Юный техник, 2015 № 09

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ Подводные планеры

Официальное название этих устройств — подводные глайдеры. Беспилотные, автономные, дистанционно управляемые аппараты передвигаются без помощи гребного винта. Скорость их движения невелика (обычно она не превышает 2 км/ч), и это позволяет существенно снизить расход энергии.

А потому эти подводные аппараты могут работать в автономном режиме 180 суток и более. Предполагается, что под водой они могут играть роль беспилотников-разведчиков, передавая структурам флота различную информацию.

Такими роботами будут оснащены российские субмарины нового поколения, пообещал главком ВМФ РФ адмирал Виктор Чирков во время пресс-конференции, которая состоялась при передаче Военно-морскому флоту многоцелевой АПЛ «Северодвинск».

Адмирал знал, о чем говорил. Ведь работы по созданию роботизированных подводных аппаратов были начаты еще во времена СССР. Роботы, способные совершать погружения на глубину порядка 2 000 м и оснащенные гидроакустическим оборудованием, обладают гораздо большими способностями по обнаружению целей из-за того, что на глубине звук распространяется лучше. Кроме того, спуск на такую глубину делает подводных роботов недоступными для субмарин противника. При нынешнем развитии технологий подводные роботы достаточно компактны, благодаря чему запускать их можно через торпедный аппарат подводной лодки.

Все это подтвердили на международном военно-техническом форуме «Армия-2015» представители пресс-службы Объединенной приборостроительной корпорации на презентации подводного роботизированного аппарата «Глайдер-Т». Журналистам было сказано, что новый робот-подводник, внешне напоминающий торпеду, умеет самостоятельно ориентироваться на глубине без сигналов системы навигации ГЛОНАСС и прокладывать маршрут без участия человека-оператора, благодаря инерциальной системе управления. Время от времени глайдер также автоматически всплывает и уточняет свое местонахождение.

Модель глайдера для ВМФ РФ. Серийный выпуск подводных роботов планируют начать в 2017 году.

Так выглядит «Глайдер-Т».

При этом роботизированный комплекс может решать множество боевых задач: определять тип проходящих мимо кораблей по звуку, вести радиоэлектронную борьбу с самонаводящимися торпедами, имитировать ложные цели, затруднять работу гидролокаторов и иных гидроакустических устройств противника…

Разработчики утверждают, что «Глайдер-Т» также может патрулировать определенную акваторию, осуществлять забор проб воды и определять уровень загрязнения, производить фотосъемку объектов, передавать информацию на средства вычислительной техники через GSM-модем, спутниковую связь или по радио. Необходимый набор аппаратуры устанавливается на аппарат по желанию заказчика.

Кроме того, было сообщено, что «Глайдер-Т», который был разработан в московском конструкторском бюро «Компас», построен из сверхпрочного и легкого материала, стойкого к воздействию морской воды и нефти. Он оснащен инновационным двигателем, который позволяет аппарату передвигаться незаметно для современных средств обнаружения. Оригинальный привод на основе электродвигателя и механических исполнительных элементов не имеет внешних механических подвижных деталей, что обеспечивает высокую скрытность от обнаружения средствами радио- и гидролокации.

Аппарат способен менять направление движения по командам, передача которых осуществляется несколькими способами. «Глайдер-Т» может использоваться как самостоятельно, так и в составе группы подобных аппаратов, имеющих габариты 1,5х1,5х0,3 м при диаметре корпуса 200 мм.

Аналогичный аппарат «Юнона» разрабатывает и Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин». Он предназначен для подводных поисковых и осмотровых работ гражданского назначения, обеспечения спасательных операций, картографирования морского дна, определения расположения температурных границ в океане и других.

К сказанному мы можем добавить, что в США первые глайдеры появились в конце 80-х годов ХХ века. Они были сконструированы Дугласом Веббом, работавшим тогда в Океанографическом институте Вудсхола. Тем не менее, работоспособные модели удалось создать только в последние годы. В 2004 году глайдер, построенный Институтом океанографии в Сан-Диего и названный «Спрэй» (в честь парусного шлюпа с автоматическим управлением), сумел пересечь течения Гольфстрима по пути к Бермудам.

Теоретически глайдер может путешествовать на тысячи километров многие годы, периодически получая команды с берега, а энергию для скольжения — из окружающей среды. Она вырабатывается на основе разницы температур океанической воды на разной глубине.

В основе конструкции две трубки с воском, работающие как поршень. Поверхностные слои — теплые, глубинные — холодные. Тепло воды разогревает воск в трубках, он расширяется, сжимая резервуар с воздухом, превращая, таким образом, тепловую энергию в механическую, которая выталкивает масло, находящееся во внешнем резервуаре, внутрь. Это изменяет плавучесть, центр тяжести смещается, судно погружается в глубины, где воск застывает. Глайдер всплывает, и все начинается сначала. Экспериментальное судно хоть и немного, но все еще использует энергию бортовой батареи для открытия и закрытия клапанов и работы электроники. Но даже такой глайдер теоретически способен проработать в течение года без подзарядки.

В будущем можно использовать те же самые механические силы, которые сжимают воздух, для производства электричества и зарядки батарей глайдера. Такой аппарат сможет плавать до тех пор, пока не сломается или случайно не попадется в рыболовные сети. Кроме того, время от времени необходимо перезагружать приборы и удалять водоросли, моллюсков и другую морскую флору, которая во время очень долгих рейсов постепенно покрывает аппарат.

Многие работы с глайдерами производят ныне на базе Макмёрдо. Работники из Virginia Institute of Marine Science изучают морскую биологию уже лет 30 на разных исследовательских судах. Однако с ноября 2013 года к этому делу привлекли и робота. На сегодня 50-кг глайдер совершил уже более 800 двухчасовых погружений, спускаясь до 700 м и пройдя в общей сложности почти 1 500 км. Все полученные данные он передает на базу при очередном выныривании.

Глайдеры можно запускать и с подводных лодок.

В нужную точку земного шара глайдер можно доставить на самолете.

Ученые на резиновой лодке подплывают к глайдеру, чтобы проверить его работоспособность.

Глайдер готовят к заплыву в Антарктиде.

Недавно Министерство внутренней безопасности США профинансировало разработку робота Bioswimmer, похожего внешне на тунца, который будет использован в военных целях. Проект разрабатывался в Массачусетсе компанией Boston Engineering Corporation’s Advanced Systems Group. Робот способен осматривать затопленные трюмы кораблей, искать подводные мины и проводить разведку в труднодоступных местах под водой. Он также будет использован для защиты пирсов и гаваней, сообщает Science Space & Robots.

Руководитель проекта Дэвид Тэйлор заявил: «Мы используем природу в качестве базиса для того, чтобы создать систему, которая работает очень эффективно. Этот способ называется «биометрика». Однако тунец оттачивал навыки движения в воде в течение миллионов лет. У нас, надеемся, это не займет так много времени»…

В. СЕРЕДИН