Пионеры в области создания российских подводных роботов – учёные из Владивостока, из Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИПМТ ДВО РАН). Недавно по заказу Института кибернетики Национального исследовательского Томского государственного политехнического университета они разработали, собрали и сдали заказчику новый автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) «Платформа» для проведения научных исследований на океанском шельфе.
Представители Томского политехнического университета и АНПА «Платформа» на борту научно-исследовательского судна ДВО РАН «Академик М.А. Лаврентьев», в составе экспедиции Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильчёва ДВО РАН примут участие в исследованиях у берегов полуостровов Камчатки и Тикси.
Старт - в Приморье
Как рассказал нашему еженедельнику врио директора ИПМТ ДВО РАН доктор технических наук профессор Геннадий Илларионов, новый подводный робот «Платформа» способен работать автономно, по заданной программе, и предназначен для большого спектра научно-исследовательских работ.
На счету учёных и специалистов ИПМТ ДВО РАН немало успешных разработок – так, созданный в недрах института подводный робот «Клавесин-1Р» впервые вмире выполнил работы по обследованию дна и водной среды в Северном Ледовитом океане на хребте Ломоносова.
Новый образец подводной робототехники – «Платформа» – способен работать на глубине до 500 метров, имеет длину три метра и внушительный отсек внутри для установки различного научно-исследовательского оборудования.
Как рассказал один из авторов «Платформы» Александр Воронцов, на её создание у группы сотрудников ушло около полугода:
- Я работаю в теме подводной робототехники более пятнадцать лет, пришёл же в институт после окончания ДВГТУ. Начинал с создания комплектующих для подводного оборудования, работы над отдельными узлами подводных аппаратов, на днях сдал томичам свой первый самостоятельный заказ.
А вот что рассказал руководитель группы приёмки робота из Института кибернетики Томского политехнического университета Михаил Киреев:
- Наш Томский университет занимается выполнением заказов по наполнению подводного робота научным содержимым – той аппаратурой, которая понадобится для конкретных исследований водной толщи, рельефа, шельфа и дна Северного Ледовитого океана в районе моря Лаптевых. Вместе со мной во Владивосток приехал Евгений Першин – он учится в ИПМТ управлять «Платформой», вместе с которой будет исследовать море Лаптевых.
Мировой пожар - за морями
Развитие робототехники является бесспорным приоритетом и с военной точки зрения. Так, главным содержанием концепции «Морская мощь 21» ВМС США является реализация стратегии ведения войны «Флот против Берега». В техническом плане современная война предполагает объединение всех участвующих в боевых действиях сил в единую телекоммуникационную сеть, где для получения и передачи информации станут использоваться наземные роботы, беспилотные летательные аппараты и необитаемые подводные аппараты (НПА). Только за последние 20 лет в странах НАТО в 30 и более раз увеличились объёмы финансирования военных работ по созданию боевых роботов. Бесспорным мировым лидером в этой области являются США, где доля работ составляет более 75% общего мирового объёма.В перспективных планах американского минобороны определено, что в боевом составе ВМС Штатов должно находиться более 100 000 подводных роботов для решения самого широкого круга задач.
С другой стороны освоение Мирового океана – одно из главных направлений развития мировой цивилизации в третьем тысячелетии. Сущность национальной политики ведущих морских держав и большинства государств мира в обозримом будущем составят самостоятельная деятельность и сотрудничество в освоении океана, а также неизбежное соперничество на этом пути.
ИПМТ ДВО РАН – детище академика Михаила Дмитриевича Агеева, профильная научная организация, которая заняласьсистемными фундаментальными и прикладными исследованиями ещё задолго до своего официального образования в 1988 году – с 1972 года. Под руководством М.Д. Агеева коллективвёл разработку подводных робототехнических комплексов гражданского, военного, двойного и специального назначения. Кроме того, в институте успешно занимаются созданием систем подводных роботов, обеспечивающих управление, навигацию, энергетику, поисковых, обзорных и измерительных средств, технологий управления и методик выполнения реальных работ с использованием подводных роботов. С 1972 по 2016 годы в институте разработано несколько десятков экспериментальных и опытных образцов автономных, телеуправляемых и буксируемых подводных аппаратов, способных работать на глубинах до 6000 метров, созданы робототехнические комплексы двойного назначения, которые могут выполнять широкий круг самых различных задач.
- Можно сказать, что толчком для развития подводной робототехники, как за рубежом, так и в Советском Союзе послужил ряд аварий и катастроф с подводными лодками и самолётами, – отмечает профессор Илларионов. – Так, успешный поиск и обнаружение водородной бомбы, потерянной американцами в результате катастрофы стратегического бомбардировщика В-52, показали высокую эффективность телеуправляемых подводных роботов. У нас первый необитаемый подводный аппарат был изготовлен ещё в 1972 году. Жизнь показала, что создание подводных роботов – это суровая необходимость.
Но Мировой океан крайне «неохотно» делится своими тайнами. Не стали решением проблемы его освоения подводные лодки и подводные обитаемые аппараты – они крайне дорогостоящи, экономически неэффективны, а главное, человек в них непрерывно подвергает себя колоссальному риску.
