November 2, 2012

M-89 Semi-Autonomous Main Battle Tank

Casualties are bad. Public opinion doesn´t like them, the media doesn´t like them, and politicians doesn´t like them. A Main Battle Tank is among the safest places to be in a war, but each year, new technology is developed to end that safety. HEAT and HEASH rounds, kinetic penetrators, lasers, that have been answered with new kinds of armor in order to protect the men inside the vehicle. That is, until someone made the right question.

Why put men inside the vehicle?

Thus was born the XM-82, the first prototype of the M-89 Semi-Autonomous Main Battle Tank that today rolls to battle in a hundred campaigns. The original idea was to develop a purely remote-controlled vehicle, but field tests showed that in battlefield conditions the data link could be unreliable. Transmitting the instructions of the single pilot of a UAV is comparatively easy; the bandwidth necessary for the three or four stations needed in a MBT is prohibitive. So, the drone analogy was soon dropped, and replaced with a compromise: the vehicle would still have people inside, but it would be the bare minimum, with the absolute best protection. Indeed, the M-89 is the first truly one-man tank.

The tank commander sits in the very core of the vehicle, in an armored and isolated cockpit protected by layers of ceramic and metal plating. To get there, a projectile would have to cross almost the full width of the tank worth of armor, not merely a superficial layer. The cockpit is hermetic and pressurized, so not even chemical attacks can get there, and the data gathered by the multiple sensors installed in the hull are displayed in huge wall-to-wall flatscreens inside, leaving only the hatch uncovered. So, the commander has a 270º view of the battlefield at all times.

But how does only one officer control such a sophisticated machine? He, or she, doesn´t. The commander is there to do exactly that: command. The real work is done by four interconnected artificial intelligences, which handle respectively the weapons, driving and navigation, communications, and engines. The pilot can at all times take manual control of whatever task he seems fit, but most of the time his role is limited to planning. He sees the reports provided by the unit command, and assigns to the navigation IA a destiny, so that it can autonomously calculate a path, to the armament IA the primary and secondary objectives, and to the comms IA the channels that are to be given priority, and the tank does the rest by itself. The pilot must, of course, closely monitor all that is happening in order to assign new priorities when the need arises, and report to command, but the tank is more than capable of fighting by itself once the parameters have been set.

It can even fight better than a human crew would: no gunner is so fast calculating fire solutions, no navigator is so aware of all the myriad details of terrain, wind and weather, no communications officer could track and listen to a thousand channels at the same time. Each and every IA that drives the tank is a force multiplier, without parallel since the beginnings of tank warfare.

The M-89 has a flat profile, perfect for hugging the ground and hiding the vehicle from incoming fire. Since it has a crew of only one, it doesn´t need as much space, and indeed the cockpit is almost as low as that of a race car. The original model relied on tracks for mobility, but since the M-89A3 variant, the design has incorporated modular joints that allow the vehicle to be fitted with tracks, wheels, and even skies and hover cushions as needed.

The turret is, of course, wholly automated, and thus noticeably smaller than in comparable MBT´s; it has two coaxial main guns, a coil gun and a rail gun for engaging different targets, as well as a .50 caliber machine gun mounted in a rotating stalk on top, and an array of grenade launchers capable of firing chaff, smoke, flares or fragmentation grenades. From the M-89A5 on, the turret has been redesigned too with an emphasis on modularity, and now it can be modified to fit different mission profiles. The most common profiles are engineering, artillery, anti-aircraft, urban warfare, recon, and command, but there are also mortar, rocket launcher, flamethrower and an experimental laser cannon variant.

The M-89, of course, has its drawbacks. The most worrying, considering that the whole concept hinged on crew safety, is that the commander is so well protected that, if something goes wrong and the vehicle catches fire or is totally wrecked, he can have a hard time getting out. The first models had a fully electronic hatch sealing system that trapped to death five pilots in two years, until a new batch came with manual options and the older models were retrofitted. However, the problem remains, and there are works in progress trying to redesign the hatch.

