24 martie 2020

Direcţii de modernizare a tehnicii forţelor terestre

Mircea Mocanu

Poate mai spectaculoase decât progresele tehnologice din domeniul aeronautic sau naval, realizările şi intenţiile manifestate în cadrul programelor forţelor terestre sunt deosebit de importante pentru că ele contribuie la dotarea celei mai numeroase categorii de forţe armate. Noile echipamente sunt bazate, în primul rând, pe tehnologii electronice şi cibernetice, iar aplicarea acestora în dezvoltarea de tehnică militară aduce particularizări de interes dictate de cerinţele operaţionale actuale.

Sursă foto: ProfiMedia

Domenii prioritare de efort tehnologic

Forţele Terestre ale Statelor Unite au făcut cunoscute domeniile de efort prioritare pentru dezvoltarea tehnologică a acestei categorii de forţe armate ale S.U.A.: aplicaţii ale Inteligenţei Artificiale (IA), sisteme active de protecţie a trupelor, aplicaţii ale roboticii şi modernizări ale unor sisteme existente. De altfel, pentru susţinerea acestor demersuri inginereşti, Pentagonul a înfiinţat Comandamentul Forţelor Terestre pentru Dezvoltări Viitoare (Army Futures Command). Domeniile menţionate mai jos nu includ programele de securitate cibernetică, sau tehnica de comunicaţii, şi nici programele dezvoltate întrunit, pentru toate categoriile de forţe armate ale S.U.A.

În ceea ce priveşte utilizarea IA, US Army urmăreşte în primul rând creşterea letalităţii sistemelor de armament şi menţinerea unui nivel superior de capacitate de decizie la îndemâna comandanţilor de la toate nivelurile. Capacitatea de decizie este considerată prin timpul de răspuns al comandanţilor în condiţiile cele mai grele, sub foc inamic.

Sistemele active de protecţie sunt destinate protecţiei trupelor, platformelor de luptă şi obiectivelor fixe ale forţelor desfăşurate în teatrele de operaţii. În această categorie se disting sistemele individuale ale blindatelor, radarele de descoperire a ţintelor şi sistemele contra-dronelor, care au fost abordate şi într-un articol MAS anterior.

Sistemele robotizate / autonome nu sunt numai dronele aeriene sau navale, dar şi alte platforme automatizate integrate în tehnica de luptă complexă întrebuinţată de forţele terestre în acţiuni de luptă. Aceste sisteme sunt destinate accesului în medii dificile şi executării de misiuni periculoase, pentru a proteja viaţa operatorilor umani.

Perspective ale IA în tehnica forţelor terestre

În ceea ce priveşte creşterea letalităţii sistemelor de lovire există mai puţine informaţii publice, dar complexitatea spaţiului de luptă actual, cea care impune folosirea IA, conduce la idei de integrare a diferitelor sisteme de armament cu sisteme de senzori şi sisteme de sprijin al deciziei la nivel operaţional şi tactic. Astfel, IA va învăţa din evoluţia spaţiului de luptă şi va integra diferite sisteme electronice militare pe principiul „Internetului de lucruri” (Internet of Things – IoT) la nivel tactic şi operaţional. Această integrare a sistemelor va prezenta o manifestare întrunită, prin coordonarea automatizată şi cu sisteme ale celorlalte categorii de forţe armate, inclusiv cu sateliţi. IA va domina sistemele electronice şi comunicaţiile radio, iar tehnologia 5G aplicată la tehnica militară va oferi o gamă largă de servicii operaţionale interconectate cu gestionarea de cantităţi masive de date (big data).

În domeniul decizional, IA va opera cu rutine de analiză predictivă pentru a sprijini identificarea oportunităţilor şi documentarea cursurilor de acţiune luate în considerare pentru luarea deciziilor. De asemenea, IA va fi intens utilizată în scopuri defensive, pentru gestionarea vulnerabilităţilor sistemelor proprii şi detectarea atacurilor cibernetice, inclusiv spoofing.

Dezvoltarea de sisteme active de protecţie a trupelor

Pe măsura creşterii pericolelor cauzate de noua armă perfidă, drona (Sistemul Aerian Autonom), dar şi a altor sisteme antitanc, se dezvoltă şi capacităţile de apărare apropiată contra acestor arme, pe principiul spiralei cursei armă – contra-armă. Forţele Terestre americane intenţionează să doteze trupele cu sisteme Trophy, destinate apărării vehiculelor blindate cum ar fi tancurile Abrams şi MLI Stryker. Sistemele Trophy au fost confirmate în acţiuni armate şi oferă protecţie împotriva rachetelor anti-blindate, asigurând, în acelaşi timp, detectarea locului de origine a focului inamic, pentru a sprijini un răspuns imediat al trupelor proprii. Acest „trofeu” va intra în dotarea tot mai multor brigăzi de luptă americane.

