Один из мировых лидеров в проектировании подводных необитаемых аппаратов и ведущая в России организация по созданию подводного кораблестроения — Центральное конструкторское бюро морской техники (ЦКБ МТ) «Рубин» недавно добилось очередного успеха: 9 мая 2020 года автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) «Витязь-Д» достиг самой глубокой точки Мирового океана — дна Марианской впадины в Тихом океане. Глубина погружения составила 10 028 метров, информирует «Тихоокеанская Россия», ТоРосс.

«Витязь-Д» стал пятым из аппаратов, которые когда-либо достигали «дна Земли». Но, в отличие от работавших в этом районе японского комплекса Kaiko в 1995 году и американского Nereus в 2009, наш функционировал полностью автономно.
Зампред российского правительства Юрий Борисов уже назвал это событие выдающимся достижением оборонной промышленности и науки России, подчеркнув, что «на реализации именно таких проектов вырастет новая научно-конструкторская элита ОПК». Глубоководный беспилотник «Витязь» создан Центральным конструкторским бюро морской техники (ЦКБ МТ) «Рубин» (в составе Объединенной судостроительной корпорации) совместно с Фондом перспективных исследований (ФПИ).

«Рынок подводных аппаратов активно развивается»

Масштабные работы в области создания морских робототехнических комплексов и систем различного назначения ведутся «Рубином» в интересах Министерства обороны с начала 1990-х годов. Принципиальной особенностью функционирования таких технических средств является способность решать поставленные задачи в крайне агрессивных условиях морской среды во всем диапазоне глубин Мирового океана во всех его районах — от самых южных широт до Северного полюса.

«В настоящее время «Рубином» ведутся работы по созданию робототехнических комплексов на базе лёгких АНПА — «Юнона» и «Амулет». Крупным этапом в деятельности бюро стало развертывание в 2013 году работ по созданию перспективного комплекса АНПА проекта «Клавесин-2Р-ПМ». Разрабатываются комплексы тяжёлых и сверхтяжёлых АНПА, предназначенных для решения ряда сложных комплексных задач как исследовательского, так и оборонного применения», — рассказал в интервью ТАСС генеральный директор ЦКБ МТ «Рубин» доктор технических наук Игорь Вильнит.

Компетенции предприятия в данной области постоянно расширяются, заверил он. Большой научный потенциал и накопленный практический опыт коллектива КБ позволяют предлагать инновационные, высокотехнологичные конструкторские и производственные решения при создании необитаемой глубоководной техники.

По словам Вильнита, основными направлениями в создании подводной робототехники являются повышение автономности аппаратов, разработка и дальнейшее совершенствование алгоритмов автоматического управления с применением элементов искусственного интеллекта, разработка и постановка на производство необходимых материалов, приборов, комплектующих изделий, способных работать на больших глубинах.

«Что касается серийного изготовления АНПА, то этот вопрос, скорее, к потенциальным заказчикам подводной техники. Во многих отраслях промышленности в настоящее время используются различные подводные аппараты, потребность в подводной робототехнике возрастает», – отмечает Игорь Вильнит.

Подводные аппараты «Юнона» и «Амулет» неоднократно демонстрировались на военно-морском салоне в Санкт-Петербурге, военно-техническом форуме «Армия» и других специализированных выставках. По словам Вильнита, они вызвали неподдельный интерес различных организаций и ведомств как для проведения научно-исследовательских работ, так и практического применения при проведении осмотровых работ для подводных трубопроводов, коммуникаций и подводных конструкций.

«Учитывая соотношение цена/качество производимых ЦКБ «Рубин» подводных аппаратов, а также наличие ряда уникальных технических особенностей, считаю, что наши АНПА достаточно конкурентоспособны на внешнем рынке», — говорит Вильнит.

