Caricatore con piattaforma mobile militare. Piattaforma pedonale. Le "auto marziane" hanno un'elevata capacità di cross-country

I progettisti moderni stanno lavorando alla creazione di veicoli (compresi quelli da combattimento) con piattaforme pedonali. Due paesi stanno portando avanti importanti sviluppi: gli Stati Uniti e la Cina. Gli specialisti cinesi stanno lavorando alla creazione di un veicolo da combattimento di fanteria ambulante. Inoltre, questa vettura dovrà poter camminare in alta montagna. L’Himalaya potrebbe diventare un banco di prova per una macchina del genere.

Le "auto marziane" hanno un'elevata capacità di cross-country

"Da vicino, il treppiede mi sembrava ancora più strano; ovviamente era una macchina controllata. Una macchina dal movimento metallico, sonoro, con lunghi tentacoli flessibili e lucenti (uno di essi afferrava un giovane pino), che pendevano e tintinnavano , colpendo il corpo. Il treppiede, a quanto pare ", scelse la strada, e la copertura di rame in alto girò in diverse direzioni, somigliando a una testa. Attaccato al telaio dell'auto sul retro c'era un gigantesco intreccio di vimini di metallo bianco, simile ad un'enorme cesta da pesca; dalle giunture del mostro uscivano nuvole di fumo verde."

È così che lo scrittore inglese Herbert Wells ci ha descritto i veicoli da combattimento dei marziani atterrati sulla Terra, e ha concluso che per qualche motivo i marziani sul loro pianeta per qualche motivo non pensavano a una ruota! Se fosse vivo oggi, sarebbe più facile per lui rispondere alla domanda “perché non ci hanno pensato?”, dal momento che oggi sappiamo molto di più rispetto a più di 100 anni fa.

E i marziani di Wells avevano tentacoli flessibili, mentre noi umani abbiamo braccia e gambe. E i nostri arti sono adattati dalla natura stessa per eseguire movimenti circolari! Ecco perché l'uomo ha inventato una fionda per la mano e... una ruota per i piedi. Era naturale per i nostri antenati caricare un tronco e arrotolarlo, ebbene, poi pensarono di segarlo in dischi e di aumentarne le dimensioni. Così è nata l'antica ruota.

Ma presto divenne chiaro che, sebbene i veicoli su ruote possano essere molto veloci - come dimostra il record di velocità su terra di 1228 km/h stabilito da un'auto a reazione il 15 ottobre 1997 - la loro manovrabilità è molto limitata.

Bene, gambe e zampe ti permettono di muoverti con successo ovunque. Il ghepardo corre veloce e anche il camaleonte resiste parete verticale e anche sul soffitto! È chiaro che in realtà nessuno avrà probabilmente bisogno di una macchina del genere, ma... qualcos'altro è importante, vale a dire che i veicoli con propulsione ambulante attirano da tempo l'attenzione di scienziati e progettisti di tutto il mondo. Tali attrezzature, almeno in teoria, hanno una maggiore capacità di cross-country rispetto ai veicoli dotati di ruote o cingoli.

Il deambulatore è un progetto costoso

Tuttavia, nonostante le elevate prestazioni previste, i camminatori non sono ancora riusciti ad andare oltre i laboratori e i campi di prova. Cioè, sono usciti e l'agenzia americana DARPA ha persino mostrato a tutti un video in cui un mulo robot si muove attraverso la foresta con quattro zaini sulla schiena e segue costantemente una persona. Dopo essere caduto, un simile “mulo” è riuscito a rialzarsi, mentre un cingolato ribaltato non può farlo! Ma… le reali capacità di tale tecnologia, soprattutto se le valutiamo secondo il criterio del “rapporto costi-benefici”, sono molto più modeste.

Cioè, il “mulo” si è rivelato molto costoso e poco affidabile e, cosa altrettanto importante, gli zaini possono essere trasportati in altri modi. Tuttavia, gli scienziati non smettono di lavorare sulla tecnologia promettente con questo insolito dispositivo di propulsione.

Tra gli altri progetti, gli ingegneri cinesi hanno affrontato anche il tema dei camminatori. Dai Jingsun e alcuni dipendenti dell'Università di Tecnologia di Nanchino stanno studiando le capacità e le prospettive dei camminatori. Uno degli ambiti di ricerca è studiare la possibilità di creare un veicolo da combattimento basato su una piattaforma mobile.

I materiali pubblicati discutono sia la cinematica della macchina che gli algoritmi per il suo movimento, sebbene il suo prototipo finora esista solo sotto forma di disegni. Di conseguenza, lei aspetto, e questo è tutto caratteristiche di performance potrebbe cambiare in modo significativo. Ma oggi “esso” sembra una piattaforma a otto gambe che trasporta una torretta con un cannone automatico. Inoltre il veicolo è dotato di supporti per una maggiore stabilità durante lo sparo.

Con questa disposizione, è chiaro che il motore sarà nella parte posteriore dello scafo, la trasmissione sarà sui lati, il compartimento di combattimento sarà al centro e il compartimento di controllo, come un carro armato, sarà nella parte anteriore. . Ai lati sono installate delle “gambe” a forma di L, disposte in modo tale che la macchina possa sollevarle, portarle in avanti e abbassarle in superficie. Dato che le gambe sono otto, quattro delle otto toccheranno comunque il suolo, e questo ne aumenta la stabilità.

Bene, come si muoverà dipenderà dal computer di bordo, che controllerà il processo di movimento. Dopotutto, se l'operatore muove le "gambe", allora... rimarrà semplicemente impigliato in esse e la velocità della macchina sarà semplicemente quella di una lumaca!

Raffigurato nei disegni pubblicati macchina da combattimento ha un modulo di combattimento disabitato armato con un cannone automatico da 30 mm. Inoltre, oltre alle armi, deve essere dotato di una serie di attrezzature che consentiranno al suo operatore di osservare l'ambiente, tracciare e attaccare gli obiettivi rilevati.

Si presume che questo deambulatore avrà una lunghezza di circa 6 metri e una larghezza di circa 2 metri, il peso da combattimento è ancora sconosciuto. Se queste dimensioni vengono soddisfatte, il veicolo sarà trasportabile in aereo e potrà essere trasportato da aerei da trasporto militare ed elicotteri da trasporto pesante.

Inutile dire che questo sviluppo degli specialisti cinesi è di grande interesse dal punto di vista tecnico. Un'unità di propulsione ambulante, insolita per un veicolo militare, dovrebbe teoricamente fornire al veicolo un'elevata capacità di cross-country, sia su superfici vari tipi, e in condizioni di terreno diverso, cioè non solo in pianura, ma anche in montagna!

E qui è molto importante che si parli di montagna. In autostrada e anche solo su terreno pianeggiante, molto probabilmente un veicolo su ruote e cingolato si rivelerà più redditizio di uno a piedi. Ma in montagna il deambulatore può rivelarsi molto più promettente delle macchine tradizionali. E la Cina ha un territorio montuoso molto importante nell'Himalaya, quindi è comprensibile l'interesse per questo tipo di macchine specifiche per questa regione.

Sebbene nessuno neghi che la complessità di una macchina del genere sarà elevata, è improbabile che la sua affidabilità sia paragonabile a quella dello stesso meccanismo a ruota. Dopotutto, gli otto complessi ingranaggi che lo compongono, insieme a motori, sensori di inclinazione e giroscopi, saranno molto più complessi di qualsiasi unità di propulsione a otto ruote.

Inoltre, sarà necessario utilizzare uno speciale sistema di controllo elettronico, che dovrà valutare in modo indipendente sia la posizione dell'auto nello spazio sia la posizione di tutte le sue gambe di supporto, e quindi controllarne il funzionamento secondo i comandi del conducente e specificati algoritmi di movimento.

È vero, i diagrammi pubblicati mostrano che le unità complesse sono disponibili solo su parti superiori supporti gambe della macchina propulsiva. Le loro parti inferiori sono rese estremamente semplificate, proprio come le gambe del "mulo" DARPA. Ciò consente di semplificare la progettazione della macchina e del sistema di controllo, ma non può che peggiorarne la capacità di cross-country. Innanzitutto, ciò influenzerà la capacità di superare gli ostacoli, la cui altezza massima potrebbe diminuire. È anche necessario considerare a quale angolo questa macchina può funzionare senza timore di ribaltarsi.

Istituto scolastico municipale "Scuola secondaria Sorozhinskaya"

intitolato a Ilya Nalyotov"

N. 5 10 febbraio 2011 Rilasciato dal 2005
Alla vigilia del 23 febbraio, presso la scuola è stata organizzata un'attività creativa collettiva “Connazionali in servizio”. Durante la settimana, gli studenti hanno raccolto regali per i loro connazionali, diplomati della scuola Sorozhin in servizio nelle file delle Forze Armate della Federazione Russa. Le pareti della scuola sono decorate con una mappa sulla quale sono segnati con stelle i luoghi di servizio dei giovani. Attualmente, 3 laureati prestano servizio nell'esercito: Dmitry Petrov, Yuri Petropavlovsky e Dmitry Groshev. Ci congratuliamo con questi giovani per la Giornata dei difensori della patria!
Il dovere di un uomo, il dovere di un soldato -
Per servire la Patria,
Quindi tutti capiscono:
Hai fatto la scelta giusta!
Dopo l’inverno, la primavera arriverà velocemente.
Estate, autunno, ancora inverno -
E a casa! E ci sono parenti
Pazzo per il soldato!
C'è la famiglia, gli amici, il lavoro.
La casa più calda del mondo...
Non dimenticare altre foto
Incollalo nell'album della smobilitazione!
Dmitrij Petrov

Dopo la scuola, Dima ha studiato alla PU-55 a Kharovsk. Il 13 luglio 2010 è stato arruolato nelle fila delle forze armate russe. Presta servizio nella città di Pskov, nelle truppe aviotrasportate. Giurò fedeltà alla Patria il 17 luglio. All'inizio, come dice Dima, è stato difficile, ma le difficoltà non fanno altro che rafforzare il carattere di un uomo. Nell'esercito si fa molta attività fisica e meno tempo per dormire. Anche la calda estate ha apportato le sue modifiche: è molto difficile rimanere sulla piazza d'armi con un tempo simile per diverse ore. La parte in cui serve Dima è piuttosto ampia, ad esempio per arrivare alla mensa bisogna camminare per 1,5 km. I soldati andavano a pranzo e a cena in formazione e cantando, così il giovane cominciò a conoscere molti canti patriottici. Dima ha già effettuato diversi lanci con il paracadute. All'inizio, come dice il giovane, era spaventoso, ma l'importante era rimettersi in sesto e non confondersi. E poi è già interessante, ecco perché a Dima piace il paracadutismo. Con sei mesi di servizio alle spalle, Dima è ora nei campi per l'allenamento, dove rimarrà per 1,5-2 mesi. Sebbene il giovane sia abituato alla vita militare, ovviamente vuole tornare a casa, dalla sua famiglia, dai suoi cari e dai suoi amici.

Materiale fornito da Olga Sergeevna Petrova
Nella foto: il giuramento di Dima
Yuri

Petropavlovskij

Yura serve nel nord, nella regione di Murmansk. L'esercito mi ha accolto bene. Nella città di Pechenga, dove presta servizio il giovane, c'è un paesaggio molto bello, qui puoi vedere l'aurora boreale. La prima volta è stata un po' difficile: avevo le gambe sfinite, mi faceva male tutto, ma tutto è passato. I ragazzi nel dormitorio vengono tutti dalla regione di Vologda e vivono insieme. Truppe fucilieri motorizzate. La divisione è armata di molti strumenti moderni equipaggiamento militare, più recente lanciarazzi. Siamo stati ai poligoni di tiro molte volte, ci siamo davvero divertiti e, cosa più importante, è andata bene. Yura, insieme ai suoi colleghi, è anche impegnato nelle riparazioni preventive e nella preparazione dell'equipaggiamento militare per l'azione. Righe dalla lettera di Yura:

“Ragazzi, dovete prestare servizio nell'esercito: è una buona scuola di vita. Sono cresciuto, maturato, ho fatto nuove amicizie, ho imparato molto!”

Materiale preparato da Valentina Yuryevna Petropavlovskaya, Lyudmila Dobrynina

Dmitri Groshev

Dima si è diplomata a scuola nel 2004. Ha studiato presso l'Istituto minerario statale di San Pietroburgo intitolato a G.V. Plekhanov (università tecnica), facoltà - estrazione mineraria TVET-10. Il giovane è stato arruolato nell'esercito il 12 dicembre 2010. Presta servizio nella città di Olenegorsk, nella regione di Murmansk, il ramo dell'esercito è il Corpo dei Marines. Il servizio sta andando bene. Dima scrive lettere, ma chiama più spesso. Dima lavora in un posto pittoresco molto bello. C'è molta neve tutt'intorno, parte della quale è circondata da colline. Questo paesaggio evoca un sentimento di ammirazione per la natura locale. Dima parla anche della notte polare, che ora regna nel nord. C'è luce solo per 2 ore, all'ora di pranzo, ed è sempre buio. Il giovane serve solo altri 2 mesi. Ha prestato giuramento il 16 gennaio 2011.

Il materiale è stato preparato da Evgeny Chernyshov. Informazioni fornite da Lyubov Vyacheslavovna Grosheva

Orizzontalmente:
1. Grande collegamento di aerei. 3. Un soldato che combatte su un carro armato. 5. Questo annunciatore ha avuto l'onore di annunciare l'inizio e la fine del Grande
7. Una nave da guerra che distrugge navi da trasporto e mercantili.9. Un nome obsoleto per il proiettile.
11. Il grido dei soldati che corrono all'attacco.
13. Una struttura ampiamente utilizzata nella foresta o in prima linea, solitamente dove si trovava il comando durante la Grande Guerra Patriottica.
15. Marca della pistola.
17. Marchio di una popolare automobile sovietica in anni del dopoguerra
19. Tipo di truppe sbarcate sul territorio nemico.
21. Veicolo blindato cingolato.
23. Dall'equipaggiamento militare: piattaforma pedonale, caricatore.
25. Macchina volante con eliche.
26. Soprannome per i veicoli a reazione da combattimento durante la Grande Guerra Patriottica Guerra Patriottica.
27. Addestramento militare utilizzando questo metodo.
29. Grado cosacco. 31. Punto di tiro. 33. Ai vecchi tempi, una persona che veniva assunta o reclutata in servizio.
35. Tipo di sottomarino. 37. Un paracadutista salta da un aereo con lui.
39. Munizioni esplosive necessarie per distruggere persone e attrezzature nemiche mediante lancio manuale. 41. Come chiamano la gente gli stivali dei soldati?
42. Attacco inaspettato per il nemico.
43. Acrobazie di gruppo.
45. In quale mese il popolo russo celebra la vittoria sulla Germania nazista?
Verticalmente:
2. La mitragliatrice più popolare della Grande Guerra Patriottica?
3. Veicolo da combattimento pesante con torretta e cannone a bordo.
4. Mina sottomarina semovente.
6. La parte di un'arma da fuoco che poggia sulla spalla quando si spara.
8. Grado militare in Esercito russo.
10. In quale mese la Germania attaccò l'URSS?
12. Sparo simultaneo da più pistole.
14. Il blocco di questa città durò 900 giorni.
16. Il nome del sistema militare. 18. Uno dei più giovani gradi navali.
20. Una manovra acrobatica, quando le ali di un aereo oscillano durante il volo.
22. Tipo di truppe. 24. Tipo di aereo durante la Grande Guerra Patriottica.
25. Unità militare.
26. Un soldato che studia in una scuola militare. 28. Grado di soldato nel nostro esercito.
30. Chi provvede alla comunicazione con la sede centrale?
32. Grado militare.
34. Il soldato custodisce l'oggetto che gli è stato affidato, trovandosi dove?
36. Arma perforante all'estremità di un fucile o di una mitragliatrice.
37. Cosa impara a fare un soldato nei primi anni di servizio?
38. Disarma una mina o una bomba.
40. Nave da guerra: cacciatorpediniere.
42. Diametro della canna di un'arma da fuoco.
44. Grado di ufficiale su una nave ricoperto dal comandante della nave.

I nostri cari ragazzi, giovani,

insegnanti, padri e nonni!
Ci congratuliamo sinceramente con te per questa meravigliosa vacanza.
Oh, quanto è difficile essere uomo nel nostro secolo,
Essere il migliore, il vincitore, il muro,
Un amico affidabile, una persona dolce e sensibile,
Uno stratega tra pace e guerra.
Essere forte, ma... sottomesso, saggio, molto gentile,
Sii ricco e... non risparmiare soldi.
Essere magri, eleganti e... spensierati.
Sapere tutto, fare tutto ed essere in grado di fare tutto.
Ti auguriamo pazienza durante le tue vacanze
Nel risolvere i problemi della tua vita.
Ti auguro salute, amore e ispirazione.
Buona fortuna per i tuoi sforzi creativi e tutto il meglio!
^ La redazione del giornale vi ringrazia per aver preparato il numero

Lyubov Vyacheslavovna Grosheva, Valentina Yuryevna Petropavlovskaya, Olga Sergeevna Petrova. Grazie per aver fornito fotografie e storie sui tuoi figli.

