Пока западные СМИ ищут по всему миру российских «дельфинов-разведчиков», отечественные ученые разрабатывают новые технические средства для разведки морских глубин. Для обеспечения безопасности водных границ активно внедряются робототехнические комплексы с необитаемыми подводными аппаратами. Испытания морских роботов, действующих совместно с силами Военно-морского флота, уже проходят на Черном море. Технические показатели подводных автоматов позволяют использовать их в самых разнообразных целях — от научных до экономических. Корреспондент «Армейского стандарта» побывал в военном инновационном технополисе «Эра», где подводные беспилотники экспонировались в рамках заседания Совета технополиса, и узнал о возможностях новой техники.
«Наутилус» без экипажа
История подводной робототехники насчитывает уже более 40 лет. Одновременно с появлением первых беспилотных летательных аппаратов ведущие державы мира начали разрабатывать робототехнические комплексы, которые должны были покорить морские глубины.
В нашей стране разработкой необитаемых подводных аппаратов занимались одновременно как военные НИИ, действовавшие в интересах Минобороны СССР, так и гражданские специалисты. Подобным образом ситуация развивалась и в других ведущих странах мира.
За годы развития отрасли отечественные инженеры создали ряд аппаратов для самых разных заказчиков: от Министерства по чрезвычайным ситуациям до китайских и корейских нефтедобывающих компаний. Каждый аппарат «заточен» под конкретные задачи и обладает своими техническими особенностями.
Однако, вне зависимости от выполняемых задач, все необитаемые подводные аппараты разделяются специалистами на три категории: буксируемые, телеуправляемые-привязные и автономные.
Первая категория аппаратов связывается с судном-носителем при помощи трос-кабеля, через который ведется передача электроэнергии и передается информация в режиме онлайн. Последнее позволяет судну-носителю получать данные максимально оперативно, что особо важно при проведении поисково-спасательных работ.
Несмотря на это преимущество, буксируемые аппараты обладают и существенным недостатком: чтобы увеличить глубину их погружения, необходимо удлинять кабель. Это повышает нагрузку на весь комплекс, ведет к увеличению водоизмещения судна-носителя и в итоге — к росту затрат на его содержание.
Телеуправляемые, или привязные аппараты, как правило, используются для поднятия различных объектов с морского дна. Аппараты этого класса оснащаются специальными устройствами для выполнения работ. Чаще — манипуляторами, выполняющими функции человеческих рук.
«Глазами» робота служат фототелевизионные установки. Долгое время подобные аппараты обладали сравнительно небольшой дальностью применения, однако появление оптоволоконных технологий позволило существенно улучшить качество их работы по ряду показателей.
К третьей категории относятся самые передовые разработки в этой области — автономные необитаемые аппараты. Первоначально подобные комплексы разрабатывались исключительно в военных целях: в качестве мишеней для подводных стрельб, для поиска и уничтожения морских мин и ряда иных задач.
Справка «АС»:
Современные автономные необитаемые подводные аппараты используются для выполнения широкого спектра задач как коммерческими, так и государственными структурами. При их помощи ведется исследование морского дна, обследование мест затопления кораблей и подводных лодок. Некоторые аппараты способны погружаться на глубину до 6000 метров и вести исследования в экстремальных условиях.
Также аппараты этого типа используются для исследования береговой зоны, охраны подводных акваторий, инспекции и контроля подводных коммуникаций, таких как нефтепроводы и кабели оптоволоконной связи.
В современной океанографии разработана особая методология комплексного использования всех трех типов необитаемых подводных аппаратов в составе единого комплекса, где буксируемые аппараты занимаются поиском, автономные — исследованиями и сбором информации, а телеуправляемые по кабелю выполняют работу с конкретными объектами.
В наши дни передовые разработки в этой области связаны с унификацией разных классов аппаратов и созданием долговечных малогабаритных источников питания, которые позволяют автономным аппаратам находиться под водой все больше времени. Ряд перспективных моделей подводных аппаратов принимаются на вооружение и оснащение Вооруженными силами России.