Рынок подводных аппаратов сейчас развивается в основном за счёт предложения импортных телеуправляемых аппаратов, считает Вильнит. По его словам, преимуществом «Рубина» является то, что им предлагаются аппараты собственного производства, созданные в основном с использованием отечественных комплектующих и материалов. Ещё одно важное преимущество ЦКБ МТ «Рубин» — проектирование и изготовление не просто автономных или телеуправляемых аппаратов, а создание морских робототехнических комплексов (МРК), включающих в свой состав необитаемые аппараты, средства связи и управления, средства доставки и базирования, тренажеры и средства обучения для эксплуатирующего персонала.

«При создании морских робототехнических комплексов разрабатываются также различные способы и устройства взаимодействия аппаратов с различными типами носителей как подводного, так и надводного класса. Учитывая, что большинство работ по созданию комплексов противоминной борьбы ведётся по заданию Министерства обороны, то, конечно, подробности данных ОКР не для широкого опубликования», – заметил гендиректор ЦКБ МТ «Рубин».

Однако известно, что создаётся робот, способный имитировать любую субмарину. В «Рубине» разработан концепт-проект морского роботизированного комплекса «Суррогат». Как ранее сообщало ТАСС, модульная конструкция позволит менять его функциональность — он может имитировать как неатомную, так и атомную подводную лодку, а также вести картографирование местности и разведку.
«В настоящее время НИР «Суррогат», проведённый нами в инициативном порядке, завершён. Результаты данной работы доведены до сведения профильных организаций Министерства обороны, идут консультации», — отметил Вильнит.

«Для освоения арктического шельфа создан проект «Айсберг». Он завершён в полном объёме и принят заказчиком — Фондом перспективных исследований. Дальнейшая реализация проекта в настоящее время ведётся по двум основным направлениям, которые определены как приоритетные. Первое — это создание натурного прототипа подводного комплекса роботизированной сейсморазведки на базе использования группы сейморегистрирующих АНПА и АНПА-излучателя сейсмических колебаний. Второе — это создание прототипа-демонстратора подводного роботизированного бурового модуля, — говорит Вильнит. — Работы ведутся в рамках программы инновационного развития ЦКБ МТ «Рубин» по согласованию с Объединённой судостроительной корпорацией. Работы по другим направлениям будут организованы позднее, после определения источников финансирования».

Увидеть «дно Земли»

В мае этого года стало известно о ещё одном уникальном рубиновском роботе — беспилотнике «Витязь-Д», который стал первым в мире полностью автономным необитаемым подводным аппаратом, достигшим самой глубокой точки Мирового океана. Работы по его созданию были начаты в 2017 году.

По данным разработчиков, в состав комплекса входят автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) и гидроакустическая донная станция (ГДС). Основные тактико-технические характеристики АНПА СГП (сверхглубоких погружений): длина — 5,7 метра; диаметр — 1,4 метра; масса — 5600 килограммов; максимальная глубина погружения — 12 000 метров. ГДС имеет схожие технические характеристики.
Комплекс АНПА СГП «Витязь-Д» предназначается для выполнения обзорно-поисковых и исследовательских задач в придонном слое и на грунте Мирового океана во всём диапазоне глубин (вплоть до 12 000 метров) и отработки технологий создания перспективных комплексов необитаемых подводных аппаратов для работы в условиях предельных глубин погружения.

«Одной из важнейших задач комплекса также является отработка технологий изготовления и эксплуатации сложных роботизированных комплексов на предельных глубинах», — отмечает Вильнит.

«Главные сложности при создании комплекса были связаны с обеспечением работоспособности приборов и механизмов при воздействии огромного гидростатического давления, — продолжает руководитель КБ. — Поэтому при создании элементов корпусных конструкций, прочных контейнеров для размещения оборудования, систем и приборов был применён весь научно-технический потенциал ЦКБ МТ «Рубин», весь опыт создания обитаемой подводной техники, а также привлечены ведущие научные организации отрасли. При проектировании и изготовлении специалистами нашего предприятия широко применялись наиболее современные методы 3D-моделирования, расчётов конечно-элементных моделей, проведено большое количество экспериментов для подтверждения работоспособности аппаратуры и прочности элементов конструкций при воздействии максимального гидростатического давления».

