Подводный глайдер НПП ПТ ОкеаносАО «НПП ПТ «Океанос» предлагает подводный глайдер — инструмент для изучения акваторий океанов.

Подводный глайдер — автономный необитаемый подводный аппарат, приводимый в движение гидродинамическими силами за счет изменения плавучести.
Глайдеры перемещаются по специфической «пилообразной» траектории в заданном диапазоне глубин.

Подводный глайдер — универсальный инструмент для любых акваторий Мирового океана, в т. ч. для Арктической зоны, где он может использоваться в «подледном» режиме на автономных временных интервалах.

Области применения подводных глайдеров:
океанография и экология — мониторинг водной среды, детальное обследование локальных донных объектов;
мониторинг и безопасность — патрулирование акваторий и сооружений, долговременный мониторинг выбранных районов Мирового океана;
поиск и обследование затонувших объектов, инспекция подводных сооружений и коммуникаций (трубопроводов, кабелей и пр.);
ретрансляция сигналов в средах вода-вода, воздух-вода, вода-воздух;
использование в составе сложных гетерогенных робототехнических систем;
решение задач двойного назначения.


Функциональные особенности подводных глайдеров:
движение по «пилообразной» вертикальной траектории в заданном коридоре глубин;
зависание в диапазоне глубин и/или на поверхности;
движение по заданной горизонтальной траектории по маршруту (или в заданном районе) с периодическим выходом на свободную поверхность;
основная конструктивная схема — гибридный глайдер, т. е. глайдер с убираемым (складным) гребным винтом, способным действовать в режиме традиционного АНПА, что решает проблему недостаточной скорости, увеличивает мореходность и повышает функциональность аппарата.

Преимущества подводных глайдеров:
большая автономность (более 4 месяцев);
большая дальность хода — способность «покрывать» значительные по площадям акватории;
малая шумность, отсутствие специфических шумов;
использование в широком коридоре глубин (до 1000 м);
эффективное использование в составе роботизированных комплексов различного назначения;
сменная модульная полезная нагрузка;
сбор и передача информации в центр обработки в масштабе времени близком к реальному;
возможность оперативной корректировки программного задания миссии при сеансе связи;
относительно низкая стоимость производства и эксплуатации — не требует судна обеспечения, простая транспортировка, легкость развертывания системы.


Подробнее о подводных глайдерах — АО «НПП ПТ «Океанос» — http://oceanos.ru/

infomach.ru

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:


  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;

  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

ria.ru

Плавучесть для движения

Поплавковый глайдер представляет собой автономный подводный аппарат (АПА), который перемещается под действием попеременного изменения остаточной плавучести с помощью так называемого модуля изменения остаточной плавучести – аналога рыбьего пузыря. Изменение плавучести заставляет аппарат подниматься или опускаться в водной толще, при этом вектор подъемной силы крыльев заставляет аппарат медленно и экономично (эмпирическое правило – пол-ватта на пол-узла [0,9 км/ч]) перемещаться по «пилообразной» траектории вперед. Хотя некоторые из них оборудованы гидродинамическими управляющими рулями, зачастую рулевое управление выполняется просто за счет перемещения тяжелого аккумуляторного отсека: с борта на борт, чтобы создать желаемый угол крена, и вперед и назад, чтобы изменить наклон аппарата в продольной плоскости.


Полезная нагрузка, как правило, включает датчики CTD (Conductivity, Temperature and Depth; соленость воды, температура и глубина), чьи выходные данные поступают в так называемые профили распространения звука SSP (Sound Speed Profile), представляющие собой графики, которые строят локальную скорость звука относительно глубины. Это позволяет получить очень ценную информацию для расчетов параметров гидролокаторов, используемых другими платформами борьбы с подводными лодками и минами. Подводные глайдеры, использующие подъемную силу поплавков, в основном ограничиваются системами связи с низкой скоростью передачи данных, включая акустические модемы и каналы спутниковой связи. Через регулярные интервалы они поднимаются к поверхности, чтобы с помощью своей антенны спутниковой связи загрузить данные для выполняемой задачи, служебные данные и получить новые инструкции.

Аппараты Wave Glider от Liquid Robotics готовы для развертывания. Эти надежные волновые глайдеры выполняют различные задачи, включая работу в качестве шлюза между подводными системами и остальным миром, используя для этого акустические модемы и спутниковую связь

Вся мощность от волн

Дистанционно управляемый надводный аппарат, использующий энергию волн, или волновой глайдер, представляет собой специальное устройство для преобразования энергии волн в энергию поступательного движения вперед за счет свободно поворачивающихся плавниковых движителей (крыльев). «Крылья» используют энергию набегающей волны и двигают подводную часть вперед, которая тянет за собой надводную часть.


