Fără echipaj – 2; DARPA pe și sub apă (partea a II-a)

TERN (Tactically Exploited Reconnaissance Node)

Multă vreme m-am întrebat dacă există cineva care este plătit de DoD pentru a găsi acronimele acestea. Dacă cineva știe mai multe, vă rog, lămuriți-mă și pe mine.

 

În martie 2013 – un an prolific se pare – DARPA a lansat si programul TERN după ce au privit noile conflicte. Și, din nou, harta (98% din uscat se află la 900 de mile marine de coastă). Așa că Darpii au tras concluzia că mai nou este nevoie continuu de capabilități ISR (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) și de a ajunge la anumite ținte. Elicopterele au o rază de acțiune mică, avioanele (UAV sau nu) au nevoie de portavion sau o bază militară. Și costă.

Faraechipaj_02-02_ce_de_jie

Dorința lor este de a avea nave mai mici pe care să le utilizeze ca platforme mobile de lansare și recuperare pentru UAV din categoria MALE (Medium-Altitude Long-Endurance). Astfel capacitățile UAV de pe nave vor fi disponibile on-demand fără modificări ale navelor, acestea (navele) având capacitatea de a efectua misiuni deasupra uscatului sau apei, cu un singur sistem, la distanțe mari.

drone americane

 

Programul are trei faze – primele două fiind dedicate proiectării și testării preliminare, în timp ce a treia este dedicata implementării unui sistem funcțional care va fi testat la sol și pe o navă și se întinde pe 40 de luni. La finalul lui 2015, în decembrie, au anunțat că pentru faza a treia o firmă de apartament (Northrop Grumman) va conduce echipa aleasă pentru a construi avionul. Echipa va avea în componență o altă firmă de apartament (Aerovironment).

drone subacvatice

În cifre, avionul ar trebui să aibă o rază de acțiune de 600-900 de mile nautice (1110-1660 km), o capacitate de transport de 270 de kg iar sistemul de lansare și recuperare trebuie să încapă pe navele din clasa LCS-2. Au ales varianta VTOL (Vertical Take-Off and Landing) și va avea două elice contrarotative și un fuselaj de tip aripă zburătoare. Seamănă puțin cu Convair XFY-1 Pogo, demonstrat cu succes în anii ‘50, însă neprodus în serie deoarece nu avea suficiente baterii, beculețe și nici wow factor (în comparație cu avioanele cu reacție).

Convair

                                                                Convair XFY-1 Pogo

Oricum, US Navy și-au dorit aceste capabilități din al doilea război mondial, însă primele zboruri ale elicopterelor le-au luat ochii și mințile, fiind platforma pe care au folosit-o pe nave până acum.

 

Provocările identificate de DARPA au fost:

  • Dezvoltarea unei tehnici de lansare și recuperare care să permita operarea chiar și pentru avioane mai mari de pe nave mici.
  • Proiectarea unui avion cu capabilități asemănătoare cu cele ale avioanelor curente (capacitate de transport, rază de acțiune, rezistență), capabil să opereze în mediu maritim.
  • Pentru utilizarea sistemului modificările aduse navelor să fie minime și reversibile iar întreținerea și operarea să aibă personal minim.
  • Păsăroaia și restul sistemelor să aibă loc la bordul navelor, unde spațiul disponibil este redus.

 

În demonstrația navală UAV va decola, va trece la zbor orizontal și apoi va ateriza pe puntea unui distrugător (din clasa Arleigh Burke). Vor avea, astfel, pentru navele US Navy posibilitatea de a obține informații mai repede și mai bine, să ajungă mai departe, sunt dezvoltate tehnologii de autonomie supravegheată și se ajunge în final la o forță navală distribuită și neagregată.

Să nu uit: DARPA i-a luat în proiect și pe cei de la ONR (Office of Naval Research) al US Navy în 2014.

