Владимир Щербаков
Экзоскелету XOS 2 пока что далеко до аналогов из голливудских блокбастеров.
Фото компании Sarcos
Западное общество, особенно американцы, просто обожают соревнование – не важно, по какому поводу и в какой области, но ты должен быть лучшим. Либо – лучший, либо – лузер. Ясно дело, что если вопрос ставится так, то большинство людей предпочтут первое место последнему. Конкурсы красоты среди женщин и силы среди мужчин, вычисление самых умных и самых глупых, а уж о знаменитой Книге рекордов Гиннесса и говорить не стоит – там можно стать «лучшим» в такой номинации, что иногда даже начинаешь опасаться буйной фантазии ее составителей и участников проекта. Не отстают и западные издания, печатные и электронные, также регулярно публикующие разного рода рейтинги. Скажем, еженедельник «Дифенс Ньюс» регулярно составляет, если можно так сказать, серьезные рейтинговые таблицы и списки по самым успешным в мире продавцам вооружений, военной и специальной техники, самым крупным военным программам и т.д.
Просто обожают рейтинги журналисты «Тайм», их там не один десяток. Причем некоторые весьма и весьма занимательны. Вот, например, рейтинг «Топ-10 криминальных историй» или вот такой – «10 самых неумелых (или глупых) сценариев терактов» (Top 10 Inept Terrorist Plots). Последнее, видимо, чтобы разрабатывающие такие планы террористы смогли учиться, что называется, на чужих ошибках. На своих ведь, как гласит поговорка, только дураки учатся.
Недавно журнал опубликовал очередной рейтинг «50 самых лучших изобретений года», причем если ранее он был сквозным, то теперь все его «участники» разбиты по тематическим категориям. Для нас интерес представляет раздел «Военное дело», в котором перечислены пять лучших изобретений уходящего года: безопасная взрывчатка, малогабаритное устройство для уничтожения взрывоопасных предметов (фугасов), экзоскелет, гиперзвуковая ракета и особая бронепленка.
Попробуем разобраться, что это за изобретения такие – а то, может, руководству нашего Минобороны уже стоит начать оформлять заявки на их покупку? Хотя, сразу отметим, даже при беглом перечислении «лучших из лучших» возникает определенный скепсис: четыре из пяти изобретений имеют полностью или «на паях» американское происхождение, да и пятое – «бронеобои» X-Flex – тоже не обошлось без специалистов Нового Света. Так что либо военный раздел рейтинга надо было назвать «5 лучших военных изобретений Америки», либо его составители считают, что в остальных странах мира ничего достойного внимания в последнее время создано не было.
ВОДЯНАЯ ПУШКА НА НОВЫЙ ЛАД
Первое изобретение, которое отметила редакция «Тайм», представляет собой малогабаритное устройство, предназначенное для уничтожения самодельных взрывных устройств – главного, по данным руководства Пентагона, врага солдат коалиционных сил, действующих в Афганистане. Данное устройство разработано в рамках проекта «Стингрей» (Stingray) специалистами «Сандия Нэшнл Лабораториз» (Sandia National Laboratories; штат Нью-Мексико), научного подразделения компании «Сандия Корпорейшн» (принадлежит корпорации «Локхид Мартин»), которое осуществляет различные исследовательские проекты в области безопасности и ядерной энергии.
Исходя из принципа действия устройство, получившее прозвище «сверхбольшое водяное ружье», представляет собой водяную пушку, уже достаточно давно применяемую саперами и взрывотехниками многих стран мира для разрушения мин, фугасов, самодельных взрывных устройств, а также иных взрывоопасных устройств. Единственное принципиальное отличие – если традиционные водяные пушки представляют собой достаточно громоздкие устройства, обычно монтирующиеся на различных роботах и тому подобных механизмах, то новый аппарат является малогабаритным и вполне может переноситься в рюкзаке, причем не один, и изначально предусматривался в качестве расходного материала сапера (взрывотехника).
Конструктивно созданное специалистами «Сандия Нэшнл Лабораториз» устройство состоит из пластмассового прозрачного корпуса прямоугольной формы с «ножками», по внешнему виду чем-то напоминающего одного из роботов киносаги «Звездные войны». У него внутри расположены заряд взрывчатки и емкость с водой, блок дистанционного управления (в корпусе имеется разъем под провод, по которому и передается сигнал на подрыв). А во внешних стенках корпуса – с обеих сторон – имеются отверстия для выброса тонкой водяной струи, формируемой при инициации заряда взрывчатки и, словно нож масло, режущей самодельный фугас, разрушая его и не приводя к взрыву (детонации). Весь процесс «активной работы» описываемого устройства занимает несколько микросекунд.
«Указанным образом формируется высокоточное, высокоскоростное водяное лезвие, которое быстро и точно режет любое самодельное взрывное устройство, против которого оно используется, – подчеркивает один из участников проекта Стив Тодд. – К тому же сразу за водяным лезвием идет мощный гидродинамический удар, который и производит основное разрушение, разрывая фугас в клочья».
В разработке миниатюрной водяной пушки принимали участие упомянутый выше инженер, служивший ранее в ВМС США специалист в области минно-взрывных и саперных работ Стив Тодд (Steve Todd), отставной сапер военно-морского спецназа ВМС США Чанс Хьюз (Chance Hughs) и инженер-механик Хуан Карлос Якабовски (Juan Carlos Jakaboski). Затем аппарат прошел длительные испытания на полигоне в пустыне штата Нью-Мексико, а конструкторы внесли в него ряд замечаний, высказанных американскими военными саперами, имеющими боевой опыт в Афганистане и Ираке. Среди прочего по подсказке американских военных саперов была улучшена защита устройства от пыли и песка, а также придание контейнеру с водой более практичной формы, позволяющей более быстро вставлять его в корпус аппарата.
«Как средство разрушения, жидкое лезвие будет чрезвычайно эффективно в борьбе с самодельными взрывными устройствами, поскольку оно без проблем «режет» его, – подчеркивает менеджер отделения энергетических систем «Сандия Нэшнл Лабораториз» Грег Шаррер. – Это все равно, как если бы в вашем распоряжении оказался более прочный и острый нож».
К настоящему времени Минобороны США разместило первый крупный заказ на рассматриваемое устройство – на поставку саперным подразделениям в Афганистане семи тысяч устройств. Исполнитель заказа – компания «ТИМ Текнолоджис Инкорпорейтид» (TEAM Technologies Inc.), поскольку разработчик принял решение организовать серийное производство своего устройства на предприятиях малого бизнеса, одним из которых и стала насчитывающая всего 75 сотрудников компания из Альбукерке, штат Нью-Мексико, расположенная в технопарке «Сандия Сайнс энд Текнолоджи Парк» (Sandia Science & Technology Park).
Первые три тысячи «помощников саперов» отправлены в Афганистан летом этого года, а бизнес компании, по словам ее президента и председателя совета директоров Боба Сакса (Bob Sachs), вырос за неполный 2010 год благодаря данному заказу на 70%. Следующие потенциальные заказчики нового пластикового «помощника сапера» – правоохранительные органы и службы безопасности аэропортов по всему миру. Кроме того, инженеры «ТИМ Текнолоджис Инкорпорейтид» в настоящее время модифицируют устройство, чтобы приспособить его для быстрого проникновения в помещения, где находятся террористы и бандиты. По данным журнала «Тайм», закупочная стоимость одного устройства – всего 58 долл. (подтвердить эту цену у разработчика или производителя не удалось). Это, конечно же, позволит существенно повысить боевой потенциал саперных подразделений американской армии на полях сражений в Афганистане, а также соответствующих подразделений полиции и других правоохранительных органов, столкнувшихся с такой серьезной угрозой, как самодельные взрывные устройства, изготовляемые и применяемые повсюду террористами. Правда, остается непонятным, почему редакция «Тайм» посчитала данное устройство изобретением этого года?
 Водяная саперная пушка фирмы «Сандия Нэшнл Лабораториз» в работе. Фото с сайта компании SNL |
ЭКЗОСКЕЛЕТ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ
Другое военное изобретение, привлекшее внимание составителей рейтинга, – экзоскелет XOS 2, принадлежащий ко второму поколению средств данного типа, разработанных под руководством Стефана Якобсена (Stephen Jacobsen) в компании «Саркос» (Sarcos, находится в Солт-Лейк-Сити и принадлежит корпорации «Рейтеон»), и официально представленный широкой публике в сентябре с.г.
Данный образец, разработанный под требования Армии США, получил также название «Костюм Железного человека» (Iron Man Suit; по названию фильма «Железный человек», в котором роль агента Фила Коулсона исполнял Кларк Грегг, приглашенный «Рейтеон» для демонстрации XOS 2 и его рекламы). Он представляет собой специальный роботизированный костюм, предназначенный, по заявлению представителей компании-разработчика, в первую очередь для военнослужащих полевых логистических подразделений, занимающихся транспортировкой и обработкой боеприпасов, военного оборудования и других грузов. В ходе рекламного ролика с участием Кларка Грегга, в частности, демонстрировалась легкость, с которой одетый в «костюм» человек способен «рубить» руками поленья, поднимать и переносить различные грузы.
Основа мощи, если можно так сказать, экзоскелета XOS 2 – гидравлическая система и прочная конструкция его отдельных элементов, что позволяет оператору без существенных усилий поднимать груз массой до 91 кг при собственном весе конструкции 70 кг (для модели XOS – 68 и 90 кг соответственно). Разработчики сообщают, что «костюм» предлагается военным в двух вариантах – облегченном и полном, а в настоящее время компания «Рейтеон» ведет работы по разработке нового военного экзоскелета, получившего наименование XOS 3, и о котором известно, что он будет более легким, надежным и мобильным, чем две предыдущие разработки.
Однако у разработанного «Рейтеон» экзоскелета имеется один существенный недостаток – конструкция требует подпитки энергией, для чего экзоскелет постоянно связан силовым кабелем с источником питания, а это существенно снижает мобильность его оператора и не позволяет использовать его в боевой обстановке. Да и не на каждом складе или полевой базе его можно будет применить, а без подачи питания – это просто бесполезный набор прочных конструкций. В этой связи более привлекательны – по крайней мере для военных – аналогичные конструкции, созданные и предлагаемые к серийному производству другими компаниями.
Например, для тех же военных более привлекательным пока является представленный в феврале 2009 года экзоскелет HULC (Human Universal Load Carrier), разработанный под руководством Хами Казеруни (Hami Kazerooni). Он позволяет оператору поднимать и переносить грузы массой до 90 кг. Причем данный «костюм», который можно одеть/снять за 30 секунд, не требует постоянного подключения по кабелю к источнику питания, поскольку изначально проектировался специалистами корпорации для использования в походе (на марше). Хотя источник питания все же есть – но более компактный, в виде литий-ионных батарей, рассчитанных не менее чем на час интенсивной работы (существует также вариант, в котором возможно использование применяемого в реактивной авиации топлива JP8, что позволит увеличить срок работы «костюма» до 72 часов). По словам разработчиков данного «костюма», который так же, как и XOS 2, относится к классу powered exoskeleton (экзоскелет, оснащенный энергетической системой), и принимавших участие в его испытаниях специалистов, устройство позволяет достаточно свободно бегать, прыгать, приседать и передвигаться ползком. Причем на коротких дистанциях оператор может развивать скорость до 18–19 км/час.
Что интересно, Казеруни, работавший в компании «Беркели Бионикс» (Berkeley Bionics), приступил к созданию HULC практически одновременно с Якобсеном, но на первом этапе потерпел неудачу – Якобсен сумел заинтересовать в своем проекте корпорацию «Рейтеон». Однако затем и Казеруни нашел «спонсора» – корпорацию «Локхид Мартин», под «крышей» которой и осуществляется сегодня компанией «Беркели Бионикс» разработка «костюма» HULC, единственным серьезным недостатком которого, пожалуй, является то, что его конструкция не предусматривает «увеличения силы рук» оператора. Крушить поленья, как это делается в рекламном ролике XOS 2, здесь не получится, можно лишь поднимать и переносить крупновесовые грузы. Зато к HULC можно добавить – по желанию – многочисленные «прибамбасы» типа дополнительных бронепластин, систем обогрева или кондиционирования, различные сенсоры и даже, как отметил представитель заказчика Лью Пейдж, «прикрепить к плечевой секции пусковую установку для ракет или же закрепить на костюме пулемет типа «Миниган», соединив их с нашлемным прицелом или лазерным целеуказателем». В итоге получится почти боевой костюм инопланетного воина из фильма «Хищник». Но это все – в будущем, пока же с января 2010 года данный «костюм» проходит полевые испытания в одном из подразделений Армии США.
Есть и другие разработки: «Экзоскелетон Легс» компании «Хонда» (Honda Exoskeleton Legs; собственная масса – 6,5 кг), экзоскелет от «Биомехатроникс Груп» компании «ЭмАйТи Медиа Лаб» (масса 11,7 кг) или «Рекс» компании «Рекс Бионикс» (REX – от «Robotic Exoskeleton Legs»; масса 38 кг). А японская компания «Кибердайн» (Cyberdyne) разработала и уже поставляет различные экзоскелетные конструкции семейства HAL (Hydraulic Assisted Limbs), предназначенные для медицинских целей – в частности, для инвалидов с двигательными ограничениями (например, аппарат HAL 5 позволяет увеличить силовые возможности человека в 10 раз).
