Подводные роботы наступают на всех глубинах

Gavia отправляется на работу в Каспийское море.
Фото с сайта www.gavia.is

Министерство обороны РФ намерено закупить восемь автономных подводных необитаемых аппаратов (АПНА) Gavia на 744,244 млн. руб. По условиям тендера, итоги которого подведут 27 февраля, аванс на поставку составит 37,1 млн. руб. В дальнейшем оплата будет производиться после получения очередной партии подводных роботов. В 2012 году – три аппарата за 300 млн. руб. В 2013 году – два робота за 250 млн. руб. В 2014 году – три последних за 192,2 млн. руб. Все купленные аппараты будут работать в воинской части 20334.

Можно только порадоваться за российских моряков, которые получат самую современную технику. Но удивляет страна происхождения подводных роботов – Исландия. Где фактически нет промышленности, кроме рыбоконсервной, а все население – треть от численности Вооруженных сил РФ.

«ГАГАРА» ИЩЕТ МИНЫ

Обитаемые подводные аппараты, например, батискафы, дороги, громоздки, требуют специального судна-носителя и подвергают риску жизнь членов экипажа. Поэтому широкое распространение получили управляемые необитаемые аппараты, сигналы на которые передаются по кабелю. Но и у них есть серьезные недостатки. В первую очередь – сам кабель, ограничивающий глубину погружения и дальность действия. В основном они применяются для аварийных и спасательных работ, когда требуется оперативное управление, исходя из подводной обстановки. Но сейчас все большую популярность приобретают автономные необитаемые подводные аппараты – автоматические самоходные носители исследовательской аппаратуры, не требующие ввода информации от оператора.

АНПА работает по заложенной программе – движется, выполняет задание и возвращается к обеспечивающему судну или береговой базе. При этом обходится без связующего кабеля, а принимает команды и передает информацию с помощью гидроакустической системы связи. Навигационная система тоже гидроакустическая, дополненная интегральной бортовой навигационной системой, что позволяет отслеживать траекторию движения аппарата в реальном времени.

Главное преимущество АНПА – высокая маневренность, независимость от обеспечивающего судна, способность погружаться на большие глубины, простота эксплуатации, высокая производительность. В зависимости от емкости источников энергии аппарат может работать до нескольких десятков часов. Модульная конструкция позволяет оперативно устанавливать и изменять комплекс бортовой аппаратуры.

Автономный аппарат Gavia («Гагара») имеет модульную конструкцию из последовательно соединяемых цилиндрических элементов, содержащих блок управления, двигатель, аккумуляторную батарею и различную полезную нагрузку. АНПА имеет сигарообразный цилиндрический корпус диаметром 20 см. В зависимости от комплектации длина достигает 2,7 м, а масса колеблется от 48 до 79 кг. На испытаниях показал глубину погружения 1000 м. С двумя аккумуляторными блоками работал под водой непрерывно 45 часов. При обследовании подводных кабелей и трубопроводов в автоматическом режиме проходил маршруты в 90–100 км. Выпускается в трех основных модификациях – коммерческой (промышленной), научной и военной. Различие между ними в полезной нагрузке.

Обслуживается Gavia командой из 2–4 человек. Ему не требуется судно-носитель. Перевозится на любом грузовике или пикапе. Запускается, что называется, с рук из любой береговой точки, с маломерного судна, моторной лодки. Для загоризонтного управления аппаратом используется система спутниковой связи Iridium.

Автоматический (роботизированный) аппарат осуществляет фото- и видеосъемку, сканирует рельеф дна, проводит поиск и идентификацию подводных объектов, геофизическую разведку. В интересах военного флота Gavia может вести поисковые работы, гидрографическую съемку и картографирование дна, поиск мин, использоваться в качестве имитатора подводной лодки на учениях и как противодиверсионное средство.

