Zycraft, азаматтық және әскери мақсаттарға арналған автоматты жер үсті қайықтарын (ANC) жобалау мен өндіруге маманданған Zycraft компаниясы ANC тәуелсіз ұшқышсыз жер үсті кемелерінің (IUSV) Vigilant класының Longrunner сыныбының прототипін жетілдіруді жалғастыруда..
Наурызда Zycraft қашықтан басқарылатын өрт сөндіру қондырғысы мен электр өрт сөндіру қондырғысын қосалқы жабдықтармен және бағдарламалық қамтамасыздандырумен бірге қашықтан өртке қарсы тұжырымдамаларды тексерді. Өзіндік өрт сөндіру қондырғылары суды максималды 40 метр қашықтыққа жеткізу мүмкіндігін көрсетті, дегенмен компания ауқымын ұлғайту үшін жүйені жаңартуды жоспарлап отыр.
Zycraft президенті Джеймс Санның айтуынша, экипажсыз өрт платформасы Longrunner платформасында зерттелген бірнеше тұжырымдамалардың бірі болып табылады. Ол басқа мамандандырылған нұсқалар жобалаудың немесе құрылыстың әр түрлі сатысында екенін, мысалы: сүңгуір қайыққа қарсы соғыс, теңіздік барлау мен қадағалау, миналық әрекеттер мен іздестіру-құтқару жұмыстарын қосқанын айтты.
«Кішігірім АҰҚ ұшыру қондырғысына және ұшырудың және қалпына келтірудің сәйкес әдістеріне тәуелді, және жүйелер дамыған сайын, әсіресе ашық теңізде, операциялық проблемалар сақталады. Сонымен қатар, диапазонды ұлғайту АНК жүктемесін азайтады және зымыран тасығыштың шығындарын арттырады. IUSV тұжырымдамасын ескере отырып, флоттар кішігірім ANC тасымалдау үшін үлкен кемелерді құрудың қажеті жоқ, керісінше олар IUSV -дің үлкен өткізу қабілеттілігіне және қажетті мақсатты жабдықты тасымалдау үшін ұзақ ұзақ уақытқа сүйене алады … әскери кемелер қайда назар аударуы керек. олар жау кемелері, және оларға шағын АНК басшылығы ауыртпалық түсірмейді ».
«Базадан шыққаннан кейін IUSV жұмыс аймағына бара алады, содан кейін теңізде болу уақытын ұлғайту үшін сирек жанармай құюды қажет етеді».
ол қосты.
Құрылыс және электр станциясы
Zycraft мәліметтері бойынша, Vigilant IUSV әуелден адам тұрмайтын платформа ретінде жасалған, осылайша түпкі өнімді дәстүрлі қайықтар мен кемелерді жетілдіруден айырмашылығы әр түрлі тапсырмалар үшін оңтайландыруға болады. Алайда, ол қалауы бойынша тұруы мүмкін, тандемдік дөңгелектер үйі екі операторға дейін сыйдыра алады, олар әскери стандартты SHOXS аспалы орындықтарына амортизациялық сіңіргіштерде отырады.
Құрылыс 2010 жылдың басында Longrunner жетекші кемесімен 2011 жылдың қазанында басталды. Бүкіл желі ұзындығы 16,5 метр және ені 3,6 метр болатын жеңіл корпусқа негізделген, бос салмағы шамамен 8500 кг және жүктеме мен 7000 кг отынды қосқанда 16000 кг жалпы ығысуы бар.
Longrunner корпусының жоғары созылу коэффициенті бар, ол ағынға төзімділікті төмендетеді. Ол Arovex-тің меншікті көміртекті нанотүтікшелі көміртекті талшықты композициясынан жасалған. Zycraft мәліметтері бойынша, корпус теңізге арналған алюминийден немесе шыны шыныдан жасалған ұқсас өлшемді корпусқа қарағанда 40% берік және 75% жеңіл, бұл ANC -ке үлкен, ауыр қозғалтқыштарды қажет етпей жоғары жылдамдыққа жетуге мүмкіндік береді. Жеңіл корпус пен аз орын ауыстыратын қозғалтқыштардың комбинациясы круиздік ауқым мен мүмкіндіктерді жоғарылату үшін бортқа көбірек жүктеме мен отын тасымалдауға мүмкіндік береді.
Вигилант IUSV -дің максималды жылдамдығы 40 түйін және жүзу ұзақтығы 30 күннен асады, компания ұсынған сипаттамаға сәйкес, 12 теңіз торабының экономикалық жылдамдығымен стандартты конфигурацияда 1500 теңіз миліне дейінгі круиздік диапазоны бар.
«Біз жүзу ұзақтығы ANC үшін басты сипат деп ойлаймыз, өйткені көлік орналастыру кезінде ұзақ уақыт бойы төмен жылдамдықта жүруі керек», - деді Сон. «40 түйіннің максималды жылдамдығы ANC үшін өте қолайлы, өйткені мұндай көлемдегі кемені толқын биіктігі бір метрден жоғары тиімді пайдалану мүмкін емес».
ANK жалпы көлемі 960 а.к. болатын 5, 8 литрлік және әрқайсысының құрғақ салмағы 640 кг болатын Yanmar 6LY3-ETP турбоагрегалы екі дизельді қозғалтқышпен жабдықталған. Қозғалтқыштар ZF Marine ZF 280-1 беріліс қорабы арқылы 40 түйінге дейінгі жылдамдық диапазонында оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ету үшін арнайы таңдалған қарсы айналмалы коаксиалды бұрандалары бар Konrad Marine 680 қатқыл дискілеріне қосылады.
«Бізде корпустың ұқсас формасы бар қайықта Rolla бес бұрандалы бұрандалармен жабдықталған Arneson ASD10 тікелей жетегі бар тәжірибе бар»,-деп түсіндірді Sun. «Екі конфигурация да жанармайдың жақсы тиімділігін қамтамасыз етеді, әсіресе ПҚБ негізгі миссияларының бірі болып табылатын төмен жылдамдықтағы патрульдік операциялар кезінде.
Мұндай қозғалтқыш жүйесімен бізде қолайлы жағдайда 6 түйін жылдамдығымен сағатына шамамен 10-15 литр отын шығыны бар, яғни жанармай цистерналарының бар көлемімен жүзу уақыты айтарлықтай артады ».
Жабдықтар жиынтығы
Vigilant 1USV құрылғысы датчиктер жиынтығымен жабдықталған, ол автоматты тану жүйесін, төбесінде Current Corporation Night Navigator 3 оптоэлектронды бақылау станциясын және 36 теңіз милін анықтайтын диапазоны бар Simrad Broad 4G маст -радарын қамтиды. -айналадағы камералар.
Барлау электро-оптикалық станциясына матрицалық өлшемі 640x480 және 20 ° және 6, 8 ° қосарланған көру өрісі бар, салқындатылмаған жоғары ажыратымдылықтағы жылу түсіргіш, сондай-ақ 3x оптикалық масштабтау және 12x цифрлық үздіксіз масштабтау кіреді; көру қабілеті 20 ° және 12х үздіксіз цифрлық ұлғайтуы бар жоғары ажыратымдылықтағы түнгі сурет түрлендіргіші; ажыратымдылығы 1080i / 720p және 50 ° -тан 5,4 ° -қа дейінгі көру өрісі бар жоғары ажыратымдылықтағы күндізгі камера, 10x оптикалық масштаб және 12x цифрлық масштабтау.
Сонымен қатар, 360 ° Surround жүйесі бір уақытта желіге қосылатын кадр жиілігі 120 кадрға дейінгі 4MP AXIS Communications Q16 алты жарық камерасынан тұрады. Камералар ауа-райының барлық жағдайында жақсы көрінуді қамтамасыз ету үшін линзаларды тазалау үшін ауа ағындарын қолданатын өзін-өзі тазартатын модульде орналасқан,-деді Sun.
