Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.


  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

Подводные глайдеры - ясельный период затянулся
15 июня 2015             

Авторы: В.В. Синица, инженер-конструктор ИЦТТ СамГТУ, vlad_sin@mail.ru, Н.Л. Полей, Заслуженный учитель РФ
 

Введение

 
Подводные глайдеры — АНПА с принципом перемещения, основанным на попеременном изменении остаточной плавучести [1]. Несмотря на достаточную историю развития (более 20 лет!) и привлечение к их моделированию лучших умов как зарубежных университетов, так и отечественных (в последние годы), конструкция подводных глайдеров не претерпела значительных изменений и революционных рывков в улучшении своих характеристик.
 
Полученные рекордные результаты по автономности плавания (исчисляемые месяцами) и дальности перемещения (тысячи километров) достигнуты с минимальным набором исследовательской аппаратуры (температура, давление и электропроводность морской воды), который может впечатлить лишь ученого-океанографа, но вот реальных практических военных и народнохозяйственных задач для них пока придумать не в состоянии. И немудрено: как только появляется на борту глайдера более-менее «прожорливый» потребитель электроэнергии (например, гидролокатор) все преимущества данного АНПА улетучиваются, как утренний туман.
 
Единственная область на сегодняшний день, где глайдеры могут работать самостоятельно, а не как второстепенный вспомогательный элемент какого-либо комплекса — это мониторинг (охрана) трасс подводных кабелей и трубопроводов. Но даже для этих целей глайдеров потребуется значительное количество с учетом достижения определенного временного интервала (цикличности) покрытия трассы парящими в толще воды «соглядатаями», ведь их прямолинейная скорость перемещения составляет менее 2км/ч!
 

Недостатки — продолжение достоинств

 
Практический подход безжалостно расправляется с журналистской эйфорией, которая была поднята в СМИ после появления на ряде выставок отечественных аналогов (точнее говоря, полных копий) зарубежных глайдеров. Заказчикам (МО, газовикам-нефтяникам и пр.) нужны не глайдеры, а средство решения их проблем. И только безальтернативность глайдеров в подледной разведке в Арктике сподвигло ВМФ плотнее заняться вопросом изучения возможностей глайдеров в данной области.
 
Малошумность глайдеров связана с медлительностью, дальность плавания — с синусоидальным движением, что с головой выдает данный вид АНПА гидроакустике противника среди обитателей океанов. Большая автономность сопряжена с зависимостью от морских течений и необходимостью в позиционирующих маячках либо периодических всплытиях на поверхность для получения координат от спутников. Эти и другие недостатки налагают серьезные ограничения по использованию глайдеров в военных целях, а мирные могут решаться и уже имеющимися аппаратами. Причем, проектировщики, видимо, и вовсе отчаялись победить существующие противоречия, сместив фокус разработки глайдеров на более «интересные» для них (но не для Заказчика!) темы, как то: движитель на фазовом переходе, создание математической модели обтекания, групповое взаимодействие АНПА и пр. Хотя, без сомнения, какие-то наработки и пригодятся в будущем.
 

Ответ вытекает из задачи

 
Для разработки действительно желанной для потребителей конструкции глайдера требуется сменить принцип «мы тут что-то наваяли, кому бы это всучить» на - «какие у вас есть проблемы, мы постараемся решить их оптимальным образом». Исходя из последнего, собрав большую статистику насущных задач, наша инициативная группа приступила к подбору компоновок для каждой из них. Нетривиальность подхода предопределило большое первоначальное разнообразие конструкций глайдеров и … выявило потребность в безэкипажном (беспилотном) роботизированном парусном катамаране [2], который как нельзя лучше подходит для связи глайдеров с Центром управления, обеспечению точных координат позиционирования (без необходимости всплытия глайдера) в разных частях света, более быстрой доставки глайдеров в район патрулирования и обратной транспортировки в случае неисправности (разряда аккумуляторов). В общем, теперь мы глайдеры в отдельности уже практически и не рассматриваем (кроме, разве что, подледного плавания).
 