Another cause of concern is the reliability on external sensors. With a fully enclosed cockpit, the commander depends on the cameras and other sensory equipment installed on the hull and turret. Although there are hundreds of sensors, and most of them are very small, and operate in a sense like the composite eyes of an insect, it is a fact that, should they be destroyed, the commander would become blind and deaf, without any options but leaving the vehicle. Thus, an attack that managed to overwhelm or negate the sensors would immediately paralyze the M-89. The most probable culprit would be an EMP attack that, of course, would turn the entire tank into a brick, as all functions are electronically controlled. However all M-89 models are protected against most electromagnetic attacks, leaving only the most intense ones to worry about.

Despite the flaws, the M-89 is undoubtedly a huge leap in tank design, and similar models have begun to appear around the world. Although the cost of replacing the entire MBT fleet of an army with semiautonomous models is prohibitive, the vehicle is usually issued to elite divisions and expeditionary forces, becoming the spearhead of a new era in armored warfare. Meanwhile, the solitary pilots of these machines, every one of them an officer, are being glamorized and turned into heroes and knights, similar to the chariot-riding champions of the Iliad, or the more modern fighter pilots that were the stars of countless movies and books in decades past. 

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Tanque de Batalla Semiautónomo M-89

Las bajas son indeseables. A la opinión pública no le gustan, a los medios no les gustan, y a los políticos no les gustan. Un tanque de batalla es uno de los lugares más seguros en los que encontrarse en una guerra, pero cada año se desarrollan nuevas tecnologías para terminar con esa seguridad. Munición HEAT y HEASH, penetradores cinéticos, láseres, que han sido respondidos con nuevos tipos de armadura a fin de proteger los hombres que se ocultan en el interior del vehículo. Es decir, hasta que alguien hizo la pregunta adecuada.

¿Por qué poner hombres dentro del vehículo?

Así nació el XM-82, el primer prototipo del Tanque de Batalla Semiautónomo M-89 que hoy en día toma parte en un centenar de campañas. La idea original era desarrollar un vehículo totalmente a control remoto, pero las pruebas de campo demostraron que, en condiciones de batalla, el enlace de comunicaciones puede ser poco fiable. Transmitir las instrucciones del único piloto de un UAV es comparativamente sencillo; el ancho de banda necesario para las tres o cuatro estaciones de un tanque es prohibitivo. Así, la analogía con un drone fue rápidamente desechada, y remplazada con un compromiso: el vehículo aún tendría personas vivas en el interior, pero sería el mínimo imprescindible, con absolutamente la mejor protección. Por ello, el M-89 es el primer tanque monoplaza.

El comandante del tanque se sienta en el núcleo del vehículo, en una cabina blindada y aislada, protegida por capas de cerámica y metal. Para llegar a él, un proyectil tendría que atravesar un blindaje casi tan grueso como el tanque mismo, no solo una capa superficial. La cabina es hermética y va presurizada, así que ni siquiera los ataques químicos pueden llegar al piloto, y los datos reunidos por los múltiples sensores instalados en el chasis se muestran en enormes pantallas planas que cubren el interior de la cabina de lado a lado, dejando al descubierto únicamente la escotilla. Así, el comandante tiene una visión del campo de batalla de 270º  en todo momento.

Pero, ¿cómo un solo oficial controla una máquina tan sofisticada? No lo hace. El comandante está ahí para hacer exactamente eso: mandar. El verdadero trabajo es realizado por cuatro inteligencias artificiales interconectadas, que se ocupan respectivamente de las armas, la navegación y conducción, las comunicaciones y los motores. El piloto puede tomar el control manual de cualquier tarea en cualquier momento, pero la mayor parte del tiempo su papel se limita a la planificación. Recibe los informes enviados por el mando de la unidad, y asigna un destino a la IA de navegación, de modo que puede calcular la ruta autónomamente, objetivos primarios y secundarios a la IA de armamento, y a la de comunicaciones los canales que tienen prioridad; el tanque hace el resto por sí mismo. El piloto debe, por supuesto, monitorizar de cerca cuanto ocurre para asignar nuevas prioridades cuando sea necesario, e informar al mando, pero el tanque es más que capaz de combatir por sí solo una vez se le han dado los parámetros.

