione. Abbiamo anche contratti per prototipi e campioni dimostrativi per i test , ha affermato Wallace. Ha osservato che le attività innovative in altri rami delle forze armate potrebbero influenzare i piani futuri dell'esercito. Ad esempio, questo è il programma Rogue Fires dei Marines, in cui un sistema missilistico di artiglieria ad alta mobilità verrà installato su un veicolo tattico leggero senza equipaggio.
“Stanno accadendo alcune cose molto interessanti in altre strutture militari al di fuori dell'esercito, ma possono tornare indietro e avere un impatto sull'esercito. Non credo che la scelta di QinetiQ / Pratt Miller e Textron sia la fine della storia. Credo che questo sia solo l'inizio.
Compito difficile
La fase 3, che effettuerà l'esperimento finale nel mondo reale, è prevista per la primavera del 2024. Sarà valutata la possibilità di utilizzare piattaforme di combattimento disabitate per svolgere il compito più pericoloso: una svolta combinata delle armi.
"Una svolta combinata delle armi è di solito la manovra che causerebbe le maggiori perdite alle forze meccanizzate", ha detto Wallace. - È anche il più difficile perché richiede una buona sincronizzazione delle azioni. Cerchi di sincronizzare il fuoco diretto, provi a sincronizzare le risorse ingegneristiche, sincronizza le tue forze e le risorse che proteggono i fianchi, fai fuoco per sopprimere e poi attaccare. Cioè, è un affare molto rischioso e molto difficile. Per le piattaforme RBM, dovrebbero essere sviluppati i principi dell'uso e delle tattiche di combattimento che permettano di sfruttare appieno il loro potenziale. Dopotutto, non devi solo superare l'ostacolo, devi anche sfondare il nemico che si trova in posizioni difensive preparate ", ha affermato Wallace, evidenziando la complessità dei compiti inclusi negli ultimi tre esperimenti pianificati.
Secondo l'esercito, nella terza fase, quando si lavora con i prototipi dell'RBM, verrà utilizzata l'esperienza acquisita nei primi due esperimenti, verranno studiati vari approcci per risolvere i problemi emergenti. I piani attuali includono lo studio di nuovi carichi target modulari per piattaforme disabitate innovative. L'obiettivo è quello di emettere almeno due contratti per la progettazione e realizzazione di 12 nuove piattaforme BSR per la partecipazione all'esperimento, previsto per il 2024.
Le piattaforme di fase 3 si concentreranno sulle missioni di tiro, con particolare attenzione al lavoro a distanza e all'integrazione di armi automatiche, sistemi missilistici e sensori avanzati. Il software per tali sottosistemi modulari come, ad esempio, il sottosistema di schermatura del fumo, il sottosistema di guerra elettronica, i sensori chimico-biologici e di ricognizione sarà migliorato e integrato.
Nell'ambito del progetto BSR, l'Esercito ha emesso un cosiddetto "Documento preliminare di sviluppo delle capacità", che include una stima del numero totale di piattaforme acquistate in base a vari fattori come il costo medio per veicolo e il costo totale del ciclo di vita. In genere, tale documento non sarà finalizzato fino a dopo il lancio ufficiale del programma Milestone B, attualmente previsto per il 2023.
“Dopo ogni esperimento virtuale, dopo ogni esperimento in scala reale, prendiamo i documenti con i requisiti, li aggiorniamo in base alle informazioni che riceviamo dai soldati e ai risultati dei test. Quando raggiungeremo il traguardo B, questi requisiti saranno stati rivisti dai soldati, verificati in test nel mondo reale e quindi attraverso un regolare processo di approvazione. Avremo una serie completa di requisiti all'avvio di Milestone B , ha affermato Wallace. - L'esercito vuole essere il primo a lanciare il progetto RCV-L o il progetto RCV-M. La piattaforma più matura e completa arriverà a Milestone B nel 2023.
Problemi di peso
Il progetto RCV-H, a differenza di altre opzioni, è ancora molto lontano dall'essere realizzato. “Ci sono molti problemi che dobbiamo risolvere in questo difficile progetto di opzione. Ad esempio, vogliamo che sia resistente come un carro armato, ma pesa 30 tonnellate , ha affermato Wallace. Questo è un obiettivo ambizioso in quanto l'attuale carro armato Abrams pesa 72 tonnellate.
“La tecnologia non è ancora pronta per questo tipo di piattaforma con questo tipo di requisiti. Cioè, per evitare gli stessi errori passati che sono stati con il promettente sistema di combattimento Future Combat System [20 miliardi di dollari sprecati dai primi anni 2000], non vogliamo spostare questo programma fino a quando non saremo assolutamente sicuri delle capacità dell'industria ".
In previsione di risolvere problemi tecnici per la piattaforma RCV-H, ad esempio, lo sviluppo di un sistema di caricamento automatico per un cannone principale da 105 mm o 120 mm, che sarebbe paragonabile in velocità con la velocità dell'equipaggio, il piani dell'esercito per risolvere vari problemi organizzativi e dottrinali. “Ma possiamo includere molte domande negli esperimenti virtuali. Non vogliamo aspettare che la tecnologia cada nelle nostre mani.
Mentre i comandanti dell'esercito non discutono pubblicamente della strategia di sviluppo e approvvigionamento dell'RCV-H, alcuni nell'industria vedono potenziali candidati nel programma MPF (Mobile Protected Firepower), che svilupperà un carro armato leggero per le unità di fanteria. Nel dicembre 2018, l'esercito ha scelto General Dynamics Land Systems (GDLS) e BAE Systems, che produrranno rispettivamente dodici prototipi MPF, basati sul telaio Ajax britannico con una torretta dell'M1 Abrams e sulla base del sistema di armi corazzate M8.
"Il programma Mobile Protected Firepower ha un grande potenziale", ha affermato Wallace. - Ma una delle domande è molto importante: se le società selezionate BAE e GD hanno un'esperienza rilevante nello sviluppo di operazioni senza equipaggio o piattaforme robotizzate collegate. Se ce l'hanno, allora andrà solo a beneficio della causa e l'attuazione del progetto MPF scelto prenderà lo slancio tanto necessario ".
La necessità della rete
Sebbene il programma BSR stia testando attivamente la tecnologia e dimostrando il potenziale delle capacità robotiche volte ad aumentare l'efficienza di fuoco delle forze di terra, il destino ultimo del progetto è nelle mani di sviluppatori ed esperti nel campo delle tecnologie di comunicazione.
"Il problema più grande che abbiamo è con la rete", ha detto Wallace. “Ad essere onesti, potremmo avere le migliori piattaforme al mondo, i migliori e più recenti elicotteri, i migliori e più recenti assetti di artiglieria. Ma tutto questo non costerà nulla se non c'è rete. Trasmissione digitale sicura dei dati, eccellente resistenza agli attacchi degli hacker, resistenza alla soppressione elettronica, scelta indipendente dei mezzi per contrastare la guerra elettronica o gli attacchi informatici. Questo è ciò che per noi è estremamente importante e necessario".
“Non ho intenzione di semplificare eccessivamente le cose qui, ma questo è davvero un problema di ingegneria che può essere risolto con abbastanza tempo e denaro. Questa rete è molto complessa. Molte persone ci stanno lavorando. Prima di andare oltre, dobbiamo assicurarci che la nostra dorsale digitale principale sia sicura. Ti garantisco che non andremo avanti con il programma BSR se la rete non è pronta a supportarlo. Quando si tratta del funzionamento di sistemi di combattimento terrestri disabitati, viene alla ribalta una comunicazione affidabile tra l'operatore e la macchina.
