Продолжая рассматривать взгляды зарубежных экспертов на перспективный самолет будущего (часть I и часть II) обратимся к теме взаимодействия экипажа и авиационной техники поколения «X», а также её сложности и оперативной доступности.

Оптимизация интерфейса человек-машина

Американский F-35 отличаются от моделей предыдущего поколения тем, что, используя собственные датчики и каналы оперативных или тактических сетей боевого управления (далее — СБУ), способен охватывать огромный объем информации по различным аспектам обстановки во всем пространстве вокруг самолета.

Вопрос о том, как такие детализированные данные о трехмерной обстановке представить экипажу в кабине с помощью всё еще преимущественно двумерных средств отображения, пока не решен. Приемлемым вариантом считается представление, интуитивно похожее на «вид из кабины». Однако, его реализация будет трудно выполнима без существенного прогресса в области прицелов на шлеме и индикаторов на приборной доске.

Отображение обстановки в кабине самолета
Отображение обстановки в кабине самолета

В любом случае, от экипажей, использующих возможности такой сильно расширенной картины обстановки, потребуются значительные затраты сил и времени на обработку дополнительной информации. Это верно еще больше в случае, когда экипаж, помимо прочего, обязан управлять беспилотными объектами. Для предотвращения перегрузки (прежде всего при одиночном экипаже) разрабатываются системы, призванные освободить пилотов от задач управления своим самолетом.

Автоматизация кабины перспективного самолета

Агентство DARPA проводит исследование под обозначением «Система автоматизации кабины экипажа летательного аппарата» (Aircrew Labour In-Cockpit Automation System, ALIAS). Речь идет о модульном оборудовании автоматизации и помощи, которое адаптируется к конкретным задачам и типам самолетов (включая уже принятые на вооружение).

Предметом исследования является система, способная брать на себя выполнение летного задания от старта до приземления, включая преодоление чрезвычайных ситуаций. В качестве вероятной конечной точки этого проекта рассматривается полноценный, в рамках распределения обязанностей командиром корабля, автономно действующий механический второй пилот.

ALIAS
ALIAS

Удаленное пилотирование

Вместе с тем, если перспективный самолет поколения «Х» в основном будет летать на автопилоте, то  возможно лучше, если он станет полностью «удаленно пилотируемым самолетом» (Remotely Piloted Aircraft, RPA)? Однако, и в этом случае возникают свои проблемы.

Прежде всего, интерфейс взаимодействия между человеком и машиной должен позволять удаленному оператору настолько осознавать окружающую обстановку, чтобы это обеспечивало успешное и безопасное выполнение стоящих задач. Однако, разрабатываемые для этого решения, при определенных обстоятельствах, не соответствуют относительно небольшому объему планера, ограниченным бортовым источникам энергии и требуемой устойчивости от воздействия внешних факторов.

Рабочее место оператора БПЛА
Рабочее место оператора БПЛА

Далее. В случае дистанционного управления всё, что воспринимает или выполняет экипаж непосредственно на месте, преобразуется в потоки данных и подлежит передаче. Пространственное разделение самолета и экипажа означает увеличение объема информации, передаваемой в сетях. Чем больше доля удаленного пилотирования в составе парка летательных аппаратов вооруженных сил, тем выше требования к пропускной способности и скорости передачи данных. Возможным решением представляется совершенствование алгоритмов сжатия данных и более высокая автономность беспилотных систем.

Рост зависимости RPA-парка от производительности СБУ усугубляет вопрос его устойчивости к воздействию средств РЭБ и кибератакам. Сегодняшнее поколение RPA еще никогда не применялось во враждебной электронной среде, поэтому нет опыта в отношении ожидаемых в таком случае вызовов. В этих условиях необходимым средством, гарантирующим способность к действию, в теории, могла бы стать пригодность к автономному применению.

Автономные системы и искусственный интеллект

Согласно одному определению из программных документов Министерства обороны Великобритании, автономная система должна понимать «…намерение и инструкции вышестоящего командования…» и иметь возможность реализовывать соответствующими действиями.

По мнению специалистов, подобные задачи могут быть выполнены только на основе искусственного интеллекта (ИИ) очень высокого уровня. Качественный скачек в развитии ИИ возможен с помощью обучаемых систем, способных самостоятельно принимать решения, направленные на достижение поставленной цели.

Сегодня уже есть разработки в области беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые при реализации автономного режима демонстрируют уровень ИИ  значительно выше уровня нынешних RPA.

