Nawodny Dron ZOP - Sea Hunter
Tyler Rogoway
W 2010 roku DARPA
ogłosiła, że chciałaby stworzyć nawodny, bezzałogowy dron do zwalczania okrętów
podwodnych - ZOP, znany pod nazwą Anti-SubmarineWarfare
Continous Trail Unmanned Vessel albo ACTUV[1]. Po pięciu latach pierwszy
prototyp był gotowy do pływania. To, co nadejdzie będzie rewolucją w uzbrojeniu
US Navy.
Wielkie problemy z małymi okrętami podwodnymi
Nie ma żadnych
wątpliwości: US Navy ma ogromny problem z małymi i stosunkowo tanimi okręcikami
podwodnymi – midgetami. Chiny w
szybkim tempie rozwijają flotę podwodną, zaś Rosja powoli kontynuuje
odtwarzanie swojej. W międzyczasie technologie niezależnych napędów powietrznych
(AIP) – o których piszemy tutaj – pozwalają wielu krajom na budowę stosunkowo
tanich i super-cichych dieslowskich okrętów podwodnych. Daje to nawet złym
podmiotom, które niegdyś były ekonomicznie i technologicznie ograniczone do
wystawiania standardowych okrętów podwodnych z silnikiem Diesla, które muszą
regularnie wynurzać się, aby naładować swoje akumulatory. Prawie jak okręty
atomowe te okręty podwodne mogą pozostawać zanurzone przez kilka tygodni i są
bardzo trudne do wykrycia i śledzenia. Okręty podwodne AIP z silnikiem
wysokoprężnym stanowią 75% rozwiązania przy 20% kosztu i idealnie nadają się do
regionalnych mocarstw o ambicjach antydemokratycznych.
Okręty z silnikami
Diesla z technologią AIP mają więcej zalet niż tylko koszt w porównaniu do
znacznie bardziej złożonych i kosztownych odpowiedników nuklearnych. Ich
względna prostota i zmniejszone zapotrzebowanie na złożoną infrastrukturę
faktycznie utrudniają ich wykrywanie w wielu przypadkach. Mogą stosunkowo łatwo
przeszukiwać środowiska płytkiej wody, a także są cichsze niż wiele
zagranicznych projektów okrętów nuklearnych. Nawet ich rozmiary mogą zacząć
rosnąć do rozmiarów, które mogłyby przyćmić rozmiary mniejszych atomowych
okrętów podwodnych projektu Fast Attack.
Czy taki dieslowski okręt
podwodny jest prawdziwą alternatywą dla atomowców? Wszystko to składa się na
bardzo złe równanie dla amerykańskich i sojuszniczych sił podwodnych, które już
doświadczają deficytu, jeśli chodzi o zdolność do sprostania wymaganiom
zadaniowym. Amerykańskie okręty podwodne Fast
Attack będą musiały poradzić sobie z odradzającą się rosyjską marynarką
wojenną i rosnącą flotą chińskich atomowych okrętów podwodnych z pociskami
balistycznymi w nadchodzących dekadach, co spowoduje jedynie wzrost tego
deficytu. Oprócz tych problemów, gdy ilość okrętów podwodnych z silnikiem
Diesla AIP rośnie, a technologia staje się jeszcze tańsza i bardziej dostępna,
będzie więcej podmorskich „celów” do śledzenia.
Chociaż USN próbowała
dostosować się do pojawiających się zagrożeń, jej wysiłki były w dużej mierze
nieskuteczne, a gry wojenne wciąż pokazują, w jaki sposób nawet samotny okręt
podwodny z silnikiem AIP, a nawet stare atomowce, może zatopić amerykański
superlotniskowiec otoczonym przez wyspecjalizowane okręty ZOP. Akweny o
płytkich wodach ze złożonymi, rozwiniętymi wybrzeżami komplikują jedynie
wysiłki związane z działaniami ZOP, i nawet jeśli okręt podwodny może zostać
wykryty w jednej chwili, może się wymknąć w następnej. Najlepszym sposobem,
jaki ma do dyspozycji grupa uderzeniowa lotniskowca ma w radzeniu sobie z
takimi problemami, jest przydzielona łódź podwodna Fast Attack, chociaż tylko jeden lub dwa z tych okrętów podwodnych
nie są w stanie poradzić sobie z wieloma zagrożeniami ze strony okrętów z
silnikami wysokoprężnymi AIP działającymi w wielu lokalizacjach wokół grupy
uderzeniowej superlotniskowca. Po raz kolejny zapotrzebowanie taktyczne może
łatwo przewyższyć zasoby taktyczne w starciu z doświadczonym lub dobrze
wyposażonym wrogiem.