 

 TALONS (Towed Airborne Lift of Naval Systems)

Buun. Despre asta nu știu ce să spun. Tot Darpii s-au gândit că navele nu au un catarg suficient de înalt pe cît și-ar dori, așa că nu ar strica o extensie. Deci au plecat la drum și lucrează la o parapantă complet automată. Permite creșterea distanței până la care poate comunica o navă și crește capacitatea de a observa mediul. Remorcată de o navă, TALONS poate avea senzori și echipamente SIR și de comunicații cu o greutate de maxim 70 de kg, ridicându-se la înălțimea de 150-450 de metri.

TALONS Concept

                                                                 TALONS Concept

Au fost efectuate pe uscat mai mult de 20 de zboruri cu succes, în condiții diverse (fără sau cu vânt de diverse intensități), așa că în septembrie 2015 au fost realizate și testele pe mare.

TALONS

                                                                          TALONS

 

Si un film, pentru doritori:

 

Se pare că Talons a fost parte a fazei 1 a TERN.

Totuși, parapantă?

 

MOCCA (Mobile Offboard Clandestine Communications and Approach)

Cu MOCCA, DARPA exploreaza capacitatea unui UUV dotat cu un sonar activ de a coopera cu un submarin. Scopul este dezvoltarea tehnologiilor pentru sonare bistatice și pentru comunicații subacvatice sigure, scopul fiind ASW.

Sonarul tradițional – activ – este, evident, foarte bun. Însă are o mică problemă: folosirea lui îl dă de gol pe cel care îl folosește. Sonarul pasiv are avantajul că doar ascultând sunetele navelor și altor submarine, păstrează secretă prezența submarinului, însă nu este la fel de eficient ca cel activ.

mocca

                                                                                          Mocca

Sonarul bistatic aduce submarinelor părțile bune ale ambelor tehnologii. Emițătorul este pe un UUV, iar receptorul pe submarin. Atâta vreme cât submarinul știe poziția exactă a UUV, poate detecta prezența submarinelor inamice și le poate urmări la fel de eficient ca sonarul clasic.

Companiile care participă la program vor dezvolta vehiculul UUV, tehnologia de comunicații cu el, surse active pentru sonar, procesarea semnalelor.

Cum dimensiunile emițătorului sunt critice, DARPA se așteaptă la dezvoltarea de noi materiale și un proiect cu eficiență energetică maximă. UUV ar trebui să aibă un diametru maxim de 21 de inci (ghici ciuperca de ce).

Deoarece mediul în care va opera este cel cu ape puțin adânci, sunetul transmis de emițător se va reflecta de fund, existând posibilitatea să dea de gol submarinul, astfel încât primul pas va fi studiul exact al caracteristicilor zonei în care sistemul va fi folosit. De asemenea, comunicațiile intre UUV și submarin trebuie sa nu dea de gol poziția submarinului, să asigure controlul UUV, să nu poată fi interceptate și să fie robustă.

Început în ianuarie, proiectul ar trebui să aibă mai mult de 4 ani și 3 faze, însă continuarea lui va fi decisă dupa încheierea primei faze în care vor fi dezvoltate proiectele sonarului și tehnologiilor de comunicații și vor fi realizate prototipurile subsistemelor.

În continuare avem o relație ierarhică destul de importantă, plină de acronime. Mai exact: DARPA a lansat DASH care a produs TRAPS și SHARK și care pare a conține și DSOP (Deep Sea Operations).

 

DASH (Distributed Agile Submarine Hunting)

Și au stat ei și s-au uitat la ceea ce se întâmplă și apoi și-au spus că noile submarine silențioase sunt o mare problemă (asimetrică) din punct de vedere al costului relativ mic, numărului mare și armamentului utilizat – totul comparat cu submarinele legacy ale US Navy. Așa că a apărut și răspunsul: DASH, programul Darpilor prin care își propun să dezvolte tehnologiile și sistemele care să inverseze situația prin dezvoltarea senzorilor care să funcționeze nesupravegheați.

Programul va avea noduri aflate de adâncime mare (aceasta oferind și posibilitatea de a supraveghea o suprafață mai mare pe lânga nivelele mici de zgomot existente la acele adâncimi) asemănătoare sateliților – neoficial numite sabullites. Pe lângă nodurile de adâncime mare, pentru zonele aflate la adâncimi mici va fi dezvoltata o soluție cu senzori mobili, însă aceștia vor efectua supraveghere neacustică, de deasupra.

 

În urma programului au fost dezvoltate două prototipuri:

  • TRAPS (Transformational Reliable Acoustic Path System) este un sonar pasiv, proiectat să supravegheze o suprafață mare, de la adâncime, fiind amplasat pe platformă.
  • SHARK (Submarine Hold at RisK) este un UUV proiectat să conțină un sonar activ pentru a urmări submarinele după detecția originală.

DASH

TRAPS este un nod SWaP (low-size, weight and power) care transmite informațiile prin intermediul unei legături wireless acustice către un nod aflat la suprafață. Acesta, la rândul lui, transmite datele mai departe printr-o legătură RF prin satelit.

Modelul matematic bazat pe capacitatea de recepție din punct de vedere al direcției și sensibilității spune că nodurile TRAPS pot acoperi o suprafață mare cu un număr mic de unități. Una din provocări a fost păstrarea sistemului redus ca mărime și complexitate, câștigănd ca flexibilitate și capacitate de detecție prin legarea lor în rețea. Evident, sunt folosite în dezvoltare componente COTS.

SHARK este a doua componentă a sistemului – un sonar activ mobil – și a efectuat testele inițiale de adâncime în februarie 2013, scufundându-se până la 4450 de metri, timp de 11 ore în teste care au durat 6 zile. De asemenea, și TRAPS a fost testat cu succes.

DASH

DASH

În demonstrația sistemului, TRAPS și SHARK au lucrat împreună pentru a demonstra capabilitățile.

Legătura cu DSOP este faptul că DSOP își propune sa utilizeze zona de la adâncimi mai mari de 1000 de metri pentru operațiuni de detecție și comunicații pe distanță mare. Această zonă de mare adâncime – deep sound channel – conține apă rece, nivelul de zgomot este redus iar viteza sunetului este cea mai mică.

În aceste zone condițiile sunt asemănătoare cu ghidurile de undă, sunetul de frecvență joasă putând ajunge la mii (?) de mile marine.

Tehnologiile dezvoltate pentru acest proiect includ senzori de adâncime mare, rețea distribuită și reconfigurabilă de noduri, un proiect al unei nave care sa opereze la adâncime mare, un sistem nou de propulsie, un sistem acustic de transmisie și recepție de putere mare, un sistem transportabil de recuperare, transport și lansare.

Produsul final va folosi senzorii pentru a urmări submarinele, aceștia trebuind să se adapteze mobilității navelor de suprafață, să poată fi reconfigurat pentru a fi folosit și la alte misiuni, medii sau la intervale mari în timp. Unul din punctele cheie este managementul energetic, pentru a opera în condiții dificile perioade lungi de timp.

În legătură cu comunicațiile efectuate cu baliza aflată la suprafață, DARPA a recunoscut ca este o posibilitate ca acestea să fie compromise, însă potențialul pe care îl are soluția merită asumarea riscurilor.

Evident, nu există informații publice despre autonomia SHARK sau modalitatea de lansare a lor.

 

Iulian

Foto: interweb

Informatii: interwebs; URL:

http://www.darpa.mil/program/tactically-exploited-reconnaissance-node

http://www.darpa.mil/news-events/2013-03-01

http://www.darpa.mil/news-events/2015-12-28

http://airandspace.si.edu/collections/artifact.cfm?object=nasm_A19730274000

https://www.flightglobal.com/news/articles/darpa-advances-ship-based-male-uav-concept-404737/

Northrop Grumman and Aerovironment are developing a new naval drone for DARPA

http://www.unmannedsystemstechnology.com/2015/12/darpa-announces-phase-3-of-tern-unmanned-vtol-aircraft-project/

http://www.unmannedsystemstechnology.com/2015/05/darpas-low-cost-tech-improve-uas-capabilities-sea/

http://www.darpa.mil/news-events/2015-09-24

http://www.janes.com/article/58003/darpa-looks-to-develop-uuv-sonar-communications-packages-for-submarine-offboard-operations

http://www.militaryaerospace.com/articles/2016/01/darpa-bistatic-sonar.html

http://www.darpa.mil/program/distributed-agile-submarine-hunting

http://www.darpa.mil/news-events/2013-04-03

http://www.militaryaerospace.com/articles/2013/04/Bluefin-sonar-UUV.html

http://www.naval-technology.com/news/newsbluefin-conducts-deep-water-testing-uuv-darpa

http://www.naval-technology.com/news/newsbluefin-to-support-darpas-dsop-phase-ii-programme

http://www.bluefinrobotics.com/media/press/bluefin-completes-deep-testing-of-darpa-uuv/

https://www.wired.com/2013/04/darpa-subs/

http://www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2013/04/03.aspx

 

37 de comentarii:

  1. Aia ce spui matale la Talons este parasuta tip aripa, si poate suporta la o inaltime convenabila in functie de model pana la 150 kg … Sunt destule modele de parasute pentru tandem care pot face treaba asta… La fel exista si parasute aripa pentru materiale (+150kg ) radioghidate si au fost experimentate si de catre armata romana chiar pe la sfarsitul anilor ’90 . Ce zic ei doar 70 kg greutate utila probabil din cauza cablului de remorcare, care cablu mai mult ca sigur are si un cablu de date in componenta ecranat corespunzator…
    De ce zic ca este parasuta aripa… pt ca fagurii sunt mai grosi iar suprafata portanta este mica in comparatie cu o parapanta… ce se vede in video , aia este o parasuta care nu depaseste 10 m/ s viteza pe orizontala (asta insemnand undeva la 36 km / ora), parapantele moderne depasesc 10 m /s viteza pe orizontala, iar suprafata portanta este mai mare pentru a putea prinde termicele corespunzator. O termica la vremea ei valoreaza cat zece femei… exploatata corespunzator! 🙂 .
    Termicele sunt folosite cu succes si de parasutisti, si de parapantisti, si de aia cu deltaplanul si de planoristi (la greu chiar!)…
    Una peste alta, ideea celor de la Talons mi se pare foarte buna
    Felicitari pentru articol!

    • Multumesc pentru corectura, completare si apreciere. Am incercat sa ma tin departe de ceea ce sfideaza legile universale (gravitatia) si nu are mijloace proprii de propulsie, asa ca nu pot deosebi aproape deloc diversele tehnologii din domeniu.

  2. Unele proiecte DARPA sunt revolutionare dar altele mi se para de nivel Gâgă.
    Nu-si da nimeni seama ca daca ridici parasuta cu echipament dai de gol pozitia navei?
    Mai aveau si britanicii o idee creata, sa integreze radarul navei intr-un bloc – dirijabil pe care sa-l poata urca la zeci de metri deasupra navei, pentru cresterea distantei de scanare. Desi, cel putin teoretic, ar creste raza de detectie anti skimmere, problema este aceeasi: da de gol pozitia navei.
    Solutia simpla si de bun simt este tot un helicopter (preferabil drona), dotat cu radar si rezervoare berechet, pe care sa-l urci si sa-l lasi sa se plimbe cu orele fara sa stea deasupra navelor pentru a le da de gol pozitia.

    • Ai idee ce suprafata portanta are o astfel de parasuta aripa? Cea care o vezi in video are undeva la maxim 23-25 m²… adica voalura…material sintetic… nicidecum metal / lemn / compozite … Sunt curios cate radare pot detecta o suprafata portanta de 20 m² avand la baza materiale sintetice…
      Parasuta aia prezentata de Talons nu este necesar sa stea agatata de catarg tot timpul… o ridici atunci cand este nevoie… O voalura din aia o vezi de pe undeva la 10 km cel mult (nu uita ca inaltimea maxima este intre 150-400 m asa zic ei), iar daca foloseste culori de camuflaj specifice marii (astea le stii tu mai bine ca mine) va fi foarte greu de observat, navele alea au si alte mijloace de detectie deja cand inamicul este undeva la 10 km distanta inseamna ca mijloacele tale de detectie principale sunt deja 0 (zero) si esti deja pe punctul de a incasa o racheta macar…

      • bine argumentat raspuns…..
        ideea lor mi se pare ceva in genul over line of horizon ….insa fara sa folosesti anumite frecvente care puteau face treaba asta dar care te dadeau de gol…..