Исландская компания Hafmynd совместно с Университетом Исландии начала разработку автономного аппарата в 1997 году. Поскольку в Исландии никакие электронные компоненты не производятся, использовались чипы, контроллеры и готовая аппаратура, имеющиеся на открытом международном рынке. Понятно, что из готовых блоков конструировать и собирать технику намного легче, чем самому все разрабатывать с нуля. В 2000 году первый аппарат был продан одной из исландских фирм. Затем аппаратом заинтересовались корпорации и военные.

Удачные продажи привлекли внимание производителей аналогичной продукции из других стран. В 2010 году Hafmynd была приобретена Teledyne Benthos (морским подразделением американской корпорации Teledyne Technologies) и сейчас является ее дочерней компанией Teledyne Gavia. И хотя по-прежнему располагается в Исландии, считается американской.

РОБОТЫ ПОЛЬЗУЮТСЯ СПРОСОМ

Эффективность проведения работ с помощью буксируемых средств или привязных аппаратов резко уменьшается с увеличением глубины. Автономный необитаемый аппарат, обладая значительно большей маневренностью, чем судно, высокой степенью точности стабилизации параметров движения (в том числе в условиях сложного рельефа дна), а также простотой эксплуатации, имеет производительность, не зависящую от глубины. Преимущества АНПА многократно доказаны при выполнении реальных работ в океане с помощью экспериментальных образцов аппаратов, по обследованию районов с залежами твердых полезных ископаемых, изучению загрязнения среды, а также поиску и обследованию подводных объектов, особенностей рельефа дна.

Аппарат Gavia имеет модульную конструкцию, способен нести широкий спектр оборудования и целевой нагрузки и выпускается в различных вариантах для различного применения. Особенностью аппарата является автономность, возможность загоризонтного управления (с использованием спутниковой системы связи Iridium) и значительная рабочая глубина погружения (до 1000 м) при малых весе (от 49 до 79 кг) и объеме (длина не более 2,7 м). Военный вариант GaviaDefence предлагается в качестве поискового, противоминного, цели-имитатора для подготовки противолодочных сил, а также противодиверсионного средства. Наибольший интерес военных заказчиков вызывает противоминный вариант, ориентированный на глубоководное применение.

Первые образцы Gavia, ориентированные на глубоководный поиск мин, были приобретены Space and Naval Warfare Systems Centre (SPAWAR) в 2004 году за 10 млн. долл. с опционом еще на 10 комплектов. Это один из трех департаментов ВМС США, занятых разработкой и приобретением новых информационных средств и технологий. Базируется в Сан-Диего. Задача этих подразделений сформулирована так: «Быть на шаг впереди потенциального противника». Аппараты прошли интенсивные испытания по обнаружению мин на глубинах до 200 метров.

Известно, что некая европейская страна приобрела для своего флота один комплект Gavia в 2007 году. В 2008 году ВМС Дании купили несколько аппаратов – имитаторов подводных лодок для обучения экипажей кораблей противолодочной обороны. Два комплекта противоминного варианта Gavia в 2009 году закупила Португалия. Средства были выделены из фондов НАТО, так что эти АНПА могут использоваться в районах побережья всех участников альянса.

Как отметили португальские моряки, после 45 часов использования аппаратов во время учений НАТО удалось получить большую экономию за счет сокращения погружений водолазов и уменьшения использования специальных судов. Кроме того, Gavia использовался для поиска затонувшего в Атлантическом океане судна Super Eagle II и нашел его на глубине 50 метров в 13 милях от побережья.

С июня 2009 года в течение нескольких недель британские специалисты из компании NCS Survey с помощью АНПА Gavia вели подводные исследования на Каспийском море. Аппараты запускались как с моторных лодок, так и непосредственно с берега. С помощью гидролокатора бокового обзора было обследовано около 90 км трубопроводов. Кроме того, с добавлением многолучевого эхолота Gavia прошел около 100 км, проводя гидрографические исследования дна.

Для подводных исследований АНПА Gavia постоянно используют компания Fugro Survey (Перт, Австралия) и British Petroleum, Университет Исландии, Университет Британской Колумбии, Университет штата Делавэр, Канадский научно-исследовательский совет. Стимулом к увеличению продаж аппарата стало приобретение компании Hafmynd американцами. Это послужило гарантией оперативной технической поддержки. И способствовало закупкам аппарата ВМФ США.

