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lunes, 26 de junio de 2017

USAF: Pensando en ataques de enjambres de drones

El futuro de la Fuerza Aérea es que los pilotos de caza liderarán enjambres de drones en la batalla
Barato, los aleros sin tripulación podría agregar puñetazo y protección a las formaciones de combate.
Por Kelsey D. Atherton | Popular Science



CONCEPTO ARTÍSTICO DE MÚLTIPLES DRONES VALKYRIE EN COMBATE
La Valkyrie está diseñada para una Fuerza Aérea "Low Cost Attritable Strike UAS Demonstration". En otras palabras, es un drone que es lo suficientemente barato como para perderlos a veces.

El futuro de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos es un avión furtivo de 100 millones de dólares pilotado por humanos que guía a bandadas de drones de $ 3 millones que se deslizan sin esfuerzo en su posición alimentados por turbofans. Gracias al Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea y al constructor de drones Kratos, el futuro de la formación humana / robot combinada ya está siendo probado.
Hay muchas buenas razones para querer un ser humano en la cabina de un avión, incluyendo su juicio, habilidades de pensamiento rápido, y la capacidad de responder a las amenazas inesperadas.
Pero hay obstáculos físicos difíciles que sugieren que tal vez no todos los aviones necesitan tener un piloto. Los seres humanos necesitan sistemas para mantenerse vivos, y esos sistemas a veces se rompen. A principios de este mes, los F-35As de la Fuerza Aérea fueron conectados a tierra porque el sistema que suministraba oxígeno a los pilotos fracasó, y el F-22 luchó con problemas de oxígeno durante años también. Otro desafío es la fuerza gravitatoria en un piloto de maniobras bruscas y agudas; Hay un límite superior de la fuerza que un cuerpo humano puede soportar antes de que se oscurezca y posiblemente muera. Finalmente, hay un simple cálculo del valor de un piloto humano: son caros, y sus muertes, comparadas con las de un robot, importa, así que todos los incentivos están en su lugar para hacer un avión que pueda mantener a los pilotos a salvo.
No es así cuando se trata de robots. El término d'art es "atrevido", que es lo que se menciona en el Pentágono como "lo suficientemente barato que está bien para reemplazarlo si se pierde". Y Kratos tiene mucha experiencia en la fabricación de los aviones no tripulados en última instancia, para ser reemplazado.
"Nuestro patrimonio desde el principio de los tiempos fue desarrollar sistemas de avión baratos que son lo suficientemente resistentes como para soportar el impacto del suelo", dice Steve Fendley, presidente de la división de sistemas no tripulados de Kratos. "Los blancos están diseñados para ser disparados, posiblemente incluso golpeados. Nuestros sistemas de blanco pueden llevar un ataque de misiles al ala que destruye el ala, desplegar un paracaídas, aterrizar, y todo lo que necesitamos hacer es reemplazar ese ala. Así que reemplazar los componentes que están diseñados para ser reemplazables, y muy barato, y luego volar de nuevo. "
El objetivo principal de Fendley de que se trata es el drone utilizado como objetivo aéreo BQM-167, que puede costar entre $ 750.000 y $ 900.000, dependiendo de las opciones seleccionadas y del tamaño de la orden. Ese cuerpo es la base para el Mako, uno de los dos drones de combate diseñados y construidos por Kratos. El Mako puede volar en altitudes desde 20 pies a 50,000 pies, hasta 690 mph, y con un alcance máximo de 1400 millas náuticas (o 700 millas cada trayecto en un viaje de ida y vuelta). Dependiendo del tamaño de la orden, costará entre $ 1.5 y $ 2 millones, según Fendley.
Al igual que el drone de destino se basa en, el Mako utiliza despegue asistido por cohetes para obtener en el aire, en lugar de viajar por una pista. Eso requiere un espacio de lanzamiento en los 10s de pies cuadrados, por lo que varios drones Mako podría presumiblemente ser lanzado desde una pequeña área. Y los drones están preparados para el combate. El Mako puede llevar las cargas útiles internamente, en las estaciones del ala y en extremidades del ala. Cargas útiles podría ser cualquier cosa de los tanques de combustible para ampliar su alcance, bombas destinadas a objetivos en el suelo, e incluso misiles aire-aire. Y puede hacer maniobras aéreas hasta 12 Gs, más allá de lo que un piloto humano puede soportar sin perder el conocimiento.


ARTE DEL CONCEPTO PARA EL DRONE DE COMBATE MAKOBasado en el objetivo aéreo BQM-167 existente, este drone puede maniobrar a fuerzas que podrían matar a un piloto humano

"Valkyrie" es el mayor de los drones de combate de Kratos, y dependiendo de las opciones seleccionadas y el tamaño de la orden, podría ser producido por un costo unitario de entre $ 2 y $ 3 millones cada uno. El Valkyrie no es tan rápido como el Mako, aunque de ninguna manera lento: tiene una velocidad máxima de 650 mph. Puede cubrir una gama de más de 3.000 millas náuticas mientras lleva una carga útil estándar, o más que suficiente para volar desde Los Ángeles a Boston. Alimentar a la Valkyrie es un motor turbofan, como los que normalmente se encuentran en los aviones de negocios, lo que hace que sea más eficiente en el consumo de combustible que el turbo-jet en el Mako. Puede volar a altitudes entre 50 pies y 45.000 pies. Tiene una envergadura de 22 pies y una longitud de 29 pies, lo que hace unos 20 metros más corto y 10 pies más estrecho que el F-16 Fighting Falcon. Tanto Mako como Valkyrie pueden desplegar paracaídas al final de su misión, cayendo suavemente al suelo para su recuperación y reparación, listos para realizar otra misión.

Oh, y podría caer un enjambre de pequeños drones de la bahía interna que corre la mayor parte de la longitud del avión.
Esa bahía puede transportar "desde sistemas de armas hasta vehículos aéreos no tripulados", dice Fendley. "Puede llevar, llamémosle una descarga de pequeños vehículos aéreos no tripulados, y puede desplegar esos vehículos aéreos no tripulados ya sea para ser sus compañeros o para llevar una misión propia".
"Drone" es una gran categoría, e incluye todo, desde vehículos de tamaño plano como el Valkyrie hasta los quadcopters mucho más pequeños. La mayor ventaja de los pequeños drones es que los costos permiten grandes números. La mayor debilidad son los tiempos de vuelo limitados y los rangos, por lo que un gran drone que puede llevar muchos pequeños drones en su vientre y desatarlos cuando sea necesario es un escenario de los mejores mundos. La Fuerza Aérea, consciente de que necesita una forma más barata de hacer frente a las amenazas, está estudiando seriamente los pequeños drones como una forma de detener misiles o lanzar ataques aéreos.
En 2015, DARPA lanzó un video de concepto mostrando drones, cazas furtivos y aviones de carga trabajando juntos para atacar defensas enemigas. Los drones sacrificables exploran el frente, y transmiten la información de nuevo al caza furtivo. Ese caza furtivo, a su vez, transmite información a un avión de carga claramente conspicuo, que libera aviones no tripulados y misiles para alcanzar objetivos. Mientras que ninguno de los aviones en el concepto se nombran explícitamente, es fácil ver a un Kratos Valkyrie que cumple el papel del drone, un F-35 como el caza furtivo, y un C-130 como el plan de carguero. Si el propio Valkyrie pudiera liberar un enjambre adicional de aviones más pequeños, un sistema de defensa aérea construido para atacar grandes aviones podría ser abrumado.
La Fuerza Aérea ya está trabajando en los enjambres de drones, que vuelan juntos como una unidad fuerte, no tripulada y autónoma, como abejas mecánicas especialmente grandes. El enjambre es un potencial futuro, uno que la Fuerza Aérea está explorando, pero que aún no está en una forma militar útil.
Los drones de combate individuales como el Mako y Valkyrie están mucho más cerca de la realización. En el año 2015, la Fuerza Aérea envió una solicitud de "Low Cost Attritable Strike UAS Demonstration", que es el programa de drones de combate más barato que finalmente llevó a la Kratos Valkyrie. Además de un pequeño precio, la Fuerza Aérea quería "capacidad de huelga de gran alcance a gran velocidad en regiones remotas donde el basamiento hacia adelante es difícil o prohibido", tal vez pensando en un futuro donde las pistas no siempre estarán disponibles, pero aún se requiere apoyo aéreo. En 2016, Kratos ganó el contrato de $ 40.8 millones de dólares para desarrollar el vehículo, que conducen a la Valkyrie. En particular, el contrato requería un vehículo que pudiera hacer "maniobras aéreas contrarrevolucionarias, maniobras aéreas contrarias, la supresión de las defensas aéreas enemigas y la destrucción de las defensas aéreas enemigas", o tareas realizadas en el pasado por versátiles cazabombarderos El lenguaje militar, un "avión de ataque").