Например, волновой глайдер Wave Glider от компании Boeing/Liquid Robotics имеет двухсекционную структуру. Похожая на доску для серфинга надводная часть с литий-ионными батареями и солнечными панелями связана с подводным рулевым модулем кабелем длиной 8 метров. Крылья (набор плоскостей) модуля, свободно вращающиеся вокруг горизонтальной оси, используя энергию волн, совершают колебательные движения и придают надводной части скорость порядка 2 км/ч. Кроме того, Wave Glider может использовать устройство Thrudder, представляющее собой комбинацию реактивного двигателя и руля, которое создает дополнительную управляемую тягу при очень небольшом волнении моря, как в экваториальной зоне затишья, так и при очень сильных течениях. При необходимости Thrudder добавляет примерно пол-узла к скорости глайдера Wave Glider.

Аппарат Seaglider погружается и начинает свою миссию. В сенсорный комплект входят профилограф-кислородомер Sea Bird и флуориметр-оптический рефлектометр обратного рассеяния WET Labs. Скорость взятия образцов может варьироваться в зависимости от сенсора и глубины

Происхождение поплавковых глайдеров

По словам Джеральда Диспейна из Университета Сан-Диего, активная разработка поплавковых глайдеров началась в начале 90-х годов, когда американское Управление морских исследований выделило на это средства.
добавил, что эти платформы, например, глайдер Spray от Института океанографии Scripps, Seaglider от лаборатории прикладной физики университета Вашингтона, и глайдер Slocum, изначально разработанный океанографическим институтом в Вудс-Хоуле, могут развертываться вручную двумя людьми. За прошедшее десятилетие они стали обычными системами сбора данных для американских федеральных и местных организаций, например, Национального управления океанографических и атмосферных исследований, а также для нефтегазовой отрасли. В настоящее время они оборудуются самыми разными малоразмерными сенсорами и датчиками с небольшим энергопотреблением, а также небольшими компьютерами, работающими на независимых алгоритмах, которые могут принять независимое решения, основываясь на собранной бортовыми датчиками информации.

По словам представителя Управления военно-морской метеорологии и океанографии, основным морским применением поплавковых глайдеров является прежде всего океанография. Росту популярности подобных аппаратов за последнее десятилетие способствовал прогресс в системах передачи данных в реальном времени, миниатюризация и расширение ассортимента сенсоров и увеличение продолжительности выполнения задачи. Американские ВМС имеют в своем распоряжении самый крупный флот глайдеров в мире, более 100 аппаратов, большей частью производства компании Teledyne Marine.


Помимо мониторинга океана сенсорами типа СТD (солёность-температура-глубина), обеспечивающими работу гидроакустических станций (ГАС), Управление военно-морской метеорологии и океанографии ВМС США использует глайдеры для сбора данных об окружающей среде и совершенствования ее моделирования с целью лучшего понимания структуры океанов и обеспечения морских операций. Представитель Управления отметил: «Мы открыты для исследования любого использования глайдеров или бортовых сенсоров, которое могло бы помочь повышению качества выполнения задач». Глайдеры должны быть весьма энергоэффективными с тем, чтобы сохранять работоспособность длительное время, это относится и к движительным установкам и к бортовой аппаратуре. «Современные бортовые сенсоры потребляют очень мало энергии. Система водоизмещения, изменяющая плавучесть, являясь основным потребителем энергии в глайдере, ограничивает число погружений аппарата, которые он способен выполнить в одном выходе, – продолжил он. – Сенсорные системы для глайдеров Slocum, которые мы используем в военной океанографии, довольно эффективны. Подобная высокая эффективность в управлении энергопотреблением позволяет проводить анализ отобранных проб при существенно меньших затратах по сравнению с традиционными методиками забора с судна». Диспейн указал на то, что сниженное потребления глайдерами энергии является, по большому счету, следствием их медленности.
отметил, что для любой мобильной платформы количество затрачиваемой на движение энергии в единицу времени увеличивается с кубом скорости с учетом среды, в которой эта платформа движется. Другими словами удвоение скорости подводного аппарата влечет за собой повышение энергопотребления в восемь раз. «Движение под водой глайдера столь эффективно, учитывая потребление энергии в единицу времени, потому, что он движется в этой среде довольно медленно».

Более релевантной мерой эффективности движителя является энергия, затраченная на единицу пройденного расстояния, количество которой напрямую зависит от гидродинамического коэффициента. «Концепция летающего крыла максимально повышает этот коэффициент, поэтому глайдеры, базирующиеся на ней, потребляют меньше энергии на пройденную горизонтально дистанцию, чем любые другие глайдер сравнимого размера, движущийся на сравнимой скорости». Новый тип глайдера, в котором используются эти принципы, был испытан в реальных условиях. Глайдер «летающее крыло» крупнее и быстрее предыдущих вариантов, он оптимизирован для больших дистанций и более продолжительных задач. «Его значительно более крупные размеры (размах крыла 6,1 метра) позволяют также повысить гидродинамическую эффективность, увеличить скорость, целевую нагрузку и полезную грузоподъемность».

