Морские роботы: подводные системы
В прошлый раз мы говорили о надводных автоматизированных, телеуправляемых и полуавтономных системах - сегодня пришел черед коммерческих и исследовательских подводных аппаратов. Каковы они - роботизированные обитатели глубин? Давайте разберемся!
Роботы для работы на шельфе
Испытания АНПА "Амулет", ЦКБ "Рубин", Россия. Источник фото.
Осваивать отечественную долю арктического шельфа РФ хотела бы при помощи роботов: ЦКБ “Рубин” представила концептуальный проект “Айсберг”, в рамках которого предложено сформировать комплекс роботизированных подводных и подледных нефтегазоразведочных, буровых, транспортных и иных автономных систем. Работу подобных систем могли бы обеспечить автономные зарядные станции на ядерной энергии - звучит жутковато, мало нам Чернобыля и Фукусимы?
Прямое выделение бюджетных средств на подобные разработки ожидается не раньше 2023 года и только при условии дополнительного финансирования. В настоящее время КБ "Рубин" ищет источники самофинансирования. Как ожидается, разработанные роботизированные системы будут работать на глубине порядка 450 метров.
В настоящее время разрабатывается масса аналогичных систем для проведения монтажных, сервисных, буровых и иных подводных работ.
В 2018 году со стапелей китайской верфи Mawei Shipyards сошло судно The Deep Sea Nautilus - первая в мире крупная платформа для обслуживания подводных добывающих роботов. Как ожидается, судно сможет нести на борту порядка 39 тысяч тонн только что добытой руды.
Владелец новинки, канадская компания Nautilus Minerals, в ближайшее время приступит к подводной добычи золота и меди из месторождения Solwara I, расположенного у берегов Папуа-Новой Гвинеи. Для этого сооружаются гигантские подводные роботы-комбайны.
Как ожидается, системы займутся добычей руды на глубине порядка 1.5 км.
Комплексы для морской сейсморазведки
Модуль сейсморазведки "Акмобиль", Моринсис-Агат, Россия. Источник фото.
АО "Концерн "Моринсис-Агат" разработал систему "Акмобиль", способную быстро развертывать и свертывать площадную донную антенну - при необходимости, даже подо льдом. Аппарат может работать на глубине до 200 метров, однако в настоящее время разрабатывается модифицированная версия, способная погружаться на 2 км. Впечатляющие технологии - вот только есть ли смысл искать подо льдом углеводороды и продолжать вкладываться в разрушение экологии планеты в то время, как развитые страны все более обращаются к чистым и возобновляемым источникам энергии?
Подводные глайдеры
АНПА Slocum. Фото: Ben Allsup, Teledyne Webb Research, источник фото.
Назначение большинства подводных глайдеров - различные виды глубоководной разведки. В 2015 году было выпущено свыше 400 модульных глайдеров Slocum G2, способных погружаться на глубину порядка 1 км.
АНПА "Хайи-7000" (Haiyi-7000). Источник фото.
В 2017 году китайский аппарат Haiyi-7000 побил мировой рекорд, погрузившись на глубину порядка 6 км. Впрочем, возможности устройства позволяют опуститься на глубины вплоть до 7 км. Система предназначена для сбора информации о подводном рельефе, уровне соли и других показателях.
Роботом уже заинтересовались военные Поднебесной - в том же 2017 году они испытали группу из 12 подводных глайдеров Haiyi. Аппараты “планируют” под водой совершенно беззвучно и за 30 дней проходят порядки тысячи км.
В 2016 году стало известно о решении американских военных оснастить автономными подводными глайдерами эскадренные миноносцы типа “Арли Бёрк” - оснащенные акустическими системами, они могут самостоятельно выявлять подводные лодки противника.
Аппараты для изучения морского дна и наблюдения за линиями подводных коммуникаций
АНПА Клавесин-2Р-ПМ, ЦКБ "Рубин". Источник фото.
ЦКБ Рубин разработало АНПА Клавесин-2Р-ПМ, предназначенный для изучения морского дна, наблюдения за линиями подводных коммуникаций и обслуживания буровых установок. Опытный образец аппарата уже погружался на 500 метров, однако конструкция системы позволит ей опускаться на глубины до 6 км. Подводный робот получит гидроакустические локаторы, цифровые камеры, электромагнитный искатель и ряд другой сенсорной аппаратуры. Аппарат сможет действовать в автономном режиме.
Автономные подводные лодки
АНПА Boaty McBoatface. Источник фото.
В 2017 году британская “желтая субмарина” с эпичным названием Boaty McBoatface отправилась в антарктическую экспедицию. Аппарат фактически догнал по возможностям современные подводные глайдеры: робот способен совершать автономные походы на расстояние порядка 6 тысяч км, погружаться на глубину до 6 км и двигаться под водой со скоростью от 0.2 до 1.4 м/с. Продолжительность автономного похода устройства может достигать 2 месяца.
Роботы для изучения подводных разломов и иных объектов
Crabster CR200, KIOST, Южная Корея. Источник фото.