Diesel-elektryczny okręt podwodny z napędem AIP
Ponieważ dowódcy marynarki
wojennej USA nadal starają się dotrzymać kroku w wycofywaniu starszych okrętów
podwodnych, istnieje wielka potrzeba nowego sposobu śledzenia okrętów
podwodnych wroga. Nawet gdyby zagrożenie samych okrętów podwodnych z silnikiem
Diesla zostało zmniejszone, byłby to przełom dla US Navy i zagadnień związanych
z zarządzaniem zasobami naszych sojuszników. Jeśli takie rozwiązanie byłoby
znacznie tańsze niż po prostu budowanie większej liczby wartych miliardy
dolarów okrętów podwodnych Fast Attack,
tym lepiej.
Tak więc DARPA, Biuro
Badań Marynarki Wojennej i koncepcję ACTUV Leidos Labs, szuka możliwego
rozwiązania do ciągłego śledzenia okrętów podwodnych wroga, zwłaszcza typu AIP
z silnikiem Diesla, z myślą o maksymalnej przystępności cenowej.
Spotkanie z Sea Hunterem
Sea Hunter będzie konstrukcją trimarana, w ogromnej większości kadłuba i
nadbudówki zbudowanych z lekkich i półprzeźroczystych dla radaru materiałów
kompozytowych z węgla. Będzie miał długość około 130 stóp/~43,33 m, a jego
środkowy kadłub będzie długi i opływowy. Konstrukcja trimarana nadaje
wytrzymałości, utrzymania na morzu i prędkości, które będą konieczne, aby
nadążyć za sprinterskimi okrętami podwodnymi z silnikiem Diesla, a także tymi,
które działają wolno i cicho przez długi czas. Pierwszy prototyp ACTUV, o
nazwie Sea Hunter, jest obecnie w budowie w Oregon Iron Works i
zostanie przetestowany na rzece Columbia w tym roku. Oregon Iron Works
zamieniło się w coś w rodzaju butikowego domu produkcyjnego Scaled Composites dla
egzotycznych, eksperymentalnych okrętów wojennych stealth.
Okręty stealth na rzece
Columbia
Bezzałogowy,
nieuzbrojony i wysoce autonomiczny projekt okrętu opiera się w dużej mierze na
szeregu modułowych komponentów typu plug-and-play,
co pozwala stosunkowo łatwo zmienić konfigurację statku do różnych misji.
Czujniki peryferyjne będą obejmować wiele rodzajów radarów, systemy
elektrooptyczne do podglądania otoczenia statku w dzień i w nocy oraz
elektroniczne środki wsparcia wykorzystywane do wykrywania obwodów radiowych i
czujników wroga. Najsilniejszymi czujnikami Sea Huntera będzie sonar
średniej częstotliwości, wbudowany w bulwiastą obudowę wystającą poniżej stępki
okrętu, służącą do lokalizowania celów podmorskich na dłuższych dystansach,
podczas gdy aktywne sonary o wysokiej częstotliwości, zamontowane w małych
występach poniżej głównego kadłub, lepiej udoskonali śledzenie i sprawi, że
ściganie obiektu będzie niezwykle trudne. Te systemy sonarowe o wysokiej
częstotliwości będą mogły również wykonać syntetyczne „zdjęcie” celu okrętu
podwodnego, aby komputery Sea Hunter mogły pomóc w
sklasyfikowaniu i zidentyfikowaniu go przez porównanie celu z obrazami i
sygnaturami dźwiękowymi przechowywanymi w jego bankach pamięci. Stamtąd
automatyka pokładowa pomaga przewidzieć, co będzie dalej robić cel, i prześle
aktualizacje do kontrolerów oddalonych o tysiące mil, gdy cel zrobi coś ważnego
lub gdy zauważy coś wartego odnotowania w swoim obszarze.
Oprócz pokładowych
czujników śledzących najważniejszym pakietem elektroniki na pokładzie Sea
Hunter będą satelitarne i liniowe łącza danych, które zapewnią
świadomość sytuacyjną kontrolerom oddalonym o tysiące mil, a także łączność z innymi
zasobami podwykonawczymi. Należą do nich kuzyn Sea Huntera, wysoki i
długo latający, półautonomiczny dron, nowy MQ-4C Triton marynarki wojennej, a
także zrzucający boje sonarowe samolot patrolowy P-8A Poseidon i
helikoptery Seahawk MH-60R.
Mówiąc bardziej
ogólnie, Sea Hunter podejmie swoją misję, kierując się w stronę morza i
samodzielnie szukając podwodnych kontaktów. Po znalezieniu czegoś lub
skierowaniu go do kontaktu przez inne urządzenie w pobliżu, popłynie do tego
miejsca i spróbuje zablokować zanurzony kontakt za pomocą swoich czujników
pokładowych, stale pingując ten sam kontakt z aktywnym sonarem podczas
korzystania z innych czujników gromadzić na nim dane. Gdy sonar o wysokiej
częstotliwości znajdzie cel w zasięgu wzroku, jedynym sposobem na złamanie jego
chwytu byłoby jakieś wymykanie się za pomocą wabików lub innych taktyk, z
których obydwa Sea Hunter zostaną zaprogramowane do zauważenia i zignorowania
lub przez całkowite zniszczenie go. Pomyśl o tym jak o pitbullu Marynarki Wojennej, kiedy się na nim zewrze szczęki, być
może będziesz musiał go zabić, zanim puści.
Okręt doświadczalny USS Sea Shadow zbudowany w oparciu o technologię SWATH i stealth
Chodzi o to, że
koncepcja ACTUV na pełną skalę byłaby w stanie działać niezależnie przez 60 do
90 dni, samodzielnie wykrywając ruch podwodny i przeszkody, a jednocześnie
informując kontrolerów obsługujących pojazd z dala za pośrednictwem interfejsu
podobnego do pulpitu o tym, jakie są czujniki widzenia i słyszenia. Początkowo Sea
Hunter będzie się koncentrować na operacjach przybrzeżnych, „brunatnej
wodzie”[2], w których okręty podwodne
z silnikiem Diesla są szczególnie niebezpieczne. Admirał Frank Drennan, dowódca Naval Mine i Anti-Submarine Warfare Command[3], tak opisał to wyjątkowe
wyzwanie:
- Wykrywanie cichego szumu zasilanej akumulatorowo łodzi
podwodnej z silnikiem Diesla na zatłoczonych wodach przybrzeżnych jest jak
próba rozpoznania dźwięku pojedynczego silnika samochodu w zgiełku dużego
miasta.
Obecnie śledzenie tych
okrętów podwodnych wymaga albo atomowej łodzi podwodnej Fast Attack i / lub całej masy jednostek, które muszą nadążać z
czasem. W US Navy istnieje już deficyt okrętów podwodnych, a ostatecznie może
być zbyt wiele z tych tanich okrętów podwodnych, aby próbować śledzić za pomocą
atomowych okrętów podwodnych, nawet na obszarach, na których obecne są amerykańskie
Grupy Uderzeniowe Lotniskowców. A ponieważ Marynarka Wojenna nie zejdzie z
konia i nie zbuduje dla siebie nowoczesnych okrętów podwodnych z silnikiem
wysokoprężnym AIP, nawet w takich lokalizacjach geograficznych, jak Zatoka
Perska, gdzie naprawdę mogłyby z nich skorzystać, szukają rozwiązań, które
pozwolą zrównoważyć koszty misji śledzenia okrętów podwodnych z silnikami
wysokoprężnymi. Marynarka ma nadzieję, że Sea Hunter to jest to rozwiązanie.
Jego misja może mieć
charakter niemal pasożytniczy i na pewno nie jest tak efektowna jak polowanie z
pełną siłą, ale ma sens ekonomiczny. Uwolnienie wielomiliardowych okrętów
podwodnych i walczących na powierzchni do innych zadań w kurczącej się
marynarce wojennej, która ma więcej misji niż kiedykolwiek wcześniej, jest
kuszącą propozycją. Niektóre szacunki mówią, że ACTUV może zapewnić stosunek
kosztów 1 do 10 jako środek zaradczy dla okrętów podwodnych z silnikiem Diesla.
Oznacza to, że jeśli okręt podwodny z silnikiem wysokoprężnym kosztuje 400 mln
USD, działający Sea Hunter powinien kosztować około 40 mln USD każdy. To stawia
równanie kosztu śledzenia na głowie.
Tam, gdzie już byliśmy
Poza śledzeniem
okrętów podwodnych przez długi okres czasu, ACTUV mógł bardzo dobrze zrodzić
zupełnie nową klasę bezzałogowych okrętów powierzchniowych, zwanych potocznie
USV. Wiele krytycznych systemów Sea Hunter zostało już
przetestowanych na 42-stopowym zastępczym statku, a szczególnie dotyczy to
autonomicznej nawigacji i systemów wykrywania i unikania. Ten okręt testowy
zakończył niedawno sześciotygodniową misję, która rzuciła wiele przeszkód na
eksperymentalny pakiet nawigacyjny ACTUV. Przeszedł pozytywnie testy, ściśle
przestrzegając Konwencji o międzynarodowych przepisach o zapobieganiu
zderzeniom na morzu. Po jednej misji podczas sześciotygodniowego testu
przedstawiciel z Leidos stwierdził:
- Kontrolowany tylko
przez system autonomiczny, jedynie z mapą nawigacyjną obszaru załadowaną do
jego pamięci i danymi wejściowymi z radarów komercyjnych (COTS), statek
zastępczy z powodzeniem żeglował w skomplikowanym środowisku przybrzeżnym
Zatoki Perskiej. Droga wodna (...) podczas podróży na 35 mn/65 km system
autonomii morskiej działał zgodnie z przeznaczeniem. Jednostka omijała
wszystkie przeszkody, boje, lądy, mieliznę i inne jednostki pływające w okolicy
- wszystko to bez żadnych wcześniej zaplanowanych punktów nawigacyjnych ani
interwencji człowieka.
Dalsze testy wprowadzą
do scenariusza taktyczne scenariusze, w tym symulację przeszkód na powierzchni
wroga, nawet gdy ACTUV próbuje wyśledzić okręt podwodny. System nawigacji
ewoluuje również, prawdopodobnie z dodatkową warstwą bliskiego zasięgu
elektrooptycznych i czujników lidarowych i/lub laserowych, aby utworzyć kopię
zapasową obrazu radaru w celu omijania manewrów i identyfikowania pobliskich
przyjaznych i wrogich okrętów nawodnych.
W końcu nawet
wirtualna kontrola operatora może być możliwa na zdalnych jednostkach, takich
jak Sea
Hunter, ponieważ sferyczne systemy kamer istnieją już dla statków
morskich (szczególnie takie oparte na obiecującym systemie rozproszonej
apertury F-35, znanym również jako DAS). Mając dostępną wystarczającą
przepustowość komunikacji, operator może pewnego dnia założyć gogle wirtualnej
rzeczywistości i aktywnie zobaczyć, co otacza Sea Hunter w czasie
rzeczywistym, z jeszcze lepszą wiernością, niż gdyby fizycznie stał na mostku
statku. Ponadto mieliby zdolność widzenia w innych widmach niż tylko światło widzialne
i mogliby przeglądać strukturę samego statku.
Oczywiste jest, że
ACTUV ma dość ukierunkowany cel: ciągłe śledzenie okrętów podwodnych, zwłaszcza
elektrycznych z silnikiem Diesla wyposażonych w technologię AIP, z nadzieją na
uczynienie tak zabójczej i rozprzestrzeniającej się technologii bezużytecznym
jednego dnia. Jednak potencjalne implikacje programu są jeszcze szersze.
Podobnie jak obecnie półautonomiczne systemy bezzałogowe, z których niektóre
były opracowywane od ponad dekady i przy ogromnych kosztach, następcy ACTUV
mogli rozwiązać o wiele więcej problemów, niż pierwotnie planowano z
technologią bazową. ACTUV jest jak Global Hawk bezzałogowych pojazdów
powierzchniowych. W końcu jego autonomia może doprowadzić do znacznie bardziej
zaawansowanych bezzałogowych statków, które przyjmują wiele różnych ról.
Na przykład przyszłościowe
wersje Sea Hunter’sów mogą pewnego dnia podróżować po oceanach przez
wiele miesięcy, kończąc badania warunków atmosferycznych i oceanicznych, lub
badając populacje ryb, a nawet śledząc wieloryby i rekiny w celach naukowych.
Na większą skalę statki komercyjne pewnego dnia mogą mieć podobne autonomiczne
systemy nawigacyjne, jak te opracowane dla Sea Hunter, potencjalnie torując
drogę dla szeroko zakrojonych operacji załogowych, a nawet bezzałogowych.
Byłoby to szczególnie korzystne, gdyby wszystkie statki powyżej określonej
wielkości były wyposażone w łącza danych, tak że kolizje były prawie
niemożliwe, zwłaszcza jeśli inne technologie czujników pokładowych zostały
dodane w miarę rozwoju technologii.
Na poziomie wojskowym
ewolucja Sea Hunter może pomóc w utrzymaniu minimalnie obsadzonego marynarzami
modelu Marynarki Wojennej w przyszłych projektach okrętów. Rój okrętów
podobnych do Sea Hunter może pewnego dnia towarzyszyć grupom uderzeniowym
lotniskowców, nieustannie krążąc po wodach przez tysiące mil kwadratowych wokół
flotylli, obserwując świat nad i pod nimi. Jeszcze bardziej ekscytujące lub
kontrowersyjne, w zależności od tego, jak na to spojrzysz, autonomiczne okręty mogą
otrzymać od dowódców różne misje, w tym ostrzału powierzchni morza, wysadzania
sił specjalnych, inwigilację, akcje poszukiwawczo-ratownicze, a nawet obronę
powietrzną. Nawet nakazanie mających miejsce poza horyzontem ataków na wroga na
powierzchni morza jest dziś w sferze możliwości i najprawdopodobniej jutro
będzie to możliwe.
Przyszłościowy plan masowego użycia ciężko uzbrojonych dronów
morskich
Idea okrętów
arsenałowych, pełnych broni, takich jak pociski manewrujące, które są ściśle
„dołączone” przez łącza danych do głównych walczących na powierzchni, mogłyby
stać się bardziej tanie, gdyby były w większości bezzałogowe. Flota
autonomicznych okrętów, takich jak Sea Hunter, mogłaby skutecznie
strzec wejść do głównych dróg wodnych i portów, działając jako strażnicy
wczesnego ostrzegania o niezapowiedzianych działaniach podwodnych i
powierzchniowych.
W końcu, może się
zdarzyć, że nasze okręty podwodne również pewnego dnia będą bezzałogowe,
wędrując po głębinach przez wiele miesięcy, szukając i polując na inne
bezzałogowe i załogowe okręty podwodne. To najlepsza robotyczna gra w kotka i
myszkę, z patrolami trwającymi lata i możliwością śledzenia innych okrętów
podwodnych przez wiele miesięcy.
Mała ale potencjalnie opłacalna inwestycja
Jeśli chodzi o szybko
ewoluujący krajobraz walki przeciw okrętom podwodnym, zdolności bojowej, która
kosztuje ogromne kwoty i wymaga myślenia od podstaw, aby pozostać na czele, Sea
Hunter może być rozwiązaniem, którego desperacko potrzebuje Marynarka
Wojenna w celu zwalczania wzrostu liczby okrętów podwodnych AIP, szczególnie
jeśli marynarka wojenna nie zbuduje własnych okrętów podwodnych AIP. Jednak
potencjał Sea Hunter jest znacznie większy niż suma jego części lub opis
misji. Biorąc pod uwagę, ile pieniędzy inwestuje się w możliwości bezzałogowych
samolotów, przypominający pit bulla drona DARPA jest stosunkowo skromną
inwestycją w technologię bezzałogowych działań wojennych na powierzchni.
CDN.
Opinie z KKK
Każda przewaga jest krótkotrwała .... na każdą super broń szybko znajduje się antybiotyk 😉 (Andrzej
Lamparski)
Dokładnie tak.
Dlatego rozkręca się spirala zbrojeń... (Aristokles)
Dwa lata temu zacząłem pisać poważną pracę na temat - Drony a konstytucyjne prawo do prywatności - z uwagi na taki rozwój technologiczny dronów nikt nie chciał być oficjalnym recenzentem mojej pracy, dlatego zrezygnowałem z dalszych badań, które zaczęły wkraczać na poziom Tajne/Poufne i postanowiłem zaprzestać publikacji, poniżej widać rozwój tych technologii. Każdego miniaturowego drona można przypisać jednej osobie na Ziemi i zabić.... i taka
broń już zapewne jest produkowana.... (Tektites)
Przyjdzie się nam chodzić z pokaźnym plecakiem emitującym osobistą ochronę radiolokacyjną, i to raczej dość dużej mocy. Jednym słowem jak nie zabije nas dron, to
"ugotuje" nadajnik (chyba mikrofalowy?). Głupie te ludzie... (Avicenna)
[1] Bezzałogowy
statek ciągłej walki przeciw okrętom podwodnym.
[2] Mętna
woda u ujścia rzek do morza.
[3]
Dowództwo Broni Minowej i ZOP Marynarki Wojennej.