|
24-10-2007, 05:03
|
|
|
|
חבר מתאריך: 02.06.07
הודעות: 6,305
|
|
קשיים בפיתוח
להדגמת הקשיים והאתגרים הכרוכים בפיתוח "חייל החי"ר העתידי", אני מביא כאן דברים שהופיעו בכתב העת "מערכות":
הרהורים על "הלוחם העתידי"
המאמר מציג מקצת מן התכניות והפרוייקטים הרבים האמורים לשפר את ביצועי החייל בשדה הקרב העתידי. חלק מן הגישות הן מערכתיות משולבות, וחלקן נוקט בשלבי ביניים עם סיכון טכנולוגי נמוך יחסית, אך המשותף לכולן הוא השאיפה להביא לקפיצת מדרגה טכנולוגית ולמכפיל כוח בלחימה בעתיד. למקרא המאמר ניתן לחשוב שהשינויים בפתח, אך למעשה ישנה עוד כיורת דרך טכנולוגית ארוכה בינינו לבין המטרות שהוצבו. להלן אביא מספר דוגמאות לקשיים בפניהם ניצבים מפתחי המערכות.
ביגוד
די להעיף מבט ברשימת הדרישות מבגד הלוחם כדי להבין את גודל הבעיה:
- הבגד צריך לתפקד כבגד – הווי אומר: עמידות לבלאי, קל משקל, תואם במידותיו למגוון של גדלי וצורות גוף, בעל עזרים מקובלים כגול כיסים, מחברים, חגורות וכד'.
- מיגון: על הבגד גם להגן בפני איומים בליסטיים (מיגון בליסטי קל משקל ועם זאת יעיל מאד כנגד תחמושת נק"ל מטווח קצר, נזקי הדף), איומים תרמיים (חסין אש לתקופה ארוכה ככל האפשר), איומים כימיים (איומים קטלניים כגון חל"כ, או איומים לא קטלניים כגון חומרים מגרים, נוטלי יכולת, דבקים, חומרי קצף, חומרי החלקה), איומי קרינה (קרינת לייזר, קרינה רדיואקטיבית).
- הסוואה: בעבר היה מקובל להשתמש בצבע הסוואה אחיד או מנומר בצורה זו או אחרת, בהתאם לזירה בה נעשה שימוש בבגד. למעשה – צבע החקי הוכנס לשימוש ע"י הבריטים בהודו, לצורך זה. בבגד העתידי, מבקשים לקפוץ קפיצת מדרגה בכך, שהבגד יהיה מורכב מסיבים היכולים לשנות צבע, גוון, בהירות ומראה (PATTERN) כתגובה מיידית לתנאי הצבע, התאורה, הרקע, והמראה המקומי. עור זיקית שכזה יכול להיות אמצעי שלא יסולא בפז עבור החייל הרגלי, אולם כדי ליישם את הרעיון צריך לא רק בד שיכול לשנות צבע, אלא גם מערך מוטבע של מוליכים שיהפוך את הבד (קרי הבגד) למסך תצוגה, מחשב שיחשב קלט ממצלמות חיצוניות זעירות, ויחליט על מראהו המשתנה של הבגד. מיותר להזכיר שיש צורך גם במקור אנרגיה, וכן מערכת שליטה חכמה מספיק, כך שבמקרה של תקלה כלשהי, יקבל הבגד צבע ניטראלי ולא יהפוך לזוהר באפלה! הסוואה מודרנית זו לא רק הסוואה בתחום הנראה, ועל הבגד יהיה לשמש גם להסוואה מולטי ספקטראלית: גם בתחום התת אדום, כולל הטווח התרמי הרחוק, וגם בתחום גלי הרדיו. למרות היותו מלא מוליכים, אסור לו להוות מחזיר של גלי רדאר או גלי מיקרו.
- מנשא: ישנם מתכננים רבים השואפים להכליל בבגד גם מנשאים ארגונומיים אינטגראליים. הרעיון טוב בכללותו, אך כאן אנחנו שבים לבעיית ההתאמה האישית. אם את הבגד ניתן לייצר במגוון של גדלים וצורות, כך שכל אחד יוכל למצוא מידה כמידתו, הרי שנושא המנשאים והאבזור הנישא זקוק לכוונון והתאמה אישיים מדויקים יותר. בניית המנשא כחלק מובנה של הבגד רק יקשה על ההתאמה הזו. כמו כן יקשה להחליף או לתקן חלק פגום או ניזוק, (חגורה, רפידה או מיכל מים) אם זה חלק מהבגד
- SMART SKIN: ציינתי לעיל את תפקידו המסובך של הבגד כאמצעי הסוואה. תפקיד זה מקבל ממד רחב יותר כאשר מוסיפים לו תפקידים נוספים. ניתן בנקל לשלב בבגד מערכי חיווט שונים שישמשו בין היתר כאנטנות. אנטנות אלה יכולות לשמש לתקשורת, ולממשק עם יתר האביזרים הנישאים ע"י החייל עצמו או עזרים בסביבתו (למשל אמצעי גילוי ותצפית נישאים, פזירים או על גבי מיני פלטפורמות שונות).
- ממשק: היותו של הבגד הבסיסי משובץ מחשב, והיותו חלק ממערך שלם של עזרים וכלים לחייל, אומר בהכרח שחייב להיות ממשק זה או אחר בין המערכות השונות, ובינן לבין החייל. זו בעיה בפני עצמה, היות וכל ממשק פיזי (חוטי חשמל או סיבים אופטיים) מצריך מחברים פיסיים. זה אומר פוטנציאל לתקלות. כל ממשק שאינו חוטי (על קולי, גלי רדיו או אינפרא אדום) חשוף לתקלות משלו ולאמצעי איכון ושיבוש מצד האויב.
- עומסי חום: ברור שכל בגד שיענה על הצרכים הנ"ל, ואפילו חלקם, יגרום לעומסי חום (אם נתעלם לרגע מעומסי משקל). מערכת אוורור ו/או מזוג אוויר אישית לחייל, מתבקשת. הדבר לא מסובך לביצוע, אלא שיש לו מחיר כבד במשקל נוסף, סיבוך מבנה הבגד, צורך במקור אנרגיה, ותלות ניכרת של תפקוד החייל בתקינות המערכת, היות ובמקרה של תקלה יגרום עומס החום לקריסת החייל במהירות רבה. חסרון נוסף למערכת מיזוג אוויר היא בחתימה התרמית הגבוהה שלה, דבר שהוא מסוכן ביותר בשדה הקרב עתיר החיישנים.
- משקל: גם אם נגיע לפריצות דרך בשימוש בחומרים חדישים, יש להניח שלא נוכל להתחמק לחלוטין מבעיית המשקל. משקלו של הבגד, יחד עם מערכותיו השונות, רק מתווסף על משקל יתר הציוד שעל החייל לשאת, כך שבכל מקרה לא נראה עדיין לעין מצב של חייל קל תנועה וזריז באמת. את הפתרונות לסוגיה זו מחפשים בתחומים אחרים: נושא משא אישי (פרד) מכני רב מינוע הנע בצמוד לחייל ומשמש לו כנושא כלים (חסרונות: יקר, גורם לתלות בו, מגדיל את הסיכוי להתגלות). שלד חיצוני (וראה להלן). הפתרון הרדיקאלי ביותר הוא הוצאת החייל משדה הקרב, והפעלת אמצעי רובוטיים עצמאיים במקומו, או פלטפורמות קרקעיות מופעלות מרחוק ע"י חיילים הנמצאים במקום בטוח מאחור.