      • Nu e problema de vazut de la 10km, ci de detectat pe radar. Radarele Scomar vad barcute mici de 3m la x km, si nu sunt FPS-117, iar un radar principal al unei nave de lupta nu va vedea o tinta de 20mp, zburand pe la 3-400m altitudine?

        • Nu stiu daca poate fi detectata o parasuta din aia in timp util… este posibil sa fie detectata, nu zic nu…. dar in 3-5 minute maxim o parasuta din aia dotata cu tot ce-i trebuie comunicatii / detectie isi face treaba … In alta ordine de idei aia nu scoate fum, nu bazaie… doar sliderul face un zgomot specific si cam atit… nu are nevoie de combustibil si poti sa o tii ridicata la nesfarsit… faptul ca primeste / trimite date catre nave prin cablu ecranat (automat nu poate fi bruiata si nici magarita ) iarasi este un + destul de mare la diferenta de dronele alea mai mititele care la un moment dat pot fi intoarse impotriva ta, si la fel de bine „orbite” in fel si chip… Radarul ala care iti detecteaza parasuta asta la fel de bine iti detecteaza si dronele alea… in plus dronele alea se deconspira taman prin emisia de unde electromagnetice… Ce autonomie in km poate avea o drona din aia mica? Pana in 50 km (chiar daca are superbaterii din alea smekere)… Cate drone pitice pot ridica la 400 m 70 kg echipament?
          Probabil conceptul va fi utilizat impreuna cu dronele mai mici sau mai mari…

        • Materialele folosite la parasute (sau aripi zburatoare) sint transparente la undele radio din cite stiu, asa ca ramine detectabila doar incarcatura, care are un RCS mult mai mic.
          Pe de alta parte, nu cred ca TALONS va fi folosit ca o unealta pentru o flota cu portavion ci mai degraba pentru a contracara amenintari asimetrice (de genul o fregata vrea sa ‘vada’ la o distanta mai mare obiectele mici de pe apa (gindeste-te la barcile robot iraniene), cu costuri mai mici.
          Un alt avantaj al solutiei este ca extinde linia de comunicatii pentru UAV lansate de la bord, permitindu-le sa functioneze la o distanta mai mare.
          Un elicopter autonom (Fire Scout de exemplu) poate fi la fel de bine folosit in acelasi scop, insa consuma combustibil, are nevoie de personal specializat de intretinere, piese de schimb deci un cost de operare mai mare. Am vazut ca americanii au devenit foarte cumpatati financiar (sa nu zic Hagi Tudose) la alegerea solutiilor.

          • As mai adauga un dezavantaj al acestui sistem: la viteza 0 km /h a navei si vant 0 (zero) acest sistem nu poate fi folosit… pentru ca parasuta respectiva nu poate fi ridicata… chiar daca viteza navei este 0 si vantul are macar cativa m/s parasuta poate fi ridicata, la viteze ale vantului mai mari de 15 m / secunda iarasi poate fi o problema (depinde de fapt de viteza maxima pe orizontala a parasutei), la viteze mai mari ale navei mai mari decat viteza pe orizontala a parasutei iarasi poate fi o problema…. In aceste cazuri trebuie substituite functionalitatile sistemului cu drone sau altceva… Mai adaugati ca trebuie pilotata aceasta parasuta manual de catre cei aflati la bordul navei.
            Cred ca un sistem similar ar putea fi fabricat si de catre cei de la Condor, cel putin partea ce tine de parasuta, in anii ’90 aveau in productie parasute aripa… camere video de inalta rezolutie cred ca se gasesc destule in comert, cablu de date la fel, chiar daca nu adaugam si alte functionalitati acestui sistem eu cred ca totusi se poate mari capacitatea flotei militare romanesti de culegere de date in timp util… Un astfel de sistem dotat cu o camera de inalta rezolutie inclusiv pe timp de noapte nu cred ca ar costa o avere….
            Una peste alta, ideea este foarte buna, sistemul poate fi folosit impreuna cu alte sisteme de pe drone, aviatie etc

        • pai una e o tinta la altitudine alta e o tinta aflata sub linia de orizont ….. exista ceva parca cu unde care se reflecta de un anumit strat din atmosfera mai intai si dupa aia in tinta ….. apoi retur …..

          • OTH (Over-The-Horizon)/BTH (Beyond-The-Horizon) Radar cu reflexia semnalelor de ionosfera. AN/FPS-118 si AN/TPS-71 in US, Duga-2 si Duga-3 (ciocanitoarea ruseasca) la prietenii din Est, Nostradamus in Franta.

    • Pai daca folosesti solutia la o corveta pe care o trimiti sa patruleze in largul coastelor Somaliei este foarte potrivita, avind costuri mici de operare si eficienta mare din punct de vedere al ariei supravegheate. Oricum, nu este destinata operarii de pe nave autonome, asa cum este ACTUV.

      • Corect. Eu ma gandeam la situatia noastra, din Marea Neagra. Pentru misiuni de supraveghere, control trafic naval, interdictie, este mai mult decat ok.

        • Da, de acord. Nu parasiti tastaturile si ecranele. Urmeaza alte citeva articole importante pe aceeasi tema. 🙂

  3. Fain articol, felicitari!

  4. sa ne gandim si la TALONS asta …..echipat cu o camera video…si cu o altitudine destul de inalta ….si fiind un UAV are ca atare dimensiuni mai mici ceea ce se traduce si in rcs mai mic daca vrei sa il faci invizibil….o idee buna ….
    la MOCCA asta ideea e excelenta …pur si simplu pun un sonar activ legat de un submarin …..ca atare ascultarea sonarului activ de catre inamic nu face altceva decat sa ofere o pozitie gresita a submarinului care prin cateva metode isi poate apara sonarul…..

  5. Bun articol .

  6. The US Navy (USN) has awarded Lockheed Martin a five-year contract worth USD50 million to deliver up to 3,500 (!!!) Mk 39 Expendable Mobile Anti-submarine Warfare Training Targets (EMATT), small mobile targets that can be programmed to simulate the movements and sounds of diesel-electric submarines.

    http://www.janes.com/article/59966/lockheed-martin-explores-ematt-upgrades

  7. http://www.bizbrasov.ro/2016/04/18/iar-ghimbav-angajeaza-peste-20-de-persoane-pentru-ii-inlocui-pe-angajatii-care-se-pensioneaza/

    Se pare ca IAR Ghimbav face angajari, deoarece MAPN vrea sa repare si sa modernizeze flota de elicoptere IAR 330. Au deja contract semnat pe 3 ani de aici incolo. Se pare ca se mai misca ceva pana la urma in armata romana! Mai cu sila, cu de-a sila… 🙂 Noroc cu Putin!

  8. vad pe moise guran. super tare. ce spune, cristalizeaza tot ce simt eu-cred ca si altii- despre sanatate. super tare mesajul. fu un adevarat avertisment. daca o mai labaresc astia ne luam in bete. fulminant mesajul, clar si simplu. ministrul sanatatii incearca sa indulceasca situatia reala cu hexa dracu sa o ia.

  9. n-are legatura cu ce este in articol dar simtii nevoia sa scriu:)))

  10. OFF topic.
    Daca iese baiatu cu paru balai, commandant sef si dupa ultimile declaratii, se pare ca nu foarte multe tari vor beneficia de umbrela USA.
    polacii stiau ei ceva….”ce ai in mina nu e minciuna”…….din pacate iata caci iara Rominia e prinsa cu fustita jos la pomisor unde facea un pipilica mic….iar Ursul io poate trage fara nerusinare pina dimineata .

    • Din moment ce toata lumea fuge de acum de Trump mai ceva ca necuratul de tamiie, am dubii ca va iesi el.
      In plus, poate fi el comandant suprem la el acasa, dar tot are o Mare Adunare Nationala in fata careia raspunde. Nu e rege sau imparat pe mosie.

      • Alegerile astea imi aduc aminte de ILICI vs Vadim…
        Vadim fiind ala implicat in mineriadele din ’99 iar ILICI fata nevinovata de la tzara care nici usturoi nu a mancat nici gura nu-i mirosea de la mineriadele din ’99…

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *