?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry Share Flag Next Entry
Ничего не будет: ни тральщиков, ни водолазов – одни сплошные роботы
andrej_kraft
Название этого материала – парафраз известных слов Рудольфа/Родиона Рачкова из оскароносного фильма Владимира Меньшова: "Со временем, телевидение перевернет жизнь всего человечества. Ничего не будет: ни кино, ни театра, ни книг, ни газет – одно сплошное телевидение". Следует отметить, что герой "Москва слезам не верит" оказался близок к истине, только интернет вмешался в его расклады. А как-то оно ещё там с роботами выйдет?

Как известно © в Норвегии рассматривают вопрос о сокращении количества минно-тральных кораблей типа "Альта/Оксёй" в боевом составе своего флота, а после завершения сроков их эксплуатации не собираются строить новые, надеясь заменить их надводными и подводными роботизированными системами.

00

С этой целью в 2015 году специалисты научно-исследовательского института министерства оброны Норвегии FFI (Forsvarets forskningsinstitutt) начали исследование концепции перспективной системы траления морских мин. Основным направлением работ стал поиск решений по использованию различных надводных и подводных безэкипажных аппаратов. Теоретически, использование такой системы может позволить вообще отказаться от специализированных минно-тральных кораблей, потому что любое судно будет способно доставить в заданный район комплект системы и решать там задачи по борьбе с минной опасностью.

01

02

03

НИОКР по данному направлению начались осенью 2015 года и велись под общим руководством НИИ FFI при активном участии подразделений группы компаний Kongsberg, в основном, Kongsberg Maritime и Kongsberg Digital.

18 августа 2016 года впервые продемонстрировали созданный по заказу FFI прототип безэкипажного катера-тральщика, незамысловато названный Odin в честь верховного божества древнескандинавского пантеона. Демонстрация состоялась у причала в Хортене, где институт принимает участие в работе местного технопарка, а прилегающая акватория залива Осло-фьорд используется в качестве одного из трех норвежских полигонов для испытаний морских роботизированных систем.

01

Плавсрество разработано и построено компанией Helgeland Plast на базе конструкции коммерческого катера Polarcirkle 1050 их собственной разработки. В отличие от большинства других типов моторных лодок с жестким корпусом, у этой модели борта не надувные резиновые, а имеют внешнюю жесткую оболочку из проколостойкого полиэтилена с полистироловым наполнителем. Считается, что такая конструкции делает катер практически непотопляемым. А носовая часть с обводами типа "глубокое V" без явно выраженного излома скулы (V-образные шпангоуты под углом 21°) существенно повышают мореходность маломерного плавсредства в экстремальных погодно-климатических условиях, характерных для Крайнего Севера. Характеристики Polarcirkle 1050 приведены ниже:

длина, м 10,9
ширина, м 3,5
осадка, м 0,7
масса, кг 5 500
двигатель, количество × тип 2 × Volvo Penta
суммарная мощность двигателей, л.с. 450
максимальная скорость, узлов 30
экипаж, чел. 4
максимальная грузоподъемность, кг 3000

Затраты на создание опытного экземпляра катера обошлись бюджету в 4 млн. крон (480 тыс. долларов).

02

03

04

Сквозь корпус катера от верхней палубы до дна вырезаны семь вертикальных сквозных шахт moon pool, закрытых сверху технологическими люками. Они предназначены для спуска и подъема различного забортного оборудования (гидролокаторов, средств звукоподводной связи, малых необитаемых подводных аппаратов и т.п.). Диаметр самой крупной шахты 580 мм, еще двух по 369 мм, остальных четырех – 102 мм (рис. 4). На снимке ниже крупным планом кормовая часть, с люками 102-миллиметровых шахт.

05

На этапе демонстрации прототипа управление катером могло осуществляться как вручную из кабины, так и дистанционно при помощи пульта, но при этом радиус действия судна существенно ограничивался.

07

В дальнейшем планировалось, что катер будет способен действовать практически автономно по заданной программе с минимальным вмешательством оператора. Для этого исследователи сначала оборудовали его различными датчиками, по данным которых система может оценивать обстановку. При сравнении первых и последних снимков видно, насколько изменился состав бортового радиоэлектронного оборудования – гораздо более серьезная РЛС, а кроме нее еще лидар (лазерный сканер) и оптикоэлектронная система.

08

09

На втором этапе "Одина" научили обходить неподвижные препятствия, такие как буи и причалы (см. видео). И наконец, за последние шесть месяцев исследователи сделали очередной шаг. Теперь катер может самостоятельно маневрировать среди других плавстредств, соблюдая основные правила МППСС-72.

В среду 22 августа руководство FFI снова собрало в Хортене представителей норвежской "техноэлиты".

10

Поводом для очередной встречи стала демонстрация достигнутого за два года прогресса в способности искусственного интеллекта безэкипажного катера автономно избегать столкновений. На глазах восхищенной публики черный катер без рулевого в рубке отвернул от идущей навстречу белой прогулочной лодки, а затем вернулся на прежний курс.



