Автономное плавание
Выступая на II Всероссийском морском конгрессе в сентябре 2024 года, эксперт департамента анализа и перспективного планирования АО «Рособоронэкспорт» Вадим Рябинин оценил долю военных разработок среди всех российских проектов автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) в 72%. Еще 14% — промышленного назначения и 10% — научного. Часть АНПА может применяться в разных сферах в зависимости от ведомственной принадлежности владельца или оператора. Например, собранная научными дронами информация может использоваться для картографии и геологоразведки.
По оценке Вадима Рябинина, рынок такой техники будет стремительно расти: к 2030 году его объем в денежном выражении удвоится по сравнению с 2024 годом и достигнет $6 млрд.
Оценка британского аналитического агентства Fortune Busines Sinsight еще более оптимистичная: объем рынка через пять лет достигнет $8,14 млрд. Эксперты агентства указывают несколько причин для этого. Прежде всего развитие искусственного интеллекта, благодаря которому дроны будут все более автономными. C расширением возможностей самих беспилотных систем и упрощением их создания растет и спрос на них.
Глубоководные беспилотники могут играть большую роль в обеспечении безопасности, в том числе для защиты от пиратов, которые остаются проблемой для морских перевозок. И, конечно, они оптимальны для контроля, обслуживания и защиты подводных кабелей связи и трубопроводов
В России центры строительства глубоководных аппаратов сосредоточены на Балтийском море и в Тихом океане.
Первые попытки создания автономных подводных аппаратов были сделаны в Дальневосточном отделении Академии наук в 1960-е годы. Позже на Дальнем Востоке были организованы два института, которые занимаются в том числе и этой проблемой, — Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН и Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения (ИПМТ ДВО) РАН.
В ИПМТ ДВО РАН были в 1972 году созданы первые автономные подводные аппараты «Скат» и «Скат-гео». С тех пор институт разработал и изготовил более двух десятков различных моделей, некоторые из которых способны погружаться на глубины до 2 тыс. и 6 тыс. м и используются Министерством обороны.
Разработанный ИПМТ ДВО РАН аппарат «Клавесин-1Р» рассчитан на глубину до 6 тыс. м и в 2007 году принимал участие в экспедиции в Арктику. Серия из трех таких АНПА была передана военно-морскому флоту России.
По отдельным разработкам конкурентом ИПМТ ДВО РАН является питерское АО «ЦКБ МТ „Рубин“», однако последнее больше сосредоточено на средних и малых аппаратах.
Компетенции по созданию подводных дронов в России есть у различных учреждений и в других городах. Так, Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН разработал робототехническое устройство Smart Fish — подводный беспилотник, оснащенный системами машинного зрения и комплексом датчиков для исследований. Сам аппарат был изготовлен по заказу института в СКБ Московского автомеханического института в 2021 году.
Впрочем, такие аппараты делают во многих странах и конкуренция на их рынке очень высока.
Аппараты на дне
Вес самых сложных и тяжелых аппаратов измеряется тоннами, и именно в этой категории техники у России есть возможность добиться технологического лидерства.
Пример — автономный глубоководный аппарат «Витязь-Д». Он создан в Центральном конструкторском бюро морской техники «Рубин» при участии Фонда перспективных исследований (ФПИ) и стал первым «беспилотником», который в 2020 году достиг дна Марианской впадины — самой глубокой точки Мирового океана. Для справки — это 10 994 м. Кстати, аппарат получил свое название в память об исследовательском судне «Витязь» Института океанологии АН СССР, во время экспедиции которого в 1957 году и была определена глубина Марианской впадины. Аппарат длиной 5,7 м и 1,3 м в диаметре имеет массу 5,7 тонны. В движение его приводят четыре маршевых и десять подруливающих винтов с электроприводами. В 2023 году аппарат прошел модернизацию. Система управления с элементами искусственного интеллекта может обходить внезапно встреченные препятствия. Для обеспечения ориентирования аппарат оснащен эхолотами, гидролокаторами, внешними камерами и осветительными приборами. Помимо фотографирования и видеосъемки, он может замерять параметры морской среды, а также имеет оборудование для забора донного грунта.
«Большинство технических средств, обитаемых или телеуправляемых, для сверхбольших глубин выполняли только разовые погружения в заданных точках с возможностью преодоления незначительных расстояний (единицы километров) вдоль донной поверхности. АНПА „Витязь“, способный многократно выполнять работы на предельных глубинах Мирового океана, является уникальным в России. А в мире имеется только китайский аналог», — пояснил «Эксперту» руководитель Центра сухопутных и морских технологий Фонда перспективных исследований Виктор Литвиненко.
ФПИ финансирует программы по разработке подводных АНПА с 2018 года.
АНПА «Сарма-Д», разработанный нижегородским ЦКБ «Лазурит», больше «Витязя» — его длина 121 м, но глубина погружения существенно меньше — 1 тыс. м. Зато благодаря оригинальной силовой установке дальность автономного плавания у «Сармы» достигает 8 тыс. км, при этом он может не показываться на поверхности до трех месяцев. Водоизмещение и размеры позволяют применять этот АНПА не только для исследований и подводных работ, но и для транспортировки груза.
«В мире уже имеются опытные образцы сверхтяжелых аппаратов, в том числе с полезной нагрузкой. Лидеры в данной области — США и Китай. Основные данные по полезной нагрузке и реальным возможностями данного класса аппаратов относятся к закрытой информации», — пояснил Виктор Литвиненко.
Серийное производство глубоководных беспилотников в России еще не началось — это сложная техника, предназначенная для довольно специфических задач, и потребности в ней не массовые
В ФПИ использование глубоководной (более 6 тыс. м) техники сравнивают с выходом в космос в XX веке — когда лишь несколько государств могли себе это позволить. «Такие АНПА представляют интерес для ограниченного круга государств, имеющих интересы в глубоководных зонах в первую очередь Тихого океана, а это США, Япония, Китай», — отметил руководитель Центра сухопутных и морских технологий ФПИ.
Поэтому к оценкам перспектив глобального рынка представители ФПИ подходят с осторожностью. «В аппаратах типа „Витязь“ другие государства заинтересованы только для заимствования отдельных технических решений. Наибольший задел на текущий момент, по имеющейся информации, имеет Китай», — говорит Виктор Литвиненко.
история
Первая автономная
Первые попытки создать беспилотный подводный аппарат в СССР были предприняты в 1930-е годы: в ленинградском Особом техническом бюро по военным изобретениям специального назначения (Остехбюро) под руководством Федора Щукина была разработана небольшая (длина 16 м, ширина 2,62 м) автономная подводная лодка «Пигмей».
Изначально Остехбюро планировало создать другой аппарат — «Автономное подводное специальное судно» с дистанционным управлением с самолета, однако сложности в реализации оказались непреодолимы. Серийное производство так и не началось — вероятно, в связи с тем, что многие сотрудники Остехбюро, включая его руководителя инженера Владимира Бекаури, были репрессированы, а само бюро разделено на три научно-исследовательских института. Сама подводная лодка после испытаний на Черном море осталась в Балаклаве, была захвачена немецкими войсками и при попытке вывоза в 1942 году затонула.
Неглубокое погружение
Иная ситуация с подводными аппаратами, не рассчитанными на большие глубины и способными погружаться максимум на 500 м. Практически все страны, имеющие выход к морю, стремятся в той или иной мере к обладанию подводными беспилотниками с большой автономностью и широкими возможностями по полезной нагрузке. Как правило, это разработки в интересах военно-морских сил соответствующих стран. В ФПИ в качестве примеров называют американские Snakehead, Echo Voyager (на основе которого уже строится серийный АНПА Orca), Talisman и Manta, французский DDO, канадский Solus-LR, австралийский DIVE-LD, китайский HSU-001, южнокорейский ASWUUV. Работы в области создания тяжелых АНПА ведутся также в Индии, Германии, Иране, Великобритании и других странах.
Упомянутый прогноз представителя «Рособоронэкспорта» и Fortune Busines Sinsight относится к АНПА всех классов, и более простые и легкие, а следовательно, менее дорогие аппараты будут более массовыми, и они как раз и окажут наибольшее влияние на объем рынка. Можно ожидать таких проектов у Турции и Израиля. «Рынок сегодня находится в стадии формирования, его насыщенность невысока, однако уже через несколько лет он сформируется. Наибольший интерес представляют НПА тяжелого класса. Несмотря на труднодоступность технологий и задержки серийных образцов, у РФ есть шанс занять свою нишу», — подчеркнул Вадим Рябинин в интервью portnews.ru.
история
Секреты «Миров»
С 1988 года и до начала XXI века Институт океанологии им. П. П. Ширшова активно использовал два глубоководных аппарата — «Мир-1» и «Мир-2». Вместе с научно-исследовательским судном «Академик Мстислав Келдыш» была создана эффективная система глубоководных исследований — аппараты могли погружаться на глубину более 6 тыс. м, что позволяло достигать более 98% дна Мирового океана. Только в советский период, до 1991 года, было проведено 35 экспедиций.
Спроектированные по техническому заданию и при непосредственном участии советских специалистов аппараты были изготовлены финской компанией Rauma-Repola Oceanics. Однако подозрения в том, что они могут собирать «чувствительную информацию», имело последствия для их изготовителя. После передачи аппаратов в СССР в декабре 1987 года финская компания была реорганизована по требованию властей США за несоблюдение ограничений по экспорту технологий. Хотя назначение обоих «Миров» было чисто научным, а их заказчиком и соавтором проекта выступала Академия наук СССР, ЦРУ посчитало, что они могут использоваться для разведывательной деятельности.
Предвидя такую реакцию, Rauma Repola для реализации этого проекта создала отдельную компанию, чтобы возможные санкции не сказались на основном бизнесе. Так и произошло: подразделение Oceanic было формально закрыто, и его активы были объединены с другими приобретенными Rauma-Repola фирмами сходного профиля из Италии, Финляндии и Великобритании.
Американо-финский конфликт, сопровождавший появление «Мира-1» и «Мира-2», обе стороны постарались скрыть. Достоянием общественности это стало только в 2003 году, когда уже бывший председатель совета директоров Repola Тауно Матомяки рассказал об этой истории в интервью финскому отраслевому журналу.
Всемирную известность аппаратам «Мир» принесло участие в съемках блокбастера «Титаник», вышедшего в 1997 году, и нескольких документальных проектах. В 2007 году на них было впервые достигнуто дно Северного Ледовитого океана, в 2008 году проведены обширные исследования озера Байкал, а в 2011-м — Женевского озера.
На данный момент «Мир-1» находится в Музее мирового океана в Калининграде, а «Мир-2» — на базе филиала Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН неподалеку.
Больше новостей читайте в нашем телеграм-канале @expert_mag