БПЛА Northrop Grummans X-47B
БПЛА Northrop Grummans X-47B

Боевые БПЛА, такие как Dassaults nEUROn, BAEs Taranis или Northrop Grummans X-47B (или их серийные преемники) предназначены для выполнения наступательных миссий в воздушном пространстве высокого риска. Там более или менее непрерывное управление аппаратами из вне по оперативным соображениям не желательно или невозможно. Вместе с тем, тактически их поведение должно быть более «умелым», чем у современных крылатых ракет большой дальности. Ведь в отличие от последних, БПЛА призваны не просто поразить цели, но и безопасно вернуться.

Пилотируемое и беспилотное взаимодействие

В случае работы пилотируемых и беспилотных систем единой командой, управление БПЛА не может реализовываться по схемам RPA. Кроме того, боевая эффективность такой команды также будет зависеть от способности дронов поддерживать немногочисленных пилотируемых членов команды «умным» автономным поведением.

Тенденция к еще большей автономии в действиях БПЛА возникает при реализации тактики роя. Аналогично поведению животных такой рой должен иметь собственную организацию и передавать для этого указания своим отдельным членам (т.е. от машины к машине).

Опасность искусственного интеллекта

Согласно преобладающему мнению, как из юридических, так и этических соображений использование систем беспилотного вооружения (в особенности против человека) требует решающей роли людей при планировании, исполнении и контроле применения. Разумеется, контуры правовых и этических границ распознать трудно. Не просто, например, отличить, когда БПЛА только поддерживает человека, принимающего решения, и когда это решение само по себе уже идет о жизни и смерти.

Другая трудность заключается в том, что разработка ИИ только началась, и еще не ясно, какого уровня достигнут его возможности. Тем не менее, многие считают ИИ потенциально опасным. Запрета разработок автономных систем оружия с искусственным интеллектом требуют некоторые влиятельные представители науки и техники, в их числе: Стивен ХОКИНГ (Stephen HAWKING), Илон МАСК (Elon MUSK) и Стив ВОЗНЯК (Steve WOZNIAK).

Steve WOZNIAK
Steve WOZNIAK

Перспективный самолет: сложность и доступность

Боевые самолеты поколений 4+ и 5, как правило, являются многоцелевыми. Вместе с тем, с тактической точки зрения боевые самолеты, благодаря новым, более мощным системным компонентам, становятся все сложнее и дороже.

Более высокая цена ограничивает возможные объемы закупок. В результате  непрерывно растущее число боевых задач концентрируется на все более сокращающемся числе самолетов. В свою очередь, это приводит к требованиям растущей боевой производительности, которая снова повышает сложность систем и их стоимость и, опять же, сокращает общее количество летательных платформ.

Критические точки

Сегодня проблема сложности систем вооружения особенно ярко проявляется в их программном обеспечении (ПО). Почти все компоненты современных летательных аппаратов и оружия контролируются ПО. Поскольку, при этом, почти всё находится во взаимосвязи с окружением, программные коды приобретают невероятный объем и высокую степень  интеграции. В результате, вопреки заявленной воле разработчиков, время на разработку и расходы на закупку уменьшить не удается.

Аналогично, обслуживание и поддержание в рабочем состоянии боевых самолетов из-за их сложности и высокой стоимости требуют современного оборудования и материалов и становятся более дорогими и трудоемкими. Отсюда многие самолеты поколений 4+ и 5 имеют нормы доступности, которые не допускают летной эксплуатации, сопоставимой по интенсивности с самолетами предыдущих поколений.

Но, ограниченная доступность в отношении основного предназначения означает снижение уровня подготовки пилотов, а в плане оперативного применения – общей эффективности авиационного парка.

Техническое обслуживание самолета "Рафаль"
Техническое обслуживание самолета «Рафаль»

Вероятное решение

В результате возникает потребность разрушить спираль нарастающей сложности и производить боевые самолеты будущего более простыми. Цель – довести объемы закупок и доступность перспективного самолета поколения «X» до уровня четвертого или даже более раннего поколения. Подобные подходы и «хорошие предпосылки» ранее уже имелись со стороны западных ВВС и аэрокосмической промышленности, однако успешной реализации все-таки не получили.

Современные представления относительно того, как распределить весь объем задач и функций, покрываемый современными боевыми самолетами более чем на одну платформу и, благодаря этому, сделать отдельную платформу менее сложной, основываются на взаимном применении пилотируемых и беспилотных систем.