В отличие от самой первой демонстрации, в этот раз "Один" действовал полностью автономно. Операторы только контролировали его, в готовности вмешаться в управление в случае нештатной ситуации.

11

Впрочем, исследователи не скрывают, что им пока еще очень далеко до реальной автономности, когда роботизированные системы будут гарантированно способны самостоятельно справляться со всеми возможными проблемами, с которыми они могут столкнуться в море.

Сейчас катер не видит разницы между буем, парусником, гребной лодкой, пловцом или чайкой на воде, поэтому по умолчанию считает все препятствия судами с механическим двигателем. И пока даже речи нет о расхождении по более сложным правилам, вроде судов, занятых буксировкой или ограниченных в возможности маневрировать. Поэтому одно из первоочередных направлений дальнейших работ – внедрение технологии распознавания полученных от датчиков изображений.

Кроме этого в настоящее время разрабатываются и тестируются алгоритмы, которые теоретически позволят катеру действовать в сложной навигационной обстановке при большом количестве движущихся в различных направлениях целей, независимо от того, выполняют остальные плавсредства правила МППСС или нет. Такую проблему можно решить обучением системы на практике в реальных ситуациях, но для этого потребуется пройти тысячи километров за несколько лет. И здесь специалистам FFI должен помочь другой корабль, модели которого испытываются в том же в Хортене вместе с "Одином".

12

Вверху "Один" рядом с первой моделью контейнеровоза Yara Birkeland (ноябрь 2017 г.), внизу – увеличенная модель (масштаб 1:12) для тестирования системы управления (август 2018 г.)

13

В мае 2017 года компании Yara и Kongsberg Maritime объявили о партнерстве по созданию первого в мире автономного электрохода-контейнеровоза Yara Birkeland для доставки минеральных удобрений с завода Yorsa Porsgrunn в порты Brevik и Larvik на юге страны. Ежедневно с этой целью дизельные грузовики совершают около ста рейсов. Таким образом, за год можно будет отказаться от 40 тысяч их поездок на расстояние аж 13,6 километров.

14

Как бы то ни было, концепция контейнеровоза является абсолютно инновационной – энергоустановка будет работать от аккумуляторов и он должен быть безэкипажным. Там еще хотят полностью роботизировать и процессы погрузки-выгрузки, но это, как и постоянный электропривод, сегодняшней темы уже не касается от слова "совсем", поэтому поговорим о них как-нибудь в другой раз.

15

15 августа Yara объявила, что в качестве подрядчика выбрала из трех претендентов судостроительную группу Vard, подписав с ней соглашение на 250 млн. крон (30 млн. долл.). Корпус Yara Birkeland будет построен на верфи Vard Braila в Румынии и отбуксирован для достройки на Vard Brevik в Норвегии. Ввод в эксплуатацию судна ожидается в первом квартале 2020 года. До 2021-го оно будет ходить с экипажем, потом до 2022-го под контролем берегового пункта управления, а затем должно стать полностью автономным.

Не будем сейчас обсуждать, насколько кардинально улучшится от этого экологическая обстановка на юге Норвегии, гораздо важнее другое – три сотни переходов за год Yara Birkeland из Herøya в Brevik и обратно станут хорошей "школой" для "мозга" корабля, а он у них с "Одином" одинаковый, с некоторой претензией названный HAL (Hybrid autonomy layer). Хорошо, хоть не HAL 9000.

В НИИ FFI впервые использовали HAL в автономном необитаемом подводном аппарате (АНПА) Hugin, разработанном ещё 20 лет назад в сотрудничестве со Statoil, Kongsberg Maritime и национальным институтом подводных исследований NUI. В течение всего этого времени в FFI продолжали совершенствовать HAL для использования на надводных кораблях, беспилотных летательных аппаратах и наземных транспортных средствах, добившись определенных успехов на этом пути (см. видео).

А аппарат Hugin стал коммерческим успехом Kongsberg Maritime, проданный нескольким странам для картографирования морского дна и инспекции подводных трубопроводов. На вооружение ВМС Норвегии приняты АНПА этого типа в двух модификациях – самый первый Hugin I (в 2001 году) и более современный его вариант Hugin 1000-MR (2008), рассчитанный на глубину погружения 1000 метров.

16

Первую модель признали устаревшей, поэтому ей на замену 27 марта 2017 года агентство материально-технического снабжения МО Норвегии FMA (Forsvarsmeteriell) купило за 155 млн. крон (18,2 млн. долл.) четыре АНПА Hugin новой модификации с рабочей глубиной до 3000 метров.

