Bisonho Donkey Days. Mulas de uma empresa de transporte de carga do corpo de serviço indiano em meados dos anos 30 em uma base no que hoje é o Paquistão
Durante séculos, bestas de carga de vários tipos e subespécies foram usadas em operações militares. Como podemos ver nas fotos de arquivo, trata-se de cavalos, mulas e camelos.
Hoje, o transporte de tração animal é procurado principalmente por insurgentes que estão preparados para o movimento lento dos animais, a imprevisibilidade e uma quantidade significativa de recursos materiais e humanos em troca de baixo custo e incrível adaptabilidade ao meio ambiente.
Para as principais forças armadas do mundo, a presença de helicópteros tripulados e veículos de abastecimento todo-o-terreno é obrigatória nas áreas de combate desde 1960. Apesar das vantagens em velocidade e capacidade de carga que possuem sobre outros métodos de transporte de mercadorias, nem sempre são adequados para o fornecimento material e técnico das hostilidades, são afetados pelo custo, disponibilidade, terreno, vulnerabilidade ou cautela banal. Ao contrário, os sistemas de abastecimento automático estão se tornando mais inteligentes em relação à necessidade de reduzir o impacto negativo da carga de combate
No campo de batalha assimétrico de hoje, os insurgentes ainda usam avidamente ferramentas de logística consagradas pelo tempo, não mecanizadas e desumanas, como caravanas de carga, enquanto reconhecem sua imprevisibilidade e o fato de que carregam uma grande carga logística própria. Por outro lado, parece que os principais exércitos do mundo estão menos dispostos a voltar no tempo, preferindo explorar soluções inanimadas nas quais, ironicamente, análogos mecânicos de mamíferos no valor de milhões de dólares podem ser encontrados.
Com um alto grau de probabilidade, um dia esses sistemas de abastecimento inanimados poderiam simplesmente ser abandonados, vistos como tecnologia "intrincada e divertida", adequada apenas para uso doméstico. Porém, nas últimas décadas, o uso de tecnologias robóticas tem se expandido gradativamente no setor de defesa, e agora os sistemas mecânicos desabitados são considerados meios potenciais que reduzem a necessidade de recursos humanos e salvam vidas no campo da logística (e em quaisquer outros também.)
Inicialmente, esses sistemas estavam interessados no nível de comando, principalmente por motivos de proteção de suas forças e economia de mão de obra. No momento, no entanto, um grande interesse também se manifesta no nível do usuário, onde uma grande experiência foi acumulada da influência negativa direta da massa de equipamento militar que um soldado desmontado deve carregar diariamente em um teatro de operações, por exemplo, no Afeganistão. Se as capacidades de um soldado no campo de batalha não devem ser diminuídas pelo excesso de peso para carregar, então alguma forma de assistência mecânica parece estar em extrema necessidade.
Os sistemas automáticos baseados em terra poderiam, no mínimo, salvar vidas e fornecer rotas de abastecimento no território em disputa. A "força muscular" adicional que eles fornecem também pode aumentar o poder de fogo planejado e a resiliência de combate das unidades de infantaria nas linhas de frente. A estes poderiam ser adicionados sistemas de suprimento de ar não tripulado movidos a energia, provavelmente na forma de helicópteros não tripulados. Este é, por exemplo, o projeto do Corpo de Fuzileiros Navais para um UAV de carga promissor (Cargo UAS) ou mísseis em um contêiner de lançamento vertical semelhante aos mísseis NLOS-T (Non-Line of Sight-Transport) do exército americano, que oferecem potencialmente outras maneiras de contornar emboscadas e minas terrestres dirigidas usando a "terceira dimensão".
Com a persistente escassez de mão de obra e requisitos de segurança nas fronteiras, o exército israelense foi um dos primeiros a adotar uma plataforma de patrulha não tripulada na forma do Guardium Automatic Ground Vehicle (ANA). Foi desenvolvido pela G-NIUS, uma joint venture entre a Elbit e a Israel Aerospace Industries (IAI). A gama de missões expressas para o Guardium inclui patrulhamento, verificação de rota, segurança de comboio, reconhecimento e vigilância e apoio direto às hostilidades. Em sua configuração básica, o veículo é baseado no veículo off-road TomCar 4x4, com 2,95 m de comprimento, 2,2 m de altura, 1,8 m de largura e 300 kg de carga útil. A velocidade máxima no modo semi-autônomo é de 50 km / h.
Em setembro de 2009, o G-NIUS exibiu o Guardium-LS, uma versão mais longa otimizada para logística. Ele é baseado no chassi TM57 e é semelhante ao veículo adotado pelo Exército Britânico como a principal plataforma de abastecimento tripulado de nível empresarial chamada Springer. O comprimento do Guardium-LS é de 3,42 m, tem uma capacidade de carga aumentada para até 1,2 toneladas (incluindo carga rebocada). Pode operar em modo controlado ou automático, possui o mesmo conjunto de sistemas que seu antecessor na versão de patrulha, incluindo o supressor de ogiva Elbit / Elisra EJAB; estação optoeletrônica IAI Tamam Mini-POP, que consiste em um termovisor, uma câmera CCD diurna e um telêmetro a laser seguro para os olhos; Sistema de navegação GPS; sonar a laser (LIDAR) para evitar obstáculos; e câmeras estereoscópicas. Ele também possui sensores de "perseguição" que seguem automaticamente as direções de uma pessoa ou de outros veículos em um comboio.
O “carregador de campo” Rex do IAI é projetado para transportar 200 kg de equipamentos, sem reabastecimento pode trabalhar por três dias
Apoio direto às hostilidades
Outro potencial assistente de logística militar da família G-NIUS é o AvantGuard, atualmente também em serviço no exército israelense. Ele usa a tecnologia de controle Guardium, mas a plataforma é uma modificação do veículo rastreado Wolverine da empresa canadense. Ele é menor e é denominado Dumur TAGS (plataforma de apoio terrestre anfíbio tático). O veículo de quatro rodas tem um motor diesel Kubota V3800DI-T de quatro cilindros e 100 cv, tem uma velocidade máxima de 19 km / he pode ser operado no modo semiautomático ou pode ser controlado por um controle remoto vestível. Seu peso é de 1.746 kg, a carga útil é de 1.088 kg, pode ser utilizado para a evacuação de feridos e outras tarefas logísticas.
Um novo modelo entre a ANA é o "carregador de campo" Rex mostrado pela Divisão Lahav do IAI em outubro de 2009. É baseado em uma pequena plataforma robótica que acompanha de 3 a 10 soldados em modo automático e é capaz de transportar 200 kg de equipamentos e suprimentos por até três dias sem reabastecimento. De acordo com a empresa, “o veículo robótico segue o soldado líder a uma distância predeterminada por meio de tecnologia desenvolvida e patenteada pelo IAI. Usando comandos simples, incluindo parar, dirigir e seguir, o soldado controla o robô sem se distrair de sua tarefa principal. Controlar o robô desta forma permite a interação intuitiva e a integração rápida do produto no campo em um curto espaço de tempo. " O Rex mede 50x80x200 cm, tem velocidade máxima de 12 km / h, raio de viragem de 1 metro e inclinação máxima de 30 graus.
Analogias com a família canina, mas em uma implementação completamente diferente, podem ser vistas no aparato quadrúpede desenvolvido pela empresa americana Boston Dynamics. O projeto foi financiado pela Administração de Pesquisa e Desenvolvimento Avançado do Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DARPA), com contribuições do Corpo de Fuzileiros Navais e do Exército. Big-Dog é um robô que pesa cerca de 109 kg, 1 m de altura, 1,1 m de comprimento e 0,3 m de largura. Seu protótipo foi avaliado em Fort Benning como um dispositivo auxiliar durante patrulhas a pé, carregando um cano de morteiro de 81 mm com fogão de apoio e tripé. A carga típica deste protótipo para todos os tipos de terreno é de 50 kg (para cima e para baixo em uma inclinação de 60 graus), mas um máximo de 154 kg foi mostrado em terreno plano.
Os modos de movimento do BigDog incluem engatinhar a 0,2 m / s, rápido a 5,6 km / h, trotar a 7 km / h ou "salto de marcha", que em laboratório permitia ultrapassar 11 km / h. A unidade de propulsão principal é um motor de dois tempos refrigerado a água de 15 HP que aciona uma bomba de óleo, que por sua vez aciona quatro atuadores para cada perna. O BigDog tem aproximadamente 20 sensores, incluindo sensores inerciais para medir atitude e aceleração, além de sensores nas articulações para medir movimento e força do atuador nas pernas; todos os sensores são monitorados pelo computador de bordo.