Puede incluso combatir mejor de lo que lo haría una tripulación humana: no hay artillero que sea tan rápido en calcular soluciones de tiro, no hay navegante tan atento a la miríada de detalles del terreno, el viento y el clima, no hay oficial de comunicaciones que pueda seguir y escuchar a un millar de canales a la vez. Cada una de las IA´s que tripulan el tanque es un multiplicador de fuerza, sin paralelos desde los orígenes del combate de blindados.

El M-89 tiene un perfil plano, perfecto para abrazarse al suelo y esconder el vehículo del fuego enemigo. Dado que su tripulación es de un solo hombre, no necesita tanto espacio, y de hecho la cabina está casi tan baja como en un coche de carreras. El modelo original se movía sobre cadenas, pero desde la variante M-89A3 el diseño incorpora juntas modulares que permiten que el vehículo sea equipado con orugas, ruedas e incluso esquíes y colchones de aire, dependiendo de las necesidades.

La torreta es, naturalmente, totalmente automática, y por tanto visiblemente más pequeña que en carros de combate comparables; dispone de dos cañones principales coaxiales, un cañón raíl y un cañón de inducción para diferentes tipos de objetivos, así como una ametralladora de 12,7mm montada en un soporte giratorio en la parte superior, y una hilera de lanzagranadas capaces de disparar chaff, bengalas, granadas de humo y de fragmentación. Desde el M-89A5, la torreta ha sido rediseñada también con énfasis en la modularidad, de modo que ahora puede ser modificada para distintos perfiles de misión. Los perfiles más comunes son ingeniería, artillería, antiaéreo, combate urbano, reconocimiento y mando, pero hay también morteros, lanzacohetes, lanzallamas, y una variante experimental de cañón láser.

El M-89, desde luego, tiene defectos. El más preocupante, considerando que el concepto mismo giraba en torno a la seguridad de la tripulación, es que el comandante está tan bien protegido que si algo va mal y el vehículo se incendia o queda totalmente destruido puede pasarlo mal para salir. Los primeros modelos tenían un sellado totalmente electrónico en la escotilla, que atrapó con consecuencias fatales a cinco pilotos en dos años, hasta que el siguiente lote llegó con la opción manual, y los modelos antiguos fueron actualizados. Sin embargo, el problema continúa, y se está trabajando en el rediseño de la escotilla.

Otra causa de dolores de cabeza es la fiabilidad de los sensores externos. Con una cabina totalmente cerrada, el comandante depende de las cámaras y otros sensores instalados en el chasis y la torreta. Aunque hay cientos de ellos, la mayoría muy pequeños, operando en cierta forma como los ojos compuestos de un insecto, es un hecho que, si fueran destruidos, el comandante quedaría sordo y ciego, sin más opción que abandonar el vehículo. Así pues, un ataque que se las arreglara para superar o negar los sensores paralizaría de inmediato el M-89. El modo más probable sería un ataque EMP, que, desde luego, transformaría el tanque entero en un pisapapeles, ya que todas las funciones son controladas electrónicamente. Sin embargo, todos los M-89 están protegidos contra la mayoría de los ataques electromagnéticos, de forma que solo hay que preocuparse de los más intensos.

Pese a sus defectos, el M-89 es sin duda un gran salto en el diseño de tanques, y modelos similares han empezado a aparecer por todo el mundo. Aunque el coste de reemplazar toda la flota de carros de combate de un ejército con modelos semiautónomos es prohibitivo, el vehículo suele asignarse a divisiones de elite y fuerzas expedicionarias, convirtiéndose así en la punta de lanza de una nueva era de combate de blindados. Mientras tanto, los solitarios pilotos de estas máquinas, cada uno de ellos un oficial, están siendo idealizados y transformados en héroes y caballeros, similares a los campeones montados en carros de la Ilíada, o los más modernos pilotos de caza que fueron estrella de innumerables películas y libros en décadas pasadas.

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