Глайдер Seaglider, разработанный Лабораторией прикладной физики и ее Океанографической школой, имеет обтекаемую форму и хвостовые крылья, увеличивающие дальность плавания, в хвостовой части установлены спутниковая антенна и сенсор CTD

Накопление энергии

«Как и в случае с другими автономными подводными аппаратами, прогресс в области накопления и потребления энергии обещает увеличить продолжительность и дальность плавания и обеспечить больше энергии для бортовых сенсоров, хотя еще предстоит много работы прежде, чем они будут готовы к реальной эксплуатации», – заявил Дэн Радник, профессор из Калифорнийского Университет в Сан-Диего, разработавший глайдер Spray. – Конечно же, разрабатываются системы, использующие альтернативные источники энергии, например, температурные перепады океана и водоактивируемые батареи. Я бы не стал засекречивать уже развитые технологи». Диспейн в свою очередь привел пример твердых парафинов с изменяемым фазовым состоянием, которые успешно использовались для демонстрации способности платформ с изменяемой плавучестью в определенных условиях использовать для движения меняющуюся в зависимости от глубины температуру.

Он напомнил о совместной работе Scripps и Лаборатории реактивного движения по демонстрации работы погружного буя-измерителя, который плавал в море более года. В нем была реализована система с изменяемой плавучестью, приводимая в движение тепловым двигателем, технологию для которого была разработана основателем Webb Research (теперь часть Teledyne Marine) Дагом Веббом, когда он еще работал в Woods Hole. «Зрелость этой технологии может продемонстрировать доступность на рынке подобного глайдера с тепловым двигателем». Необходимо отметить один важный момент касательно материалов с фазовым переходом, которые извлекают энергию из перепадов температур, например, твердых парафинов, который состоит в том, что они уменьшаются в объеме при затвердевании и расширяются при расплавлении, а это неправильное направление для их прямого использования в качестве поплавкового движителя. «Двигатель должен увеличивать объем глайдера, когда он в своем цикле погружения идет вниз, и уменьшать его наверху. Поэтому тепловой глайдер должен иметь систему накопления энергии, которая могла бы обеспечить доступность энергии, извлеченной из фазового перехода, для следующего полуцикла. Например, эта энергия фазового перехода могла бы использоваться в качестве дополнительной при подзарядке бортовых аккумуляторов».

Радник пояснил, что в зависимости от набора датчиков на борту на движение, как правило, уходит от 60 до 70 процентов энергетического баланса глайдеров разработки Калифорнийского университета. «То есть наши датчики потребляют меньшее количество электричества (как правило, от 20 до 30 процентов), но зачастую они определяют продолжительность плавания, поскольку мы их меняем чаще, тогда как энергия для движения остается постоянной». Оставшиеся примерно 10 процентов идут на другие системы, в том числе компьютер, средства связи и навигации. В Университете ведется изучение путей аккумулирования в глайдерах большего количества энергии, включая самое простой способ. «Самой простой способ увеличения энергетической емкости – сделать глайдеры больше, что мы и изучаем. Другой путь – совершенствование аккумуляторов», – добавил профессор Радник.

Компоновочная схема глайдера Spray показывает размещение основных внутренних модулей. Два батарейных блока изменяют центр тяжести, а баллоны и насос в хвостовой части изменяют плавучесть

Противолодочная оборона

Интерес к глайдерам всегда был шире научной океанографии и, как отметил Диспейн, с началом их перехода в боевые флоты ожидается рост этого сегмента рынка. В ноябре 2016 года американский флот объявил о том, что готов развернуть глайдеры со своих эсминцев с целью дать флоту новые возможности. После проведения успешных испытаний в Тихом океане Командование военно-морских систем ВМС США одобрило комплектование эсминцев класса «Арли Бёрк» одним-двумя глайдерами. АПА обеспечат операторов ГАС на эсминцах данными в реальном времени. Данные, скорее всего, будут поступать с датчиков типа CTD и использоваться для обновления диаграмм «скорость звука-глубина» для калибровки ГАС на поверхности и на воздушных платформах.

В то время как их прямое использование для обнаружения подводных лодок, например, с помощью пассивных гидролокаторов, является очевидным, это не то, о чем флот говорит в открытую. Впрочем, там охотно обсуждают деятельность по обнаружению, отслеживанию и изучению других подводных сущностей. Как пояснил Диспейн, «Американский флот заинтересован в лучшем понимании распространения и поведения морских млекопитающих, исчезающих видов и другой морской жизни с целью минимизации последствий своей деятельности на океаническую среду». Это задача для новых, более крупных глайдеров с акустическими датчиками. Автономные глайдеры типа «летающее крыло» оборудуются многоэлементными гидроакустическими приёмными антеннами, устанавливаемыми вдоль передней кромки крыла, а также дополнительными подводными акустическими датчиками для того, чтобы тихо слушать и определять направление на источники звуков в океане. То есть эти глайдеры хорошо подходят для обнаружения, локализации и слежения за отдельными, издающими звуки животными».