MODELO DE VALKYRIE EN UN TÚNEL DE VIENTOUna toma de aire en la parte superior de la Valkyrie hace espacio para una bahía de bomba interna en la parte inferior del drone.

La lucha contra otros aviones está muy por encima de las habilidades de los aviones no tripulados utilizados por la Fuerza Aérea hoy en día, aunque DARPA ha estado buscando información sobre aviones no tripulados que podrían ganar combate aire-aire desde al menos 2015. Lo que lleva a la cuestión fundamental de cualquier autónomo o semi - sistema autónomo: ¿cómo, exactamente, sabe dónde volar, y lo que es más importante, cuándo matar?
Fendley comparó las decisiones letales en un avión de combate a la cadena de mando militar en un gran sistema de armas, como las armas de un barco o una batería de misiles.
"Normalmente hay una cadena de mando", dice Fendley. "En nuestro sistema de autonomía, usted tiene puertas de toma de decisiones. Hay ciertas funciones, como el despliegue de armas es una de ellas, donde un sistema tiene todo lo que necesita para estar preparado hasta ese punto y cuando llega a través de ese punto, que tiene para la aprobación humana para el último comando ".
Por ejemplo, el zángano puede volar en posición, apuntar a un objetivo, y luego permanecer en el objetivo sin disparar hasta que un ser humano aprueba el comando para disparar. Y este sistema de control cerrado no se limita a las decisiones letales. Si el drone tiene que volar sobre un espacio aéreo sensible, por ejemplo, podría enviar una solicitud de aprobación humana para pasar a través de ese límite, y esperar hasta que esté bien para hacerlo, o recibe una orden diferente.
Hay opciones cuando se trata del ser humano que está en control. Puede ser un piloto de combate que se comunique a través de una tableta especial a través de una red militar táctica, o un pasajero sentado en la parte trasera de un avión de carga militar, supervisando a los drones escoltando el vuelo y dándoles órdenes específicas cuando sea necesario. La mayoría de las veces, los zánganos rastrearán y coincidirán automáticamente con las acciones del avión pilotado por humanos. Los zánganos vuelan exactamente la misma trayectoria del avión, compensada por una cierta distancia en el espacio tridimensional para la seguridad.
"Hace un año y medio, en realidad volamos en formación con un Harrier [caza]", dice Fendley. "Nuestro sistema táctico de aviones operaba únicamente en el sistema de redes tácticas que el Harrier tenía, posicionando y volando ese avión 100 por ciento de forma autónoma".
Este es un ejemplo directo de un "tripulación tripulada / no tripulada", donde los aviones pilotados por humanos y las máquinas autónomas trabajan perfectamente juntos. Podría ser uno a uno, con cada pelea igualada a un drone, o podría ser varios aviones no tripulados volando en formación con el avión pilotado, varios aviones no tripulados más baratos amplificando el poder de combate del avión inicial, mientras que sólo aumentan mínimamente los costos involucrados. A 3 millones de dólares cada uno, un drone Valkyrie no es barato por la mayoría de los estándares, pero es mucho más fácil de enviar a una situación desordenada que el avión de combate F-35A, que cuesta a la Fuerza Aérea 30 veces más.

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