02

Спуск прототипа АНПА Hugin на испытаниях с борта тральщика KNM Karmøy

01

17
Автоматизированное рабочее место оператора АНПА Hugin на борту тральщика типа Oksøy

И возможные планы сокращения минно-тральных сил на реализацию программы Hugin никак не влияют, потому что система применения этого аппарата является модульной, позволяя использовать ее с различных надводных носителей, включая и катера типа "Один". В качестве другого варианта его загрузки рассматриваются два АНПА меньшего размера. Более-менее знакомым со скандинавской мифологией не составит труда догадаться, что Одина на пару с Хугином будет сопровождать Munin.

18

19

Концепция "Мунина" чуть моложе "брата", он разработан около 15 лет назад. Аппараты обоих типов за это время отлично зарекомендовали себя в эксплуатации и считается, что не потребуются существенных доработок для включения их в состав перспективной системы траления ВМС Норвегии. Модульная конструкция аппаратов позволяет размещать на их борту полезную нагрузку в различных конфигурациях, в зависимости от конкретных задач и условий обстановки. Связь с центром управления и передача полученных данных осуществляется в режиме реального времени, что позволяет оперативно решать поставленные задачи.

В качестве основного средства нейтрализации обнаруженных мин планируется использовать уничтожители одноразового действия – подводные аппараты, способные в полуавтоматическом режиме обнаруживать мины, идентифицировать и поражать их, используя кумулятивный заряд взрывчатого вещества. Судя по изображению на первой схеме, будут использоваться уничтожители типа Minesniper с дистанционным управлением по оптоволоконному кабелю. Система также имеет модульную конструкцию, что позволяет интегрировать её на различные платформы. На вооружении ВМС Норвегии с 2006 года находятся около 30 аппаратов этого типа модификации Mk.2 .

20

У Minesniper оригинальная система управления маневрами. В движение его приводят два электродвигателя постоянного тока 150 Вт/24 В через винты в неподвижных насадках по бокам корпуса. Непропорциональное изменение скорости их вращения приводит к рысканию, благодаря чему меняется курс. Управление глубиной движения достигается изменением дифферента за счет смещения вперед-назад массы 1,7 кг в кормовой части аппарата. Контроль глубины на стопе (как правило, непосредственно у цели) обеспечивается вертикальным подруливающим устройством с двигателем постоянного тока 70 Вт/24 В в средней части корпуса.

22

Спуск на воду уничтожителя Minesniper с борта тральщика KNM Hinnøy на показном учении во время визита в ГВМБ Хоконсверн командующего ВМС Финляндии (август 2018 г.). Если операция не завершилась подрывом мины, аппарат возвращают на борт при помощи сетки (апрель 2018 г.).

Как планируют автоматизировать эти операции на "Одине"?

23

В ноябре 2016 года Kongsberg Defence Systems отчиталась о завершении испытаний новой модификации этого аппарата в районе норвежской военно-морской базы Рамсунн (Ramsund). Там два Minesniper Mk.3 успешно обнаружили якорную и донную мины, а затем уничтожили их по команде оператора.

002 003

004 005

005


В сравнении с предшественником, новый уничтожитель слегка уменьшился в габаритах, но потяжелел, при этом стал более медлителен и менее вынослив, зато обзавелся в 10 раз более мощным подрывным зарядом.

21

Характеристики подводных аппаратов перспективной системы траления ВМС Норвегии приведены в таблице:

Hugin Munin Minesniper
Mk.2 Mk.3
длина, м 4,5 3-4 1,93 1,65
диаметр, м 0,75 0,35 0,21 0,19
масса, кг 650-850 300 35 42
скорость, узлов 2-6 до 4,5 до 6 до 5,2
автономность, час. до 100 24 2,0 1,0 (3 узла)
дальность, км 400 100 8,0 6,0
глубина макс., м 3000 1500 300 310
масса ВВ, кг 0,3 3,5
режимы работы контролируемый,
полуавтономный,
автономный
контролируемый,
полуавтономный,
автономный
контролируемый переход в заданный район; поиск и идентификация; уничтожение


И в заключение немного о сроках. Когда программа начиналась, разработчики считали, что перспективная система траления может быть принята на вооружение уже в 2020 году. Когда построили "Один" они заявляли о 2021-м. Сейчас речь идет о 2023-м. В общем, пока действует неписанное правило "всегда прибавляй пять".



Счетчик посещений Counter.CO.KZ

Posts from This Journal by “Фонтастегу - в жЫзнь” Tag



  • 1
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal северного региона. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

(Screened comment)
>>>Очень - очень - очень интересно читать

<<<Очень, очень необычные у вас интересы. И так-то девушки здесь гости нечастые, а чтобы в материалах с военно-техническим уклоном, тем более. Последний комментарий от представительницы прекрасного пола был в теме про "Радужные истории", причем примерно такой же: Интересная история ;)

https://andrej-kraft.livejournal.com/30417.html?thread=25297#t25297

>>>Если у вас есть еще какие-то папины фотки или что-то

<<<Есть еще несколько снимков, но невысокого качества и на бумажных носителях. А "что-то" это что? Могу предложить такое https://fantlab.ru/blogarticle9553

  • 1