При отслеживании одним глайдером отдельных морских млекопитающих необходимо, чтобы животное издавало звуки достаточно часто, то есть определенную последовательность звуков, которую можно было бы ассоциировать с ним. Только тогда глайдер сможет определить направление, с которого идет каждый крик, и составить маршрут движения искомого животного. «Если, например, двигательные установки с гребными винтами генерируют звук непрерывно, то некоторые виды морских млекопитающих зачастую не издают звуки настолько часто, чтобы можно было составить маршрут. Другие виды собираются в тесные группы и издают звуки так часто (например, группы дельфинов), что отслеживание отдельных особей в группе практически невозможно». Диспейн отметил, что глайдеры типа «летающее крыло» могут оказаться единственной платформой с достаточной грузоподъемностью, способной нести большие антенные решетки на борту. В качестве альтернативного варианта можно буксировать такую антенну, но здесь возникают дополнительные сложности. «Отслеживание популяций морских млекопитающих, издающих крики, может быть реализовано за счет распределенной в пространстве группы глайдеров, в которой каждый глайдер «слушает» и определяет наличие или отсутствие конкретных интересующих особей».

Задачи

Автоматические надводные аппараты, использующие энергию волн, например, Wave Glider, обеспечивают большую продолжительность работы, поскольку могут перезаряжать свои аккумуляторы от солнечных батарей и, так как он плавают на поверхности, то могут оставаться постоянно на связи и непрерывно получать обновляемые координаты со спутников глобальной навигационной системы Global Positioning System. Компания Liquid Robotics называет свой аппарат Wave Glider «трансформационный технологией, которая может помочь построить цифровой океан», подразумевая то, что он идеально подходит для работы в качестве коммуникационного шлюза от морского дна в космос, что позволит подводным аппаратам, включая поплавковые глайдеры, оборудованные акустическими модемами, поддерживать связь в любой точке Мирового океана без необходимости всплытия. Как отметили в компании, «Мы являемся частью более крупной системы систем, соединяющей обитаемые и необитаемые платформы. Эта важная инфраструктура необходима, чтобы помочь открыть 95 процентов океана, которые на данный момент не изучены, и помочь решить некоторые самые сложные мировые проблемы».

Глайдеры Wave Glider, как сообщили в компании, прошли в море более 1,1 миллиона морских миль (2,1 миллиона километров). Несмотря на то, что эти аппараты уже хорошо зарекомендовали себя, в компании активно занимаются их совершенствованием. Это касается мощности и энергоемкости, сенсорных комплектов и средств связи, долговечности и программного обеспечения, особый акцент делается на автономности. В компании Liquid Robotics утверждают, что Wave Glider может оставаться в море от нескольких месяцев до года в зависимости от выполняемой задачи. Ограничивающими факторами являются обрастание морскими организмами или ракушками самого аппарата и его датчиков, волнение моря и количество доступной солнечной энергии. Эти факторы во многом зависят от времени года, в котором развернут глайдер, его местоположения и типов сенсоров. Бурный рост ракушек летом в Мексиканском заливе, например, влияет на работу сенсоров до такой степени, что глайдеры необходимо регулярно очищать. Эту проблему операторы решают с помощью специальной жидкости, в которой заступающие на смену глайдеры моются; обросшие же глайдеры отправляются домой на чистку.

Противолодочная война, будь то ситуационная осведомленность или длительное наблюдение, состоит в основном из морских задач, что определяет установку основных метеорологических и акустических сенсоров. Как и другие разработчики АПА, компании Liquid Robotics и Boeing регулярно участвуют в учениях и боевых экспериментах, например, в эксперименте UNMANNED WARRIOR, который состоялся у берегов Великобритании осенью 2016 года, во время которого глайдеры Wave Glider продемонстрировали свои возможности в противолодочной борьбе – сбор и распределение данных геопространственной разведки.

По договору с CoMotion, инновационным центром Университета Вашингтона, компания Kongsberg разрабатывает Seaglider, глайдер для мелководья Oculus и вариант Seaglider М-6

Эти аппараты также приняли участие в нескольких упражнениях по развитию геопространственной разведки MASSMO (Marine Autonomous Systems in Support of Marine Observations), возглавляемых британским Национальным океанографическим центром. При выполнении упражнений MASSMO они собирали то, что компания описывает как ценная и последовательная информация о температуре воды, течениях и других явлениях в сложных морских условиях. «Мы также продемонстрировали то, как данные с нескольких Wave Glider могут интегрироваться в системы сторонних производителей, например, те, что предлагаются компанией Boeing для упрощения принятия оперативных решений».

Глядя в обозримое будущее, в Управлении военно-морской метеорологии и океанографии ВМС США ожидают, что основным направлением разработки должно стать дальнейшее увеличение продолжительности работы глайдеров и расширение номенклатуры сенсоров. «Собранная информация очень полезна для флота, эти данные помогают в построении моделей океана. Перспективы глайдеров на флоте очевидны, – сказал его представитель. – Я полагаю, что самым важным направлением станет упрощение работы с глайдерами, их доступность для неспециалистов, что важно для увеличения количества глайдеров на океанских просторах». Поплавковые и волновые автономные аппараты представляют собой молодую технологию с большим потенциалом для исследований. Технология, к которой подводники в будущем станут относиться весьма серьезно.

Источник: https://topwar.ru/
Перевод: Alex Alexeev

Картинки по запросу Wave Glider

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

integral-russia.ru

В последние годы на различных выставках вооружения, военной и специальной техники все чаще появляются разработки нового класса. Несколько организаций из разных стран мира проявляют свой интерес к т.н. глайдерам (underwater glider – «подводный планер»). Подобная техника предназначается для выполнения различных задач, связанных с длительным нахождением под водой. Характерной особенностью глайдеров, определяющей их облик, является отсутствие каких либо движителей привычного вида, например гребных винтов или водометов. Вместо них для движения предлагается использовать систему изменения плавучести аппарата или иные оригинальные системы.

