Вездеход с автономным управлением: американский проект РТК Forterra MESA
Опытный РТК MESA на испытаниях
Американская промышленность разработала и представила новый многоцелевой робототехнический комплекс-платформу. Изделие MESA от компании Forterra построено на базе существующего вездехода и оснащено современной системой управления. Получившаяся машина рассчитана на высокую полезную нагрузку при сравнительно небольших габаритах и массе. Предполагается, что она сможет заинтересовать Пентагон и найти своё место в армии.
Перспективная платформа
Компания Forterra (бывшая Robotic Research) из г. Кларксберг (шт. Мэриленд) занимается разработкой систем дистанционного и автономного управления для наземной техники. К настоящему времени она представила несколько аппаратно-программных комплексов такого рода, совместимых с разными платформами. Кроме того, ведётся разработка полноценных РТК (робототехнических комплексов) на основе подобных систем управления.
В конце апреля компания впервые рассказала о своей новой разработке — робототехнической платформе MESA (Modular Expeditionary Systems Architecture). Это изделие построено на базе лёгкого двухосного вездехода Ranger XD 1500 от компании Polaris Inc. Готовую машину перестроили на заводе и оснастили комплексом управления Forterra AutoDrive.
Получившийся РТК может передвигаться по дорогам и местности под управлением оператора или в автономном режиме. Пока предполагается только перевозка грузов, но в перспективе возможна установка разных надстроек. Заявленная полезная нагрузка в 907 кг при габаритах лёгкого вездехода — главный аргумент разработчика в пользу новой машины.
К настоящему времени компания Forterra завершила проектные работы и изготовила опытный РТК новой модели. Сейчас он проходит испытания и подтверждает расчётные характеристики. Сколько времени займёт полный цикл испытаний, пока не сообщается.
В ближайшее время перспективную машину планировали представить публике и специалистам на одной из профильных выставок. По сути, с этого должна была начаться рекламная кампания, направленная на получение заказов.
В качестве главного потенциального заказчика, предсказуемо, рассматривается Пентагон. По характеристикам и назначению MESA вписывается в нишу армейской программы S-MET (Small Multipurpose Equipment Transport) — лёгких транспортных РТК для снабжения подразделений на переднем крае. На эту же нишу нацелены, в частности, изделия Pratt Miller MUTT и HDT Hunter WOLF, уже принятые на снабжение по итогам прошлых этапов программы. Не исключено также участие MESA в перспективных конкурсах в рамках направления Robotic Combat Vehicle — Light.
Компания-разработчик рассчитывает на успешное прохождение конкурсной стадии. В этом случае она готова подготовить серийное производство техники в требуемой конфигурации. Впрочем, пока это лишь пожелания, и конкретные планы отсутствуют.
Вездеход Ranger XD 1500 в базовой модификации
Колёсное шасси
Polaris Ranger XD 1500 — лёгкий двухосный вездеход, изначально предназначенный для перевозки людей и некоторых грузов. В рамках проекта MESA используется его удлинённая модификация с двухрядной кабиной. При переоборудовании в РТК он сохраняет основные узлы и агрегаты, но подвергается определённым доработкам. Кроме того, предусматривается установка набора новых средств и устройств.
Как и другая техника такого класса, «Рейнджер» строится на основе каркаса из металлического профиля. MESA сохраняет нижнюю часть силового набора, на которой монтируются ключевые агрегаты. Шасси усилено в расчёте на перевозку грузов, а не людей. Остальные элементы каркаса и кузова существенно переработаны.
Так, роботизированный вездеход фактически лишился кабины: сняты сиденья, рулевая колонка и органы управления для водителя, высота этой части машины серьёзно уменьшилась. При этом сохранена штатная грузовая платформа в корме, выполненная в виде плоской палубы с креплениями L-Track. Кроме того, место для нагрузки организовано на крыше. Также на своём месте остались бортовые двери — это указывает на наличие внутренних объёмов для нагрузки.
Вездеход оснащается серийным бензиновым двигателем ProStar объёмом 1,5 л и мощностью 110 л. с. — это стандартный силовой агрегат для всей линейки Ranger XD 1500. При помощи трансмиссии Polaris SteelDrive, в которой вместо обычного резинового ремня применён стальной в масляной ванне, обеспечивается раздача мощности на все колёса. Двигатель и часть агрегатов трансмиссии размещены в кормовой части рамы. Использование серийной механики позволяет обслуживать РТК в полевых условиях стандартными запчастями Polaris.
