Как создавался подводный робот для флота
ВМФ России и другие госструктуры продолжают расширять арсенал подводных роботов. Беспилотные аппараты, оснащенные камерами, манипуляторами и другими системами, используются для различных работ — от обнаружения следов крушения авиалайнера Ту-154 у сочинского побережья до поиска затонувших кораблей времен Первой мировой.
"Лента.Ру" поговорила с Дмитрием Войтовым, начальником отдела необитаемых подводных аппаратов и гидроакустических средств компании "Тетис Про" — основного отечественного производителя подобной техники.
Последствия "Курска"
Изначально российский рынок не предъявлял заметного спроса на сложную глубоководную технику: это были простые ласты, маски, трубки. Профильные компании зарабатывали поставкой средств водолазного снаряжения из-за рубежа. Позже в товарной номенклатуре появились барокомплексы и высокотехнологическое оборудование обеспечения водолазных спусков.
"На рубеж 2000-х мы вышли с большим опытом и, скажем так, пониманием процесса подводно-технических работ. Это позволило нам в рамках самого первого заказа, когда затонула подлодка "Курск", понять важность надежной поддержки служб спасения, — рассказывает Войтов. — Мы провели тщательное маркетинговое исследование зарубежного рынка, поскольку российский рынок в то время серийно не производил телеуправляемые необитаемые подводные аппараты, и выбрали лучшие модели. Роботы были нужны как средство для первого обследования затонувших объектов".
Специалисты компании остановились на двух английских фирмах, производивших гидроакустические аппараты, — SMD-Hydrovision и SAAB Seaeye. Эти аппараты подходили по техническим характеристикам. Именно их поставляли ВМФ России на первом этапе. Естественно, их нужно было адаптировать под отечественного потребителя. "Мы переделали всю систему документации, доработали и начали собирать все системы аппаратов, в том числе гидравлику, движители и манипуляторы", — говорит Войтов.
В 2003 году компания поставила два больших британских аппарата Venom и шесть аппаратов Tiger — меньшего класса, но позволяющих работать под водой с манипуляторным устройством.
 |
| Телеуправляемый аппарат для поиска подводных объектов «Марлин-350» |
| Источник: http://www.tetis-group.ru/ |
Эту технику адаптировали для российских кораблей. Также инженеры разработали мобильный комплекс на базе аппарата Panther Plus, пригодный для транспортировки. При необходимости его можно было доставить в любую точку страны на КамАЗах или военно-транспортных самолетах. "Сейчас, спустя 14 лет, эти комплексы устарели, но мы все равно поддерживаем их, обслуживаем, делаем так называемый апгрейд", — отметили в компании. С 2007 года было произведено шесть таких комплексов.
Был и вариант меньшего размера: аппараты класса "Обзор-150" — небольшие осмотровые роботы, необходимые МЧС и МВД. Эти аппараты способны работать в озерах, реках и в море на небольших глубинах. Комплектующие поставлялись иностранными компаниями. Таких комплексов было сделано более сотни.
Но и потребителю, и производителю было понятно, что эти аппараты могут работать только в спокойных водах, а для моря, на глубине, с учетом сильных течений, нужно что-то еще: легкое, небольшое, но мощное и маневренное. Аппарат такого класса — Falcon компании SAAB Seaeye. Этот комплекс очень хорошо себя зарекомендовал, но он очень дорогой и все же тяжеловат (более 100 килограммов), и инженеры решили сделать свой аппарат.
"На тот момент у нас уже был опыт создания подводных телевизионных камер, подводных автономных кабельных светильников. Мы подготовили техническое задание и на его основе разработали небольшой, достаточно легкий (50 килограммов) аппарат, способный работать в морских и океанских течениях. Значит, им смогут пользоваться не только в МЧС или МВД, но и военные моряки", — рассказывает Войтов. Речь идет о переносном комплексе телеуправляемого необитаемого подводного аппарата "Марлин-350".
Мал, да удал
Любой подобный проект требует серьезных финансовых средств. "Марлин" создавали как инициативную разработку, и проект был сопряжен с определенным коммерческим риском. Но аппарат прошел все необходимые испытания, получил сертификаты, и фирма приступила к поставкам. В начале 2015 года роботу присвоили литеру О1 и приняли на снабжение вооруженных сил приказом министра обороны.
 |
| Государственные испытания необитаемого подводного аппарата «Марлин-350» |
| Источник: http://www.tetis-pro.ru/ |
Сегодня "Марлин" выпускают серийно. В 2016 году производитель передал заказчикам 12 аппаратов. В этом году должны сдать еще 17 комплексов. Что касается комплектующих, то здесь ищут варианты импортозамещения.
"К сожалению, как и все производители, могу сказать, что так сразу все не меняется и есть, конечно, узлы, которые приходится покупать за рубежом, — говорит Войтов. — Например, нам требуется гибкий, легкий, плавучий кабель с оптикой. В России есть качественные образцы, но для наших целей они не совсем подходят. Движители мы закупаем наши, но мотор пока импортный".
По данным источников "Ленты.ру" в отрасли, в "Марлине" стоит двигатель Maxon. Он дает аппарату необходимый упор, около 6 килограммов. У него векторная схема: четыре горизонтальных движителя стоят под углом, что позволяет маневрировать по горизонту. У "Фалкона" один вертикальный движитель, у "Марлина" — два, а значит, скорость перемещения по вертикали больше. И это при меньших габаритах и меньшем весе. Суммарный вес всех частей комплекса, надводных и подводных, — 150 килограммов.
Кабель у "Марлина" — 450 метров. Для питания требуются стандартные 220 вольт, а потребляет аппарат около трех киловатт. Работает только от сети. Если питание отключается, аппарат всплывает и его можно забрать, подтягивая кабель лебедкой. Органы исполнения — контроллеры. На каждый вид исполнителей — движители, манипулятор, наклонная видеоплатформа — есть свои управляющие платы. Все сигналы передаются с надводного модуля по кабелю. Обратно по оптоволокну поступают видео, телеметрия, данные с гидролокатора кругового обзора.
Аппарат также оснащен звуковизором — прибором, излучающим и принимающим отраженные сигналы на определенной частоте и помогающим определить, что находится под водой. Дальность действия — от 50 до 300 метров. Для сравнения: видимость в воде невооруженным глазом или при помощи обычной камеры — несколько метров. Только в Красном море или Байкале может быть несколько десятков метров.
Еще одна полезная особенность "Марлина" — система подводного позиционирования. На аппарате есть маяк-ответчик, а на борту или на причале, в зависимости от того, откуда спускают аппарат, — приемо-передающая антенна, привязанная к GPS. Это позволяет точно узнать, где находится аппарат и скорректировать его движение. Более того, сейчас это делается в автоматическом режиме. Разработчики создали программное обеспечение, управляющее комплексом в режиме "автопилот".
Также "Марлин" оснащен электрическим манипулятором. Он способен передавать аппаратуру, инструменты тому, кто ведет работы под водой, поднимать наверх предметы со дна. Усилия манипулятора достаточно, чтобы тащить даже человека. Кабель выдерживает на разрыв около 900 килограммов. Еще одна неочевидная функция "Марлина" — буксировка людей при спасательных операциях. "Это не пустые слова. Мы проверяли во время испытаний, катались, ухватившись за раму аппарата", — рассказывают производители.
Аппарат имеет открытую архитектуру благодаря наличию портов для дополнительно оборудования. Таким оборудованием могут служить океанологические, поисковые датчики, средства измерения скорости потока, флюрометры и другие системы.
 |
| Государственные испытания необитаемого подводного аппарата «Марлин-350» |
| Источник: http://www.tetis-pro.ru/ |
Подобные телеуправляемые аппараты в России делают также "Гидроприбор" и МГТУ. Маленькие аппараты выпускают две фирмы, вышедшие из стен института океанологии. На Дальнем Востоке в Институте проблем морских технологий РАН тоже разрабатывают и собирают свои аппараты для научных задач в единичных экземплярах.
"Кому ты нужен"
Основные покупатели глубоководных аппаратов — ВМФ, МЧС, ФСО, ФСБ, нефтяники. Для контроля акватории, прилегающей к частным владениям, или ради интереса ("посмотреть, что там под яхтой") покупают редко, и в основном маленькие комплексы.
При передаче аппарата ведомству-заказчику фирма-изготовитель обучает специалистов всем техническим аспектам. Ничего сложного тут нет. На производстве имеются обучающие тренажеры: два-три дня тренировок, и человек уже набивает руку. Самое трудное — работа в условиях течений, но и этот навык с опытом доводится до автоматизма.
Часто комплекс используют для защиты акватории. Это не означает, что "Марлин" должен находиться под водой все время и 24 часа в сутки передавать подводную картинку, за которой кому-то еще и надо следить. Если возникает необходимость, то периметру акватории устанавливаются стационарные датчики движения. И когда они засекут что-то подозрительное, то, зная приблизительное положение движущегося объекта, туда можно отправить "Марлин".
 |
| Испытания ТНПА «Марлин-350» |
| Источник: http://www.tetis-pro.ru/ |
В октябре 2016 года специалисты Российского географического общества опустили "Марлин" в озере Церик-Кель на глубину 279 метров. В мае 2017-го "Марлин" обследовал затонувший в Черном море в годы Первой мировой войны минный заградитель "Прут". Также "Марлин" был задействован в поисковых работах после крушения самолета Ту-154 под Сочи в декабре 2016 года.
В перспективе конструкторы планируют создание большого аппарата для работ на глубине более 100 метров, где непосредственное участие человека исключается. Подобный комплекс может применяться для глубоководных поисковых работ, для работы на буровых и для освоения шельфа.
Анастасия Воскресенская