К настоящему времени несколько разработчиков перспективной техники уже успели сформировать «классический» облик подводного глайдера. Это автономный аппарат с корпусом вытянутой обтекаемой формы и плавниками, напоминающими крылья летательных аппаратов. Внутри корпуса имеется оборудование, необходимое для выполнения поставленных задач, аппаратура управления, а также система изменения плавучести аппарата. За счет изменения плавучести глайдер может не только менять глубину погружения, но и двигаться вперед. По принципу движения глайдер похож на планеры, из-за чего и получил свое название.

До недавнего времени подводные глайдеры создавались только зарубежными организациями. Не так давно перспективным направлением заинтересовалось и российские инженеры. Как пишет информационное агентство «Оружие России», тематикой глайдеров в настоящее время занимается Самарский государственный технический университет (СамГТУ). К настоящему времени созданы два проекта глайдеров, отличающиеся друг от друга архитектурой и используемыми идеями.

Самарскими специалистами разработаны подводно-волновой и подводный планирующий глайдеры. В основе обоих проектов лежат разные идеи, позволяющие получить схожие результаты различными способами. При этом, несмотря на отличия, оба глайдера имеют схожие характеристики. Они способны работать автономно в течение длительного времени, поскольку их бортовые механизмы имеют крайне низкое энергопотребление. Имеются наработки для создания глайдера с автономностью до полугода. Кроме того, аппараты при движении под водой не создают шум и не выдают себя им.

Подводно-волновой глайдер состоит из двух частей: одна из них должна находиться на поверхности воды, другая – «нырять» на заданную глубину. Оба агрегата соединены кабелем. Надводная часть аппарата внешне похожа на доску для серфинга и оснащается набором различного оборудования, в том числе аккумуляторами и средствами обмена данными. Подводная часть аппарата имеет два корпуса сигарообразной формы, связанные друг с другом вертикальной пластиной, и оснащается т.н. плавниковым движителем: набором плоскостей, свободно поворачивающихся вокруг горизонтальной оси. Плавниковый движитель использует энергию волн и двигает подводную часть глайдера вперед. При помощи кабеля она тянет за собой надводную.

Предполагается, что глайдер подводно-волнового типа будет доставляться в заданный район любым подходящим транспортным средством и сбрасываться в воду. Далее аппарат должен раскрыть плавники, самостоятельно определить свое местоположение, отрегулировать плавучесть и приступить к выполнению поставленной задачи.

«Оружие России» приводит слова профессора кафедры «Информационно-измерительная техника» СамГТУ Евгения Татаренко, согласно которым подводно-волновой глайдер имеет неограниченную дальность плавания и способен работать на мелководье. На разработку этого аппарата ушло порядка полгода, над проектом трудились всего четыре человека. При этом получившийся подводный глайдер по своим возможностям не уступает зарубежным аналогам.

Подводный планирующий глайдер имеет иную архитектуру и другой принцип работы. Он представляет собой автономный аппарат с сигарообразным корпусом большого удлинения и крыльями-плавниками. Движение такого глайдера обеспечивается при помощи плавников и гидропневмоаккумулятора. Последний представляет собой полый цилиндр, разделенный гибкой мембраной. В одной часть цилиндра находится воздух, в другой – специальное масло, по плотности сравнимое с водой. Имеющийся на аппарате насос должен накачивать в гидропневмоаккумулятор масло, вследствие чего в нем изменяется объем, занятый воздухом. При нагнетании масла в цилиндр объем воздуха уменьшается и плавучесть аппарата падает. Для увеличения плавучести следует откачать масло из цилиндра.

Теряя плавучесть, глайдер начинает опускаться вниз, а крылья-плавники заставляют его двигаться вперед и буквально планировать в воде. За счет правильного управления курсом и плавучестью аппарата возможно длительное плавание по заданному маршруту с выполнением поставленной задачи. Существующий планирующий глайдер разработки СамГТУ имеет длину около 2 м и плавники размахом 1,3 м. При общем весе 50 кг аппарат может нести до 5 кг полезной нагрузки. Использованный способ движения позволяет аппарату развивать скорость до 0,5 м/с (1,8 км/ч) и погружаться на глубину до 1000 м. Обеспечена автономность до 60 суток.

При соответствующих доработках созданные в Самаре подводные аппараты могут использоваться для выполнения различных задач. Они могут вести разведку или выполнять анализ обстановки, искать подводные лодки и морские мины противника, использоваться для контроля за состоянием подводных коммуникаций, патрулировать акватории и даже нести вооружение. К примеру, для решения боевых задач в настоящее время разрабатываются малогабаритные торпеды калибра 120 мм. Размеры таких боеприпасов позволят вооружить ими подводные глайдеры, а характеристики самих «планеров» обеспечат высокую эффективность использования оружия.