Зато это затрудняет покупку аппаратов в военной комплектации для ВМС России. С другой стороны, нет никаких препятствий для закупки аппаратов в гражданской (коммерческой и научной) комплектации. У Teledyne Gavia развернута глобальная сеть торговых представительств. В Москве подобное представительство тоже есть.

БЫЛА РОССИЯ ЛИДЕРОМ

Не надо думать, что в России нет специалистов, способных создавать автономные подводные аппараты. Экспериментальный АНПА «Скат» с программным управлением и гидроакустической навигацией для решения исследовательских задач на шельфе был создан еще в начале 1970-х. На его основе в 1976 году сконструирован первый рабочий АНПА «Скат-гео», успешно испытанный в 1978 году на геодезиическом полигоне в Белом море. После модернизации использовался на Тихоокеанском побережье Дальнего Востока в 1991–1992 годах.

Не новость для россиян и модульная конструкция. Робото-технический комплекс «Лортодромия» (Л-2) для обзорно-поисковых работ был создан в 1980 году на основе модульной технологии и унификации элементов бортовых систем. В 1982–1983 годах в комплексе с буксируемым аппаратом использовался для детального обследования района катастрофы АПЛ К-8 в северной Атлантике, а также при обследовании района падения сбитого южнокорейского «Боинга» вблизи Сахалина. В 1987 году с помощью Л-2 производился осмотр АПЛ К-219 после аварии в Саргассовом море. В 1989 году аппарат обследовал АПЛ «Комсомолец», затонувшую в Норвежском море.

В 1986 году по заказу Главного управления навигации и океанографии Минобороны СССР началась разработка аппарата для батиметрической съемки дна, гравиметрических измерений, измерений фазовой структуры акустических полей и флуктуаций течений как в открытом океане, так и подо льдом Арктики. Впервые были проведены натурные эксперименты по возможности осуществления подледной навигации и приведения аппарата по сигналам акустического и электромагнитного маяков. На основе исследовательской макетной конструкции создан автономный аппарат «Тифлонус», служивший для отработки новых систем и проведения ряда прецизионных акустических и гравиметрических измерений.

В 1988 году для океанографических исследований и геологической разведки морского дна сконструирован АНПА МТ-88. В 1989 году он прошел глубоководные испытания в районе разлома Кларион-Клиппертон – на участке с перепадами глубин от 4200 до 4600 м провел гидроакустическое и фото- и видеопрофилирование дна.

После распада СССР распались и советские организации, заинтересованные в капитальных подводных исследованиях. Зато появилась возможность сотрудничества с зарубежными заказчиками. Первыми в 1991 году пришли китайцы. Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН совместно с Шеньянским институтом автоматики Академии наук КНР начал совместную разработку АНПА CR-01. Аппарат предназначен для океанографических исследований и обследования запасов полезных ископаемых на глубинах до 6000 м. Он успешно прошел сдаточные испытания в Тихом океане в конце лета 1995 года. Позже был создан аналогичный аппарат CR-02.

По контракту с корпорацией DAEWOO (Южная Корея) разработан АНПА для океанологических исследований на глубинах до 6000 м. Используется для обследования подводных залежей минерального сырья.

Были среди заказчиков и американцы. Для фирмы Hibbard Marine в 1994 году разработан проект автономно-привязного аппарата TSL для выполнения работ по обследованию протяженных водоводов.

Почему Минобороны РФ не покупает отечественные аппараты? Они гораздо крупнее и тяжелее, имеют другой набор функций. Конечно, можно заказать аналог исландско-американской Gavia, российские специалисты сделают его без проблем. Но после реформы, сократившей офицерский корпус втрое, за бортом военного ведомства оказались как раз специалисты, умевшие грамотно сформулировать задание на НИОКР и тактико-технические характеристики. Поэтому приходится покупать нечто приемлемое и встраивать его в имеющиеся системы вооружения. А там уж, как встроится.