Да и вообще, честно говоря, не совсем понятно, почему редакция «Тайм» обратила особое внимание на XOS 2 – это всего лишь один из вариантов целого семейства, работа по которому, как уже указывалось выше, еще продолжается, а сама идея конструкции экзоскелета для человека – история экзоскелета, то есть внешнего типа скелета, в животном мире насчитывает уже 550 млн. лет – появилась не одно десятилетие назад и достаточно широко использовалась режиссерами многочисленных фантастических фильмов и боевиков (например, с помощью подобной конструкции героиня Сигурни Уивер сражалась с инопланетным монстром в фильме «Чужие»).
Одной из наиболее известных зарубежных попыток создания экзоскелетной конструкции, оснащенной системой питания, является «Хардиман». Она была создана в 1960-х годах специалистами компании «Дженерал Электрик» (совместно с Минобороны США), имела массу 680 кг и позволяла оператору поднимать грузы массой до 340 кг. «Дженерал Электрик» сделала на «Хардиман» большую ставку, намереваясь активно использовать его для работы на военных арсеналах, для подводных работ, на атомных электростанциях и в космосе. В серию данная система не пошла – инженерам так и не удалось добиться полной синхронизации в работе верхней и нижней частей костюма, поэтому в начале 1970-х годов проект был фактически положен на полку. Однако в последнее время тема экзоскелетов претерпевает в Соединенных Штатах ренессанс – начиная с 2000 года американское агентство DARPA уже инвестировало в тему военных экзоскелетов более 50 млн. долл.
«СПОКОЙНАЯ» ВЗРЫВЧАТКА И ГИПЕРЗВУКОВАЯ РАКЕТА
Следующий продукт военной мысли, попавший в рейтинг «Тайм», представляет собой «менее опасное взрывчатое вещество» – взрывчатку IMX-101 (Insensitive Munitions Explosive 101, что можно перевести как «взрывчатка пониженной взрывоопасности для боеприпасов, модель 101»). В июле с.г. после длительного цикла испытаний командование армии США окончательно сертифицировало эту взрывчатку для использования вместо применяемого пока TNT (тринитротолуола). На первом этапе она будет применяться в 155-мм снарядах М795.
 Гиперзвуковая ракета Х-51А – многообещающее изобретение, однако пока толком не летающее. Фото ВВС США |
Основные достоинства нового взрывчатого вещества – повышенная стойкость к неблагоприятным внешним воздействиям, как то: повышенная температура (на испытаниях боеприпасы помещали в горящее жидкое горючее и в термокамеру), поражение снаряда пулями и осколками (на испытаниях проводился обстрел из 12,7-мм пулемета бронебойными патронами), воздействие ударных нагрузок и близкий разрыв другого боеприпаса. Разработка IMX-101 осуществлялась компанией «БиЭйИ Системс» (BAE Systems) в течение четырех лет – в тесном сотрудничестве с Холстоновским заводом по выпуску боеприпасов Армии США (Holston Army Ammunition Plant) в Кингспорте, штат Теннесси. А ее испытания проводились специалистами Инженерного и научно-исследовательского центра вооружений Арсенала Пикатини (Picatinny Arsenal’s Armament Research, Development and Engineering Center). В серийное производство новое взрывчатое вещество должно пойти в 2011 году, озвученная закупочная стоимость одного фунта взрывчатки – 8 долл. (сегодня Пентагон закупает ВВ для тех же 155-мм снарядов по цене 6 долл. за фунт). Первыми получателями новых снарядов станут артиллерийские подразделения армии и Корпуса морской пехоты США, на 2011 год запланирована поставка партии из 1200 снарядов M795.
Создание и сертификация ВВ типа IMX-101 действительно заслуживают внимания, поскольку ее появление является результатом крупной программы, реализуемой Пентагоном в целях снижения той опасности, которую потенциально представляют собой артиллерийские боеприпасы. Так, в Арсенале Пикатини были проведены испытания 23 типов взрывчатых веществ, предложенных государственными и частными компаниями нескольких стран мира, но в итоге сертификацию получила только IMX-101 (испытания прошла также взрывчатка IMX-102, но она оказалась существенно дороже в производстве).
Наиболее убедительно достоинства новой взрывчатки описал представитель упомянутого выше Центра Чарли Пател (Charlie Patel): «Если вы находились бы рядом со снарядом, снаряженным TNT, и в него попала бы реактивная граната или рядом взорвалось бы самодельное взрывное устройство, вы не смогли бы затем рассказать о случившемся. Однако если это будет снаряд с IMX-101, то ничего страшного не произойдет – корпус боеприпаса распадется на несколько частей, а само взрывчатое вещество быстро сгорит без детонации».
А вот другой образец «изделия года», гиперзвуковая ракета X-51A «Вэйврайдер» (Waverider), создаваемая компанией «Боинг» в рамках одобренной Пентагоном концепции «быстрого глобального удара» (благодаря ей США планируют приобрести возможность «обезоруживающего удара» по стратегическим силам противника без использования ядерного оружия), хоть и совершила свой первый полет в этом году – в конце мая (испытания на борту носителя состоялись в 2009 году), но уж такого большого внимания со стороны военного экспертного сообщества точно не стоит. Это просто очередной успех в гонке за гиперзвуком, причем достигнутая скорость – М = 5 – не превзошла рекорда, полученного еще в рамках испытаний пилотируемого гиперзвукового летательного аппарата Х-15, разогнавшегося до скорости М = 6,72, тогда как гиперзвуковой аппарат Х-43А вообще развил скорость М = 9,8.
Причем испытание Х-51А, расчетная скорость которой должна составить М = 7, оказалось «частично успешным». Было зафиксировано аномальное поведение аппарата, выразившееся в перебоях с поступлением данных телеметрии, поэтому когда в очередной раз связь с аппаратом прервалась более чем на три секунды, операторы дали X-51A сигнал на самоликвидацию. Так что из запланированных 300 секунд ракета смогла продержаться в воздухе всего 200.
С другой стороны, на сегодня такой результат – лучший для американских гиперзвуковых летательных аппаратов с прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Ведь тот же Х-43А продержался в 2004 году всего 10 секунд, а советская гиперзвуковая ракета, созданная на базе ЗУР С-200 по теме «Холод», на испытаниях в 1991 году – 77 секунд, развив скорость М = 6,49.
ЧИТАТЬ – НА ДИВАНЕ
И, наконец, последнее в списке журнала «Тайм» военное изобретение уходящего года – специальная «бронепленка», получившая название X-Flex и предназначенная для осуществления дополнительной защиты элементов конструкции зданий и отдельных помещений. X-Flex, судя по имеющимся описаниям, представляет собой особую многослойную пленку, выполненную из кевларовых и полимерных нитей, наклеиваемую на бетонные или иные конструкции и способную придать им дополнительную прочность – причем не только от средств поражения, таких как пули и осколки, но также и обеспечить стойкость конструкций от разрушения во время природных или техногенных катастроф (землетрясений, пожаров и пр.). К настоящему времени, как сообщается в зарубежных СМИ, данное средство уже выбрано Пентагоном для обеспечения дополнительной защиты элементов конструкций сооружений заморских военных баз ВС США. В настоящее время даже рассматривается возможность создания такой модификации данного бронематериала, который можно было бы наклеивать на окна.
Почему редакция журнала «Тайм» остановила свой выбор при составлении рейтинга на X-Flex – не совсем понятно, поскольку в 2010 году можно было найти, как представляется, и более интересные изобретения. Впрочем, это уже не первый случай «непонятного выбора» данного журнала при составлении рейтинга 50 лучших изобретений. Так, например, в 2008 году редакция поместила в данный рейтинг под номером 8 такое изобретение, сделанное в 2008 году, как «Пули, которые останавливают пули» (дословно «Bullets That Shoot Bullets») и представляющее собой созданную специалистами компании «Рейтеон» всего-навсего┘ систему активной защиты бронетехники от таких средств поражения, как противотанковые управляемые ракеты и реактивные гранаты. Данная система, по заявлению разработчиков, способна в автоматическом режиме обнаруживать летящую в сторону защищаемого объекта ракету (гранату РПГ), вырабатывать данные целеуказания и выдавать команду на применение собственного средства поражения – некую «ракету», которая и будет уничтожать атакующую ракету (гранату РПГ).
По оценке разработчиков, это позволит в перспективе существенно снизить массу традиционной бронезащиты, применяемой на бронетехнике сегодня. Хотя такое утверждение представляется чересчур оптимистичным – кроме противотанковых ракет и реактивных гранат вообще-то имеются и обычные, неуправляемые снаряды, относительно борьбы с которыми испытания, судя по всему, не проводились (по крайней мере это не ясно из опубликованных по данному образцу сведений), а при массированном обстреле своих «противоракет» банально может и не хватить. А если вспомнить, что подобные системы активной защиты давным-давно созданы у нас в стране – хоть и не используют в качестве поражающих элементов «ракету», – то дальше и спорить не о чем. Так что рейтинг «Тайм» – вещь, конечно, интересная, но больше подходящая не для серьезного анализа вооружений, а для чтения в свободное от основной работы время.