Подводные глайдеры ввиду гибкости применения представляют большой интерес как для военных, так и для ряда гражданских структур. Они могут использоваться в интересах обороны, а также для выполнения различных исследований и т.п. работ. По некоторым данным, военно-морской флот России заказал разработку подобной перспективной техники и желает увидеть новые образцы к 2017 году. Эти глайдеры должны передвигаться со скоростью до 0,5 м/с, погружаться на 300 метров и работать без обслуживания в течение трех месяцев. К проекту привлечены несколько конструкторских бюро и других организаций. Подробности этой программы пока остаются неизвестными.

По материалам сайтов:
http://arms-expo.ru/
http://i-mash.ru/
http://izvestia.ru/

topwar.ru

Глайдер: подводный разведчик и торпедоносец

Глайдер (вариант) / Фото: ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ», Г. Будлянский

Подводные планеры – глайдеры могут решать широкий круг задач в интересах гражданских и военных структур. Эти аппараты способны месяцами находиться в автономном плавании. Как считают военные специалисты, сегодня нет ни одной военно-морской задачи, которую нельзя было бы решить с использованием подводных «планеров».

1 - Фото padronel.files.wordpress.com.jpg

Фото: padronel.files.wordpress.com

В последнее время на ряде специализированных выставок все чаше можно увидеть аппараты под названием глайдер. Но многие посетители, как показывает опыт, зачастую имеют лишь самое общее представление об этих аппаратах. Недалеко ушел от них и автор, который впервые услышал о них не ранее 2013 г. Что же это за чудо — аппараты с целым комплексом достоинств?

Ранее газета «Известия» сообщала, что по плану развития российского ВМФ в ближайшие два года должны быть разработаны такие аппараты. Первые образцы новой техники должны быть созданы к 2017 г. Минобороны высказало пожелание получить аппарат с глубиной погружения 300 метров, скоростью движения 0,5 м/с и способностью работать в автономном режиме около трех месяцев.

Более подробно о двух таких аппаратах в эксклюзивном интервью «Оружию России» рассказал Евгений Татаренко, профессор кафедры «Информационно-измерительной техники» Самарского государственного технического университета (СамГТУ). По его словам, он уже около 30 лет занимается этой тематикой, а СамГТУ является одной из ведущих отечественных организаций, которая занимается вопросами разработки и применения глайдеров.

Для использования в качестве боевого средства глайдер может стать носителем различных средств поражения. В частности, он может нести разрабатываемые сегодня 120-мм микроторпеды. Они могут быть оснащены взрывчатым веществом, которое по своей эффективности сравнимо с 530-мм торпедой.

 

Волновой глайдер разработки СамГТУ представляет собой дистанционно управляемую роботизированную платформу из двух взаимосвязанных частей. Верхняя похожа на доску для серфинга и находится на поверхности воды. «Доска» с оборудованием (средства электропитания, навигации, связи, различные датчики и др.) кабелем связана с подводной частью.

 

 

«Подводный робот» торпедного типа представляет собой подводный планирующий аппарат, который двигается за счет изменения своей плавучести. Этот показатель регулируется размещенным внутри глайдера гидропневмоаккумулятором в виде цилиндра с насосом, клапаном и мягким баком. Цилиндр разделен мембраной на две части, в которых размещается полимерное масло (сравнимо по плотности с водой) и воздух.

9 - Торпедных гайдер Сам ГТУ на испытаниях. Фото regionsamara.ru.jpg

Торпедный гайдер Сам ГТУ на испытаниях.  Фото regionsamara.ru

При накачивании масла оно давит на мембрану, воздух сжимается, становится тяжелее и аппарат опускается вниз. Для движения всего аппарата вверх процесс происходит наоборот. Татаренко отметил, «так как глайдер не имеет движителя с винтом в привычном понимании», энергия тратится только на работу насоса. Профессор сказал, что «это очень малозатратный аппарат и энергии хватает на несколько месяцев, что очень выгодно».

Аппарат длиной 2 м оснащен крыльями с размахом 1,3 м. При массе 50 кг глайдер может нести 5 кг полезной нагрузки и плавать со скоростью до 0,5 м/с на глубинах до 1000 м в течение более 60 суток. Наряду с указанными преимуществами волнового глайдера, «торпедный» глайдер невосприимчив к воздействию волн и может использоваться в режиме висения над заданной точкой.

 

 

МОСКВА, ОРУЖИЕ РОССИИ, Григорий Будлянский
www.arms-expo.ru

www.arms-expo.ru

Глайдер (Морская тень)  —  Каталог подводных военных роботизированных аппаратов

Автономный необитаемый подводный планер. Может вести поисковые работы, глубоководную разведку. Аппарат двойного назначения. Испытывался в составе перспективных подводных комплексов ВМФ РФ осенью 2016 года. 

Тип аппарата — подводный глайдер, подразумевает что он движется за счет изменения собственной плавучести. Адресован океанологам, нефтегазодобывающим компаниям и военным. 

В состав комплекса входят: исследовательский глайдер, глайдер-носитель мини-аппаратов, глайдер-ретранслятор, корабельный пункт управления, а также средства ретрансляции. 