Разработка документации велась по «безбумажной» технологии, а изготовление составных частей — на станках с числовым программным управлением (автоматизированные станки-роботы, которые могут производить операции по заданной программе без непосредственного участия человека, — прим. ТАСС), добавляет генеральный директор ЦКБ МТ «Рубин» Игорь Вильнит.

Подобные автономные аппараты, отмечают специалисты ЦКБ «Рубин», функционируют с помощью бортовой системы управления, реализующей алгоритмы управления без участия человека.

«При подготовке к работе оператор вводит программу-задание на выполнение конкретной миссии, после чего аппарат опускается в воду и начинает функционировать по программе автономно. При этом он передаёт на пульт оператора различную информацию по гидроакустическому каналу связи», — поясняет Игорь Вильнит.

При проведении испытаний АНПА за пультами управления находятся сотрудники ЦКБ МТ «Рубин» и предприятия-разработчика системы управления.
«Для подготовки операторов в эксплуатирующих организациях наше КБ предлагает создание комплексных тренажеров, обеспечивающих получение операторами устойчивых практических навыков управления и большого объёма теоретических знаний для эксплуатации АНПА», — отмечает Вильнит.

О будущем подводной робототехники

В ближайшем будущем, по словам гендиректора ЦКБ «Рубин», будет происходить глубокая интеграция робототехнических средств с различного класса носителями — подводными лодками, надводными кораблями, обеспечивающими судами.

«Выполнение работ с помощью обитаемых технических средств — подводных аппаратов, особенно в глубоководных районах, в толще воды и на дне Мирового океана неразрывно связано с риском для жизни эксплуатирующего личного состава. Применение робототехнических комплексов на основе автономных и телеуправляемых подводных аппаратов позволяет вывести человека из зоны повышенного риска и обеспечить более полное и всестороннее представление о текущей ситуации для эффективного выполнения задачи», — говорит Игорь Вильнит.

Имеющийся в ЦКБ «Рубин» научно-технологический задел и большой опыт практической деятельности, по мнению Вильнита, позволяют предлагать потенциальным заказчикам создание перспективных высокотехнологических роботизированных комплексов на базе разнородных необитаемых аппаратов.

«В дальней перспективе специалисты бюро наметили создание глобальной сети, состоящей из большого количества подводных глубоководных аппаратов, АНПА лёгкого класса, глайдеров, средств освещения подводной обстановки, БПЛА, средств связи и других компонентов, обеспечивающих проведение широкомасштабных научных и исследовательских миссий», — отмечает гендиректор бюро.
«Основными векторами развития подводной робототехники сейчас являются повышение автономности плавания АНПА, увеличение дальности плавания и точности позиционирования под водой, а также дальнейшее совершенствование алгоритмов и принципов управления на базе сетевых алгоритмов, интеграции в единый комплекс разнородных технических средств и средств связи», – подчёркивает Игорь Вильнит.

«Применение сетевых принципов создания сложных роботизированных комплексов, современных и перспективных технических решений, новых методов программирования и алгоритмизации позволят в будущем создавать системы, обеспечивающие навигацию, связь и управление разнородными роботизированными комплексами, действующими в глубинах Мирового океана, на морских просторах и в воздушном пространстве, — говорит гендиректор «Рубина» Вильнит. — Это позволят создавать единые центры управления необитаемыми подводными, надводными и воздушными аппаратами, представлять соответствующим организациям и ведомствам полную навигационную и техническую информацию в реальном времени».

Роман Азанов
Источник: https://tass.ru/armiya-i-opk/8682529?fbclid=IwAR2EDgn8jY0HBMctR9m3UDanrY3VOl0cPKeg_vVA2YtbquRDwjndF3Dy23g