מקורות אנרגיה
כל אמצעי שבו ניגע, זקוק לאנרגיה. עם כל השכלול בסוללות, אנחנו עדיין רחוקים מאד מצפיפות אנרגיה כזו, שתאפשר תפקוד לאורך זמן, בצריכה גבוהה ועם מקור אנרגיה קל משקל מספיק כדי להיות נישא. אחד מן הפתרונות המבטיחים הינו תא הדלק. פיתוח תא שכזה עדיין לפנינו, היות ויש להתגבר על משקלו הגבוה, ספיקתו הנמוכה יחסית למשקלו, הצורך בדלק מיוחד ונקי מאד, והמחיר הגבוה של הרכיבים.
קסדה
מימי קדם שימשה הקסדה כמגן לראש, מסתור מפני שמש ואבק, ואמצעי קומוניקציה. את אלומת הנוצות התקועות בקסדה, או הדגלון, החליף מכשיר הקשר, אך הקסדה העתידית תצטרך לענות להרבה יותר צרכים:
בראש ובראשונה מיגון משופר לראש, לעיניים, לפנים לעורף ולצוואר. הדבר אומר עיצוב חדשני וארגונומי. יתכן מאד והקסדה תורכב ממספר חלקים ותכסה את הראש והפנים בשלמותם.
המיגון יכלול גם מיגון בפני חל"כ/חל"ב ויכלול מערכת סינון אוויר מובנית.
מיגון העיניים יכלו לא רק מיגון בפני אבק כמיקודם אלא גם מיגון כנגד סנוור ע"י לייזר, או ע"י אמצעי סנוור אחרים.
הקסדה תכלול אמצעי תצפית מובנים, שיענו על הצורך בראיה למרחקים (משקפת/טלסקופ משולב אופטי ואלקטרוני), ראיה בספקטרום רחב יותר (כולל מגביר אור כוכבים, ראיה תרמית), ושילוב מידע מחיישנים, מחשבים ומערכות שו"ב בשדה הראיה של החייל.
הקסדה גם תכיל אמצעי תקשורת משולב מחשוב, יחד עם מקור אנרגיה עצמאי למערכות אלה.
חיישנים
הזכרתי כבר את החיישנים לצבע/צורה/גוון/ותאורה, בקשר להסוואה. הקלט הזה יכול לבא למעשה מכל חיישן אופטי חיצוני. למעשה – החייל העתידי יהיה משופע חיישנים. בקסדה יהיו חיישנים אופטיים בצורת מצלמות וידאו בעלות רגישות מולטי ספקטראלית (לתצפית באור נראה, באור חלש, באור אינפרה אדום או טרמי פסיבי). את התמונה מהן ניתן יהיה להעביר לגורמים אחרים בצוות, ועל התצוגה שלהם יהיה ניתן להציג מידע חזותי ממקורות רבים, כגון: מצלמות של חיילים אחרים, מצלמות מפוזרות בשטח, מידע מודיעיני בזמן אמת, מידע חזותי מאמצעי תצפית כגון מזל"טים, פלטפורמות קרקעיות וכן מכלי הנשק של החייל עצמו או ממערכות נשק כגון טילי נ"ט. על הקסדה ניתן יהיה גם למקם חיישנים אקוסטיים לצורך האזנה (במארב למשל) או לצורך איכון איומים (צלפים וארטילריה) בין אם בהאזנה ישירה, או ע"י שימוש במוקדי האזנה (כלאמר חיילים) אחדים בשטח הפועלים ברשת, כמערך לאיכון מדויק של האיום. סוג אחר של חיישנים בבגד יהיו חיישנים המכוונים פנימה אל החייל עצמו, ויוכלו למדוד ולהעריך את עומס החום הפועל עליו, מצבו הבריאותי, העומס הפיזי הפועל עליו, ואולי גם להפעיל במידת הצורך אמצעי עזרה ראשונה באופן אוטומטי (למשל – חיישן המזהה פגיעה בגפה, יפעיל חוסם עורקים מתנפח הבנוי לתוך השרוול או המכנס.).
C4I
ציינתי כבר לעי את הצורך באמצעי תצפית וחיישנים. אלה יידרשו הן ברמת החייל והן ברמת החוליה, צוות ומעלה. חלקם יהיו נישאים או בנויים לתוך הבגד, הנשק או הציוד של החייל. חלקם יהיו ניתנים לפיזור או הצבה בשדה הקרב, וחלקם יהיו על גבי פלטפורמות קרקעיות או מעופפות (רובוטים עצמאיים מיניאטוריים או מיקרו מזל"טים). איסוף, ריכוז, עיבוד ופיזור המידע יהיה כנראה ברובו אוטומטי, כך שהצרכן (החייל הבודד או המפקד בכל דרג) יקבל את המידע הרלוונטי לו, בכל צורה המתאימה לו (מידע קולי, מידע חזותי על גבי התצוגה העילית של הקסדה, מידע חזותי ו/או מודפס על גבי מסופים ניידים). ההגיון אומר שלתוך הקסדה יבנה גם מכשיר לייזר שיוכל לשמש הן כמד טווח, הן כמציין מטרות והן כאמצעי קומוניקציה מנקודה לנקודה בקו ראיה. התקשורת היא סוגיה בפני עצמה היות והיא תמיד חשופה לשיבושים מכוונים או לאילוצי שטח וטכנולוגיה. רשת קשר דיגיטאלית, הפועלת ב- SPREAD SPECTRUM ובה כל תחנה משמשת גם כממסר ליתר התחנות, יכולה לשרוד גם בשדה הקרב העתידי.
נשק
כלי נשקו האישיים של החייל לא התחלפו בעיקרון זה יותר מחמש מאות שנים. הם רק הולכים ומשתכללים. מן המוסקט התפתח הרובה היורה תחמושת אחידה, ממנו התפתחו כלי ירי אוטומטיים. החידושים העיקריים בעתיד הקרוב הם כלי נשק היורים שני סוגי תחמושת (למשל 5.56 מ"מ ו- 30 מ"מ), תחמושת טלסקופית ללא תרמיל, תחמושת חכמה בקליברים הגדולים יותר, וכן מגוון עזרים הבנויים לתוך הרובה עצמו: כוונת אופטית עם מחשב ירי, מד טווח ומציין מטרה לייזר, חיישנים לרוח, לחות, טמפרטורה, לחץ אוויר, סוג התחמושת ועוד. למרות כל החידושים, למרות התכנון הארגונומי המתקדם של הכלי, למרות השימוש בחומרים חדשניים, נשאר משקלו של הנשק האישי כשהיה. יש להניח שכלי נשק אחרים יהיו הרבה יותר חכמים, כך שהאפקטיביות שלהם תגדל. מחליפו החכם (או הגאוני) של נשק הנ"ט האישי יאפשר לחייל להתמודד עם איומים כגון רק"מ, בונקרים, מסוקים וכיו"ב. החייל הבודד יוכל גם לנהל אש מסייעת עקיפה ממקורות שונים אל מגוון מטרות קבועות ומזדמנות ללא צורך בכלים ובהכשרה מיוחדים.
יתירות
ככל שמערכת הנשק לחייל נהיית משוכללת ומסובכת יותר, כן עולה הסבירות של כישלון עקב קלקול או היפגעות. מערכות המושתתות על מחשוב בעצמה גבוהה, וכן מגוון אמצעים התלויים באנרגיה חשמלית להפעלתם, זקוקים כדרך הטבע למערכות גיבוי על מנת לייצור רזרבה תפקודית מספקת. זה אומר אמינות גבוהה של מקורות האנרגיה, האפשרות לקשר מספר מקורות אנרגיה לגיבוי הדדי. יש להניח שהמפתחים ירצו לתת לבגד החייל תא דלק משו, תא נפרד לנשק האישי, אחר למערכת התקשורת/מחשוב, וכל מקור אנרגיה כזה יוכל במידת הצורך להפעיל מערכות שבמקור אינו קשור איתן. מערכת הקשר וכל המערכות משובצות המחשב, יוכלו גם לתת מידה רבה של יתירות זו לזו.