 

Внешний вид

Подводный глайдер

фото: ЗАО «Научно-производственное предприятие подводных технологий Океанос»

Подводный глайдер

фото: ЗАО «Научно-производственное предприятие подводных технологий Океанос»

Подводный глайдер

фото 2018.08, пресс-служба соревнований подводной робототехники Аквароботех-2018 

Фото 2017.08.30   

Фото 2017.08.28   

 

Разработчики 

Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (СПбГМТУ) и ЗАО «Научно-производственное предприятие подводных технологий Океанос»

 

Видео

 

Краткие характеристики

Аккумулятор 70 А-ч.

Время работы в автономном режиме — 6-8 месяцев

Скорость — около 1 км/ч (по другим данным — 3.7 км/ч), до 2 узлов.

Полезная нагрузка — 13-17 кг. 

Один вертикальный руль, два горизонтальных.

Сигарообразная форма. 

Длина — 3 м

диаметр без крыльев — 310 мм.

Масса — 150 кг.

Антенны длиной до 15 м.

Есть возможность аварийного всплытия с помощью надувного понтона.

Глайдер разрабатывается в модификациях — исследовательский глайдер, глайдер-носитель мини-автономного необитаемого подводного аппарата, глайдер-ретранслятор, средство ретрансляции. 

При использовании не нуждается в судне сопровождения.  

Корпус из композитных матерериалов

 

Статус

2017.09.27 Проведены испытания «Морской тени» на Балтийском море.  

2017.06.28 На выставке МВМС-2017 в июле 2017 года показывают глайдер «Глайдер-2.5». У новинки больше различных полезных нагрузок, также повысилась точность управления и ряд характеристик. В частности, улучшено ПО робота. Управление по навигации и океанографии — выбрано в качестве заказывающего управления МО РФ. 

Разработки с 2012 года. Испытания в Финском заливе завершены в конце октября 2016 года. Испытывался с радиоизотопными и термогенераторными энергомодулями. Идет разработка доработанной версии — Глайдер 2.1, который будет двигаться, как за счет принципа подводного планирования, так и за счет складного гребного винта. Это позволит беспилотнику при необходимости резко ускоряться. 

 

robotrends.ru

Зарубежные страны свыше 35 лет ведут исследования в данном направлении. В настоящее время созданы и развернуты глобальные робототехнические системы наблюдения за подводной обстановкой, включающие в себя донные базовые станции, подводные и надводные автономные и обитаемые аппараты и суда различных типов, а также БПЛА и самолеты/вертолеты. Эти решения отличаются сетецентрическим и мультиагентным характером и характеризуются интегрированием в единые информационные системы. Информация из систем (в различных объемах) доступна пользователям различного уровня, в том числе и открытой аудитории.

1.Подводный глайдер
Традиционный подводный глайдер представляет собой автономный необитаемый подводный аппарат, лишенный традиционных движителей, таких как гребной винт. Вместо них для движения используется изменение плавучести аппарата в целом и изменение дифферента путем перемещения постоянного балласта (обычно в данной роли выступает АКБ аппарата), с преобразованием сил тяжести, поддержания и гидродинамических сил в энергию движения. Движение глайдера происходит по синусообразной траектории, в верхних "пиках" траектории аппарат приобретает отрицательную плавучесть и дифферент на нос (благодаря чему планирует вниз), в нижних – положительную и дифферент на корму (благодаря чему планирует вверх).

2.Разработка подводного глайдера ЗАО "НПП ПТ "Океанос"
Цель работы — комплексные исследования в обеспечении создания элементов морской информационной системы.
После проведения всестороннего анализа был сформирован архитектурно-конструктивный облик подводного глайдера традиционного типа. После продувок в аэродинамической трубе и проведения компьютерного моделирования были выбраны геометрия обводов законцовок корпуса и профиль крыльев. Особое внимание было уделено гидродинамике, так как по результатам анализа стало известно, что зарубежные прототипы имеют определенные проблемы с паразитным сопротивлением и управляемостью на малых скоростях.

С целью увеличения полезной отдачи образцы имели модульную конструкцию, что позволило отработать различные методы управления аппаратом. Были разработаны, изготовлены и испытаны устройства изменения плавучести (модуль изменения плавучести, МИП) различных объемов и скорости заполнения, модуль управления с активными отклоняемыми носовыми рулями, традиционные для глайдеров блоки управления курсом и креном с применением перемещаемого балласта (в роли которого выступают аккумуляторные батареи самого аппарата). По собранным данным в результате проведенных и ведущихся в настоящее время испытаний будет принято окончательное решение об архитектурно-конструктивном облике и модульном составе аппарата нового поколения, соответствующего сегодняшнему мировому уровню.

3.Полученные результаты
Технические характеристики разработанного аппарата сравнимы с аналогичными аппаратами производства США и ЕС, а также Китайской Народной республики (глайдер Petrel).