O computador também processa os sinais de rádio IP recebidos do operador remoto. Ele dá ao BigDog a direção e a velocidade de que precisa, além dos comandos de parar / iniciar, agachar, andar, andar rápido e correr lento. O sistema de vídeo estéreo desenvolvido pelo Jet Propulsion Laboratory é composto por duas câmeras estéreo, um computador e um software. Ele geralmente detecta a forma da superfície diretamente na frente do robô e reconhece um caminho livre. O LIDAR também é instalado no aparelho BigDog para seguir automaticamente as instruções de uma pessoa.
Guardium-LS é uma variante opcional do ANA G-NIUS Guardium, com o qual possui sistemas comuns de controle, visualização e bloqueio eletrônico. Uma estação optoeletrônica mini-POP é instalada no topo da cabine, atrás da qual está uma antena circular multi-elemento para o supressor de dispositivo explosivo EJAB
O robô BigDog de quatro patas, mostrado no Fort Benning Infantry Center como um carregador para grupos de patrulha, segue automaticamente o membro do grupo designado.
Robô de quatro patas Boston Dynamics / DARPA BigDog supera uma encosta nevada
Caminhada em terreno acidentado
No início, BigDog demonstrou que pode andar 10 km em terreno acidentado por 2,5 horas, mas a Boston Dynamics está trabalhando atualmente na expansão das restrições de projeto para que o robô possa superar terrenos ainda mais difíceis, ter estabilidade de capotamento., Assinaturas de ruído reduzidas e menos dependência do operador. A atual meta expressa do programa LS3 (Legged Squad Support System) patrocinado pela DARPA, que é financiado pela BigDog, é a capacidade de transportar 400 libras (181 kg) por 24 horas.
Demonstração do Sistema de Caminhada Robótica LS3 para o Comandante do Corpo de Fuzileiros Navais e Diretor da DARPA
O veículo de abastecimento R-Gator mais ou menos tradicional, desenvolvido pela John Deere em colaboração com a iRobot, pode ser operado nos modos manual ou automático. O carro tem motor diesel de três cilindros com capacidade de 25 cv, o R-Gator de seis rodas tem tanque de combustível de 20 litros, que dá para percorrer 500 km. A transmissão é contínua, o dispositivo tem velocidade máxima de 56 km / h no modo manual e de 0 a 8 km / h no modo remoto ou automático.
O veículo tem dimensões de 3, 08x1, 65x2, 13 m, o peso próprio é de 861 kg, o volume do compartimento de carga é de 0,4 m3 e a capacidade de carga é de 453 kg (rebocado 680 kg). O sistema de vídeo padrão do R-Gator inclui câmeras de TV coloridas dianteiras e traseiras fixas (para dirigir) com um campo de visão de 92,5 graus e uma câmera com zoom panorâmico estabilizado (25x óptico / 12x digital) que gira horizontalmente em 440 graus e verticalmente em 240 graus. graus, tem autofoco e sensibilidade 0,2 Lux F 2.0. Esta câmera pode ser substituída opcionalmente por uma câmera optoeletrônica / infravermelha com zoom diurno / noturno.
O kit básico de comunicação R-Gator (com opções de frequência 900 MHz, 2,4 GHz ou 4,9 GHz) tem um alcance mínimo de controle de 300 m, ele se conecta ao laptop do operador baseado em sistema operacional Windows ou uma unidade de controle portátil. O Sistema de Posicionamento do Robô GPS da NavCom Technology pode ser combinado com um Sistema Inercial para melhorar a precisão. É equipado com um sensor LIDAR traseiro e dois sensores LIDAR dianteiros que detectam obstáculos a até 20 metros de distância nos modos remoto e automático.
Vale a pena relembrar o programa fechado que Lockheed Martin Missiles and Fire Control System executou com seu ANA MULE (Utilitário Multifuncional / Logística e Equipamentos). Foi um dos "pilares" da família de sistemas ANA, originalmente considerada parte do programa cancelado FCS (Future Combat Systems) do Exército.
Foi assumido que a máquina será fabricada em três versões: assault ARV-A-L (Armed Robotic Vehicle - Assault Light) equipada com sensores optoeletrônicos e infravermelhos e telêmetro / apontador a laser para mira; MULE-CM (Countermine) equipado com GSTAM1DS (Ground Stand-off Mine Detection System), que permite detectar e neutralizar minas antitanque e marcar passagens liberadas, bem como realizar detecção limitada de dispositivos explosivos improvisados (IEDs) e outros tarefas de eliminação de munições não detonadas; e MULE-T (Transporte), capaz de carregar 862 kg (caso contrário, para dois compartimentos) de equipamento. Todas as três opções deveriam ter o mesmo sistema de navegação autônomo da General Dynamics Robotics Systems, projetado para navegação semiautomática e prevenção de obstáculos.
O MULE foi especialmente projetado para apoiar as forças blindadas e tinha uma taxa de avanço compatível (velocidade máxima em rodovia de 65 km / h). Em princípio, deveria haver dois MULEs por pelotão, mas então eles revisaram esse conceito e definiram o controle centralizado no nível do batalhão.
ANA MULE tinha um peso total de 2, 26 toneladas. O chassi principal era apoiado em seis rodas giratórias independentes, acionadas por mola, cujos cubos eram equipados com motores elétricos da BAE Systems. Este sistema combinado diesel-elétrico era movido por um motor a diesel Thielert de 135 HP.
Máquina de suporte de filial
Paralelamente, a Lockheed Martin estava trabalhando em seu Sistema de Apoio à Missão de Esquadrão (SMSS), que financiou como um projeto de pesquisa independente para atender à necessidade urgente de um veículo de esquadrão automatizado e tripulado e logística para uma resposta leve e rápida. Com massa de 1,8 toneladas, essa plataforma 6x6 tem autonomia de 500 km na rodovia e 320 km em terrenos acidentados. A máquina pode ser controlada quer pelo condutor a bordo quer pelo operador à distância ("autonomia controlada"), ou pode funcionar em modo autónomo. A carga útil declarada da máquina é superior a 454 kg, ela é capaz de superar um degrau de 588 mm e uma vala com largura de 0,7 m. Em plena carga, o alcance de cruzeiro é de 160 km na rodovia e 80 km fora de estrada.
Uma de suas características é a presença de um carregador, movido a motor diesel, que pode ser utilizado para carregar baterias de rádios pessoais do pessoal do esquadrão. O SMSS pode transportar pequenos FAN, bem como duas macas para a evacuação de feridos. O guincho na frente e os pontos de fixação na parte traseira são para recuperação automática.
Os protótipos SMSS Bloco 0 foram testados no Centro de Infantaria do Exército em Fort Benning em agosto de 2009, após o qual a empresa produziu os primeiros dois protótipos Bloco 1 de três. Eles têm pontos de fixação para transporte na suspensão de um helicóptero UH-60L, gerenciamento aprimorado de assinatura de ruído e confiabilidade, e um conjunto atualizado de sensores para aumentar o nível de autonomia. Em meados de 2011, dois sistemas SMSS foram implantados no Afeganistão para testes operacionais, onde seu mérito operacional foi confirmado.
É importante notar que na exposição AUSA 2009 em Washington, a Lockheed Martin mostrou SMSS em conjunto com seu HULC (Human Universal Load Carrying System). Este exoesqueleto motorizado, além de suas várias tarefas, é visto como uma adição útil ao SMSS como meio de descarregar sua carga na "última milha": o ponto em que o terreno se torna intransitável para veículos. Com peso total de 13,6 kg, o HULC ajuda o proprietário a transportar cargas de até 91 kg.
Uma abordagem pragmática usando a tecnologia ANA foi adotada pela Oshkosh Defense para o projeto TerraMax financiado pela DARPA. Ele combina controle remoto e capacidades autônomas com um veículo de apoio militar padrão, que deverá reduzir o número de pessoas necessárias para conduzir comboios de apoio diário em áreas de combate modernas a longo prazo.
Dentro da equipe TerraMax, Oshkosh é responsável pela integração de hardware, simulação, controle baseado em fio, rastreamento de ponto de ajuste e layout geral. A Teledyne Scientific Company fornece algoritmos altamente eficientes para execução de tarefas e planejamento de rotas e controle de veículos de alto nível, enquanto a Universidade de Parma está desenvolvendo um Sistema de Visão Multidirecional de Veículos (MDV-VS). A Ibeo Automobile Sensor está desenvolvendo um sistema LIDAR dedicado usando os sensores Alasca XT da Ibeo, enquanto a Auburn University integra um pacote GPS / IMU (Sistema de Posicionamento Global e Unidade de Medição Inercial) e auxilia no sistema de controle do veículo.
O TerraMax é uma variante do caminhão militar 4x4 MTVR da Oshkosh, equipado com suspensão independente TAK-4, com 6,9 m de comprimento, 2,49 m de largura, 2 m de altura e pesando 11.000 kg com carga útil de 5 toneladas. É equipado com motor diesel Caterpillar C-121 turboalimentado de seis cilindros, quatro tempos, com um volume de 11,9 litros e uma capacidade de 425 cv, permitindo uma velocidade máxima de 105 km / h. O sistema de controle autônomo do aparelho, desenvolvido como um conjunto de dispositivos, inclui um sistema de vídeo com câmeras; Sistema LIDAR; sistema de navegação GPS / IMU; um sistema eletrônico automatizado com multiplexação da Zona de Comando Oshkosh; computadores de navegação para resumir dados de sensores, gerenciamento de dados de mapas, planejamento de rotas em tempo real e controle de alto nível; bem como freios, direção, motor e transmissão controlados por CANBus.
Lockheed Martin SMSS durante o teste no campo de treinamento de Fort Benning em agosto de 2009. O SMSS atua como um sistema de apoio para um departamento desmontado ali.
O exoesqueleto alimentado por bateria da Lockheed Martin permite que o usuário carregue 200 lb (91 kg) fora do alcance do ANA. A velocidade de lançamento em uma superfície plana é de 16 km / h
Um caminhão Oshkosh MTVR TerraMax não tripulado passa por um entroncamento durante o Urban Challenge, seguido por um veículo de escolta. Essa tecnologia poderia encontrar aplicação em comboios de apoio de combate futuro, salvando vidas e salvando mão de obra.
Guia de comboio
Participando de várias competições de veículos robóticos financiados pela DARPA, incluindo o Urban Challenge, Oshkosh assinou um acordo corporativo de P&D (CRADA) com o TARDEC Armored Research Center do Exército dos EUA no início de 2009 para adaptar a tecnologia TerraMax para missões de comboio. De acordo com o contrato de três anos do CRADA, o sistema de simulação CAST (Convoy Active Safety Technology) é instalado no TerraMax. Ele foi projetado para atuar como um indicador de rota para comboios e transmitir informações sobre a rota aos seguintes veículos automáticos, devendo operar com segurança entre pessoas, animais e outros veículos. Posteriormente, em março de 2009, Oshkosh anunciou trabalho com o Centro de Pesquisa de Armas de Superfície da Marinha para avaliar o uso do TerraMax como um caminhão robótico MTVR (R-MTVR) em vários cenários de combate.
Há relativamente pouco tempo, a Vecna Robotics apareceu no mercado com seu ANA Porter. É descrito como um cruzamento entre sistemas de transferência de carga pessoal e veículos militares padrão e é projetado para mover cargas com peso de 90 a 272 kg. A massa do veículo 4x4 básico é de 90 kg, o comprimento é de 1,21 m, a largura é de 0,76 me a altura é de 0,71 m.
Pode ser configurado para transportar várias mercadorias a uma velocidade máxima de mais de 16 km / h, a quilometragem máxima é de 50 km dependendo do terreno e é alimentado por uma bateria de polímero de lítio. A bateria é carregada no campo por um gerador ou carregador solar opcional. A distância máxima de controle depende da linha de visão (até 32 km).
O Porter, atualmente um modelo experimental, é oferecido com um kit de controle semiautônomo que possui controle de posição para balanceamento de carga mais os modos siga-me e escolta, ou com um kit de controle autônomo que inclui navegação por GPS, planejamento de rota e mapeamento do terreno. Entre outras tarefas, vários ANA Porters poderiam ser usados em colunas autônomas ou realizar vigilância conjunta do perímetro.
O programa Cargo UAS do Corpo de Fuzileiros Navais é um exemplo da busca pelas capacidades de uma nova geração de plataformas aéreas não tripuladas. O Laboratório de Armas do Corpo de Fuzileiros Navais (MCWL) emitiu uma exigência em abril de 2010 para a exibição em fevereiro de 2011 ou antes de um UAV de carga capaz de operar em áreas remotas.
A capitã Amanda Mauri, chefe de projetos de componentes de combate aerotransportado no laboratório MCWL, disse que os requisitos para o UAV de carga foram determinados principalmente pela experiência de combate do Afeganistão. O laboratório MCWL trabalhou com o Centro de Desenvolvimento de Combate e outras agências corporativas para determinar a massa de suprimentos que uma unidade do tamanho de uma empresa no Afeganistão poderia lidar em um dia, e chegou a um valor de 10.000-20.000 libras de carga. “Em termos de distância, 150 milhas de ida e volta, é baseado na distância da base operacional avançada até as bases avançadas, mas obviamente elas estão mudando constantemente”, disse ela.
Imagem de computador ANA Porter da Vecna Robotics, que já passou da fase de protótipo
Consequentemente, a capacidade reivindicada pela MCWL para a fase de demonstração era entregar um mínimo de 10.000 libras de carga (20.000 libras na prática) em 24 horas em 150 milhas náuticas de ida e volta. O menor item de todo o pacote de carga deve ser equivalente a pelo menos um palete de madeira padrão (48 x 40 x 67 polegadas), pesando no mínimo 750 libras com um peso real de 1000 libras. Ele deve ser capaz de decolar independentemente de uma base avançada ou uma estrada não pavimentada fora da linha de visão e também ser controlado remotamente de seu terminal; a carga deve ser entregue com precisão de pelo menos 10 metros.
O desempenho da plataforma é a capacidade de voar em plena carga a 70 nós (130 km / h) a 15.000 pés e pairar até 12.000 pés. O UAV também deve interagir com as agências de controle aéreo existentes nas áreas de implantação, e suas frequências de controle de rádio devem ser compatíveis com os requisitos de frequência nas áreas de implantação.
Em agosto de 2009, o laboratório MCWL anunciou a seleção de dois aplicativos para a competição de um UAV de carga: os sistemas K-MAX da Lockheed Martin / Kaman e o A160T Hummingbird da Boeing. O UAV MQ-8B Fire Scout da Northrop Grumman foi excluído.
Lockheed Martin e Kaman formaram a equipe K-MAX em março de 2007; integrou um sistema de controle de UAV da Lockheed Martin ao bem-sucedido helicóptero de médio levantamento K-MAX, amplamente utilizado nas indústrias de construção e marcenaria.
AirMule by Israel Aeronautics apresenta um motor interno inovador que permite a operação em espaços confinados
A160T Hummingbird com nacele de carga de 1000 lb
O projeto do K-MAX apresenta duas hélices cruzadas em contra-rotação, eliminando a necessidade de um rotor de cauda, aumentando a elevação e reduzindo a pegada do assento; Kaman diz que isso permite que todos os 1.800 cavalos de potência do motor de turbina a gás Honeywell T53-17 sejam direcionados para as hélices principais, aumentando a elevação. Com carga máxima de 3.109 kg, o K-MAX pode voar a 80 nós por um alcance de 214 milhas náuticas; sem carga, a velocidade é de 100 nós, o alcance é de 267 milhas náuticas. Essencialmente uma plataforma tripulada modificada, o K-MAX pode ser tripulado conforme necessário, pois os controles a bordo são mantidos.
Jeff Bantle, vice-presidente de programas de helicópteros, disse que “a equipe se concentrou em atender aos requisitos da Marinha, em vez de explorar outras maneiras de desenvolver a plataforma. Ele explicou que o grupo estava trabalhando em uma modificação na aeronave e vários sistemas foram adicionados, incluindo sistemas de comunicação de visão direta e indireta, link de dados táticos, sistema de controle de voo e sistema INS / GPS redundante (ambos redundantes)."