שלד חיצוני
כאן כבר חרגנו מן הבגד או אפילו מן החייל הבודד. שלד חיצוני האמור להיות מכפיל כוח (פשוטו כמשמעו) לחייל, הוא בעל משקל עצמי לא מבוטל, על מבנהו הבסיסי, מנועיו, מקור האנרגיה שלו, מערכת הבקרה והשליטה שלו, וכו'. ככל שאתה מוסיף למערכת כזו חלקים עולה משקלה. ככל שהמשקל עולה צריך מנועים חזקים יותר, ומקור אנרגיה גדול יותר, דבר שמעלה את המשקל עוד יותר, דבר שמצריך לחזק את המבנה, והרי לך עליה נוספת במשקל, וחוזר חלילה. זו דילמה ישנה בכל תכנון של פלטפורמה, וזה עוד לפני שהחלטת האם לשריין ולמגן את המערכת, האם להוסיף לה מערכות עזר משלה. מסובך! ואם נניח שבסופו של דבר פיתחת שלד חיצוני קומפקטי, ויעיל, האם זה לא יצריך פיתוח במקביל של נגמ"ש חדש לחלוטין, שיוכל לשאת חייל שגדלו לגמישותו דומים יותר לקרנף מאשר לאדם?
סוגיית התחזוקה
לכל מערכת, פשוטה כמתקדמת יש מחיר פיתוח, מחיר הצטיידות, מחיר תחזוקה שוטפת, מחיר תיקון נזקים (בלאי טבעי ונזקי קרב), אורך חיים, חיי מדף, ומחיר החלפה. ראינו לעיל שמערכת הדרישות ממה שקרוי החייל העתידי היא ארוכה, מסובכת ומלאת קונפליקטים. כל סעיף לעצמו ניתן למימוש, והרבה כבר קיימים. הבעיה היא באינטגרציה יעילה שלהם למערכת אחת שמישה. מערכת כזו גם חייבת להיות בעלת תג מחיר לא מפחיד מדי. אחד מחלומות הזוועה של מערכת כזו היא התחזוקה במקרה של בלאי או פגיעה. עם כל המערכות המשולבות, קשה לבנות מערכת מודולארית שתחזוקתה תהיה קלה בדרג השדה. הדבר מעלה מאד את מחירה, ומסרבל מאד את הלוגיסטיקה. ככל שהדרישות מהמערכת גדולות יותר, כן עולה המחיר באופן חד. עלית מחיר משמעותה מספר קטן יותר של מערכות שאפשר לרכוש.
לסיכום
אחרי כל ההרהורים הפסימיים האלה, לא נראה לי שאנחנו צפויים לראות פריצת דרך נחשונית בתחום הזה. מאידך, בהחלט יהיו חידושים רבים בתחום, אך יש לצפות שיופיעו יותר כפריטים בודדים, וכתת מערכות, באופן אבולוציוני ולא רבולוציוני. יש לצפות לריבוי מפרטים בצבאות השונים, הכל לפי ההעדפות, הקדימויות והיכולות הטכנולוגיות והכספיות השונות.
הברירות השונות: ישנן מספר אפשרויות להתמודד עם הקשיים השונים שהוצגו לעיל. ניתן לפתח סוגי בגדים שונים לשימושים שונים וברמות שונות של תחכום. גם לפתרון כזה יש מחיר, אך הוא מקנה גמישות רבה יותר ומאפשר בניית פתרונות מודולאריים במקום מערכות מונוליתיות.
ד"ר צבי דוידוביץ
|
|