АВТОНОМНЫЙ БЕЗЭКИПАЖНЫЙ НАДВОДНО-ПОДВОДНЫЙ
АППАРАТ ПОВЫШЕННОЙ АВТОНОМНОСТИ
С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ
AUTONOMOUS UNMANNED SURFACE-UNDERWATER
VEHICLE OF INCREASED AUTONOMY
WITH VARIABLE GEOMETRY

Автономный безэкипажный надводно-подводный аппарат повышенной автономности с изменяемой геометрией это инициативная разработка:
• Научно-исследовательский испытательный отдел морской робототехники Главного научно-исследовательского испытательного центра робототехники МО РФ (ГНИИЦ РТ),
• Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (СПбГМТУ)
Демонстрировался на МВМС-2019 в Санкт-Петербурге.
Разработка концептуального облика робототехнического надводно-подводного необитаемого аппарата повышенной автономности с изменяемой геометрией корпуса. Санкт-Петербургским государственным морским техническим университетом (СПбГМТУ) в содружестве с Главным научно-исследовательским испытательным центром робототехники (ГНИИЦ РТ) МО РФ в 2017-2018 гг. проведены инициативные НИР шифр «Тень» и «Тень-2». Научный руководитель обеих НИР: Тарадонов В.С. – к.т.н., заведующий НИЛ ПЭКС СПбГМТУ.
В ходе работы был проведен анализ передовых разработок ведущих зарубежных государств в области создания надводных, подводных и надводно-подводных морских робототехнических комплексов. В частности, были изучены материалы по автономному полупогружному аппарату компании «SAIC» (США), автономному необитаемому надводному аппарату (АННА) тримаранного типа «Морской охотник» (США), автономному необитаемому противолодочному катеру «Seagull» (Израиль), необитаемому надводному аппарату «Sentry» и его прототипу обитаемому погружаемому катеру «GHOST» (США).
Проанализированы их характеристики, достоинства и недостатки.
Основными недостатками всех зарубежных комплексов являются:
♦ зависимость от гидрометеорологических условий (ГМУ);
♦ невозможность их эксплуатации в ледовых условиях;
♦ недостаточная автономность.
На основе проведенного анализа специалисты СПбГМТУ разработали концептуальный облик перспективного робототехнического надводно-подводного необитаемого аппарата повышенной автономности (РПНА ПА) с изменяемой геометрией корпуса.
Его концепция позволяет сочетать высокую скорость хода при развертывании в район предназначения (выполнения работ) и независимость от ГМУ при его движении в подводном положении.
РПНА ПА «Тень-2» органично вписывается в концепцию мультиагентной информационно-измерительной сети в качестве носителя малогабаритных АНПА с ограниченной автономностью или для ускорения доставки тихоходных глайдеров в район выполнения миссии. Он также может использоваться в качестве док станций для АНПА и значительно повышать точность их позиционирования при длительных действиях под водой без возможности корректуры местоположения по системе ГЛОНАСС/JPS, в том числе и подо льдами. Основы применения МРС глайдерного типа были исследованы в концепции мультиагентной информационно-измерительной сети двойного назначения для освещения обстановки в морской Арктической зоне, разрабатываемой коллективом авторов СПбГМТУ под руководством профессора В.А.Рыжова.
Области применения:
• Океанографические и гидрографические исследования
• Гидрохимические и гидрофизические исследования
• Экологические и биологические исследования
• Геологические исследования
• Археологические исследования
• Изучение, развитие, охрана и добыча биоресурсов
• Выполнение соответствующих задач морской берего¬вой охраны
• Поисково-спасательные и другие виды подводно/над-водно-технологических работ

Преимущества:
• Широкий выбор возможных режимов движения
• Возможность сохранения прямого хода или управления рулями в горизонтальной и вертикальной плоскостях при отказе работы любого из трех движителей тримара¬на (при движении в любом положении)
• Установка различной полезной нагрузки во всех трех но¬совых оконечностях торпедообразных корпусов
Текущая реализация проекта:
Разработан концептуальный облик и определена базовая технология создания нового перспективного робототехни-ческого подводно-надводного аппарата повышенной авто¬номности с изменяемой геометрией корпуса.
Дальнейшая разработка будет связана с эксперименталь¬ными и теоретическими исследованиями с целью уточнения гидродинамических, мощностных и тактико-технических ха¬рактеристик этого аппарата для достижения заданных кон¬кретных целей и решения соответствующих тактических задач в рамках этих целей.
Разрабатываемый автономный надводно-подводный аппа¬рат с изменяемой геометрией корпуса не имеет аналогов в мире.
Предлагаемый концептуальный облик перспективного робототехнического средства разработан на основе анализа передовых разработок ведущих зарубежных государств в области создания надводных, подводных и надводно-подводных морских робототехнических комплексов, приведены преимущества перспективного робототехнического подводно-надводного необитаемого аппарата повышенной автономности по сравнению с лучшими зарубежными аналогами-прототипами. Одним из несомненных достоинств аппарата является относительно большой объем, зарезервированный для размещения на нем полезной нагрузки, позволяющий установить на борту более точные, но энергоемкие датчики и сенсоры. Изменяемая конфигурация корпуса и надводно-подводный вариант аппарата позволяет минимизировать противоречия необходимости высокой скорости хода в район выполнения миссии, остойчивости при проведении поисковых и исследовательских действий, независимости от внешних условий (в подводном положении), а также обеспечивает функционирование высокотехнологичных морских робототехнических средств. На основе расчетов гидродинамических и мощностных характеристик, а также анализа доступных различных видов аккумуляторных батарей произведена предварительная компоновка энергетической установки, запаса дизельного топлива и аккумуляторных батарей, а также балластных цистерн. В целом в результате разработки концепции робототехнического подводно-надводного аппарата повышенной автономности с изменяемой геометрией корпуса получилась многофункциональная универсальная морская платформа-носитель полезной нагрузки, которая сочетает в себе все достоинства автономных необитаемых надводных и подводных аппаратов и может быть использована при решении широкого круга задач как в военной, так и в гражданской областях.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Параметр Подводный режим Надводный режим
Водоизмещение, тонн

138,5

69,29

Максимальная длина, м

17.3

17,3

Максимальная ширина, м

10.1

7,38

Максимальная высота, м

6,0

6,0

Максимальная скорость хода, узл.

27

29,93

Скорость патрулирования, узл.

6

6

Общая мощность электродвигателей, кВт

2131

2131

Масса запаса дизельного топлива, тонн

14,3

14.3

Масса аккумуляторных батарей, тонн

33,4

33,4

Продолжительность хода при скорости хода 6 узлов, сутки

94

125,6

Дальность хода при скорости патрулирования 6 узлов, мили

13600

18083,6


Источники:
• реклама МВМС-2019
• oceanos.ru/s1/files/File/2017_LFL_Trimaran.pdf
В.С. Тарадонов, А.П. Блинков, И.В. Кожемякин, Д.Н. Шаманов «Концептуальный облик робототехнического подводно-надводного аппарата повышенной автономности с изменяемой геометрией корпуса». cyberleninka.ru/article/n/kontseptualnyy-oblik-robototehnicheskogo-podvodno-nadvodnogo-apparata-povyshennoy-avtonomnosti-s-izmenyaemoy-geometriey-korpusa

ВОЛНОВОЙ ГЛАЙДЕР-РЕТРАНСЛЯТОР – АГЕНТ НАДВОДНОГО СЕГМЕНТА МОРСКОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
АВТОНОМНЫЙ НЕОБИТАЕМЫЙ АППАРАТ (ЛИ АНПА)
АВТОНОМНЫЙ НЕОБИТАЕМЫЙ ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ «ГЛАЙДЕР»
АВТОНОМНЫЙ НЕОБИТАЕМЫЙ ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ «АКАРА»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ КОРАБЛИ, ГИДРОГРАФИЧЕСКИЕ СУДА
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СУДА, НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ СУДА, ЛЕДОКОЛЫ
КОРАБЛИ И ОРУЖИЕ ВМФ