Ходовая часть имеет двухрычажную независимую подвеску всех четырёх колёс с большим ходом, что улучшает проходимость.
Как в исходном виде, так и после перестройки в РТК, вездеход Ranger XD 1500 имеет средние габариты и массу:
- длина — 3,9 м;
- высота с исходной кабиной — до 2 м;
- высота в варианте MESA — ок. 1,5 м;
- собственная масса базового шасси — ок. 1325–1533 кг;
- полезная нагрузка платформы MESA — 907 кг (2000 фунтов);
- максимальная масса базового вездехода — ок. 2284 кг; у MESA она увеличена за счёт усиления шасси;
- масса прицепа — не менее 1500 кг.
Важно отметить, что заявленные 907 кг полезной нагрузки у MESA — это вес собственно груза или оборудования, поскольку места оператора в машине физически нет. У гражданской версии в полезную нагрузку входят также водитель и пассажиры.
Система управления
В проекте MESA используется аппаратно-программный комплекс управления AutoDrive. Это набор устройств, при помощи которого практически любой автомобиль превращается в дистанционно или автономно управляемую платформу.
Основой комплекса AutoDrive является центральный компьютер с оригинальным программным обеспечением. Он собирает и обрабатывает данные от всех источников, ведёт радиообмен с оператором и непосредственно вырабатывает команды для механизмов. В зависимости от выбранного режима работы компьютер помогает оператору или берёт на себя всю работу.
Элементы системы AutoDrive. Отмечен центральный компьютер. На крыше машины расположены камеры и лидары
Для ориентации на местности используются приборы спутниковой навигации. По периметру платформы монтируется набор видеокамер, тепловизоров и лидаров. С помощью всех этих приборов центральный компьютер в режиме реального времени формирует картину окружающей обстановки.
В состав AutoDrive также входит набор исполнительных механизмов. Они взаимодействуют с органами управления машины и обеспечивают выполнение команд. Кроме того, отдельные механизмы упрощают перестройку готовой машины в РТК.
Для связи с оператором используется радиосистема Forterra Vektor. Она создаёт защищённые двусторонние каналы с высокой пропускной способностью. На операторский пульт поступают видеосигнал, данные от лидаров, телеметрия и т. д., а к РТК отправляются команды.
Комплекс AutoDrive с системой связи Vektor управляет только платформой. В перспективе его могут доработать для управления полезной нагрузкой. В теории, РТК MESA может нести разные приборы и устройства, включая вооружение. Во всех случаях штатные системы управления обеспечат контроль над ними.
Демонстрация возможностей
Проект MESA представляет интерес, в первую очередь, как демонстрация возможностей и наработок конкретной компании. Он показывает, что компания Forterra продвинулась в создании систем автоматизации транспорта и готова строить полноценные наземные РТК с достаточно широкими возможностями.
В то же время изделие MESA принципиально не отличается от целого ряда других современных разработок, в т. ч. от американских компаний. Готовые вездеходы и другие автомобили, оснащённые универсальными системами управления, неоднократно демонстрировались на выставках. Подобные РТК уже участвуют в разных программах Пентагона — достаточно вспомнить упомянутые Pratt Miller MUTT и HDT Hunter WOLF в США, а также Rheinmetall Mission Master, представленный европейской промышленностью.
По сути, в проекте Forterra MESA реализованы хорошо известные и проверенные принципы — никаких принципиальных новшеств в нём нет. Однако исполнение выглядит удачным: за счёт отказа от кабины и усиления шасси разработчику удалось получить высокую полезную нагрузку при сохранении габаритов лёгкого вездехода. Нельзя также исключать, что компания «Фортерра» имеет некие оригинальные наработки в области автономии, которые дадут ей конкурентное преимущество перед другими участниками рынка.
Вне зависимости от нынешнего положения дел и перспектив, проект MESA, как и ряд других разработок такого рода, отражает заметную тенденцию в области военной робототехники. Создание современных РТК теперь не предъявляет повышенных требований к компании-разработчику. Заниматься такими проектами могут даже небольшие организации.
Таким образом, многоцелевой РТК Forterra MESA представляет собой типичный для своего класса аппарат с хорошими расчётными характеристиками. Его реальные перспективы определятся тогда, когда машину выставят на конкретный конкурс Пентагона — наиболее вероятно, в рамках очередного этапа программы S-MET, — и ведомство сравнит её с уже отработанными аналогами.
Информация