Подводный глайдер «Морская тень». Инструмент для флота и для науки

В начале февраля в отечественных средствах массовой информации появились новые сообщения о перспективном подводном глайдере «Морская тень». Специальный аппарат имеет особую архитектуру и использует необычные принципы передвижения, что дает ему заметные преимущества перед техникой других типов. На этот раз глайдер предлагается использовать в качестве средства изучения морей и океанов. Необходимо отметить, что «Морская тень» не является новинкой. Первый образец этого глайдера показали еще несколько лет назад, и с тех пор прототипы регулярно появляются на выставках, а также выходят на испытания.

Впервые о перспективном проекте, на тот момент безымянном, публике рассказали в 2016 году в рамках форума «Армия». На тот момент работы продолжались несколько лет и успели привести к появлению первых прототипов. Вскоре состоялись демонстрационные испытания нового образца. В дальнейшем глайдер, получив название «Морская тень», принимал участие в новых выставках и продолжает проходить необходимые испытания.

Разработка нового глайдера осуществлялась силами нескольких организаций. Основные разработчики – Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (СПбГМТУ) и научно-производственное предприятие подводных технологий «Океанос». К исследованиям привлекались другие организации. Проект реализуется при поддержке и под контролем Главного научно-исследовательского испытательного центра робототехники министерства обороны.

Проект глайдера стартовал в 2011 году и разрабатывался в инициативном порядке, но вскоре получил государственную поддержку. В 2012 году в СПбГМТУ построили первый опытный образец, реализующий особые принципы передвижения и способный погружаться на глубину до 100 м. В 2014 году завершился очередной этап исследований, по результатам которых появился новый полноразмерный прототип. С 2015 года он проходит все необходимые испытания. Различные исследования и проверки продолжаются до сих пор и дают требуемые результаты.

В 2016 году глайдер, на тот момент без названия, впервые показали публике. Тогда же рассказали о планах по созданию комплекса, включающего несколько подводных аппаратов различного назначения. Позже состоялась демонстрация работы нового изделия. С 2017 года глайдер фигурирует на выставках и публикациях под современным названием «Морская тень».

***

В нынешнем виде изделие «Морская тень» представляет собой подводный аппарат, напоминающий торпеду с набором плоскостей. Глайдер построен в корпусе цилиндрической формы с головным и кормовым обтекателями. На бортах корпуса предусмотрены плоскости-крылья, также имеется вертикальная плоскость и несколько других выступающих элементов. Для большего удобства работы испытателей некоторые опытные образцы построены в прозрачном корпусе. Длина глайдера – 3 м, диаметр корпуса – 310 мм, масса – 150 кг.

Энергетическая система аппарата построена на основе аккумуляторной батареи. В первых испытаниях использовался литий-ионный аккумулятор емкостью 70 А•ч. Также упоминалась возможность применения иных источников тока, в том числе более эффективных. Глайдер не имеет привычной двигательной установки и движителя. Суть проекта заключается в перемещении при помощи гидродинамических сил. В таком случае за движение аппарата отвечают балластные цистерны и их системы управления.

Принимая на борт воду, глайдер теряет плавучесть и стремится опуститься на глубину. Наличие нескольких управляемых цистерн позволяет изменять не только плавучесть, но и дифферент. При падении плавучести боковые плоскости не позволяют аппарату опускаться вертикально и заставляют его «планировать» в воде. Последовательно набирая и удаляя воду из цистерн, подводный аппарат совершает плавание. Из-за специфического принципа работы его траектория в вертикальной плоскости напоминает синусоиду.

Отсутствие привычного движителя ограничивает максимальную скорость глайдера 1-2 узлами. В то же время, приводы балластных цистерн, в отличие от ходового двигателя, экономичнее используют заряд аккумулятора. За счет этого аппарат способен продолжать работу без подзарядки в течение длительного времени. Так, для «Морской тени» в ее нынешнем виде время автономной работы определяется в 8 месяцев.

Гидродинамический принцип перемещения ограничивает скорость, а также накладывает ограничения на маневренность и мореходность. Для избавления от этих проблем в 2017 году СПбГМТУ и «Океанос» представили т.н. гибридную двигательную установку. В ее составе сохраняются управляемые балластные цистерны, но их дополняют ходовым двигателем и движителем традиционного типа. Большую часть времени гибридная установка должна использовать гидродинамический принцип движения, а ходовой двигатель предназначен для эпизодического маневрирования, преодоления течений и т.д.

На борту глайдера присутствует набор датчиков, определяющих его положение в пространстве и другие параметры. Бортовая автоматика с оригинальным программным обеспечением анализирует поступающие данные и принимает необходимые решения. В частности, предусмотрен режим самостоятельной навигации: исходя из текущих условий, автопилот сам рассчитывает параметры траектории движения и управляет аппаратом.

***

«Морская тень» в существующем виде, имея массу 150 кг, способна брать на борт до 15 кг полезной нагрузки. На глайдере может устанавливаться специальная аппаратура разного рода. Также он способен стать носителем легких подводных аппаратов. Изначально разработчики проекта упоминали возможность применения глайдера в военном деле. Аппарат может искать подлодки и корабли противника или решать иные задачи. В последних сообщениях упоминается возможность использования техники в научных проектах.

В качестве основной полезной нагрузки предлагаются гидроакустические станции разных типов, в том числе использующие буксируемую антенну. Также возможно использование иного поискового оборудования военного или научного назначения. В последнем случае «Морская тень» может выполнять мониторинг обстановки, проводить океанографические исследования и даже осуществлять нефтеразведку. Во всех случаях вместе с такими приборами глайдер должен нести аппаратуру связи для передачи данных о подводной обстановке и обнаруженных целях.

Организации-разработчики предлагают совместное использование нескольких глайдеров в рамках общей «стаи». В этом случае группа аппаратов должна выводиться в заданный район при помощи надводного или подводного судна-носителя, которое также будет отвечать за сбор данных, управление и т.д. Как и при использовании одиночных глайдеров, «стая» сможет решать задачи военного и гражданского характера. Групповое использование подводных аппаратов с надводным носителем, в том числе автономным, позволит увеличить продолжительность работы. «Стая» сможет оставаться в заданном районе до года.

На выставке «Армия-2017» представили вариант комплекса, включающий несколько вариантов «Морской тени» с отличающимися задачами. В комплекс входят глайдер со специальным оборудованием, глайдер-носитель малогабаритных подводных аппаратов, аппарат с ретранслятором радиосигнала и надводный пункт управления. Таким образом, «стая» может не только решать общую задачу, но и распределять роли между несколькими аппаратами.

***

В ходе последних военно-технических выставок СПбГМТУ и НПП ПТ «Океанос» неоднократно показывали свои разработки в области подводных глайдеров. Эту технику демонстрировали представителям военного ведомства, в том числе командования ВМФ, и она получала высокие оценки. В настоящее время проект «Морская тень» реализуется при поддержке Минобороны, интерес к такой технике проявляет флот.

Впрочем, новости о принятии глайдеров на вооружение военно-морского флота России пока не поступали. Так же отсутствуют сообщения о реальном интересе к этой технике со стороны научно-исследовательских организаций. Проект остается на стадии испытаний и доработок. Когда «Морская тень» дойдет до реальной эксплуатации в интересах военных или ученых – неизвестно.

***

В предлагаемом виде изделие «Морская тень» представляет большой интерес с технической точки зрения. Концепция подводного глайдера, перемещающегося за счет изменения плавучести и балансировки, известна достаточно давно и находит применение в зарубежных проектах. Аналогичные образцы разрабатываются и в нашей стране, причем отечественные изделия по некоторым характеристикам и возможностям превосходят зарубежные.

Преимущества глайдеров очевидны. К ним относятся экономичность, обеспечивающая большую автономность и дальность хода, минимальная шумность, возможность применения модульной полезной нагрузки и, следовательно, способность решения широкого круга задач. За счет правильного проектирования комплекса также можно сократить расходы на эксплуатацию. Глайдер не должен требовать отдельного специализированного судна обеспечения; необходимые приборы следует помещать на любом надводном носителе.

В то же время, глайдеры не лишены недостатков. Малая скорость перемещения ограничивает мобильность и не позволяет быстро перебрасывать технику из одного района в другой. Движение осуществляется по характерной сложной траектории, что следует учитывать при прокладке маршрута. Габариты и грузоподъемность накладывают ограничения на полезную нагрузку и негативно сказываются на ее эффективности. Наконец, пока отсутствует опыт широкого применения глайдеров во всех сферах, из-за чего требуется достаточно длительный период освоения и отработки.

Потенциальным заказчикам еще предстоит взвесить плюсы и минусы самой концепции подводного глайдера, а затем оценить характеристики и возможности конкретных образцов – таких как разные модификации аппарата «Морская тень» от СПбГМТУ и НАА ПТ «Океанос». Этот проект реализуется при поддержке министерства обороны, что может говорить об интересе флота как к конкретной разработке, так и ко всему классу в целом.

Согласно последним сообщениям, перспективный подводный глайдер «Морская тень» способен решать не только военные, но и научные задачи. Таким образом, отечественный образец может найти сразу несколько заказчиков и начать работу в нескольких сферах. Тем не менее, сроки начала серийного производства и службы в ВМФ или в научных организациях остаются неизвестными.