Зачем Bradley понадобился собственный рой наземных дронов: американцы меняют саму роль БМП
На первый взгляд фотография выглядит почти курьёзно. Американская M2A4 Bradley едет с пятью небольшими четырёхколёсными роботами, закреплёнными снаружи корпуса. Не специализированный роботизированный носитель будущего и не выставочный концепт, а серийная боевая машина пехоты, которую просто обвесили маленькими беспилотными платформами. Но если разобраться, что именно висит на Bradley, эксперимент оказывается куда интереснее очередной попытки американской армии добавить дрон к существующей машине. Перед нами возможный прообраз совершенно новой организации механизированного подразделения, в которой БМП перестаёт быть только транспортом для пехоты и носителем собственного вооружения. Она становится защищённым командным узлом, способным привезти к линии боя целую группу автономных машин, отправить их вперёд и получить возможность разведать, подавить или даже атаковать противника, не подставляя под огонь ни экипаж, ни саму Bradley.
Закреплённые на машине роботы называются FireAnt и разработаны американской компанией Swarmbotics AI. Это компактные четырёхколёсные беспилотные наземные платформы массой около 70 фунтов, то есть примерно 32 кг. Их принципиальная особенность заключается не столько в размерах, сколько в модульности: на одинаковое шасси можно устанавливать разведывательную аппаратуру, средства радиоэлектронной борьбы, оборудование связи, ретрансляторы и другие полезные нагрузки. Предусматривается и значительно более агрессивный вариант — FireAnt может получить боевую часть с ударным ядром и фактически превратиться в одноразовый противотанковый наземный дрон. Но главный замысел заключается не в создании ещё одной маленькой дистанционно управляемой машины. FireAnt проектируется для группового применения, когда несколько роботов способны выполнять общую задачу, а человеку не приходится вручную управлять каждым из них.
И здесь возникает главный вопрос: зачем Bradley вообще понадобились пять маленьких противотанковых и разведывательных роботов, если сама БМП уже вооружена 25-мм автоматической пушкой и противотанковыми ракетами TOW? Ответ как раз и показывает, насколько сильно может измениться роль бронетехники в ближайшие десятилетия.
Bradley и без роботов умеет уничтожать танки
M2 Bradley никогда не была просто бронированным автобусом для перевозки пехоты. Её 25-мм автоматическая пушка M242 Bushmaster позволяет бороться с лёгкой бронетехникой, огневыми точками и множеством других целей, а спаренная пусковая установка TOW даёт возможность поражать значительно более тяжёлые машины. Поэтому для уничтожения танка противника Bradley совершенно необязательно выпускать наружу маленького робота с боевой частью. Проблема находится в другом: чтобы применить собственное вооружение, БМП должна сама оказаться в позиции, откуда это вооружение можно использовать. Экипажу необходимо обнаружить цель, выйти на линию огня, запустить ракету или открыть огонь и тем самым обнаружить собственную машину. В условиях современного поля боя это означает риск получить в ответ артиллерийский снаряд, FPV-дрон, противотанковую ракету или удар другого средства поражения.
FireAnt позволяет разорвать эту последовательность. Bradley может оставаться за складкой местности, зданием или лесополосой, а непосредственно к предполагаемой позиции противника отправятся небольшие роботы. Один проверит дорогу, второй обойдёт участок слева, третий займёт позицию для наблюдения, четвёртый сможет нести средства радиоэлектронной борьбы, пятый — работать ретранслятором. Если группа обнаружит бронетехнику, координаты передаются назад. Более того, если один или несколько FireAnt оснащены боевыми частями, разведка потенциально способна практически сразу превратиться в атаку. Человек подтверждает применение оружия, но к обнаруженному танку едет уже не Bradley стоимостью в миллионы долларов с людьми внутри, а маленькая беспилотная машина.
Именно поэтому сравнивать вооружение FireAnt с пушкой или TOW не совсем правильно. Робот не заменяет штатное оружие Bradley — он увеличивает дистанцию между самой БМП и противником. А расстояние постепенно становится ещё одним видом защиты наряду с бронёй, дымовыми гранатами, динамической и активной защитой.
Потерять FireAnt и потерять Bradley — совершенно разные вещи
Современная БМП представляет собой чрезвычайно дорогую систему. Внутри находятся люди, а сама машина объединяет двигатель, трансмиссию, вооружение, оптику, электронику, средства связи, броню и множество других компонентов. Потеря Bradley означает не только финансовый ущерб, но потенциально гибель экипажа и десанта, а также резкое снижение боеспособности подразделения. Маленький робот можно изначально проектировать как attritable system, то есть систему, потеря которой считается приемлемой частью боевого применения. Именно поэтому там, где раньше приходилось рисковать людьми или полноценной бронемашиной, теперь можно сначала рискнуть значительно более дешёвой платформой.
Подозрительная лесополоса — вперёд отправляется робот. Возможное минное поле — робот. Необходимо посмотреть за угол здания — робот. Есть подозрение на засаду — несколько роботов расходятся по разным направлениям. Нужно заставить противника включить средства связи или открыть огонь и тем самым обнаружить себя — можно снова использовать беспилотную платформу. Даже уничтоженный FireAnt в такой ситуации способен выполнить задачу, если его потеря позволила установить расположение противника. В результате вокруг Bradley возникает дополнительный защитный слой, только состоит он уже не из стали или композитов, а из дешёвых машин, сенсоров, радиосвязи и дистанции.
Такой подход способен изменить и саму экономику сухопутного боя. Сейчас армия зачастую вынуждена использовать дорогие платформы для выполнения сравнительно простых, но опасных задач. Если часть этих задач передать дешёвым роботам, дорогостоящая бронетехника может значительно дольше оставаться вне непосредственной зоны поражения. В этом смысле FireAnt становится чем-то похожим на разведывательный боеприпас: его ценность определяется не тем, вернётся ли машина обратно, а тем, насколько дорогостоящую задачу она позволила выполнить без риска для человека.
Но настоящий рой начинается не с количества роботов
Если каждому из пяти FireAnt потребуется отдельный оператор, концепция очень быстро упрётся в очевидное ограничение. Пять роботов потребуют пяти операторов, двадцать — двадцати, а сотня беспилотных машин окажется практически бесполезной без целого подразделения людей, постоянно смотрящих в мониторы. Именно поэтому Swarmbotics AI делает ставку на групповую автономность. Человек должен не управлять каждым поворотом каждого колеса, а задавать группе общую задачу: разведать район, проверить маршрут, обнаружить бронетехнику, занять точки наблюдения или развернуть сеть ретрансляторов. После этого сами машины должны распределять часть действий между собой и самостоятельно решать значительную часть навигационных задач.
Компания уже демонстрировала сценарии, в которых небольшое подразделение управляло десятью FireAnt. Именно переход от принципа «один оператор — один беспилотник» к модели «один оператор — множество машин» является настоящей границей между обычными дистанционно управляемыми аппаратами и роем. Аналогичные идеи развиваются и в других странах. Британская программа Software Defined Swarms, например, также ориентирована на ситуацию, когда человек контролирует действия группы автономных платформ вместо непосредственного пилотирования каждой из них.
Здесь слово «рой» значительно важнее слова «дрон». Наземные дистанционно управляемые машины существуют уже десятилетиями и сами по себе революцией не являются. Их фундаментальная проблема всегда была примерно одинаковой: каждой платформе нужен оператор, стабильный канал связи и постоянное внимание человека. Чем больше роботов появляется в подразделении, тем больше операторов и радиоканалов требуется. Настоящая коллективная автономность должна перевернуть эту математику. Вместо десяти отдельных машин, каждая из которых требует собственного человека, появляется единая система из десяти элементов. Оператор ставит задачу, алгоритмы распределяют роли, машины обмениваются информацией, а потеря одного робота не прекращает работу всей группы.
А теперь представим, что FireAnt не пять, а пятьдесят
Пять роботов на одной Bradley пока являются экспериментом, но сама концепция легко масштабируется. Одна БМП привозит пять машин, вторая — ещё пять, третья — ещё пять. Дополнительные платформы перевозятся специализированным транспортом. В результате перед механизированным подразделением начинает двигаться уже не несколько разведчиков, а целый беспилотный экран. Одни машины ведут наблюдение, другие обеспечивают связь, третьи несут средства РЭБ, четвёртые проверяют маршруты, пятые оснащены боевыми частями. Причём физически это могут быть практически одинаковые шасси, различающиеся только полезной нагрузкой.
Тогда главным элементом системы становится уже не конкретный FireAnt. Им становится программное обеспечение, способное превратить десятки относительно примитивных платформ в единый организм. Одному роботу не обязательно иметь дорогой набор сенсоров, если необходимые данные собирает вся группа. Один аппарат обнаружил препятствие — остальные знают о нём. Второй увидел противника — информация становится доступна всей сети. Третий потерял связь с основной машиной — сигнал можно передать через соседний робот. При таком подходе ценность отдельного элемента уменьшается, а ценность всей сети растёт.
Именно поэтому американские военные и оборонные компании сейчас уделяют столько внимания коллективной автономности. Например, Applied Intuition и AeroVironment работают над интеграцией программного обеспечения, позволяющего одному оператору контролировать группы беспилотных аппаратов, которые самостоятельно распределяют между собой поиск, сопровождение и другие задачи. Технологически это гораздо сложнее, чем просто научить машину ехать по заданным координатам, но именно здесь находится ключ к действительно массовому применению роботизированных систем.
И тогда Bradley перестаёт быть просто одной машиной
Традиционно БМП сравнивают по вполне понятным характеристикам: толщина брони, калибр пушки, количество десанта, мощность двигателя, уровень защиты, число противотанковых ракет. Но в подобной модели боя появляется совершенно новый параметр — сколько внешних беспилотных систем бронемашина способна привезти, запустить и контролировать. Bradley с пятью FireAnt получает пять дополнительных точек наблюдения, несколько удалённых сенсоров или потенциальных средств поражения, способных находиться в сотнях метров или километрах от самой БМП.
Физически Bradley остаётся одной бронемашиной. Функционально она начинает распространять свои возможности на целую территорию. Её экипаж способен видеть не только через собственные прицелы, а через сенсоры роботов. Средства связи могут работать через вынесенный вперёд ретранслятор. Противник может быть атакован не только TOW, но и машиной, которая подъедет к нему с неожиданного направления. В результате возникает своеобразная распределённая боевая машина, где двигатель, экипаж и основное вооружение находятся в одном защищённом корпусе, а часть сенсоров и оружия физически отделена от него и перемещается по полю боя самостоятельно.
Bradley для такой роли подходит неожиданно хорошо. Создание специального носителя беспилотников кажется очевидным решением, и подобные машины наверняка появятся, но существующая БМП уже обладает почти всей необходимой инфраструктурой. Она бронирована, имеет экипаж, мощное электропитание, развитые средства связи, внутренний объём и способна двигаться в одном строю с танками. Её не нужно заново вводить в организацию подразделения и создавать для неё совершенно новую систему снабжения. Поэтому первоначально гораздо проще добавить роботизированные платформы к уже существующей боевой машине.
Причём способ размещения FireAnt пока выглядит почти кустарным
Пять роботов закрепили на внешних бортовых стеллажах Bradley в районе, где обычно располагаются элементы дополнительной защиты. Пока остаётся неясным, сможет ли экипаж в перспективе запускать FireAnt непосредственно из машины или их придётся снимать вручную. Теоретически дополнительные роботы могут перевозиться и внутри десантного отделения с выгрузкой через кормовую аппарель. Нынешняя конструкция выглядит скорее экспериментальной, чем готовой серийной системой, но это как раз нормально для испытаний новой концепции: сначала военные проверяют, нужен ли им вообще подобный инструмент, и только потом начинают проектировать идеальный способ его размещения.
Тем более что сама идея использовать Bradley как командный узел для беспилотных наземных машин появилась не сегодня. Армия США уже экспериментировала с применением этой БМП в качестве передовой платформы управления роботами. FireAnt, в свою очередь, демонстрировались совместно с более крупными беспилотными машинами, способными перевозить маленькие платформы. Теоретически получается многоуровневая конструкция: люди остаются внутри защищённой бронемашины, крупный робот движется ближе к опасной зоне и доставляет туда несколько маленьких аппаратов, а уже они расходятся непосредственно перед позициями противника.
Человек при такой организации боя постепенно отодвигается всё дальше от наиболее опасной точки. И это, возможно, значительно точнее описывает смысл военной роботизации, чем популярная идея «замены солдат роботами». Солдат никуда не исчезает. Он принимает решения, управляет системой и остаётся необходимым элементом подразделения. Просто между ним и местом, где непосредственно взрываются снаряды, появляется всё больше беспилотных посредников.
На земле всё значительно сложнее, чем в воздухе
Есть, однако, фундаментальная проблема, из-за которой наземные рои пока значительно труднее реализовать, чем воздушные. Летающему квадрокоптеру не приходится преодолевать канавы, поваленные деревья, бордюры, траншеи, разрушенные стены или глубокую грязь. Для небольшой четырёхколёсной машины любое из этих препятствий может закончить выполнение задачи. Добавим снег, песок, высокую траву, воронки и обломки зданий — и становится понятно, почему автономное движение по земле является чрезвычайно сложной инженерной задачей.
Роботу недостаточно знать координаты цели. Он должен самостоятельно понять, как физически до неё добраться, где можно проехать, какое препятствие объехать, какой склон слишком крутой и когда выбранный маршрут вообще становится невозможным. Именно поэтому компании вроде Overland AI и другие участники американских роботизированных программ вкладывают огромные ресурсы прежде всего в автономное движение по бездорожью. Параллельно армия США экспериментирует с более крупными автономными наземными платформами, способными перевозить грузы, вооружение и меньшие беспилотники. FireAnt занимает противоположный конец этой будущей экосистемы: он маленький, относительно простой и потенциально расходный.
Вторая проблема — связь. Современное поле боя насыщено средствами радиоэлектронной борьбы, и если каждый робот постоянно передаёт оператору видеопоток высокого разрешения, рой быстро превращается в огромного потребителя радиочастотного ресурса. Здесь автономность снова становится не приятным дополнением, а необходимостью. Роботу необязательно каждую секунду сообщать человеку о собственном движении. Он может получить задачу, самостоятельно пройти большую часть маршрута и передать сообщение только после обнаружения цели или возникновения проблемы. Чем меньше постоянного обмена данными требуется системе, тем труднее полностью парализовать её подавлением связи.
И наконец, всё упирается в цену
Сделать маленького робота сравнительно легко. Сделать маленького, надёжного, автономного и действительно дешёвого военного робота значительно сложнее. Сначала появляется простое четырёхколёсное шасси, но затем ему требуется камера, тепловизор, защищённая связь, навигация, вычислительный модуль, сенсоры, возможно лидар, средства радиоэлектронной борьбы и устойчивость к тяжёлым условиям эксплуатации. Каждый новый элемент увеличивает стоимость, и в какой-то момент «расходный» беспилотник становится настолько дорогим, что командир начинает бояться его потерять. Тогда значительная часть преимуществ массового роя исчезает.
Поэтому одна из важнейших задач подобных программ — удержать платформу в категории техники, которую действительно можно расходовать. Если FireAnt или его будущий аналог стоит слишком дорого, десятки таких машин превращаются в экономически сомнительную идею. Если же стоимость достаточно низка, отношение к роботу меняется принципиально. Его уже можно рассматривать почти как боеприпас, который не обязательно должен возвращаться после выполнения задачи.
И здесь возникает, пожалуй, самая необычная часть всей концепции.
Боекомплектом Bradley могут стать другие машины
Мы привыкли считать боекомплектом снаряды, ракеты, патроны и гранаты. Но у бронемашины будущего частью боекомплекта вполне могут оказаться другие машины. Bradley выходит на позицию с двумя TOW, сотнями 25-мм снарядов и пятью FireAnt. Во время боя одна ракета используется против танка, несколько десятков снарядов — против лёгкой техники, один робот теряется при разведке, второй остаётся работать ретранслятором, а третий с боевой частью уничтожается вместе с обнаруженной целью. После выполнения задачи БМП возвращается на пункт снабжения, где получает новые ракеты, боеприпасы и новых роботов.
В такой системе граница между транспортным средством, сенсором и боеприпасом начинает размываться. Один и тот же FireAnt может сегодня быть разведчиком, завтра ретранслятором, а с другой полезной нагрузкой — одноразовым оружием. Для армии это потенциально очень привлекательная модель: вместо нескольких специализированных машин появляется единая дешёвая платформа, назначение которой определяется установленным модулем и программным обеспечением.
Именно поэтому пять маленьких роботов на борту Bradley важнее, чем кажется по фотографии. Сейчас это всего лишь эксперимент в рамках учений Pegasus Charge 3, проводимых 1-й кавалерийской дивизией армии США. Swarmbotics AI ранее была выбрана для работы над небольшими расходными UGV с возможностью группового применения в рамках более широкой американской инициативы Transformation in Contact, где новые технологии стараются проверять непосредственно в войсках, не ожидая многолетнего завершения традиционных программ разработки. Совершенно не обязательно, что конкретно FireAnt станет массовой системой и через десять лет именно такие машины будут висеть на бортах американских БМП.
Но направление уже хорошо видно. Сто лет развитие бронетехники в основном означало улучшение самой машины: толще броня, мощнее двигатель, крупнее пушка, совершеннее прицел, дальнобойнее ракета. Теперь появляется другой путь. Можно не пытаться бесконечно концентрировать все возможности внутри одного дорогостоящего корпуса, а окружить его множеством дешёвых платформ, которые будут смотреть, слушать, обеспечивать связь, ставить помехи, проверять опасные участки и при необходимости уничтожать себя вместе с обнаруженной целью.
И тогда Bradley с пятью FireAnt перестаёт выглядеть как старая БМП, на которую зачем-то навесили маленькие машинки. Возможно, перед нами один из первых примитивных вариантов БМП будущего — машины, у которой собственная пушка и ракеты останутся лишь частью вооружения, а ещё одним видом боекомплекта станет рой роботов, отправляющихся в бой раньше людей.