Выгода использования подводных роботов очевидна: они невелики по размеру, их управляемость стремительно растёт, а цена в сотни раз меньше стоимости любого обитаемого аппарата. Причём роботы способны за одно погружение снять во много раз больше самой востребованной наукой и промышленностью информации.
Наш институт чаще всего специализируется на изучении тех проблем и задач, которые актуальны для всех направлений подводной робототехники. Например, однажды мы получили заказ от ТИНРО и приморских рыбаков на создание морского «пугала» для пожирающих улов касаток. Мы создали такой акустический прибор, сдали заказчику, рекламаций нет.
Подводная археология также не сможет обойтись без нас! Водолаз погружается всего на сорок метров, при этом видит сквозь толщу воды не дальше своей вытянутой руки. Робот своими гидроакустическими органами чувств способен обозревать полосу дна шириной полкилометра и сканировать дно на восемьдесят метров вглубь толщи грунта. Неудивительно, что во время одной из специальных поисковых операций в Охотском море нашим подводным аппаратом был обнаружен хорошо сохранившийся старинный якорь на песчаном грунте.
Напомню, что нашим институтом, нашими подводными аппаратами перед саммитом АТЭС было произведено вскрытие донной обстановки в бухтах Аякс, Парис, Житкова на острове Русский. А в ходе саммита нашими же подводными роботами обеспечивалась безопасность морского перемещения катеров с гостями и хозяевами форума из бухты Назимова на пирс бухты Аякс. В последнее время нашими разработками всё чаще интересуются такие компании как «Роснефть» и «Газпром», причём у них имеются серьёзные намерения перейти от слов к делу.
- ИПМТ ДВО РАН образован в 1988 году, но ещё до получения самостоятельного статуса, в рамках лаборатории, его сотрудниками создавались подводные необитаемые аппараты для самых разных министерств и ведомств, предприятий и науки. Сколько всего роботов сделано?
- Более сорока образцов, автономных, телеуправляемых и буксируемых аппаратов, способных работать на самых больших глубинах. Многие из них многократно использовались при выполнении поисково-спасательных работ, геологической разведке минеральных ресурсов океана, исследованиях по гидроакустике, экологии, морской биологии. Значительная часть этих работ выполнена по заказу правительства страны, ряд проектов выполнен в сотрудничестве с организациями США, Франции, Китая, Кореи.
Вот лишь очень неполный перечень работ, выполненных в различные периоды времени необитаемыми подводными аппаратами ИМПТ ДВО РАН в интересах различных организаций, министерств и ведомств СССР и Российской Федерации:
1982-1983 - Поисковые работы на глубине 4500 метров в районе гибели атомной подводной лодки «К-8» в Атлантическом океане.
1986-1987 - Поиск и обследование затонувшей в Саргассовом море на глубине 5500 метров атомной подлодки «К-219».
1989 - Поисково-обследовательские работы на глубине 1700 метров в районе гибели атомной лодки «Комсомолец» в Норвежском море.
1989 - Оценка запасов железно-марганциевых конкреций на глубине 5000 метров в Тихом океане (впадина Кларион-Клиппертон).
2003 - Поиск вертолёта К-27 ПЛ, затонувшего в Уссурийском заливе.
2007 - Исследования на глубине 1400 метров подо льдом на хребте Ломоносова в Северном Ледовитом океане.
2009-2010 - Поиск и обследование места катастрофы самолёта в Татарском проливе Японского моря.
Часть аппаратов, выполнивших эти исторические работы, можно увидеть в музее нашего Центра по проектированию, изготовлению и испытаниям необитаемых подводных аппаратов в районе станции «Чайка» на берегу Амурского залива. Кстати, его строительство велось правительством в интересах ИПМТ ДВО РАН. Задача Центра – разработка, испытания и внедрение в промышленное производство современных моделей глубоководных необитаемых подводных аппаратов (подводных роботов). Это своего рода небольшой экспериментальный завод, на котором научный замысел воплощают в металле, а затем проводят испытания. Для этого в Центре построен не имеющий аналогов на Дальнем Востоке бассейн площадью около трёхсот квадратных метров и глубиной более десяти метров, предназначенный для испытания подводных аппаратов. Центр сможет выпускаться двенадцать-пятнадцать опытных образцов в год с глубиной погружения до одиннадцати километров.
P.S.19-20 июля 2016 года в Институте проблем морских технологий ДВО РАН прошли выборы руководителя коллектива. Из двух претендентов – действующего и.о. директора доктора технических наук Геннадия Юрьевича Илларионова и заведующего лабораторией систем навигации и обработки сенсорной информации ИПМТ ДВО РАН члена-корреспондента РАН Александра Фёдоровича Щербатюка – кандидатуру последнего поддержало большинство коллег.
Василий БУСЛАЕВ
На фото Сергея СЕМЁНОВА: Г.Ю. Илларионов у памятной доски академику М.Д. Агееву