Считается, что разработка БПЛА для выполнения специфических функции без   дублирования возможностей совместно действующих с ними пилотируемых систем способна привести к приемлемым по стоимости паркам боевых самолетов. Если исходить из того, что поколение «X» и без того должно действовать как часть СБУ, такое решение не означало бы снижение общей боевой производительности. Однако, тогда необходимыми предпосылки для выполнения задач становятся полнота и целостность сети, а также высокая устойчивость в области РЭБ и виртуальном пространстве.

Выводы о перспективах поколения «Х»

Согласно оценкам западных военных аналитиков, временной горизонт появления нового поколения боевых самолетов по опыту текущих проектов (по обе стороны Атлантики) лежит за пределами 2035 г.

Какой из узнаваемых сегодня технологических трендов сможет получить первенство определить трудно. Картина станет более понятной после публикации конкретных требований от ВВС Франции и Германии. Поскольку этот временной рубеж удален на годы, сегодня реально обозначить только приблизительный контур: «скорее это, чем то».

Малая радиолокационная заметность, в любом случае, означает значительное тактическое преимущество. Вместе с тем, несмотря на это, даже в США не рассматривают технологию «стелс», как обязательное направление дальнейшего развития самолетов пятого поколения.

Пусть выживаемость боевых самолетов – по крайней мере, в сложных сценариях –  в будущем зависит от способности к самозащите, которая должна быть чрезвычайно адаптируемой и отзывчивой. Тогда скрытность («стелс») может стать только определенной базовой основой для защиты боевых самолетов. Следовательно, необходимо определить, такие ее формы, которые гарантируют компромисс с другими важными характеристиками боевой эффективности. Возможно, что гибкая настраиваемая самозащита в форме когнитивной РЭБ станет тогда наиболее продуктивным решением.

Пока когнитивная самозащита звучит, как научная фантастика. Ее будущее также зависит от того, какой производительности достигнет ИИ и какое свободное пространство он займет. При этом, рассматривается «только» первичная нелетальная подсистема. Она также как и другие содействующие системы, вплоть до механического второго пилота, имеет больше шансов, поскольку не затронута ограничениями в использовании ИИ подобно автономным системам оружия. Кроме того, область вспомогательных систем уже сегодня подчиняется не только разделению между простой поддержкой экипажа и независимым машинным решением.

Специалисты гарантируют, что будущие боевые самолеты смогут располагать более совершенными двигателями. Их дизайн станет более четким. «Суперкруиз» и высокая маневренность являются единой основой для наступательных и оборонительных возможностей. Напротив, гиперзвук для следующего поколения вряд ли будет иметь решающее значение.

Аналогично оценивается и перспектива лазера в качестве первичного вооружения перспективного самолета. Пока не удастся увеличить мощность лазера, развернутого на цель, он  не станет эффективнее пушки или управляемой ракеты.

С другой стороны, слияние данных от сенсоров и сетей уже сегодня является значимой возможностью и останется таковой в будущем. Вместе с тем, доступность для экипажа всей информации об обстановке внутри или снаружи кабины остается не решенной. Поскольку интуитивно понятные и легко интерпретируемые способы ее отображения пока не разработаны, вероятно, что объем информационного потока еще длительное время будет превышать возможности его представления.

Польза будущей всеобъемлющей оперативной сети (СБУ) прямо зависит от ее защищенности от средств РЭБ и кибератак. В этой связи на полях сенсорных технологий, РЭБ и в виртуальной области можно ожидать гонки вооружений, которая по остроте превзойдет конкуренцию в количестве и качестве самих летающих платформ.

Согласно публикациям, военная авиационная стратегия Германии видит все актуальные и будущие системы авиационного вооружения бундесвера в качестве  элементов мегасистемы. Проект получил обозначение «Перспективная авиационная боевая система» (Future Combat Air Systems, FCAS ). Концептуальный дизайн FCAS, по некоторым оценкам, позволяет распределять функции будущих боевых самолетов между пилотируемыми и беспилотными системами. Это, в свою очередь, должно привести к снижению сложности будущих боевых самолетов. Успех данного направления развития зависит от будущей оценки выживаемости боевых сетей, возможности и необходимости сокращения электронных следов (подписей) самолетов. Если же понизить сложность не удастся, то не следует ожидать и сокращения издержек цикла жизни, и больших объемов закупок, и более высокой доступности, которая бы обеспечивала необходимую интенсивность летной подготовки и эксплуатации


По материалам журнала «Europäische Sicherheit &Technik»

Ваши комментарии

Loading Facebook Comments ...

Добавить комментарий