«Бейне бағдарламалық қамтамасыз ету алгоритмдерімен тұрақтандырылған, сондықтан IUSV айналған кезде де шығыс бейнесі тұрақты болып қалады. Бұл объектілерді анықтауды жеңілдетеді. Біз бағдарламалық жасақтаманы оператордың жүктемесін азайту үшін объектінің кескінін автоматты түрде үлкейту үшін қолданамыз ».
Борттағы қуат көзі Fischer Panda 12 кВт генераторымен қамтамасыз етіледі, ал 5 кВт генератор функционалды жүйелерге қосымша энергия береді және генератордың негізгі ақаулығы кезінде үздіксіз жұмысын қамтамасыз етеді.
IUSV жалпы массасы 15 -тен 25 тоннаға дейінгі кемелерді тұрақтандыруға арналған Seakeeper Model 7000A гироскопиялық тұрақтандырғышпен жабдықталған. Ерекшеліктерге сәйкес, өлшемі 910x990x710 мм және салмағы 455 кг болатын 7000 A моделі 15000 Нм дейін демпферлік моментті қамтамасыз ете алады және 7000 Нм / с дейін кинетикалық моментті өтей алады. Толық жарнамалау үшін 45 минут қажет (ол қосқаннан кейін шамамен 20 минут жұмыс режиміне жетуі мүмкін) және 3000 Вт қуаты, тұрақты режимде 1500-2000 Вт және 8 л / мин теңіз суы қажет. салқындату үшін қажет.
Сун мұндай тұрақтандыру жүйелері әдетте кеме жүретін амплитудасын төмендету және экипаж мен жолаушылардың жайлылығын жақсарту үшін экипаждық кемелерде қолданылатынын, бірақ олар адам тұрмайтын платформалар үшін айтарлықтай артықшылықтар беретінін айтты. Мысалы, тұрақты ANC теңіз деңгейінен жоғары оптикалық қосқыштар мен радарлардың шығуын және бақылау жұмысын оңтайландыруға көмектеседі.
«Бұл шын мәнінде роллды жояды, осылайша радар мен оптоэлектрондық қондырғылардың тұрақтылығын арттырады», - деп түсіндірді ол. «Кеме горизонт бойынша байланыс үшін спутниктік жүйені қолдануы ықтимал болғандықтан,« Теңізші »демпфері спутниктік байланыс жүйесінің тұрақтандыру кіші жүйесіне жүктемені азайту арқылы байланыстың сенімділігін арттыруға көмектеседі.
Сонымен қатар, сүңгуір қайықтарды бақылау немесе миналардан тазарту бойынша миссияларды жүзеге асыратын кез келген АНК міндетті түрде баяу қозғалуы керек және мақсатты жүктемені түсіру мен қайтару кезінде жақсы тұрақтандыруды қажет етеді. IUSV енді айтарлықтай жоғары теңіз жағдайында жұмыс істей алады. Біз білдік, тіпті стационарлық IUSV биіктігі 1,5 метр толқынның жағына тиген кезде өзін салыстырмалы түрде тыныш ұстайды, өйткені ол жай көтеріліп, біртіндеп құлайды, бұл тұрақтандыру жүйесінсіз мүмкін емес еді ».
Басқару және басқару
Longrunner әдетте Сингапурдың батысындағы Zycraft компаниясында орналасқан арнайы басқару орталығынан басқарылады. IUSV стандартты кең жолақты радиостанцияларды немесе ұялы модемдерді қолдана отырып жұмыс істей алады, ал Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500 (FBB500) спутниктік байланыс жүйесі ауа-райында ауа райының барлық жағдайында операцияларды қолдайды.
«Бір антеннаның көмегімен барлық басқару элементтері мен деректер жиынтығы ANC мен жағалау станциясы арасында шифрланған және беріледі», - деп түсіндірді Сун. «Деректерді жіберу каналының өткізу қабілеттілігі радардың бейнесін, оптоэлектрондық станциядан және барлық камералардан суреттерді, автоматты тану жүйесі туралы ақпаратты және қайықтың параметрлерін кідіріссіз беруге мүмкіндік береді».
«Адаптивті өткізу қабілеттілігін реттеу байланыс сенімді болып қалуы үшін байланысты басқару үшін қолданылады», - деп қосты ол. «Көлікті көлденең басқарудың қазіргі шешімі 2013 және 2017 жылдардағы кеңейтілген сынақтарда, IUSV 22 күн бойы үздіксіз пилотсыз операцияларға жіберілген кезде сыналды».
Компания IUSV борттық компьютеріне жүктелетін басқару мен басқарудың жеке бағдарламалық жасақтамасын жасады. Ол кемені порттарда және бос емес су жолдарында автономды түрде жүзуге мүмкіндік беретін соқтығысуды анықтау мен болдырмаудың кіріктірілген алгоритмдерін қолданады.
Басқару орталығын жабдықтау үшін азаматтық компьютерлер мен үлкен дисплейлер қолданылды. Үш дисплей экраны радардан, оптоэлектрондық станциядан және жан-жақты камералардан және ANC басқару операцияларынан ақпаратты көрсетеді.
«Біздің дисплейде бақылау ақпаратын көрсететін жоғары сапалы радар бейнесі бар»,-деп жалғастырды Сун. «Біз радардың бейнесін мақтан тұтамыз, себебі ол операторға IUSV ортасы туралы өте жақсы сезім береді - оператор өзінің нағыз қайықта жүргенін толық сезінеді».
Сонымен қатар, IUSV ішкі жүйелері жергілікті желі арқылы өзара әрекеттеседі және ақпаратты алмастыратын және радио немесе спутниктік байланыс арқылы жағалау станциясына деректер пакетін жіберетін негізгі компьютермен басқарылады. Ашық архитектура қағидасы Zycraft -қа кемеге жаңа мүмкіндіктерді оңай біріктіруге және конфигурациялауға мүмкіндік береді, деді Сун.
Негізгі компьютер соқтығысуды анықтау және болдырмаудың бөлек функциясын ұсынады, ол автоматты түрде тану жүйесінен, лидар, радар мен бейнелеу құрылғыларынан ақпарат алады, содан кейін оны талдайды. Дәлдік пен сенімділікті жақсарту үшін 2013-2016 жылдары соқтығысуды болдырмау бағдарламасы жаңартылды.
«Соқтығысудан аулақ болу бағдарламасын жобалау кезінде көп күш платформаның сыртқы жағдайларға бейімделуінің жоғарылауына жұмсалды, бұл көлік қозғалысы көп аудандарда, сондай -ақ оператордың араласуынсыз ашық суда жүруге мүмкіндік береді. Теңізде кемелердің соқтығысуын болдырмаудың халықаралық ережелері шешім қабылдау үшін негіз болып табылады, бірақ ең маңызды ереже-өзін-өзі сақтау, деп қосты ол. «Қауіпсіздіктің ең аз қашықтығы, егер өту басымдығы болса да, ANC -тің жауабын анықтайды».
Кемелерді дамыту
Zycraft 2013 жылдың қыркүйегінде Vigilant IUSV -дің алғашқы әзірленуін аяқтады, содан кейін Longrunner Сингапур суларында 24 ай теңіз сынақтарында 2000 теңіз милін аяқтады. Zycraft хабарлағандай, бөлімше аты аталмаған флоттың демонстрациясына қатысты, сонымен қатар 48 сағаттан астам уақытқа созылған бірнеше операцияларға қатысты, соның ішінде 2013 жылдың мамырында 150 теңіз миля қашықтықта теңіз сынағы.
Сондай-ақ, компания Zycraft ұсынатын IUSV экипажы бар ұзақ қашықтықты кемелерді қолдана отырып, корпустың конструкциясының жүзу ұзақтығына, диапазоны мен теңізге жарамдылығына баса назар аудара отырып, корпустың қасиеттеріне бірқатар нақты теңіздік бағалау жүргізді. қарақшылармен күресу және материалдық -техникалық қамтамасыз ету үшін аймақтағы кеме компанияларына.
Шомари кемелерінің корпусының пішіні Vigilant IUSV сияқты бірдей, 16 тонналық жалпы сыйымдылығы және ұқсас теңгерім, бұл компанияға экипаж кемелерін сынақ алаңдары ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.
2014 жылдан бастап Shomari LRVs төзімділік сынақтарынан өтті, оның ішінде жеті күндік жүзу 1100 теңіз милі. LRVs сонымен қатар 4 метрге дейінгі толқын биіктігінде тұрақтылық сынақтарынан өтті, олар толық жүктеме кезінде 34 түйіннің максималды жылдамдығына жетті.
2017 жылдың көктемінде компания Оңтүстік Қытай теңізінде IUSV сынақтан өткізді, ол 22 күн бойы 6 түйіннің орташа жылдамдығымен мерзімді үдеулермен 22 күн бойы тоқтаусыз жүзді, ақырында 1900 теңіз милін құрады. Кеме 6000 литрден астам дизель отынымен сынақтарға шығып, 2800 литрмен портқа оралды.
IUSV -ді құрлықтағы екі оператор басқарды, кемені тәулік бойы бақылап отырды, дегенмен компания туындаған мәселелерді шешу үшін эскорт қайығымен қамтамасыз етті.
Соңғы өмірлік сынақтар Zycraft -тың IUSV отын үнемдеуіне, электроника мен механикалық жүйелердің сенімділігіне деген үмітін күшейткені түсінікті. Сон бұл төзімділік сынақтары нақты жағдайда сенсор мен навигациялық жүйелердің өнімділігі туралы мәлімет беретінін айтты.
«IUSV сынақ кезінде ұзақ уақыт бойы теңіз қозғалысы мен басқа да оқиғаларды бақылау мүмкіндігіне ие болғандықтан, біз тасымалдаудың нақты үлгілерін танып, тіпті коммерциялық кемелердің бірнеше қауіпті тәсілдеріне куә болдық».
- Sun бөлісті, бірақ толық мәлімет беруден бас тартты.
«Кейбір қиындықтар болды, бірақ біз оларды жеңудің жолдарын таба алдық және бағдарламалық жасақтаманы жаңарту арқылы нақты уақыттағы IUSV мүмкіндіктерін оңтайландыра алдық».
Болашақ мүмкіндіктер
Компания 3х3х2 метрлік жүктеме үшін оның тығыздалған модульдік бөлігін қолдану арқылы кемеге арналған тапсырмалар ауқымын кеңейтуге үлкен көңіл бөледі, оның сыйымдылығы 3 тонна.
«Бұл бөлік арнайы өңдеу жабдықтарын қажет ететін пайдалы жүктемені орналастыру үшін арнайы жасалған», - деді Сунг. «Бұл мақсатты жүктемені қолдау үшін тағайындалған жүк қоймасына электронды шкафтар сияқты қосалқы жабдықтар орнатылуы мүмкін».
Ұсынылған су асты қайықтарына қарсы қорғаныс тұжырымдамасында IUSV Zycraft технологиялық серіктестерінің бірімен қамтамасыз етілген толық белсенді / пассивті сонармен жабдықталады. Қайық сүңгуір қайыққа қарсы платформаның орнын басатын болады, бұл экипаждық жауынгерлік кемелерге алаңдаушылықты болдыртпауға және басқа тапсырмаларды орындауға мүмкіндік береді.
Zycraft YZDDS-920 DDS (сүңгуірлерді анықтайтын сонар) құрды. Биіктігі 300 мм және диаметрі 425 мм болатын ықшам дыбыс жүйесін Vigilant IUSV, басқа АНК және теңіз кемелерінің бортына орнатуға немесе порттарды немесе жағалау инфрақұрылымын қорғау үшін стационарлық құрылғы ретінде пайдалануға болады.
Компанияның мәліметінше, DDS 600 метрге дейінгі қашықтықта ашық тізбекті сүңгуірлерді және барлық бағыттарда 400 метрге дейінгі қашықтықта регенерациялық тыныс алу аппаратымен жабдықталған сүңгуірлерді максималды тереңдігі 50 метрге дейін анықтауға арналған. Жүйеде салмағы 45 кг антенна блогы, өңдеу қондырғысы және ноутбукте графикалық қолданушы интерфейсі бар. Ол бір мезгілде 100 объектіге дейін бақылай алады және қауіп анықталған кезде дербес ескерту сигналын бере алады.
Қазіргі уақытта компания дыбыс жүйесін IUSV -ге енгізу үшін серіктес іздестіруде, жақын арада су астындағы зерттеулер мен бақылауларға шоғырланған тағы бір ұзақ саяхат тестін өткізуді жоспарлап отыр. Сон сонарды интеграциялау жұмыстары болашақта сүңгуір қайыққа қарсы технологияларды енгізуге жол ашуы мүмкін екенін атап өтті. Zycraft сонымен қатар іздестіру -құтқару жұмыстарына сұраныстың артуын күтеді.
Компания төтенше жағдайларда координаттарды жіберу үшін тиісті сенсорлық жүйелермен және детекторлармен жабдықталған IUSV құрылғысы жағалау сызығы ұзын және теңіз кеңістігі бар елдер үшін тамаша таңдау бола алатынын атап өтті.
Іздестіру мен құтқару үшін конфигурацияланған IUSV құрылғысы мұндай операциялар кезінде теңізде ұзақ уақыт тұра алады, ал арнайы жасалған модуль операторға роботты қолмен тірі қалған адамдарды қашықтан құтқаруға және жаралылармен бірге жеті зембіл алып жүруге мүмкіндік береді.
Пациенттерді бақылау құралдарын құрбандардың психологиялық жағдайын бақылауға және жағаға шықпас бұрын жағалау қызметіне жіберуге арналған жабдыққа қосуға болады.
Барлау мен барлау жинау үшін Zycraft ұзақ мерзімді визуалды бақылау үшін ұшақсыз ұшақтар сияқты борттан тыс датчиктерді орналастыруды қарастырады. Дегенмен, тұтынушылық жүктеменің жеке модульдері азаматтық және әскери мақсаттар үшін тұтынушылардың нақты талаптарын қанағаттандыру үшін орналастырылуы мүмкін.
Компания сонымен қатар тренингтер мен модельдеу нарығына шыққысы келеді, соған байланысты олар M75 ұшқышсыз мақсатты қайықтың жаңа жобасын әзірлеуге кірісті. Салмағы 0,9 тонна болатын AHK нысанасының жалпы ұзындығы 5,8 метр, ені 1,6 метр және жобасы 0,33 метр. Қайық 35 торап жылдамдығына жетуге мүмкіндік беретін Yamaha F115 моторымен жабдықталған, сыйымдылығы 220 литрлік жанармай багыны теңізде 23 сағатқа дейін 12 торап немесе 5 жылдамдықта болуға мүмкіндік береді. сағат тұрақты максималды жылдамдықта.
ANK Vigilant IUSV-бұл Азия-Тынық мұхиты аймағында дамып келе жатқан, үлкен ауытқуы бар, жан-жақты тұрғын емес платформалардың шағын, бірақ кеңейетін желісінің бөлігі.
Ұзындығы 11 метрден асатын ANC платформасы бар елдердің ішінде Қытай мен Сингапур айрықша назар аударады, олар сәйкесінше салмағы 20 тонналық JARI көп мақсатты қайығын (China Shipbuilding Industry Corporation) және 22 тонналық Venus 16 (ST Engineering) қайығын әзірлейді. миналық әрекет.
Үлкен ұшқышсыз кемелер флотқа бірнеше артықшылықтар береді. Мысалы, үлкен корпустар жүктеме көлемі мен отын сыйымдылығына ие болады, бұл операторларға икемділік пен бақылау радиусын береді. Үлкен платформалар жағдайды жақсырақ түсінуді және күрделі шешімдер қабылдауды қажет ететін тапсырмаларды басқаруға болады.
Алайда, үлкен өлшемдері мен ығысуына байланысты, ірі автоматты кемелер, әдетте, жағалаудағы базалардан жұмыс істейді, өйткені үлкен қонатын қондырғылары бар әмбебап амфибиялық кемелерді қоспағанда, көптеген кемелер үшін олар тым ауыр және ұшыру үшін ауыр. және көтеру.