В 2013 году корейские специалисты представили миру “робо-краба”, предназначенного для изучения подводных разломов. Уход от концепции гребных винтов был обусловлен тем, что “ноги” не так сильно поднимают со дна ил и, соответственно, не закрывают обзор операторам. В ногах робота - 30 движущихся частей. Две передние конечности обладают повышенной подвижностью и могут быть использованы для сбора образцов и их складирования в переднем контейнере робота. Предусмотрено до 10 встроенных камер и сонара, сканирующего местность на расстоянии до 200 метров.
Роботы для осмотра и очистки корпуса кораблей
MHC - робот-краулер с примагничиванием к корпусу корабля. Источник фото.
Системы для осмотра подводной части кораблей и судов способны существенно сократить затраты при профилактике и ремонтных мероприятиях, а также выявить разнородные угрозы - например, шпионские или “спящие” военные системы противника. Есть подобные разработки и у России.
АНПА для осмотра трубопроводов и иных подводных инфраструктурных объектов
АНПА Gavia. Источник фото.
АНПА Gavia создана компанией Hafmynd ehf., которую позднее приобрела Teledyne Technologies - система предназначена, в первую очередь, для обслуживания гидротехнических сооружений, добывающих платформ, подводных трасс трубопроводов и прочих подобных мероприятий. За прошедшие годы появилось множество аналогичных систем и аппаратов. Аппарат закупался ВМС России через компанию "Тетис-Про", которая "адаптировала" систему к нашим реалиям.
Затонувший самолет, обнаруженный во время испытаний АНПА Gavia в Геленджике. Источник фото.
Gavia и его аналоги способны осуществлять поиск всевозможных подводных ресурсных месторождений.
Аквалангисты-аватары
OceanOne. Источник фото.
В 2016 году исследователи из Стэнфордского университета успешно испытали аквалангиста-аватара OceanOne. Система предназначена для телеуправляемого взаимодействия с различными подводными объектами при помощи манипуляторов.
В рамках испытаний робот погрузился на 100 метров к затонувшему кораблю La Lune и даже поднял со дна что-то интересное. Как ожидается, в будущем такие устройства пригодятся при исследовании коралловых рифов, разработке подводных месторождений и ликвидации последствий разнородных катастроф.
Вероятнее всего, в ближайшие годы подобные системы пригодятся при взаимодействии с разнородными объектами, созданными человеком: в частности, проникнуть в каюту затонувшего корабля в “теле” робота-аватара гораздо проще, чем при помощи безликой “торпеды” подводного глайдера. Кроме того, у “аквалангиста” есть руки-манипуляторы.
Роботы для подводной фотоохоты и обнаружения скоплений мусора
Pioneer, Blueye Robotics. Источник фото.
Тренд на экологизацию постепенно набирает обороты, однако ряд стран, включая Норвегию, Чили, Индонезию, Турцию и Папуа-Новую Гвинею до сих пор не подписали резолюцию МССП о сохранении природы и разрешают морской сброс шлака и разнообразных отходов добычи.
Экологи задействуют коммерчески-доступные аппараты - в частности, роботов Pioneer разработки BlueEye Robotics, как для обнаружения подводных скоплений мусора, так и для того, чтобы привлечь к проблеме широкую общественность. Цена одного устройства составляет порядка $3-3.5 тысяч, глубина погружения - до 150 метров, на борту есть камера с разрешением 1080р. В качестве канала связи используется протянутый к надводному буйку кабель, буй оснащен WiFi роутером.
Как ожидается, подобные устройства также будут использоваться для поиска сохранившихся еще со времен Второй Мировой войны мин - в норвежских фьордах до сих пор остается порядка тысячи этих смертоносных устройств.
Аналогичные системы и разработки используются для поиска и подводных съемок морских животных.
Подводные роботы-убийцы
Прототип подводного робота Guardian LF1 для автономной охоты на крылаток. Источник фото.
Экологический баланс вод Атлантического океана серьезно пострадал в последние десятилетия, и у крылаток, стремительно размножающихся прожорливых рыб, способных адаптироваться к самым разным условиям среды обитания, практически не осталось естественных противников.
Человечество подошло к решению проблемы не особо человечно, представив миру автономных роботов, единственное назначение которых - выявление и автономное уничтожение подобных рыб.
В 2017 году автор идеи Колин Энгл доработал систему: роботы Guardian LF1 теперь не только оглушают рыб электрошоком, но и “втягивают” их специальным “пылесосом”, собирая рыб для последующей продажи в виде чучел. Как ожидается новое решение улучшит окупаемость систем.
В ходе испытаний, робот за 2 дня обнаружил и убил порядка 15 рыб.
Stingray, Stingray Marine Solutions. Источник фото.
Есть в мире и такая экзотика, как роботы для автономного дистанционного уничтожения паразитов на чешуе рыб в садках рыбных хозяйств. Делается это при помощи лазера и напоминает спецэффекты х/ф “Звездный путь”.
Норвежская компания Stingray Marine Solutions представила разработку Stingray, способную уничтожать десятки тысяч вшей в день при помощи лазера. Устройство периодически промахивается, попадая в рыб, однако не повреждает их чешую в силу малой мощности луча.
На этом наш рассказ об исследовательских и коммерческих подводных аппаратах подошел к концу. В следующий раз мы поговорим о потребительских системах и их разновидностях. При подготовке материала использовались данные сайта robotrends.ru, а также из источников, указанных под изображениями. + +