Инновационные технологии морской робототехники

Инженеры Управления оборонных исследований и разработок Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (УОИР СПбГМТУ) ведут научные исследования и разработки в области морской робототехники, а также водолазного снаряжения и гидроакустического оборудования.

Стоит отметить, что разработки управления неоднократно становились лауреатами и призерами российских и международных конкурсов и соревнований, отмечались профессиональным сообществом как лучшие инновационные решения на форумах, выставках и конференциях. Среди них — международный военно-технический форум «Армия», Международный военно-морской салон, ежегодный международный конкурс научных, научно-технических разработок Министерства энергетики РФ.

Благодаря содружеству вузовской науки и инновационного бизнеса с 2012 г. УОИР СПбГМТУ развивает технологии морской робототехники в части создания отечественных морских роботизированных платформ различного назначения, таких как:

— действующий натурный экспериментальный образец (рабочий ходовой стенд) подводного глайдера — версии 1.0, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0 (гибрид); 

— действующий натурный экспериментальный образец волнового глайдера; действующий натурный образец автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) легкого класса «Акара», версии 1.0, 2.0;

— проект АНПА легкого класса «Барбус», версия 1.0 (с поисковым оборудованием АО «Экран»);

— действующий натурный образец телеуправляемого необитаемого подводного аппарата «Вариола»;

— действующий натурный образец безэкипажного надводного катамарана экологического мониторинга «Калан»;

— действующий натурный экспериментальный образец электрического манипулятора с пятью степенями свободы;

— действующий натурный экспериментальный демонстратор резидентного АНПА с манипулятором, оптическим каналом связи и гидроакустической системой навигации на ультракороткой базе;

— расчетная модель облика безэкипажного надводно-подводного аппарата с изменяемой геометрией корпуса большой автономности «Тень» водоизмещением более 160 тонн;

— действующий натурный экспериментальный демонстратор оптического канала связи со скоростью до 25 Мбит/сек под водой с возможностью передачи потокового телесигнала;

— действующий натурный экспериментальный образец гидроакустической системы позиционирования и подводной навигации на ультракороткой базе;

— действующий натурный экспериментальный образец подводного модема для обеспечения возможности группового взаимодействия подводных аппаратов.

Созданные в СПбГМТУ демонстраторы подводных робототехнических платформ по своим характеристикам не уступают известным зарубежным аналогам и имеют целый ряд инновационных решений. При этом экспериментальные образцы подводного и волнового глайдеров, АНПА легкого класса, электрического манипулятора, демонстраторов резидентной подводной техники являются первыми действующими отечественными образцами в своих классах. Кроме того, в рамках данных проектов рассматривается возможность использования водородных топливных элементов для надводных, а в перспективе — и подводных аппаратов.

УОИР СПбГМТУ, сохраняя лучшие традиции российской инженерной школы, привлекает в свои проекты не только инженерный состав научно-исследовательской части СПбГМТУ, но и студентов. Такая практика позволяет университету развиваться на базе передовых сквозных технологий и успешно работать над решением крупномасштабных научно-технических проблем.

Молодые ученые Студенческого конструкторского бюро (СКБ), входящего в состав УОИР, традиционно занимают призовые места на российских («Аквароботех-2018», «Аквароботех-2019», первенство России по телеуправляемым аппаратам) и международных соревнованиях. 

Не останавливаясь на достигнутом, УОИР СПбГМТУ сегодня разрабатывает новые перспективные технологии в морской робототехнике, появление которых можно ожидать в ближайшие пять лет:

— создание подводных донных станций для базирования резидентной подводной техники;

— создание безосевых двигательно-движительных комплексов на основе RIM-электродвигателей;

— создание гидробионических пропульсивных комплексов;

— создание малогабаритных гидравлических систем высокого давления (для обеспечения возможности погружения на глубины до 1000 метров);

— создание корпусов надводных робототехнических платформ из стекло/углекомпозитов;

— использование аддитивных технологий для создания корпусов подводной робототехники;

— создание беспроводных подводных оптических каналов связи;

— создание гидроакустических и оптических систем позиционирования и подводной навигации на ультракороткой базе и модемов обеспечения группового управления;

— создание подводных водородных топливных элементов систем энергообеспечения;

— повышение эффективности систем беспроводной подводной зарядки аккумуляторных батарей.

Управление оборонных исследований и разработок с оптимизмом смотрит в ближайшее будущее. Океан велик, и его освоение потребует усилий многих поколений исследователей, инженеров и конструкторов.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВЕСТНИК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ. 10 (165) ДЕКАБРЬ 2020. СПЕЦВЫПУСК