Разработанный аппарат имеет следующие характеристики:
 

Параметр Глайдер "Океанос" Spray Slocum Sea Glider
Длина, см 240 200 150 180
Диаметр, см 23 20 21 30
Масса, кг 136 61 62 62
Полезная нагрузка, кг 13-17 4 5 4

Как видно из таблицы, аппарат ЗАО "НПП ПТ "Океанос" выходит в более тяжелый класс, где традиционно представлены аппараты чисто военного назначения, информации о которых в открытых источниках практически нет. Однако, учитывая, что физическая модель движения глайдера хорошо изучена и масштабные эффекты понятны, можно предположить, что основные характеристики более тяжелых аппаратов также окололинейно масштабируются при увеличении массы. Также обращает на себя внимание существенно большая полезная нагрузка аппарата ЗАО "НПП ПТ "Океанос".

Подробные характеристики аппарата приведены в таблице:
 

Характеристика Значение
Тип корпуса Торпедообразный (цилиндрический) с оконечностями в виде тел вращения
Длина корпуса (без антенны) 2720 мм
Диаметр корпуса 320 мм
Удлинение корпуса 8,5
Размах крыльев 1680 мм
Удлинение крыла 5
Форма крыла в плане Прямоугольная
Кормовые стабилизаторы Схема "крест"
Управляемые гидродинамические поверхности Носовые регулируемые
Объем МИПа носового 2,2 л
Объем МИПа кормового 2,0 л
Система точной дифферентовки и изменения угла крена Продольное и радиальное смещение батарейного блока
Вес 160 кг
Горизонтальная скорость 0.5 м/с
Масса полезной нагрузки 13-17 кг
Глубина погружения 100 м для лабораторного образца,
АКБ, типа Литий-ионная
Емкость 70 АЧ

По результатам испытаний в конструкцию глайдера были внесены (и продолжают вносится) существенные изменения:

  1. Увеличен объем носового МИП и его быстродействие.
  2. Изменена начальная дифферентовка аппарата с целью увеличения запаса подводной остойчивости, особенно поперечной. Изменение начальной балластировки позволяет "сгладить" кривые опрокидывающих и восстанавливающих моментов, значительно облегчая работу алгоритмов системы управления.
  3. Полностью обновлено ПО системы автоматического управления. Введена концепция единого системного времени, согласно с которым выстраивается шкала синхронизации системных процессов и событий.
  4. В САУ введен режим "ассист-автопилота", работающий на основе предикторных алгоритмов. Фактически, САУ постоянно рассчитывает и обновляет математическую модель движения аппарата по его траектории, и в случае выхода актуальных параметров из коридора допусков автоматически корректирует положение аппарата. Это позволяет упредить возможные критические ситуации (сваливание, штопор, "зависание" без скорости) на ранних стадиях, опираясь на относительно небольшие отклонения в параметрах. Эти алгоритмы функционируют в режиме "ассистентов" основного навигационного алгоритма и увеличивают эффективность работы САУ.

О ходе дальнейших работ над созданием подводных глайдеров читайте в следующих выпусках журнала "WWW.KORABEL.RU".
 

www.korabel.ru

Российская компания «Океанос» разработала подводного робота «Глайдер 2.0», способного автономно действовать под водой до девяти месяцев. Как пишет газета «Известия», аппарат представляет собой планер, который в экономичном режиме способен передвигаться за счет подводного планирования со скоростью до одного километра в час.

Большинство современных подводных роботов, не имеющих постоянного кабельного соединения с кораблем, не может находиться длительное время под водой. Продолжительность их автономной работы зависит от емкости бортовых аккумуляторов, скорость разряда которых напрямую зависит от скорости передвижения роботов и задействованного оборудования.

Новый робот «Глайдер 2.0» оснащен небольшой балластной емкостью и насосом. В режиме подводного планирования аппарат открывает клапан и заполняет балластную емкость, благодаря чему начинает погружаться. Затем насос откачивает воду из емкости, которая одновременно заполняется воздухом; аппарат начинает всплывать.

При погружениях и всплытиях робот может продвигаться вперед. На каждые 20 метров вертикального движения аппарат может проплывать один метр по горизонтали. Длина подводного робота составляет 2,5 метра. Аппарат оснащен двумя крыльями с размахом 1,5 метра. Масса аппарата составляет 150 килограммов. «Глайдер 2.0» может нести различное навесное оборудование массой до 50 килограммов.

В настоящее время «Океанос» занимается доработкой робота до версии «Глайдер 2.1». Этот аппарат получит электромотор и складной гребной винт. В случае, если потребуется существенно увеличить скорость передвижения, робот будет задействовать гребной винт.

Помимо «Океаноса» разработкой роботов, передвигающихся за счет подводного планирования, занимаются еще несколько компаний в мире. В частности, американская компания Liquid Robotics занимается созданием робота SHARC. Он представляет собой конструкцию из надводной и подводной частей, связанных друг с другом кабель-тросом.

В надводной части установлена мачта с лидаром и антенной для связи, а также солнечные панели для питания электродвигателей и оборудования и подзарядки аккумуляторных батарей. Подводная часть представляет собой вытянутый корпус с шестью подвижными подводными крыльями и хвостовым стабилизатором. В экономичном режиме подводная часть может двигаться за счет планирования.

Василий Сычёв

nplus1.ru


Categories: Параплан

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector