Израильская программа «Кармель» и технологии боевых машин будущего

Министерство обороны Израиля в рамках проекта «Боевые машины будущего» (Future Combat Vehicle) проводит исследование возможностей повышения эффективности и защищенности перспективной боевой техники. При этом, упор делается на необходимость  «достижения большего эффекта с меньшими затратами», то есть рассматривается возможность решения боевых задач более легкими и менее габаритными боевыми машинами под управлением сокращенных экипажей.

Целый пласт проводимых исследований объединяет программа «Кармель» (Carmel), которая фокусируется вокруг разработки перспективного бронетранспортера (БТР). Согласно общему замыслу, новый БТР должен характеризоваться компактностью, маневренностью и боевой эффективностью. Отличаться высокой живучестью, ремонтопригодностью и доступной ценой. Машиной должны управлять только два члена экипажа.

Особенностью «Кармель» является то, что сама программа не разрабатывает новый БТР, а скорее развивает новаторское видение боевых действий будущего. Работы базируются на автономном и автоматическом маневрировании, искусственном интеллекте и других перспективных технологиях.

Дирекция исследований и разработок Министерства обороны Израиля (Research and Development Directorate, DRDD) в августе 2019 года завершила первую фазу исследований и в рамках программы «Кармель» провела испытания технологических демонстраторов. Целью мероприятия стала оперативная оценка инноваций для боевых бронированных машин будущего, которые предполагается внедрять, начиная с конца 2020 года и далее. Некоторые из этих технологий участвовали в показе, организованном для приглашенных представителей ЦАХАЛа, Министерства обороны и иностранных делегаций.

Технологические демонстраторы

Свои демонстраторы представляли три отраслевые группы от крупнейших оборонных компаний Израиля: Elbit Systems, IAI и Rafael. Базой для всех технологических новинок стал БТР М-113, который использовался в качестве суррогатной платформы боевой машины. Как сообщается, будущая боевая платформа станет использовать новое шасси (с дизельным генератором и аккумуляторной батареей увеличенной емкости), но его испытание отнесено к более позднему периоду, а появление конечного изделия, по ряду оценок, следует ожидать только через 5-7 лет.

На первом этапе программы «Кармель» от трех участников требовалось доказать осуществимость разработки боевой машины (конкретно БТР), которой управляют только два члена экипажа в отделении с закрытыми люками. Согласно замыслу, в их распоряжении могли предоставляться разнообразные датчики, включая радары, тепловизоры, видеокамеры, акустические сенсоры и лазеры, а также беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Вся поступающая от сенсоров и БПЛА информация, должна объединяться и передаваться экипажу для ситуационной оценки и принятия решений (реакции).

Компаниям-участницам предлагалось разработать собственную технологическую концепцию и конструктивное решение для управления легкой (30-35 тонн) боевой машиной, вооруженной автоматической пушкой и ракетами среднего калибра. Штатно экипаж БТР должен состоять из двух человек с возможностью введения третьего члена команды в лице специалиста операционной системы. Предполагалось также, что решения участников, основанные на элементах искусственного интеллекта, расширенной автоматизации и системной автономии, смогли бы трансформировали начинку боевых машин ЦАХАЛа в продвинутое обитаемое отделение экипажа, подобное кабине современного истребителя. Это, в свою очередь, должно снизить нагрузку на экипаж, позволяя оператору-человеку принимать решения и действия своевременно и более эффективно.

Каждая команда тестировала свое решение в течение одной недели в серии сложных оперативных сценариев. При этом, боевой техникой управляли экипажи испытателей DRDD, а количество вероятных угроз, с которыми им приходилось сталкиваться, иногда достигало 35 в одной миссии.

Каждая группа разработчиков использовала свой подход для достижения поставленных целей.

Демонстратор от Elbit Systems

Для ускорения принятие решений и облегчения целевого взаимодействия с резким повышением оперативности и точности подход Elbit Systems включал внедрение автономности и искусственного интеллекта. По оценкам наблюдателей, БТР, оснащенный  Elbit Systems, успешно продемонстрировал свои оперативные возможности в качестве мощной независимой боевой единицы, сетевой станции для многоспектрального мониторинга и объединения информации, а также базовой платформы для управления дополнительными беспилотными (необитаемыми) системами.

Прототип «Кармель» производства «Эльбит».

Технологический демонстратор Elbit Systems обладал высоким уровнем автономности и мог выполнять разнообразные ключевые задачи: движение по бездорожью, быстрый поиск цели и расстановка приоритетов, а также оперативное и высокоточное ведение огня днем и ночью. БТР мог подключаться к сети. Это позволяло ему как передавать задачи, назначенные центральным штабом и другими боевыми платформами, так и выступать в роли ретранслятора разведывательных и иных данных. Дополнительно, БТР управлял беспилотными платформами. В процессе тестирования БПЛА выполняли виртуальные взлет и посадку, передавали результаты разведки экипажу или использовались в качестве ударных элементов.

Elbit Systems представила технологическую концепцию, которая объединила две формы пользовательских интерфейсов: большие экраны для общего планирования и шлем дополненной реальности IRON VISION, детально демонстрирующий фазы боевых миссии. Технология IRON VISION основана на системе ситуационного информирования пилотов истребителя F-35 и реализует функцию «прозрачной брони», или «видения сквозь броню». Она позволяет длительно оставлять люки закрытыми, в то время как члены экипажа, находясь под защитой брони, могут вести непрерывное наблюдение и воспринимать («видеть») окружающую обстановку в интуитивно понятном и подробном виде.

Различные пользовательские интерфейсы оптимизированы для разных этапов боевой деятельности экипажа: этапа планирования и фазы контакта. Этап планирования относится к ситуациям, когда члены экипажа используют предлагаемую информацию и средства коммуникаций, чтобы оценить обстановку и наметить свои действия на перспективу. На этом этапе боевая машина не вступает в прямое столкновение с противником, а экипажу удобнее использовать привычный пользовательский интерфейс больших плоских экранов.

При прямой угрозе или при контакте с противником, члены экипажа задействуют свои шлемы IRON VISION с вмонтированными дисплеями (Helmet Mounted Display, HMD). В  таком случае, они получают панорамную и интуитивно более понятную осведомленность о ситуации. Испытания показали, что используя дисплей шлема IRON VISION, два члена экипажа уверенно управляли БТР при полностью закрытых люках. В режиме реального времени система обеспечивала передачу на дисплей шлема изображения высокого разрешения, предоставляя экипажу круговой (на 360°) обзор окружающей местности.

Кроме того, IRON VISION гарантировал членам экипажа полное использование возможностей C4I. В частности, дополненная реальность позволяет в режиме реального времени проецировать тактические данные и информацию напрямую в поле зрения оператора. Тем самым реализуется одновременный просмотр картины поля боя и тактической информации, что значительно повышает скорость реакции.

По заключению экспертов, БТР «Кармель», оснащенный технологическими решениями от Elbit Systems, успешно продемонстрировал свою способность действовать, как независимая ударная единица высокой мощности, сетевая станция многоспектрального мониторинга и объединения информации, а также базовая платформа для управления дополнительными беспилотными системами.

Помимо перечисленного оборудования с помощью своего технологического демонстратора компания Elbit Systems также представила интеграцию целого набора собственных разработок, а именно: необитаемой оружейной станции UT30, системы боевого управления TORCH, программно-определяемой радиоаппаратуры семейства E-LynX, системы адаптации к условиям местности SupervisIR, акустической системы ситуационной осведомленности MAY, приложений искусственного интеллекта, а также боевого наземного роботизированного аппарата  PIONEER.

Платформа компании IAI

«Дочка» IAI компания Elta Land Systems представила платформу на основе разработанного ею семейства автономных систем и роботизированных транспортных средств. Оборудование управления её демонстратором включало панорамный дисплей из нескольких больших экранов, индивидуальные экраны членов экипажи и элементы управления, похожие на джойстик игровой консоли.

Прототип «Кармель» производства IAI

БТР «Кармель», представленный IAI, предлагал улучшенные функции автономной мобильности при прокладке маршрута и реакции на изменения обстановки. Такой подход позволял членам экипажа сосредоточиться на оценке обстановки и ведении боя, оставляя контроль за передвижением машине. В целом платформа продемонстрировала свою способность обеспечивать высокую живучесть на поле боя, обнаруживать угрозы, идентифицировать цели и расставлять между ними приоритеты, осуществляя, одновременно, в режиме реального времени передачу информации об обстановке лицам, принимающим решения. Таким образом, высокий уровень автономности был связан с обнаружением угроз, а их классификация и идентификация – с использованием искусственного интеллекта и процессов машинного обучения.

В центре своего решения Elta поставила автономную систему боевого управления (СБУ) ATHENA, которая объединяет подсистемами платформы, используя методы глубокого обучения и искусственного интеллекта. Помимо упомянутых подсистем автономной навигации, маневрирования и принятия решений, взаимодействующих с СБУ ATHENA, технологический демонстратор от Elta также включал широкий комплекс датчиков, систем активной и пассивной защиты и управления оружием.

В их числе: компактная система целеуказания ELI-3312, способная на основе ситуационного анализа в режиме реального времени обнаруживать, классифицировать и сопровождать наземные цели, а также определять источник огня противника; соединенная с системой ситуационного информирования РЛС ELM-2135 STORMGUARD, обеспечивающая защиту от удара и обнаружение целей; комплекс обнаружение враждебных огневых средств OTHELLO ELO-5220, использующий пассивную мультиспектральную сенсорную систему; РЛС активной защиты боевой техники WiNDGUARD ELM-2133, обеспечивающая мгновенное оповещение и нацеливание средств самозащиты на приближающиеся угрозы. Другие системы, контролируемые СБУ ATHENA, включали дистанционно управляемую оружейную станцию, барражирующий боеприпас, ракеты-перехватчики, а также оборудование электронного противодействия.

Система «Кармель» от IAI разработана, как платформонезависимое решение, пригодное для установки на множество современных и перспективных образцов наземной  боевой техники. По утверждениям экспертов, фактически СБУ АФИНА, комплексы автономной навигации и маневрирования являются элементами, которые могут быть адаптированы и интегрированы в различные транспортные средства. Представленные же РЛС и другие сенсоры допускают необходимую адаптацию под требования конкретного типа платформы и конкретной миссии.

Технологическая платформа от Rafael

Решение компании Rafael для боевых машин будущего включало большой видеодисплей, позволявший двум членам экипажа сосредоточиться на миссии, интуитивно распределять задачи между собой и виртуальными ассистентами. Конструкция «прозрачной кабины» от Rafael представляла сочетание двух секторов по 180 градусов и обеспечивала постоянную круговую ситуационную осведомленность.

Прототип «Кармель» производства «Рафаэль» изнутри

Транслируемое изображение включает элементы дополненной реальности, которые передают актуальную информацию и данные о поле боя. Включенные в интерфейс аннотации подсвечивают объекты, представляющие интерес, позиции дружественных сил, предполагаемые и подтвержденные цели, а также сообщения, предупреждающие членов экипажа о необходимости действовать. К их числу относится информация о целях, силах противника, и другие значимые данные, а также сообщения автономной системы поддержки миссий относительно маневров боевой машины и оповещения от всех систем оружия. Весь перечисленный функционал базируется на возможностях искусственного интеллекта.

Общее руководство подсистемами демонстратора осуществляла разработанная Rafael сетевая СБУ FIREWEAVER. Её отличительной особенностью является «пиксельное» целеуказание, гарантирующее в режиме реального времени одновременные высокоточные удары по нескольким целям в течение считанных секунд.

Фронт исследований и перспективы

Согласно публикациям, программа «Кармель» включает широкий спектр разработок и проектов, не представленных на демонстрации. К их числу относятся: платформа с гибридно-электрической силовой установкой, накопитель энергии с большой емкостью для поддержки электронных систем на борту боевой техники, способы снижения заметности (включая активный камуфляж).

Отдельным направлением работ является проект многозадачной РЛС. Перспективный радар должен позволять решать задачи активной защиты от противотанковых угроз, обнаруживать и отслеживание БПЛА, транспортные средств и личный состав, обеспечивать идентификацию союзных сил, а также различных типов вооружений, включая системы прямого и навесного огня, средства самозащиты и высокоэнергетические лазеры.

Другим аспектом исследования, отнесенным к более позднему этапу, является работа в команде. Под этим понимается синергия между несколькими боевыми машинами «Кармель» и объединение пилотируемых и беспилотных (необитаемых) систем на поле боя. Здесь помимо разработки алгоритмов обмена информации с использованием широкополосного подключения, планируется определить целесообразность и эффективность дополнения малочисленного человеческого экипажа ассоциированными роботизированными членами команды.

По мнению зарубежных экспертов, после обобщения и оценки итогов проделанной работы Дирекция (DRDD) примет соответствующие решения относительно перспектив самой программы «Кармель» и её отдельных проектов.

Как ожидается, DRDD либо порекомендует технологию объединения для дальнейшего развития и интеграции в будущую платформу, либо выберет одного поставщика или команду в качестве генерального подрядчика. Среди технологий, выбранных для интеграции в перспективные боевые платформы, например, уже назван шлем IRON VISION от Elbit Systems. Его предусматривается интегрировать в основной боевой танк «Меркава», конкретно в его глубоко модернизированную версию «Меркава Мк4 Барак», серийное появление которой ожидается в 2022 году. Другие системы могут быть включены в оснащение новых тяжелых БТР «Эйтан» (EITAN) и «Намер»(NAMER).

Таким образом, под руководством военного ведомства Израиля крупнейшие оборонные компании страны реализуют широкую программу исследований, направленных на существенное повышение боевого потенциала ЦАХАЛа. Основные направления работ в рамках программы «Кармель» по созданию боевой машины будущего, в целом, соответствуют текущему тренду развития современных технологий и инженерной мысли. Несомненно, что ряд решений, представленных в августе 2019 года, отличаются своей оригинальностью и своеобразием. Вместе с тем, под большим вопросом остается надежность функционирования представленных образцов в условиях реального боя и активного воздействия на подобный высокотехнологичный БТР симметричного противника.