Подводный комплекс
Наиболее передовыми отечественными разработками в области необитаемых подводных аппаратов являются малогабаритные модульные аппараты линейки «Аврора» и робототехнические комплексы «Галтель» (в состав комплекса входят два автономных аппарата, один телеуправляемый и комплект навигационного, вспомогательного и обеспечивающего оборудования). Эти образцы экспонировались в расположенном в Анапе военном инновационном технополисе «Эра» перед заседанием Совета технополиса.
Робототехнические комплексы «Галтель» могут быть использованы не только в военных целях. Как рассказал «Армейскому стандарту» главный конструктор НПО «Аврора» — разработчика глубоководных комплексов — Юрий Рожков, спектр назначения у роботов очень широкий.
— Робототехнический комплекс «Галтель» имеет поисково-обследовательское функциональное назначение. Входящие в комплекс аппараты оснащены системами фото- и видеонаблюдения, которые позволяют выполнять самые разные задачи двойного назначения: от поиска повреждений на трубопроводах до целевых объектов силовых ведомств.
Входящий в комплекс поисковый аппарат производит гидролокационную съемку с помощью локатора или эхолота. Второй аппарат ведет фото- и видеосъемку. Для этого он оснащен светильниками, которые позволяют исследовать стенки, причальные устройства и другие объекты в диапазоне от двух до пяти метров от дна. По своим характеристикам аппараты не уступают зарубежным аналогам.
— А как долго комплекс может осуществлять автономное плавание?
— Есть аппараты, которые могут работать по 6, 9, 36 часов. Зависит от поставленных задач. Сейчас внедряется перспективная разработка — водородно-кислородный аккумулятор, который позволит увеличить время работы аппарата до 48 часов.
— Для запуска автономного аппарата обязательно необходимо судно-носитель?
— Носителем может служить любое судно, где есть спуско-подъемное устройство. Можно работать даже с необорудованного берега.
— И как работает комплекс?
— Это полностью автоматическая система. Оператор с пульта управления на берегу или судне-носителе создает программу задания. Передает на вычислитель, который реализует программу в подводном положении. В ходе плавания оператор может изменить программу. Такие параметры, как глубина, скорость движения, траектория, определяются программой. Дальность действия аппарата — порядка 30 километров, скорость примерно 4–6 узлов (2–3 метра в секунду). После того как аппарат выполнил задачу, он всплывает и по радиоканалу передает целевую информацию. Он может это сделать при помощи радиоканала. Также аппараты, входящие в комплекс «Галтель», оснащены портом для подключения оптоволоконного кабеля, длина которого составляет порядка 200–500 метров.
***
Представленные в экспозиции технополиса «Эра» аппараты принимали участие в военно-техническом эксперименте по развертыванию системы освещения подводной обстановки, которое проходит в акватории Черного моря. Эксперимент проводится под руководством Главного управления научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий (инновационных исследований) Министерства обороны совместно с Главным командованием Военно-морского флота и Фондом перспективных исследований. В ходе эксперимента апробируются современные технологии, позволяющие использовать различные робототехнические комплексы в небе и под водой в режиме онлайн.
Перед робототехническими комплексами и их операторами ставятся задачи по обнаружению объектов под водой и оперативной передаче полученной информации в центр управления. При этом роботы будут отрабатывать сценарии на различных расстояниях и глубинах.
Эксперимент является крайне важным в современных условиях, поскольку позволяет существенно увеличить оперативность реагирования на изменение обстановки в акватории. До недавнего времени подводные робототехнические комплексы записывали информацию на носители, которая затем считывалась вручную. Современные комплексы, в частности «Галтель», позволяют ускорить процесс передачи данных и реагирования на угрозы с моря в разы.
По мнению специалистов, система в будущем позволит не только определять крупные объекты, но даже робототехнические комплексы вероятного противника.
Применение современных беспилотных разработок, действующих в единой системе, — задача, отвечающая духу времени, когда автономные комплексы вытесняют человека. Создание единой системы мониторинга подводной обстановки с использованием автоматических необитаемых подводных аппаратов в будущем может позволить защитить морские границы от самых современных угроз. Как существующих, так и потенциальных.