Pentru obiective proprii de dimensiuni mai mari, cum ar fi instalaţii sau baze militare, experţii americani realizează sistemul complex contra-dronă SkyDome, care combină posibilităţile (senzorii şi lansatoarele de plase) sistemului cu plasă DroneHunters, cu aplicaţii de IA şi cu un nou sistem radar. În timp ce alte sisteme contra-dronă folosesc undele radio receptate de la dronele inamice care comunică între ele sau cu baza, SkyDome îşi îndeplineşte misiunea de protecţie ignorând faptul că dronele emit sau nu unde radio. Această caracteristică permite operarea în condiţiile în care comunicaţiile dronelor sunt foarte bine protejate, sau dacă mediul electromagnetic este prea încărcat pentru a permite recepţia satisfăcătoare a semnalelor dronelor. În cazul SkyDome, IA este folosită pentru analiza imaginilor şi identificarea obiectelor zburătoare ca fiind drone inamice, putând fi folosite imagini şi de la alte sisteme, nu numai de la senzorii proprii. Imaginile obţinute sunt verificate după baze de date de obiecte, pentru recunoaşterea ameninţărilor. După detectare, dronele proprii DroneHunter sunt lansate la altitudinea necesară, de unde operează autonom asupra dronelor inamice aflate chiar la sute de metri distanţă. Faţă de neutralizarea electronică sau distrugerea în aer, capturarea dronelor cu plase prezintă avantajul curăţirii spaţiului aerian de obiecte nedorite, iar dronele capturate sunt studiate de informaţiile militare (materiel exploitation, forensic analysis).

Sisteme robotizate concepute pentru forţele terestre

Din motive morale şi legale, folosirea roboţilor în lupta armată nu este orientată în partea de distrugere, de acţiune letală. Decizia privind uciderea forţei vii a inamicului este rezervată factorului uman, nu este delegată sistemelor autonome. Astfel, o primă direcţie de folosire a roboţilor este logistica, unde platforme autonome pot degreva militarii de sarcini care impun efort fizic brut, de exemplu, roboţii pot căra echipamente. Astfel, vehicule de transport pot însoţi formaţiunile de militari lucrând în echipă cu aceştia, oferind în plus capacitatea de a învăţa din situaţii concrete pentru a servi mai bine patrula / echipa căreia le aparţin. Un astfel de „catâr” destinat infanteriştilor este sistemul SMET (Small Multipurpose Equipment Transport), care prezintă şi opţiunea de operare de către militari, nu numai autonom. SMET poate transporta încărcături (apă, muniţie, materiale, hrană, baterii, diverse echipamente) de 500 kg la 100 km, cu o autonomie de 72 de ore. De asemenea, SMET poate genera energie electrică (3 kW când este în staţionare sau 1 kW în deplasare), pentru alimentarea de echipamente sau încărcarea de baterii. De asemenea, SMET poate fi adaptat pentru evacuare (inclusiv răniţi) sau pentru lansarea de drone, sonde, senzori sau alte instalaţii militare. Opţiunea Forţelor Terestre ale S.U.A. pentru sisteme SMET a fost decisă la finalul anului 2019, iar planurile prevăd dotarea US Army cu 624 de sisteme SMET până în anul 2021, pe un contract de 162,4 milioane de dolari.

Un alt domeniu important de utilizare a sistemelor autonome este cel al misiunilor periculoase, cum este operarea cu explozibili. Pentru misiuni de dezactivare mine şi alte acţiuni similare, sistemul CRS-H (Common Robotic System – Heavy) oferă posibilităţi de detectare, identificare, accesare, neutralizare, exploatare şi distrugere a proiectilelor de mari dimensiuni, inclusiv dispozitive explozive improvizate montate pe vehicule (Vehicle-Borne Improvised Explosive Device – VB-IED). CRS-H dispune de o cameră video, staţii radio securizate (cu salt de frecvenţă sau secvenţă directă), staţie radio-releu pentru extinderea razei de acţiune în teren urban sau teren muntos, un braţ de manipulare a proiectilului, un rastel de transport al încărcăturii şi o unitate de comandă computerizată. Macaraua poate ridica până la 50 (braţ întins) sau 125 kg (braţ strâns lângă şasiu), se poate deplasa cu 10 km/h şi poate trece obstacole de 80 cm înălţime. US Army a comandat 248 de astfel de sisteme, urmând a fi livrate începând cu vara anului 2020, pentru 109 milioane de dolari.

În fine, în cadrul domeniului de utilizare a roboţilor în medii puţin accesibile sau cu grad mare de risc se numără programul desfăşurat de Pentagon pentru realizarea unui robot pentru spaţii subterane (tuneluri, grote, subsoluri, buncăre) necunoscute sau cu grad mare de incertitudine şi pericol, şi unde semnalele GPS sau comunicaţiile radio sunt absente sau limitate. În acest scop, agenţia tehnologică a Departamentului Apărării al S.U.A., (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA) a organizat un concurs („Provocarea subterană”) de astfel de sisteme automate, într-un poligon subteran care să ofere provocări diverse: pante, obstacole, pasaje înguste, puţuri, crevase, bazine cu apă, noroi). Bineînţeles, organizatorii vor avea posibilitatea de urmărire a comportamentului „concurenţilor”. Competiţia a urmat unor evenimente anterioare: concursul Grand Challenge a declanşat realizarea automobilelor autonome, iar Robotics Challenge a declanşat cursa de realizare de roboţi humanoizi care să deschidă uşi şi să conducă maşini (mai puţin succes aici). În spaţiile pregătite, roboţii participanţi vor căuta, identifica şi manipula obiecte plantate de organizatori, care pot marca echipamente, victime omeneşti, telefoane mobile, elemente de acţionare (mânere, robinete). De asemenea, roboţii vor preleva mostre de sol şi aer, cu măsurarea de niveluri de oxigen sau noxe. Roboţii subterani vor fi dotaţi cu mai mulţi senzori, camere termice, microfoane direcţionale, senzori optici cu amplificatoare de lumină. Opţional, roboţii participanţi vor putea fi priponiţi de baze de plecare sau nu, ori vor beneficia de staţii radio-releu pentru menţinerea legăturii radio cu baza de plecare sau cu un „robot-mamă”.

În afară de situaţiile dramatice cu mineri blocaţi în subteran sau drama din anul 2019, din Thailanda, unde un grup de elevi a rămas blocat într-o peşteră, din cauza inundaţiilor, roboţii subterani îşi pot găsi numeroase aplicaţii civile altele decât misiunile de căutare şi salvare, anume în lucrări publice subterane, căutări sau intervenţii la utilaje industriale sau obiective de infrastructură în condiţii toxice, precum şi altele.

Modernizări de echipamente existente în dotarea Forţelor Armate ale S.U.A.

Bineînţeles, în armata americană se fac multe modernizări, dar US Army însăşi scoate în evidenţă câteva programe care includ modernizări şi achiziţii de tehnică nouă:

  • Modificări la tancul M-1 Abrams, prin sistemul menţionat Trophy, Legătura de Date pentru Muniţie (ADL) menită să permită trageri cu muniţia inteligentă calibru 120mm şi Staţia Comandantului pentru Telecomanda Armamentului de Bord (CROWS-LP);
  • Vehicule tactice uşoare pentru întrebuinţare întrunită (JLTV) – dezvoltate împreună cu infanteriştii marini, care vor fi realizate în diferite configuraţii, pentru diferite destinaţii practice în câmpul tactic (achiziţia este de peste 5000 bucăţi);
  • Vehicule Blindate Multi-scop (AMPV), care vor înlocui transportoarele blindate M113;
  • Vehicule de Luptă Amfibii (ACV), care vor înlocui Vehiculele Amfibii de Asalt (AAV), dar vor beneficia şi de modernizări şi adăugarea de variante pentru comandă, control şi recuperare;
  • Modernizarea radarului Sentinel la o nouă generaţie, cu sistem de antenă în tehnologie de Panou activ scanat electronic, într-un program valorând 281 milioane de dolari. Pentru integrarea în viitorul sistem integrat de comandă a focului pentru apărarea anti-aeriană şi anti-rachetă, radarul Sentinel va avea nevoie de modificări hardware.

Câteva concluzii

În afară de aspectele spectaculoase ale direcţiilor de dezvoltare tehnologică menţionate, se distinge efortul de asigurare a unor domenii operaţionale distincte. De aici apare preocuparea de acoperire operaţională a zonelor mai greu accesibile ale spaţiului de luptă terestru sau de a asigura operarea în condiţii periculoase, pentru protejarea militarilor de explozii, accidente (prăbuşiri, căderi, blocări) sau mediu toxic.  

Cu privire la domeniile de progres tehnologic, apare o similitudine cu dezvoltările preconizate în alte categorii de forţe armate, anume accentul evident pe IA şi domenii asociate (machine learning, Internet of Things, tehnologia 5G, robotizarea, operarea cu big data).

Programele menţionate sunt costisitoare şi angajează importante centre de cercetare şi structuri militare de dezvoltare tehnologică (chiar s-a înfiinţat un sub-comandament al Forţelor Terestre pentru dezvoltare tehnologică specializată).

Multe dintre proiecte pot fi aplicate şi în alte domenii de securitate, cum ar fi protecţia infrastructurii critice, căutare şi salvare în situaţii deosebite, intervenţii la dezastre, testări de instalaţii şi prototipuri în condiţii deosebite.