Вторым этапом проекта стала попытка унификации основных узлов и корпусных элементов разношерстной компании наших подводных «чудищ» для снижения себестоимости их массового производства. Это оказалось гораздо сложнее и, по правде говоря, еще не доведено до логического конца — совершенству нет предела! Вот только несколько острых углов, трудно поддающихся сглаживанию: возможность сброса глайдера с катамарана, корабля, самолета/БПЛА (большой высоты) и запуск через торпедный аппарат подводной лодки — здесь необходимо предусмотреть унифицированные точки крепления под различное оперение; дополнительные крепления для миниторпеды и другого вооружения; обеспечение съемным источником питания возобновляемой энергии и многое другое.
 
Все предпринятые технические решения позволят создать конструкцию разных типов глайдеров с унификацией по деталям на 70...80% для мониторинга обстановки над и под водой, подо льдом и со дна, с доставкой в район патрулирования всеми способами, с возможностью оснащения их вооружением для борьбы с надводными и подводными целями, а также низколетящими самолетами и вертолетами — авианосцы станут фешенебельными круизными кораблями, если с них будут боятся взлетать (и садиться) летчики!
 

Производство — не торговля

 
Долгое время нас приучали (и продолжают!), что надо уметь ТОРГОВАТЬ, да так, что все разучились ПРОИЗВОДИТЬ. Уже больше года на правительственном уровне как озаботились «импортозамещением импорта на другой импорт», но не собственной промышленности и науки. Поэтому, к сожалению, действующих образцов новых уникальных глайдеров пока предъявить не можем и, соответственно, их характеристик. Нет даже патентов, т. к. патентовать без стратегического партнера по внедрению — это только раскрытие ноу-хау. Из основополагающих решений, принятых для снижения затрат производства и унификации, в отличие от конкурентов, можем раскрыть только отсутствие наружного (непрочного) корпуса, наличие рулей управления для уменьшения радиуса поворота и более простую схему управления креном.
 
Кроме двух известных на данный момент типов глайдеров: подводного и волнового, нам удалось изобрести новый тип с уникальным принципом движения. Это повышает гибкость выбора технического решения под конкретную задачу. Причем, и два известных принципа движения нами переосмыслены и существенно доработаны с учетом требований маскировки и скрытности, повышения автономности (добавлен источник питания возобновляемой энергии), удешевления производства и эксплуатации, минимизации потерь при обнаружении глайдера вероятным противником и пр.
 
В таком виде уже можно говорить, что наш глайдер — не сопливый детсадовец, а курсант кадетского корпуса, готовящийся стать морпехом. Проводя аналогии с ракетно-космической техникой, можно сказать, что мы разработали универсальный носитель под разнообразную полезную нагрузку, как военного, так и гражданского назначения. И мозговой штурм, предпринятый для оптимизации конструкции глайдера позволит обеспечить ей длительный жизненный цикл без существенных изменений, что благотворно скажется на унификации, ремонтопригодности, снижении производственных и эксплуатационных расходов, ведь потребное количество глайдеров оценивается в десятки и даже сотни тысяч экземпляров!
 

Выводы

 
1. Отечественная промышленность «проспала» не только революцию беспилотных летательных аппаратов.
 
2. Существующие конструкции глайдеров малопригодны для практических задач ненаучного плана.
 
3. Стандартные академические подходы в их проектировании (принятые догмы и матмодели) не позволяют обеспечить оптимум конструкции.
 
4. Для эффективного решения задач обороны водных рубежей требуются сотни тысяч глайдеров, что выводит на первый план проблемы снижения производственных и эксплуатационных расходов, что невозможно выполнить без тщательной проработки конструкции глайдеров, унификации их основных узлов под различные варианты использования.
 

Список использованных источников

1. И.В. Кожемякин, К.В. Рождественский, В.А. Рыжов, А.В. Смольников. Разработка автономных необитаемых подводных глайдеров, ЮФУ, Технические науки - Робототехника, 03.2013
2. Е.И.Татаренко. Автономное роботизированное судно для океанологических исследований, СамГТУ, 2014


Обсудить статью на Форуме Машиностроителей






Комментариев пока нет
{c_navigation}

Написать комментарий

Другие публикации по теме





Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
(495) 662-43-70
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
(495) 668-13-58
ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
(495) 668-13-58 доб. 4
Реклама на сайте и-Маш Реклама на сайте и-Маш      
pr()i-mash.ru