^ Le seguenti persone hanno lavorato al giornale: O. Metropolskaya, L. Dobrynina, A. Snyatkova, E. Chernyshov, S. Okunev, A. Selezen, N. Bronnikova

Risposte:

Orizzontalmente:
1° squadrone; 3 cisterne; 5-levitano; 7-predone; 9 core; 11-evviva; 13-panchina; 15-makarov; 17 vittorie; 19-atterraggio; 21 spicchi; 23-odex; 25 elicotteri; 26.-Katyusha; 27-trapano; 29-esaulo; 31 punti; 33-recluta; 35-atomico; 37-paracadute; 39 granate; 41-kerzachi; 42-controffensiva; 43 diamanti; 45 maggio.
Verticalmente:
2-Kalashnikov; 3 serbatoi; 4 siluri; 6-testa; 8-sergente; 10 giugno; 12 tiro al volo; 14-Leningrado; 16 gradi; 18 marinai; 20 campane; 22-artiglieria; 24 bombardieri; 25 plotoni; 26 cadetti; 28 classificati; 30 segnalatori; 32 ufficiali; 34 guardie; 36 baionetta; 37 bendaggi per i piedi; 38 genieri; 40 cacciatorpediniere; calibro 42; 44 cap.

Piattaforme ambulanti bipedi. Dedicato a Perelman. (versione del 25 aprile 2010) Parte 1. Stabilità delle piattaforme ambulanti bipedi.Modelli di telaio per piattaforme ambulanti. Sia presente una forza F e un punto di applicazione C al modello di piattaforma mobile. La forza minima necessaria sarà considerata tale che, applicata al punto C, provochi un ribaltamento e, se il punto di applicazione cambia arbitrariamente, il ribaltamento sarà impossibile. Il compito è determinare la stima inferiore della forza o della quantità di moto che porterà al ribaltamento della piattaforma. Per impostazione predefinita, si presuppone che la piattaforma mobile debba essere stabile durante la corsa, la camminata e la posizione eretta per tutti i tipi di superficie previsti su cui ci si deve muovere (di seguito denominata superficie sottostante). Modelli di piattaforma. Consideriamo 3 modelli di piattaforme pedonali e il problema della loro stabilità sotto l'influenza della forza di ribaltamento. Tutti e tre i modelli hanno una serie di proprietà comuni: altezza, peso, forma del piede, altezza del corpo, gamba lunga, numero di articolazioni, posizione del baricentro. Modello Femina. Quando avanza, grazie al lavoro dell'articolazione dell'anca sviluppata, posiziona le gambe una dopo l'altra, in linea retta. La proiezione del centro di massa si muove rigorosamente lungo la stessa linea. Allo stesso tempo, il movimento in avanti è caratterizzato da un'ottima scorrevolezza, praticamente senza saliscendi e senza vibrazioni laterali. Modello Mas. Quando si sposta in avanti, a causa del lavoro dell'articolazione dell'anca sviluppata, posiziona le gambe su entrambi i lati della linea condizionale su cui è proiettato il centro di massa. In questo caso la proiezione del baricentro passa lungo i bordi interni dei piedi e rappresenta anch'essa una linea retta. Quando si procede in avanti, aspettarsi leggere vibrazioni su e giù e piccole vibrazioni laterali. Modello deforme. A causa di un'articolazione dell'anca sottosviluppata, la mobilità è limitata. In questa articolazione sono possibili solo movimenti in avanti e all'indietro, senza possibilità di rotazione. Quando si avanza, si verificano fluttuazioni significative dovute al fatto che il centro di massa non si muove in linea retta, ma lungo una complessa curva tridimensionale, la cui proiezione sulla superficie sottostante forma una sinusoide. Ha due varianti, Deformis-1 e Deformis-2, che differiscono nella struttura dell'articolazione della caviglia. Deformis-1 ha sia il collo del piede (la capacità di inclinare il piede indietro e in avanti) che l'oscillazione laterale (la capacità di inclinare il piede a sinistra e a destra). Deformis-2 ha solo portanza. L'impatto dello shock. Consideriamo l'effetto di una spinta laterale sull'area sopra l'articolazione dell'anca su un modello che cammina. Questo requisito può essere formulato come segue: il modello deve essere stabile stando in piedi su una gamba. Esistono due direzioni di spinta: verso l'esterno e verso l'interno, determinate dalla direzione dal piede al centro della piattaforma. Quando si spinge verso l’esterno, per ribaltarsi è sufficiente spostare la proiezione del baricentro della piattaforma oltre i limiti della zona di appoggio (piede). Quando spingi verso l'interno, molto dipende dalla velocità con cui puoi mettere il piede per creare ulteriore supporto. Modello Femina, per puntare verso l'esterno è necessario inclinarlo in modo che la proiezione del baricentro passi la metà della larghezza del piede. Quando si spinge verso l'interno, almeno un piede e mezzo di larghezza. Ciò è dovuto al fatto che un'eccellente mobilità articolare consente di posizionare la gamba in modo ottimale. Modello Mas, per puntare verso l'esterno, è necessario inclinarlo in modo che la proiezione del baricentro passi la larghezza del piede. Quando spingi verso l'interno, almeno la larghezza del tuo piede. Questo è inferiore al modello Femina perché posizione iniziale la proiezione del baricentro non era al centro del piede, ma sul bordo. Pertanto, il modello Mas è quasi altrettanto resistente agli urti esterni e interni. Il modello Deformis, per inclinarsi verso l'esterno, deve essere inclinato in modo che la proiezione del baricentro si estenda da mezzo piede a un piede di larghezza. Ciò si basa sul fatto che l'asse di rotazione della caviglia può trovarsi sia al centro del piede che sul bordo. In caso di ribaltamento verso l'interno, le limitazioni della mobilità dell'articolazione dell'anca non consentono di sostituire rapidamente la gamba in caso di spinta. Ciò porta al fatto che la stabilità dell'intera piattaforma è determinata dalla lunghezza del percorso di proiezione del centro di massa entro i limiti del supporto già in superficie - il resto della larghezza del piede. L'installazione dell'asse sul bordo, pur essendo vantaggiosa dal punto di vista dell'efficienza del movimento, provoca frequenti cadute della piattaforma. Pertanto, impostare l'asse di rotazione al centro del piede è una scelta intelligente. Spingere il dettaglio. Lasciamo che la spinta arrivi ad un certo punto C sulla superficie laterale del corpo, con alcuni angoli rispetto alla verticale e all'orizzontale. In questo caso, il modello ha già il proprio vettore velocità V. Il modello si ribalterà su un lato e ruoterà attorno ad un asse verticale passante per il centro di massa. Ogni movimento sarà contrastato dall'attrito. Quando si effettuano i calcoli, non bisogna dimenticare che ogni componente della forza (o dell'impulso) agisce sulla propria leva. Per ignorare la forza di attrito durante il ribaltamento, è necessario selezionare gli angoli di applicazione della forza come segue. Descriviamo un parallelepipedo attorno alla piattaforma in modo che la sua altezza, larghezza e spessore coincidano con l'altezza, la larghezza e lo spessore della piattaforma pedonale. Viene disegnato un segmento dall'esterno del piede al bordo della costola superiore sul lato opposto della piattaforma. Produrremo la spinta che ribalta la piattaforma perpendicolare ad essa. In prima approssimazione, tale applicazione del vettore consentirà di scomporre le forze di ribaltamento e rotazione agenti sulla piattaforma. Consideriamo il comportamento delle piattaforme sotto l'influenza di una forza rotante. Indipendentemente dal tipo di pedana, durante la spinta viene mantenuto il contatto del piede con la superficie su cui si muove la pedana (la superficie sottostante). Supponiamo che gli attuatori delle gambe fissino costantemente in modo sicuro la posizione del piede, impedendo alla piattaforma di ruotare liberamente in corrispondenza della caviglia. Se la forza di attrito non è sufficiente a impedire la svolta, allora, data la buona aderenza con la superficie sottostante, è possibile contrastare la svolta con forza nella caviglia. Va ricordato che la velocità della piattaforma V e la velocità che la piattaforma acquisirà sotto l'influenza della forza sono quantità vettoriali. E la loro somma del modulo sarà inferiore alla somma dei moduli della velocità. Pertanto, con una spinta moderata, muscoli sufficientemente potenti e una mobilità sufficiente nell'articolazione dell'anca per consentire l'appoggio della gamba, la velocità della piattaforma a V ha un effetto stabilizzante(!) sulle piattaforme Femina e Mas. Stabilizzazione tramite giroscopio. Supponiamo che un giroscopio sia installato su una piattaforma mobile, che può essere accelerata e decelerata per impartire un certo momento angolare alla piattaforma. Un giroscopio di questo tipo su una piattaforma pedonale è necessario per una serie di motivi. 1. Se la gamba della piattaforma non ha raggiunto la posizione richiesta e la verticale effettiva non coincide con quella richiesta per garantire un passo sicuro. 2. In caso di forti ed inaspettate raffiche di vento. 3. La superficie morbida sottostante potrebbe deformarsi sotto il piede durante un passo, causando la deflessione della piattaforma e il blocco in una posizione instabile. 4. Altri disturbi. Pertanto, nei calcoli è necessario tenere conto sia della presenza di un giroscopio sia dell'energia da esso dissipata. Ma non fare affidamento esclusivamente sul giroscopio. Il motivo di ciò verrà illustrato nella seconda parte. Calcolo utilizzando un esempio. Diamo un'occhiata all'esempio di una piattaforma bipede di BattleTech. A giudicare dalla descrizione, sul telaio Deformis-2 vengono create molte piattaforme pedonali. Ad esempio, la piattaforma UrbanMech (come illustrata in TRO3025). Un telaio simile della piattaforma MadCat (http://s59.radikal.ru/i166/1003/20/57eb1c096c52.jpg) è del tipo Deformis-1. Allo stesso tempo, nello stesso TRO3025 c'è un modello Spider che, a giudicare dall'immagine, ha un'articolazione dell'anca molto mobile. Calcoliamo la piattaforma UrbanMech. Facciamo affidamento sui seguenti parametri: - altezza 7 m - larghezza 3,5 m - lunghezza del piede 2 m - larghezza del piede 1 m - altezza del punto di applicazione della forza - 5 m - massa 30 t - il baricentro si trova nel centro geometrico del parallelepipedo descritto. - la velocità di avanzamento viene ignorata. - la rotazione avviene al centro del piede. Impulso di ribaltamento in funzione della massa e delle dimensioni. L'impulso di ribaltamento laterale viene calcolato attraverso il lavoro. OB= sqrt(1^2+7^2)=7,07 m OM=OB/2= 3,53 m h=3,5 m delta h = 3,5*10^-2 m E=mgh E= m*v*v/2 m= 3*10^4 kg g=9,8 m/(sec*sec) h= 3,5*10^-2 m E = 30,000*9,8*0,035 kg*m *m/(sec*sec) E = 10290 kg*m* m/(sec*sec) v= 8,28*10^-1 m/sec m*v=24847 kg*m/sec L'impulso di svolta è più difficile da calcolare. Fissiamo ciò che è noto: l'angolo tra i vettori dell'impulso si trova dal triangolo OBP. alfa = Arcoseno(1/7,07); alfa = 8,13 gradi. La forza iniziale viene scomposta in due, che sono proporzionali alla lunghezza delle leve. Troviamo le leve in questo modo: OB = 7,07 Prendiamo la lunghezza della seconda leva come metà della larghezza - 3,5 / 2 m F1 / 7,07 = F2 / 1,75. dove F1 è la forza che fa girare la piattaforma su un lato. F2 è la forza che ruota attorno all'asse verticale. A differenza della forza di rotazione, la forza che fa girare la piattaforma attorno al proprio asse deve superare la forza di attrito. La componente di forza richiesta nel punto C può essere ricavata dalle seguenti considerazioni: F2=(F4+F3) F4 - forza pari alla forza di attrito durante la rotazione attorno al centro di massa con segno opposto, F3 - resto. Quindi F4 è la forza che non compie lavoro. F1/7,07=(F4+F3)/1,75. dove F1 è la forza che fa girare la piattaforma su un lato. F4 si trova dalla forza di pressione pari in grandezza al peso della piattaforma e al coefficiente di attrito. Poiché non disponiamo di dati sul coefficiente di attrito radente, possiamo supporre che non sia migliore dello scorrimento del metallo sul metallo - 0,2, ma non peggiore della gomma sulla ghiaia - 0,5. Un calcolo valido deve tenere conto della distruzione della superficie sottostante, della formazione di una buca e del brusco aumento della forza di attrito (!). Per ora ci limiteremo al valore sottostimato di 0,2. F4=3*10^4*2*10^-1 kg*m/(sec*sec) =6.000 kg*m/(sec*sec) La forza può essere trovata dalla formula: E=A=F*D , dove D è il percorso percorso dal corpo sotto l'influenza della forza. Poiché il percorso D non è rettilineo e la forza viene applicata all'interno punti diversi diverso, allora si terrà conto: della traiettoria raddrizzata e della proiezione della forza sul piano orizzontale. Il percorso è 1,75 m La componente spostamento della forza sarà pari a Fpr = F*cos(alfa). F1=10290 kg*m*m/(sec*sec)/1,75 m = 5880 kg*m/(sec*sec) 5880/7,07=(6.000+ F3)/1,75 Da cui F3 = -4544< 0 (!!) Получается, что сила трения съедает всю дополнительную силу, а значит и работу. Из чего следует, что эту компоненту импульса можно игнорировать. Итого, фиксируется значение опрокидывающего импульса в 22980 кг*м/сек. Усложнение модели, ведение в расчет атмосферы. Предыдущее значение получено для прямоугольной платформы в вакууме. Действительно, в расчетах нигде не фигурируют: ни длинна ступни, ни парусность платформы. Вначале добавим ветер. Пусть платформа рассчитана на уверенное передвижение при скоростях ветра до 20 м/сек. Начнем с того предположения, что шагающая платформа обеспечивает максимальную парусность. Это достигается поворотом верхней части платформы перпендикулярно к потоку воздуха. Согласно (http://rosinmn.ru/vetro/teorija_parusa/teorija_parusa.htm) сила паруса равна: Fp=1/2*c*roh*S*v^2, где с - безразмерный коэффициент парусности, roh - плотность воздуха, S - площадь паруса, v - скорость ветра. Поскольку будем считать, что платформа совершила поворот корпуса, то площадь равна произведению высоты на ширину(!) и на коэффициент заполнения. S = 7*3,5*1/2=12,25. Roh = 1,22 кг/м*м*м. Коэффициент парусности равен 1,33 для больших парусов и 1,13 для маленьких. Будем считать, что силуэт платформы состоит из набора маленьких парусов. Fp=1/2*1,13*1,22*12,25*20*20 кг*м/(сек*сек) = 3377,57 кг*м/(сек*сек) Эта сила действует во время всего опрокидывания, во время прохождения центром масс всего пути в 1/2 ширину стопы. Это составит работу А=1688,785 кг*м*м /(сек*сек). Ее нужно вычесть из работы, которую ранее расходовали на опрокидывание платформы. Перерасчет даст Е=(10290-1689) кг*м*м /(сек*сек). Из чего v = 7,57^-1 м/с; m*v= 22716 кг*м /сек. В действительности нужно получить иное значение импульса. В верхней точке траектории сила, с которой платформа сопротивляется переворачиванию стремится к нулю, а сила ветра остается неизменной. Это приводит к гарантированному переворачиванию. Для правильного расчета нужно найти угол, при котором сила ветра сравняется с силой, с которой платформа сопротивляется переворачиванию. Поскольку сила сопротивления действует по дуге, имеет переменный модуль, то ее можно найти как: Fсопр = Fверт * sin (alpha), где alpha - угол отклонения от вертикали, Fверт - сила которая нужна для подъема платформы на высоту в 3,5*10 ^-2 м. Fверт = 3*10^4*9,8 кг*м/(сек*сек). Alpha = Arcsin(3*10^4*9,8 / 3377,57) = Arcsin(1,15*10^-4) = 0,66 градуса. Теперь путь, который не нужно проходить получается умножением проекции всего пути на полученный синус. А высота подъема исчисляется как разность старой высоты и новой, умноженной на косинус. delta h = ((7,07*cos(0,66) - 7)/2) = 3,47*10^-2 E = 3*10^4*9,8*3,47*10^-2 - 1689+1689*sin(0,66) = 10202-1689+19 = 8532. Из чего v = 7,54^-1 м/с; m*v= 22620 кг*м /сек. Усложнение модели, угол отклонения от вертикали. Дальнейшее усложнение зависит от группы факторов, которые имеют natura diversa , ma portano ad un effetto simile. La qualità della superficie sottostante, il rilievo e l'abilità del pilota determinano la precisione con cui la piattaforma arriva al piede e, di conseguenza, quanto l'asse passante per il baricentro e il centro del piede si discosta dalla verticale . Maggiore è la velocità della piattaforma, maggiore sarà la deviazione prevista dalla verticale. Maggiore è la deviazione media, minore è l'impulso medio necessario per ribaltare la piattaforma. Una valutazione accurata di questi parametri richiede complessi esperimenti sul campo o la costruzione di un modello completo della piattaforma e dell'ambiente. Una stima approssimativa ottenuta dopo un paio di minuti di cammino per la stanza con un filo a piombo ha dato un valore medio, ad occhio, pari a 4 gradi. Verrà considerato compreso il valore di 0,66 gradi ottenuto per il vento. Viene utilizzato un calcolo simile al calcolo della correzione per il vento. delta h = ((7,07*cos(4) - 7)/2) = 2,63*10^-2 E = 3*10^4*9,8*2,62*10^-2 - 1689 + 1689*sin(4) = 6161. Da cui v = 6,4^-1 m/s; m*v= 19200 kg*m/sec. Parte 2. Giroscopi su piattaforme pedonali. Effettueremo un'analisi qualitativa della struttura e del design del giroscopio, nonché dei metodi della sua applicazione. Lascia che ci sia un giroscopio con almeno 3 volani. Supponiamo che ci siano solo 3 volani, quindi se una spinta in una direzione viene contrastata frenando il giroscopio, una spinta nell'altra dovrebbe essere contrastata accelerando il giroscopio. Come per il vino, dai calcoli della prima parte, il tempo di accelerazione è di circa 0,5 secondi. Non lasciamoci limitare dalla potenza motrice che accelera il giroscopio. Allora nel caso suddetto è necessario raddoppiare il valore del momento angolare, che, a massa costante del volano, richiederà di quadruplicare l'energia immagazzinata. O un aumento triplicato della potenza motrice. Se mantieni il volano a riposo e lo acceleri solo al momento dell'impatto, sembra molto più redditizio dal punto di vista della massa motrice. Se ci sono restrizioni sulla potenza motrice, ha senso dividere il volano in 2 parti, ruotando sullo stesso asse in direzioni opposte. Naturalmente ciò richiederà un aumento della riserva energetica a parità di momento angolare. Ma il tempo di accelerazione non sarà più di 0,5 secondi, ma di una pausa pari almeno al tempo di funzionamento del caricatore automatico. Per impostazione predefinita, considereremo questo valore pari a 10 secondi. Riducendo della metà la massa del volano e aumentando il tempo di 20 volte sarà possibile ridurre la potenza motrice di 10 volte. Questo approccio richiede un dispositivo separato per immagazzinare e utilizzare l'energia termica. Supponiamo che ci sia una trasmissione efficiente, questo eviterà la necessità di installare 3 azionamenti indipendenti, uno su ciascun asse. Comunque sia, ci sono ancora una serie di dipendenze tra le proprietà del giroscopio. Se possibile, il volano dovrebbe essere posizionato sullo stesso asse del centro di massa. Questo posizionamento ti consente di scegliere una piattaforma pedonale valore minimo momento d'impulso. Pertanto, per un posizionamento ottimale, è necessario installare i volani come segue: - un volano che oscilla attorno ad un asse verticale viene sollevato o abbassato rispetto al baricentro, - un volano che oscilla avanti e indietro - si sposta a destra o a sinistra, - un volano che oscilla a destra e a sinistra - rimane nel centro di massa Questa disposizione si adatta bene al busto della piattaforma pedonale. Tra le componenti del momento d'inerzia del volano e le componenti strutturali del giroscopio si osservano le seguenti relazioni: - l'area del corpo del giroscopio è proporzionale al quadrato del raggio del volano, - l'area del L'alloggiamento pressurizzato del volano è direttamente proporzionale al quadrato del raggio del volano. - peso della trasmissione o Sistema di frenaggio inversamente proporzionale alla massa e al quadrato del raggio del volano (resa in energia utilizzata). - la massa di un giunto cardanico a due assi o di un dispositivo simile è direttamente proporzionale alla massa e al raggio del volano. I momenti di inerzia della piattaforma e del volano possono essere rilevati utilizzando le seguenti formule. Volano a forma di cilindro cavo: I=m*r*r. Volano a forma di cilindro pieno: I=1/2*m*r*r. Calcoliamo il momento d'inerzia dell'intera piattaforma come per un parallelepipedo I= 1/12*m*(l^2+ k^2). I valori l e k sono presi ogni volta da proiezioni diverse. Calcoliamo i valori utilizzando come esempio la stessa piattaforma UrbanMech. - altezza 7 m - larghezza 3,5 m - lunghezza del piede 2 m - larghezza del piede 1 m - altezza del punto di applicazione della forza - 5 m - massa 30 t - il baricentro si trova nel centro geometrico del parallelepipedo descritto. - esiste un giroscopio a tre assi con una massa totale di 1 tonnellata. Utilizzando la disposizione del giroscopio, possiamo dire che metà della larghezza del volano (destra-sinistra) e della larghezza del volano (avanti-indietro) occupano metà della larghezza della piattaforma. Prendendo 25 cm da ogni lato dell'armatura, del telaio portante e del corpo del giroscopio, troviamo che il diametro del volano è 3/2/ (1,5) = 1 m. Il raggio è 0,5 m. Con una densità di circa 16 t/m .cubo puoi ottenere un volano sotto forma di un cilindro cavo basso. Questa configurazione è molto più preferibile in termini di consumo di massa rispetto a un cilindro solido. Calcoleremo i momenti d'inerzia dell'intera piattaforma come per un parallelepipedo del peso di 30 tonnellate I1= 1/12*m*(l^2+ k^2) = 1/12*30000*(3.5*3.5+7* 7) = 153125 kg*m*m. I2= 1/12*m*(l^2+ k^2) = 1/12*30000*(3,5*3,5+2*2) = 40625 kg*m*m. I3= 1/12*m*(l^2+ k^2) = 1/12*30000*(2*2+7*7) = 132500 kg*m*m. Il terzo volano, quello che ruota attorno ad un asse verticale, serve quando la piattaforma è già caduta per aiutarsi a rialzarsi. Di conseguenza, dividiamo la massa dei volani in base al rapporto dei momenti di inerzia tra i volani. 1 = 61,25 X +53 X +16,25 X. X = 2/261. La cosa più interessante è il volano avanti-indietro. La sua massa può essere determinata come 4,06*10^-1 massa di tutti i volani. Lasciamo che ci sia un azionamento che sviluppi abbastanza potenza in modo che sia possibile fare a meno di un sistema di rimozione del calore e di frenatura. Lascia che la massa delle sospensioni, degli alloggiamenti, della trasmissione e di tutto il resto sia di 400 kg. Questo valore sembra possibile, a condizione che si utilizzino leghe di titanio, superconduttori ad alta temperatura e altre delizie ultra-high-tech. Quindi il momento d'inerzia del volano sarà: I=m*r*r, m=243 kg. r=0,5 kg. I=60,9 kg*m*m. Allo stesso tempo, I3 = 132500 kg*m*m. A parità di momento angolare, ciò darà un rapporto tra velocità angolari compreso tra 1 e 2176. Supponiamo che la stabilizzazione richieda un'energia pari a 6161 J. La velocità angolare della piattaforma sarà: 3,05*10^-1 radiante/sec. La velocità angolare del volano sarà 663,68 radianti/sec. L'energia al volano sarà di 13,41 MJ! Per confronto: - in termini di alumotol 2,57 kg. - per BT si definisce un'unità convenzionale di energia pari a 100 MJ/15 = 6,66 MJ, quindi l'energia sul volano sarà di 2 unità di questo tipo. In un calcolo realistico occorre tenere conto che: - l'impulso di spinta può arrivare nella posizione della piattaforma con uno scostamento superiore alla media, subito dopo che l'impulso di sparo viene spento dal volano, il che richiederà energie ancora più elevate , fino a 8 unità convenzionali, - in realtà anche i superconduttori non salveranno la situazione, penso che la massa sia troppo elevata. Per fare un confronto, un superconduttore da 36,5 MW della American Superconductor pesa 69 tonnellate. Si possa supporre che i futuri superconduttori consentiranno di ridurre il peso di un'installazione simile di altre 5 volte. Questa ipotesi si basa sul fatto che una tipica installazione moderna di tale potenza pesa più di 200 tonnellate, lascia che sia possibile immagazzinare calore nella struttura del giroscopio e rimuoverlo tramite un dispositivo indipendente separato. Supponiamo che venga utilizzato il metodo della frenata anziché il metodo dell'accelerazione. Quindi la massa della propulsione sarà 69 * 0,1 * 0,2 tonnellate = 1,38 tonnellate, che è molto più dell'intera massa della struttura (1 tonnellata). Un'adeguata compensazione degli shock provenienti da forze esterne mediante il lavoro del volano non è realistica. Parte 3. Tiro da piattaforme pedonali a due gambe Come si può vedere dai calcoli effettuati nella prima parte, il valore dell'impulso di ribaltamento è molto grande. (Per confronto: l'impulso di un proiettile da un cannone 2a26 è pari a 18 * 905 = 16290 kg * m / sec.) Allo stesso tempo, se consentiamo la compensazione del rinculo solo con l'aiuto della stabilità, allora una stretta coincidenza in il tempo tra un tiro dalla piattaforma e un colpo sulla piattaforma provocherà una caduta e gravi danni, anche senza sfondare l'armatura. Calcoliamo come posizionare la pistola sulla piattaforma con uno slancio significativo, ma senza perdita di stabilità. Lascia che ci sia un dispositivo di rinculo che dissipa la massima quantità di calore, consumando l'energia di rinculo per questo. Oppure immagazzinano questa energia sotto forma di elettricità, utilizzando ancora una volta l'energia di rinculo. A = F*D = E, dove F è la forza di attrito (o il suo analogo), D è la lunghezza del percorso di rollback. Di solito è possibile mostrare la dipendenza della forza di attrito dalla velocità di movimento del divaricatore. Inoltre, minore è la velocità, minore è la forza di attrito, con un coefficiente di attrito costante. Assumeremo che esista un tale dispositivo di rinculo che consenta di creare la stessa forza di attrito con una diminuzione (! ) velocità della parte mobile. Per evitare che la piattaforma inizi a ribaltarsi, la forza di attrito deve essere inferiore alla forza con cui la piattaforma resiste al ribaltamento. L'angolo tra l'orizzontale e la forza è uguale all'angolo ottenuto in precedenza, nel Cap1, quando è stato determinato l'angolo di lancio ottimale. È pari a 8,1 gradi. La forza applicata percorre un angolo compreso tra 8,1 e 0 gradi. Pertanto da 8.1 è necessario sottrarre l'angolo medio di deviazione dalla verticale, pari a 4 gradi. Fcont = Fvert * sin (alfa), dove alfa è l'angolo risultante. Inversione = 3*10^4*9,8 kg*m/(sec*sec). alfa = 4,1 gradi. Fresistenza = 21021 kg*m/(sec*sec). Da esso è necessario sottrarre la forza del vento prevista dal Ch1. Vento = 3377,57 kg*m/(sec*sec). Il risultato sarà il seguente: Fres = 17643 kg*m/(sec*sec). L'azione di questa forza non consuma in alcun modo il margine di stabilità della piattaforma. Inoltre, supporremo che il trasferimento del peso da una gamba all'altra venga effettuato in modo tale da non aumentare l'angolo di deflessione. Quindi possiamo supporre che la forza di resistenza al ribaltamento non diminuisca. I moderni cannoni per carri armati hanno una lunghezza di rinculo di circa 30-40 cm, supponiamo che ci sia un cannone su una piattaforma pedonale con una corsa di rinculo di 1,5 metri e una certa massa della parte di rinculo. Nella prima opzione, 1 metro viene utilizzato per il rollback con attrito, i restanti 0,5 metri vengono utilizzati per garantire il normale rollback e rollup. (Come è noto, i dispositivi di rinculo convenzionali sono progettati principalmente per ridurre la forza e la potenza del rinculo.) Quindi A = F*D = E, E= 17643 kg*m*m / (sec*sec). Se il peso della parte laminata è di 2 tonnellate, da cui v1 = 4,2 m/s; m1*v1= 8400 kg*m/sec. Se il peso della parte laminata è di 4 tonnellate, allora v2 = 2,97 m/s; m2*v2= 11880 kg*m/sec. Infine, se il peso del laminato è pari a 8 tonnellate, v3 = 2,1 m/s; m3*v3= 16800 kg*m/sec. Il maggior peso della parte laminata solleva notevoli dubbi. È necessario un rollback separato di 0,5 metri per garantire che la forza che agisce sulla piattaforma durante un tiro non porti alla distruzione. Ciò consentirà anche di sommare all'impulso estinto dall'attrito, parte o tutto l'impulso compensato dalla stabilità della piattaforma. Sfortunatamente, questo metodo aumenta il rischio che la piattaforma cada quando viene colpita. Ciò a sua volta aumenta la probabilità di gravi riparazioni al telaio e a tutte le apparecchiature sporgenti, anche senza penetrazione dell'armatura. La seconda opzione presuppone che tutti gli 1,5 metri vengano utilizzati per rotolare indietro con attrito. Se il peso della parte laminata è 8 tonnellate, allora E = 3/2*17643 kg*m*m /(sec*sec), v4 = 2,57 m/s; m3*v4= 20560 kg*m/sec. Confrontando questo con il valore di 19200 kg*m/sec, troviamo che questa coppia di numeri è molto simile alla verità. Con una tale combinazione di fattori, sarà possibile ribaltare la piattaforma solo se viene colpita da un'arma con le massime caratteristiche da breve distanza. Altrimenti, l'attrito con l'aria ridurrà la velocità del proiettile, e quindi la quantità di moto. La velocità massima di fuoco è determinata dalla frequenza dei passi. Per piantare con sicurezza il piede, devi fare due passi. Supponendo che la piattaforma possa eseguire 2 passi al secondo, l'intervallo minimo tra i salvo sarà di 1 secondo. Questo periodo è molto inferiore al tempo di funzionamento dei moderni caricatori automatici. Di conseguenza, la prestazione di tiro della piattaforma mobile sarà determinata dal caricatore automatico. Le armi BT sono divise in classi. Il più pesante (AS/20) dovrebbe avere una velocità del proiettile di circa 300-400 m/sec, in base alla portata effettiva su un bersaglio del tipo a piattaforma mobile. Scegliendo l'opzione con un impulso di 20560 kg*m/sec. e velocità 400 m/sec. otteniamo una massa del proiettile di 51,4 kg. L'impulso dei gas in polvere viene ignorato; supponiamo che sia completamente spento dal freno di bocca.

La “cortina di ferro” tra Est e Ovest è crollata, ma di conseguenza il ritmo di sviluppo della tecnologia militare non solo non è cambiato, ma è addirittura accelerato. Quali saranno le armi di domani? Il lettore troverà la risposta a questa domanda nel libro proposto, che contiene informazioni sugli esempi più interessanti di equipaggiamento militare sperimentale e sui progetti che verranno implementati nel prossimo secolo. Il lettore russo potrà conoscere molti fatti per la prima volta!

Artisti

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Così viene descritto il campo di battaglia del prossimo futuro in uno dei libri futuristici: “... i segnali radio dei satelliti di comunicazione avvertivano il comandante dell'imminente attacco nemico. Lo ha confermato una rete di sensori sismici installati a diversi metri di profondità. Registrando le vibrazioni del terreno, i sensori inviano informazioni tramite segnali codificati al computer della sede centrale. Quest'ultimo ora sa con precisione dove si trovano i carri armati e l'artiglieria nemici. I sensori filtrano rapidamente i segnali acustici ricevuti da oggetti militari di diverse masse e, in base allo spettro di vibrazione, distinguono i pezzi di artiglieria dai veicoli corazzati. Dopo aver stabilito la posizione del nemico, il computer del quartier generale decide di lanciare un contrattacco sul fianco... Davanti agli attaccanti, il campo è minato e c'è solo uno stretto corridoio. Tuttavia, il computer si è rivelato più astuto: determina con una precisione di millesimi di secondo quale delle mine dovrebbe esplodere. Ma questo non basta: le miniere saltatrici in miniatura bloccavano la via di ritirata alle spalle del nemico. Dopo essere saltate fuori, queste mine iniziano a muoversi a zigzag, esplodendo solo quando riconoscono, dalla massa del metallo, di aver colpito un carro armato o un pezzo di artiglieria. Contemporaneamente uno sciame di piccoli aerei kamikaze scende sul bersaglio. Prima di colpire, inviano al computer del quartier generale una nuova informazione sullo stato delle cose sul campo di battaglia... Coloro che riusciranno a sopravvivere in questo inferno dovranno fare i conti con i soldati robot. Ognuno di loro, “percependo”, ad esempio, l'avvicinarsi di un carro armato, inizia a crescere come un fungo e apre i suoi “occhi”, cercando di trovarlo. Se il bersaglio non appare entro un raggio di cento metri, il robot si dirige verso di esso e attacca con uno dei minuscoli missili di cui è armato...”

Gli esperti vedono il futuro della robotica militare principalmente nella creazione di veicoli da combattimento in grado di agire autonomamente e anche di “pensare” in modo indipendente.

Tra i primi progetti in quest'area c'è il programma per creare un veicolo autonomo dell'esercito (AATS). Il nuovo veicolo da combattimento ricorda i modelli dei film di fantascienza: otto piccole ruote, un'alta carrozzeria corazzata senza fessure o finestre, una telecamera nascosta incassata nel metallo. Questo vero laboratorio informatico è progettato per testare metodi per il controllo computerizzato autonomo delle risorse di combattimento terrestre. Gli ultimi modelli AATS utilizzano già diverse telecamere, un localizzatore ad ultrasuoni e laser a più lunghezze d'onda per l'orientamento, i cui dati vengono raccolti in una "immagine" chiara non solo di ciò che si trova lungo il percorso, ma anche attorno al robot. Il dispositivo deve ancora essere insegnato a distinguere le ombre dagli ostacoli reali, perché per una telecamera controllata dal computer l'ombra di un albero è molto simile a un albero caduto.

È interessante considerare l'approccio delle aziende partecipanti al progetto alla creazione del PBX e le difficoltà che hanno incontrato. Il movimento della centrale telefonica automatica a otto ruote, di cui si è parlato sopra, è controllato utilizzando computer di bordo che elaborano i segnali provenienti da vari mezzi percezione visiva e utilizzo mappa topografica, nonché una base di conoscenze con dati sulle tattiche di movimento e algoritmi per trarre conclusioni sulla situazione attuale. I computer determinano la lunghezza dello spazio di frenata, la velocità in curva e altri parametri di guida necessari.

Durante i primi test dimostrativi, il centralino è stato guidato lungo una strada liscia ad una velocità di 3 km/h utilizzando un'unica telecamera, grazie alla quale sono stati riconosciuti i lati della strada utilizzando metodi di estrazione volumetrica di informazioni sviluppati presso l'Università del Maryland. A causa della bassa velocità dei computer utilizzati all'epoca, l'AATS era costretto a effettuare fermate ogni 6 metri e per garantire un movimento continuo ad una velocità di 20 km/h, le prestazioni del computer dovevano essere aumentate di 100 volte.

Secondo gli esperti, i computer svolgono un ruolo chiave in questi sviluppi e le principali difficoltà sono legate ai computer. Pertanto, per ordine dell'UPPNIR, la Carnegie Mellon University ha iniziato a sviluppare un computer WARP ad alte prestazioni, destinato, in particolare, all'AATS. Si prevede di installare un nuovo computer su un'auto appositamente realizzata per il controllo autonomo nelle strade adiacenti all'università per la guida a velocità fino a 55 km/h. Gli sviluppatori sono cauti sulla possibilità che un computer possa sostituire completamente il conducente, ad esempio calcolando la velocità con cui i pedoni giovani e anziani possono attraversare una strada, ma sono fiduciosi che sarà migliore in compiti come scegliere il percorso più breve da una mappa.

L'UPPNIR ha ordinato alla General Electric un set di software che consentirà alla centrale telefonica automatica di riconoscere in movimento dettagli del terreno, automobili, veicoli da combattimento, ecc.. Il nuovo set di programmi dovrebbe utilizzare il riconoscimento delle immagini in base alle caratteristiche geometriche della ripresa oggetto quando lo si confronta con immagini di riferimento, archiviate nella memoria del computer. Poiché la costruzione al computer di un'immagine di ciascun oggetto riconoscibile (carro armato, pistola, ecc.) richiede molto lavoro, l'azienda ha intrapreso la strada della cattura di oggetti da fotografie, disegni o modelli in vari tipi, ad esempio viste frontali e laterali, con le immagini digitalizzate, ricalcate e convertite in forma vettoriale. Quindi, utilizzando speciali algoritmi e pacchetti software, le immagini risultanti vengono convertite in una rappresentazione tridimensionale del contorno dell'oggetto, che viene inserita nella memoria del computer. Quando il PBX è in movimento, la sua telecamera di bordo scatta foto di un oggetto sul suo percorso, la cui immagine, durante l'elaborazione, viene presentata sotto forma di linee e punti di convergenza in luoghi di bruschi cambiamenti di contrasto. Quindi, durante il riconoscimento, questi disegni vengono confrontati con le proiezioni degli oggetti inseriti nella memoria del computer. Il processo di riconoscimento viene considerato riuscito quando esiste una corrispondenza sufficientemente accurata di tre o quattro caratteristiche geometriche dell'oggetto e il computer esegue un'analisi ulteriore e più dettagliata per migliorare l'accuratezza del riconoscimento.

Successivi test più complessi su terreni accidentati sono stati associati all'introduzione nel PBX di diverse telecamere per fornire la percezione stereoscopica, nonché di un localizzatore laser a cinque bande, che ha permesso di valutare la natura degli ostacoli nel percorso del movimento, per cui sono stati misurati i coefficienti di assorbimento e di riflessione della radiazione laser in cinque sezioni dello spettro elettromagnetico

L'UPPNIR ha anche stanziato fondi per lo sviluppo dell'Università dell'Ohio per creare una centrale telefonica automatica con sei supporti invece delle ruote per lo spostamento su terreni accidentati. Questa macchina è alta 2,1 m, lunga 4,2 me pesa circa 2300 kg. Robot semoventi simili per vari scopi vengono attualmente sviluppati attivamente da 40 aziende industriali.

Il concetto di un veicolo da combattimento senza pilota, il cui compito principale è proteggere oggetti importanti e pattugliare, è incarnato più chiaramente nel robot da combattimento americano "Prowler". Ha un controllo combinato, è realizzato sul telaio di un veicolo fuoristrada a sei ruote, è dotato di un telemetro laser, dispositivi per la visione notturna, radar Doppler, tre telecamere, una delle quali può raggiungere un'altezza fino a 8,5 m utilizzando un palo telescopico, così come altri sensori che consentono di rilevare e identificare eventuali trasgressori dell'area protetta. Le informazioni vengono elaborate utilizzando un computer di bordo, la cui memoria contiene programmi per il movimento autonomo del robot lungo un percorso chiuso. In modalità offline, la decisione di distruggere l'intruso viene presa tramite un computer e in modalità controllo remoto dall'operatore. In quest'ultimo caso, l'operatore riceve informazioni tramite un canale televisivo da tre telecamere e i comandi di controllo vengono trasmessi via radio. Va notato che nel sistema di telecontrollo del robot, i controlli in modalità vengono utilizzati solo durante la diagnosi dei suoi sistemi, per i quali l'operatore ha installato un monitor speciale. Il Prowler è armato con un lanciagranate e due mitragliatrici.

Un altro robot militare, chiamato Odex, può caricare e scaricare proiettili di artiglieria e altre munizioni, trasportare carichi di peso superiore a una tonnellata, aggirare le linee di sicurezza. Come indicato nel rapporto analitico della Rand Corporation, secondo i calcoli preliminari, il costo di ciascuno di questi robot è stimato in 250mila dollari (per confronto, il serbatoio principale Forze di terra Il Ml USA "Abrams" costa al Pentagono 2,8 milioni di dollari).

“Odex” è una piattaforma pedonale con sei gambe, ciascuna azionata da tre motori elettrici, e controllata da sei microprocessori (uno per ciascuna gamba) e un processore centrale che li coordina. Durante lo spostamento, la larghezza del robot può variare da 540 a 690 mm e l'altezza da 910 a 1980 mm. Il controllo remoto viene effettuato tramite canale radio. Ci sono anche segnalazioni secondo cui sulla base di questa piattaforma è stata creata una versione del robot, che opera sia a terra che in aria. Nel primo caso il robot si muove utilizzando gli stessi supporti, nel secondo il movimento è assicurato da apposite pale, come un elicottero.

Per le forze navali americane sono già stati realizzati i robot NT-3 per carichi pesanti e ROBART-1, che rileva incendi, sostanze tossiche ed equipaggiamenti nemici che penetrano in prima linea e dispone di un dizionario di 400 parole. ROBART-1, inoltre, è in grado di recarsi autonomamente ad una stazione di servizio per ricaricare le batterie. La spedizione ampiamente pubblicizzata sul sito del famoso Titanic, effettuata nel 1986, aveva un obiettivo principale nascosto: testare il nuovo robot sottomarino militare "Jason Jr."

Negli anni '80 apparvero speciali veicoli da combattimento senza pilota che eseguivano solo missioni di ricognizione. Questi includono robot da combattimento da ricognizione TMAR (USA), Team Scout (USA), ARVTB (USA), ALV (USA), ROVA (Regno Unito) e altri. Il veicolo telecomandato TMAR a quattro ruote, di piccole dimensioni, senza pilota, del peso di 270 kg, è in grado di effettuare ricognizioni in qualsiasi momento della giornata utilizzando una telecamera, dispositivi di visione notturna e sensori acustici. È inoltre dotato di un designatore laser.

"Team Scout" è un veicolo a ruote con telecamere termiche, vari sensori e manipolatori di controllo del movimento. Implementa il controllo combinato: in modalità telecontrollo, i comandi provengono da una macchina di controllo situata su un autoarticolato, in modalità autonoma - da tre computer di bordo utilizzando una mappa digitale dell'area.

Sulla base del veicolo corazzato cingolato M113A2, è stato creato un veicolo da ricognizione da combattimento senza pilota ARVTB, che dispone di un sistema di navigazione e di apparecchiature di sorveglianza tecnica per svolgere le sue funzioni. Come lo Scout Team, ha due modalità di funzionamento: telecontrollo con trasmissione di comandi via radio e autonomo.

Tutti i robot da ricognizione di cui sopra utilizzano mezzi tecnici due tipi di controlli. Nella modalità di controllo remoto viene utilizzato il telecontrollo di supervisione (basato su comandi generali dell'operatore, compreso il parlato), mentre nella modalità autonoma viene utilizzato il controllo adattivo con la capacità limitata dei robot di adattarsi ai cambiamenti nell'ambiente esterno.

Il veicolo da ricognizione ALV è più avanzato di altri modelli. Inizialmente disponeva anche di sistemi di controllo del programma con elementi di adattamento, ma in seguito sono stati introdotti sempre più elementi nei sistemi di controllo intelligenza artificiale, che ha aumentato l'autonomia durante la risoluzione delle missioni di combattimento. Innanzitutto, la “intellettualizzazione” ha interessato il sistema di navigazione. Nel 1985 il sistema di navigazione consentiva all'ALV di percorrere autonomamente una distanza di 1 km. È vero, quindi il movimento è stato effettuato secondo il principio di mantenere automaticamente il dispositivo in mezzo alla strada utilizzando le informazioni di una telecamera per visualizzare l'area.

Per ottenere informazioni sulla navigazione, l'ALV è dotato di una telecamera a colori, sensori acustici che localizzano gli oggetti vicini, nonché un localizzatore a scansione laser con misurazione precisa della distanza dagli ostacoli e visualizzazione della loro posizione spaziale. Gli esperti americani si aspettano di garantire che il veicolo ALV possa scegliere autonomamente un percorso razionale su terreni accidentati, evitare ostacoli e, se necessario, cambiare la direzione e la velocità del movimento. Dovrebbe diventare la base per la creazione di un veicolo da combattimento senza pilota completamente autonomo in grado di effettuare non solo la ricognizione, ma anche altre azioni, inclusa la distruzione dell'equipaggiamento militare nemico con varie armi.

I moderni robot da combattimento che trasportano armi includono due sviluppi americani: "Robotic Ranger" e "Demon".

Il Robot Ranger è un veicolo elettrico a quattro ruote che può trasportare due lanciatori ATGM o una mitragliatrice. Il suo peso è di 158 kg. Il telecontrollo avviene tramite un cavo in fibra ottica, che garantisce un'elevata immunità ai disturbi e consente di controllare contemporaneamente un gran numero di robot nella stessa area. La lunghezza del cavo in fibra di vetro consente all'operatore di manipolare il robot fino a una distanza di 10 km.

È in fase di progettazione un altro "Ranger", che è in grado di "vedere" e ricordare la propria traiettoria e si muove su terreni accidentati sconosciuti, evitando gli ostacoli. Il campione in prova è dotato di tutta una serie di sensori, tra cui telecamere, un localizzatore laser che trasmette un'immagine tridimensionale dell'area a un computer e un ricevitore di radiazioni infrarosse che consente il movimento notturno. Poiché sono necessarie enormi quantità di calcoli per analizzare le immagini dei sensori, il robot, come gli altri, può muoversi solo a bassa velocità. È vero, non appena appariranno i computer con una velocità sufficiente, sperano di aumentare la velocità fino a 65 km/h. Con ulteriori miglioramenti, il robot sarà in grado di monitorare costantemente la posizione del nemico o impegnarsi in battaglia come un carro armato automatico, armato con pistole a guida laser ad alta precisione.

Il porta-armi Demon di piccole dimensioni con una massa di circa 2,7 tonnellate, creato negli Stati Uniti tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, appartiene ai veicoli da combattimento a ruote senza pilota combinati. È dotato di un ATGM (da otto a dieci unità) con teste di homing termiche, un radar per il rilevamento del bersaglio, un sistema di identificazione amico-nemico, nonché un computer di bordo per risolvere problemi di navigazione e controllare le risorse di combattimento. Quando si sposta sulle linee di tiro e a lungo raggio verso un bersaglio, il Demone opera in modalità controllo remoto e quando si avvicina a bersagli a una distanza inferiore a 1 km passa alla modalità automatica. Successivamente, il rilevamento e la distruzione del bersaglio vengono effettuati senza la partecipazione dell'operatore. Il concetto della modalità di telecontrollo dei veicoli Demon è stato copiato dai tankette tedeschi B-4 sopra menzionati alla fine della Seconda Guerra Mondiale: uno o due veicoli Demon sono controllati dall'equipaggio di un carro armato appositamente equipaggiato. La modellazione matematica delle operazioni di combattimento effettuata da specialisti americani ha dimostrato che le azioni congiunte dei carri armati con i veicoli Demon aumentano la potenza di fuoco e la sopravvivenza delle unità corazzate, specialmente nelle battaglie difensive.

Ulteriori sviluppi Il concetto dell'uso integrato di veicoli da combattimento controllati a distanza e con equipaggio è stato sviluppato nel lavoro nell'ambito del programma RCV (Robotic Combat Vehicle). Prevede lo sviluppo di un sistema composto da un veicolo di controllo e quattro veicoli da combattimento robotici che svolgono vari compiti, inclusa la distruzione di oggetti utilizzando ATGM.

Contemporaneamente ai robot leggeri e mobili che trasportano armi, all’estero ne vengono creati di più potenti. mezzi militari, in particolare un carro armato robotico. Negli Stati Uniti, questo lavoro è stato svolto dal 1984 e tutte le apparecchiature per la ricezione e l'elaborazione delle informazioni sono prodotte in una versione a blocchi, che consente di trasformare un normale serbatoio in un serbatoio robotizzato.

Lo ha riferito la stampa nazionale opere simili si svolgono anche in Russia. In particolare, sono già stati realizzati sistemi che, una volta installati sul carro armato T-72, gli consentono di operare in modalità completamente autonoma. Questa attrezzatura è attualmente in fase di test.

Il lavoro attivo sulla creazione di veicoli da combattimento senza pilota negli ultimi decenni ha portato gli esperti occidentali alla conclusione che è necessario standardizzare e unificare i loro componenti e sistemi. Ciò vale soprattutto per i sistemi di telaio e di controllo del movimento. Le versioni testate dei veicoli da combattimento senza pilota non hanno più uno scopo chiaramente definito, ma vengono utilizzate come piattaforme multiuso su cui possono essere installati equipaggiamenti da ricognizione, varie armi ed equipaggiamenti. Questi includono i già citati Robot Ranger, i veicoli AIV e RCV, nonché il veicolo RRV-1A e il robot Odex.

Quindi i robot sostituiranno i soldati sul campo di battaglia? Le macchine dotate di intelligenza artificiale prenderanno il posto delle persone? È necessario superare enormi ostacoli tecnici prima che i computer possano eseguire compiti che gli esseri umani possono eseguire facilmente. Quindi, ad esempio, per dare a un'auto la forma più ordinaria " buon senso“, sarà necessario aumentare la sua capacità di memoria di diversi ordini di grandezza, accelerare il funzionamento anche dei computer più moderni e sviluppare un brillante (non viene in mente un’altra parola) Software. Per l'uso militare, i computer devono diventare molto più piccoli ed essere in grado di resistere condizioni di combattimento. Ma sebbene l’attuale livello di sviluppo dell’intelligenza artificiale non consenta ancora la creazione di un robot completamente autonomo, gli esperti sono ottimisti riguardo alle prospettive di futura robotizzazione del campo di battaglia.