Автономные морские системы на страже интересов Китая

Хотя китайские беспилотники в последние годы привлекают к себе повышенный интерес, страна также активно занимается разработками дистанционно управляемых морских систем, как надводных, так и подводных. Стоит взглянуть на новейшие разработки в этой сфере.




В порту китайского города Циндао недавно завершились расширенные испытания прототипа автоматического надводного аппарата SeaFly-01; в настоящее время он готов к производству, хотя стартовый покупатель на него пока не появился

В декабре 2016 года захват китайскими ВМС американского необитаемого подводного аппарата (НПА) в Южно-Китайском море заставил вновь обратить внимание на повышенную чувствительность использования необитаемых морских систем в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Этот НПА, оказавшийся глайдером Slocum G2 (производство Teledyne Webb) американского флота, был спущен с гидрографического судна Bowditch, как было заявлено, для океанографических операций. Отловлен же сей аппарат был китайским судном в 50 милях к северо-западу от залива Субик-Бей, Филиппины.

Хотя китайские ВМС вернули этот НПА, инцидент, случившийся в непосредственной близости от спорной отмели Скарборо, которую Китай считает своей территорией, является характерным показателем того, какое потенциальное военное значение имеют эти платформы.

Этот частный случай также привлек внимание к участившемуся использованию безэкипажных технологий в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях региональными структурами морской безопасности, коммерческими и национальными гидрографическими службами, не говоря уже о военно-морских силах. Например, ВМС США регулярно задействуют безэкипажные платформы, например, глайдер Slocum G2, в рамках своей программы Littoral Battlespace Sensing-Gliders по сбору данных, в основном научных по своей сути, хотя океанографические измерения могут использоваться и в военных целях, например, подводная навигация и калибровка гидроакустической аппаратуры. Этот аппарат также принимал участие в задачах противолодочной и противоминной борьбы. Осознавая, что безэкипажные системы могут быть использованы не только для сбора данных и разведки, но также для обозначения постоянного присутствия с целью подкрепления своих претензий в Южно-Китайском море, китайские военные и силы морской безопасности потратили много времени и ресурсов на разработку и развертывание новых платформ широкого спектра, опираясь на расширенные научно-исследовательские возможности, предлагаемые многочисленными оборонными институтами, промышленными предприятиями и ведущими университетами страны.

Пекинская научно-производственная компания Beijing Sifang Automation (Sifang), специализирующаяся на силовой автоматике и энергетических установках, а также транспортных системах, в декабре 2017 года завершила расширенные испытания своего автоматического надводного аппарата (AHA) SeaFly и готова начать его производство при появлении стартового заказчика.

AHA Seafly в инициативном порядке разрабатывался с 2014 года и первый прототип SeaFly-01 успешно завершил первые испытания на озере Нанху в октябре 2016 года.


Малозаметный аппарат М80А может незаметно вести разведку, что и было проверено во время испытаний в Южно-Китайском море

Автоматические надводные аппараты

Согласно спецификациям, предоставленным компанией Sifang, SeaFly-01 весит 4,5 тонны, имеет длину 10,25 метра и ширину корпуса 3,7 метра, хотя все это корректируется в большую или меньшую сторону в зависимости от требований заказчика. Два водомета мощностью 380 л.с. позволяют аппарату достичь максимальной скорости 45 узлов при полной загрузке; в компании заявляют о максимальной дальности плавания более 400 км при вместимости баков 700 литров.

Прототип SeaFly-01 отличает то, что компания Sifang называет «мультикорпус типа двойная М», он изготовлен из легкого композитного материала на основе углеродных волокон. Китайский прототип имеет разительное сходство с малозаметным опытным образцом корабля М80 Stiletto, построенным американской судоверфью MShipCo. По словам представителя компании Ванг Сонглина, многокорпусная конструкция SeaFly обеспечивает повышенную устойчивость на высоких скоростях и позволяет работать без ограничений при высоте волн до 2,5 метров, при этом предоставляя больший внутренний объем для целевой нагрузки и вспомогательных систем.

Ванг сообщил, что с целью снижения признаков заметности морской платформы инженеры Sifang включили в конструкцию элементы, которые уменьшают эффективную поверхность рассеяния, например, низкий профиль, многогранная обтекаемая форма и радиопоглощающий материал. Sifang использовала свой опыт в интеллектуальных автоматических и силовых корабельных установках с тем, чтобы интегрировать в аппарат SeaFly-01 продвинутые протоколы автономности, позволяющие аппарату выполнять динамическое позиционирование и планирование маршрута, а также обходить препятствия и автоматически возвращаться. Кроме того, для создания флотилии несколько судов могут быть связаны в одну сеть.


Аппарат SeaFly-01 со своей минимальной грузоподъемностью 1,5 тонны может принимать различные оптико-электронные и инфракрасные приборы, а также другие активные и пассивные сенсорные системы, которые устанавливаются либо на мачте, либо в полностью герметичном отсеке, расположенном в средней части.

Отсек целевой нагрузки может оснащаться выдвижной системой запуска и посадки беспилотника, что позволяет SeaFly играть роль базы для небольших БЛА вертикального взлета и посадки. Они, как правило, несут дневную и/или ночную камеры высокого разрешения для съемки видео в реальном времени, но по запросу заказчика могут устанавливаться другие функциональные системы.

«Основное препятствие, которое мы должны были преодолеть, заключалось в сложности возвращения БЛА, поскольку SeaFly постоянно раскачивается на волнах, — заметил Ванг. — Это означает, что окно возможностей для посадки БЛА очень маленькое и может закрыться без предупреждения, что повышает риск повреждения аппарата в результате неудачной посадки.

«Мы использовали свой богатый опыт в интеллектуальной корабельной автоматике и энергосистемах, чтобы разработать продвинутые протоколы автономности и мореходности. Эти алгоритмы позволяют SeaFly оценивать текущее состояние моря, прогнозировать, как он будет реагировать на движение волн и генерировать оптимальную траекторию возвращения для БЛА с высокой вероятностью успеха».

Управление в прямой видимости до 50 км осуществляется с берегового мобильного или стационарного центра контроля и управления, тогда как управление вне зоны прямой видимости обеспечивает китайская спутниковая навигационная система BeiDou, а также оборудование спутниковой связи. В отличие от американской системы GPS, используемой многими странами, BeiDou способна принимать и передавать небольшие пакеты данных помимо своих основных задач навигационного обеспечения. Эта особенность теоретически позволяет операторам отправлять базовые инструкции на аппарат SeaFly даже при неисправности или отключении системы спутниковой связи.

В компании ранее подтвердили, что испытания вооружения нескольких типов для AHA, включая стабилизированные модули вооружения с 5,8-мм или 12,7-мм пулеметами, а также ПТУР, были проведены совместно с рядом других китайских фирм, хотя отказались предоставить более подробную информацию.

Ванг добавил, что SeaFly идеально подходит для военных задач, например, блокирования зоны, наблюдения и сбора информации, защиты гаваней и своих сил и противолодочной борьбы, хотя компания также предлагает эту платформу гражданским структурам для научных задач, включая сбор метеоданных, взятие проб гидрологических образцов, картографирование и мониторинг качества воды.


Новейший аппарат Yunzhou-Tech M80B завершил гидрографические исследования в Антарктике, продемонстрировав свою способность выживать в экстремальных условиях. Впервые модель этого судна была представлена публике на выставке в Циндао в 2017 году

Компания Yunzhou Intelligence Technology (Yunzhou-Tech) из города Чжухай, специализирующаяся на проектировании и производстве AHA, разработала серию океанографических платформ М80 с прицелом на военные гидрографические и разведывательные задачи.

Корпус аппарата М80А, спущенного на воду в апреле 2016 года, представляет собой тримаран типа волнорез с подводными крыльями, изготовлен он из нескольких слоев патентованного компанией Yunzhou-Tech вспененного углепластика. В компании заявляют, что низкий профиль и наклонные скошенные поверхности М80А в комбинации с радиопоглощающим покрытием корпуса обеспечивают низкие радиолокационные признаки заметности, что позволяет аппарату скрытно выполнять свои задачи. Представитель компании сказал, что М80А уже выполнил серию гидрографических задач в Южно-Китайском море для нескольких китайских государственных агентств, хотя отказался предоставить подробности, сославшись на политическую нервозность, окружающую оспариваемые воды.

При длине 4,8 метра, ширине корпуса 2,35 метра и высоте на водой 1,35 метра судно М80А — может работать без ограничений при высоте волн 2,5 метра и преодолевать высоту волн 3,5 метра — приводится в движение двумя электродвигателями в гондолах, которые позволяют достичь максимальной скорости 10 узлов и дальности плавания 200 морских миль.

М80А был спроектирован как быстроразвертываемый AHA с дистанционным полуавтономным и полностью автономным режимами. Дальность управления в пределах прямой видимости с помощью ручного устройства составляет 5 км, хотя может быть увеличена до 15 км в случае мобильного пункта управления на базе машины или корабля. Компания также встроила в аппарат систему связи стандарта 4G LTE, которая добавляет способность передавать данные и видео высокого качества в реальном времени на дальностях до 30 км.

Согласно спецификации, аппарат М80А оборудован универсальным отсеком размерами 1,5x1,2x0,5 метра и грузоподъемностью 150 кг. Типичное оборудование включает ряд сенсорных систем, например, акустические доплеровские профиломеры течений, многолучевые эхолоты, гидролокаторы бокового обзора, буксируемые профиломеры твёрдого дна и многопараметрические зонды.

Недавно, на выставке Ocean Sciences and Technology Exhibition, прошедшей в сентябре 2017 года в городе Циндао, компания Yunzhou-Tech также показала новый аппарат для океанографических исследований.

Разработанный в сотрудничестве с Гидрографическим исследовательским институтом и Технологическим центром изучения Южно-Китайского моря полностью автономный аппарат М80В представляет собой тримаран длиной 5,65 метра и шириной 2,4 метра. Потенциальные приложения этой платформы включают научные исследования, морскую безопасность и военно-морские операции.

Представитель компании сказал, что при оптимальных условиях выносные крылья убираются, трансформируя М80В в обычный монокорпус типа волнорез с уменьшенным гидродинамическим сопротивлением. При развертывании дополнительная устойчивость обеспечивается за счет откидных крыльев, позволяющих аппарату выполнять рутинную работу при высоте волн 1,5 метра и преодолевать волны 4 метра.

М80В имеет полное водоизмещение около 1,4 тонны, куда входит грузоподъемность 150 кг. Целевое оборудование обеспечивает бортовой источник питания на 500 Вт. Электрическая движительная система обеспечивает дальность плавания до 100 морских миль при крейсерской скорости 6-8 узлов или порядка 6 часов бесперебойной работы.

AHA управляется с портативной станции, с помощью которой операторы могут контролировать целевое оборудование и планировать выполнение задачи. Впрочем, представитель утверждает, что М80В был спроектирован с высоким уровнем автономности и способен выполнять полностью всю задачу без вмешательства оператора.

Компания уже завершила расширенные морские испытания готового к производству AHA M80B и готова начать серийное его производство при появлении стартового заказчика.

«В ноябре 2017 года аппарат М80В успешно провел серию гидрографических исследований в Антарктике в рамках 34-й китайской антарктической научной экспедиции, — сообщил представитель компании. — Аппарат, спускавшийся и поднимавшийся полярным исследовательским судном MV Xue Long [снежный дракон], завершил свою миссию без происшествий, несмотря на экстремальные условия».


Автономное боевое судно D3000 предназначено для выполнения сложных военных задач, включая ПВО, противолодочную борьбу и надводные боевые действия

Амбициозные планы корпорации China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) по разработке семейства автономных многозадачных боевых судов также реализуются полным ходом. Она представила свою концепцию океанского боевого судна D3000, которое на данный момент представляет собой AHA длиной 30 метров, способный проплыть 540 морских миль и находиться в море до 90 дней, хотя при возникновении потребности его размеры могут быть еще увеличены с целью увеличения дальности плавания или грузоподъемности.

Автономное судно D3000 может выполнять задачи борьбы с надводными и подводными кораблями в качестве самостоятельной единицы, хотя может быть развернуто в составе флотилии экипажных судов в качестве элемента боевой поддержки.

По данным компании, предполагается, что базовая модель D3000 будет иметь гибридную электрическую двигательную установку, запитываемую комплектом дизельных генераторов, хотя с целью повышения надежности они могут быть заменены небольшими газотурбинными двигателями. Судно также будет оснащено аккумуляторами с большой емкостью для продолжительных операций на малой скоростях или патрулирования на электрической тяге, тогда как фотоэлектрические солнечные батареи будут обеспечивать дополнительную выработку энергии.

D3000 имеет корпус типа тримаран для повышения мореходных качеств и повышения гибкости применения целевой нагрузки. Заявляется о максимальной скорости до 40 узлов и гарантированной работе при высоте волн до 10 метров. Он также отличается модульной архитектурой, упрощающей установку и снятие сенсоров вооружения и функциональной нагрузки. Судно способно принять до 10 тонн целевой нагрузки для выполнения самых разнообразных оперативных потребностей.

Корпорация CASC планирует разработать два уникальных варианта на основе базового проекта: D3000A, оптимизированный под задачи защиты флотилии и наблюдения с многофункциональным радаром и установленным в носовой части активным гидролокатором, а также ракетами «поверхность-воздух» и пусковыми установками легких торпед; и модель D3000B, на которую установлены две кормовые установки по четыре противокорабельных ракеты для борьбы с надводными судами.

Оба варианта будут оснащены установленной на передней палубе орудийной установкой Туре 730 CIWS, вооруженной многоствольной 30-мм пушкой, способной вести огонь 30x165 мм бронебойными и осколочно-фугасными снарядами со скорострельностью 4500-4800 выстр/мин. Орудийная установка оборудована встроенной оптико-электронной станцией OFC-3 и РЛС сопровождения EFR-1 I-диапазона (8-10 ГГц), которая предоставляет дополнительное изображение и данные сопровождения независимо от собственной мачтовой оптико-электронной станции судна.

Комплект спутниковой связи китайской разработки, обеспечивающий связь со спутниковой группировкой ChinaSat (которой также владеет CASC) поддерживает загоризонтную работу.

Кроме океанического безэкипажного судна D3000 компания CASC также предлагает ряд боевых платформ меньшего размера, например, AHA B850 и С1500.

Высокоскоростной патрульный AHA B850 базируется на жестко-корпусном надувном катере длиной 8,5 метров, оснащенном дизельной установкой; заявлена максимальная скорость 40 узлов и продолжительность плаванья более 24 часов или дальность плавания до 107 морских миль. Платформа по заверениям разработчика способна работать при высоте волн до 2,5 метров.

Стандартное целевое оборудование аппарата В850 будет включать оптико-электронную станцию с дневной/ночной видеокамерами высокого разрешения и встроенным лазерным дальномером, навигационный радар, спутниковую антенну, а также акустическое устройство дальнего действия. Он также сможет нести на борту малоразмерный дрон для увеличения радиуса наблюдения.

В850 стандартно оборудуется установленным в носовой части дистанционно управляемым модулем вооружения с 7,62-мм или 12,7-мм пулеметом, хотя для задач защиты объектов и своих сил он также может быть вооружен ракетами для борьбы с аквалангистами.

В свою очередь платформа С1500 с полезной грузоподъемностью 2 тонны была оптимизирована для противолодочных задач. Аппарат длиной 15 метров, оснащенный гибридной электрической установкой, сможет развивать максимальную скорость 40 узлов, иметь дальность плавания 270 морских миль и продолжительность работы более 24 часов. Ожидается, что он будет способен работать в море при высоте волн до 4 метров.

С1500 может быть сконфигурирован не только для противолодочной борьбы, но и для других военно-морских задач, например, ПВО и противоминных действий. Он будет оборудован опускаемым гидролокатором в качестве основного средства обнаружения подводных угроз, хотя судно будет иметь кормовую док-станцию для спуска и приема автономных надводных или подводных аппаратов. Если обнаруженная аномалия будет классифицирована как угроза, то судно С1500 сможет нейтрализовать ее своими легкими торпедами.


Автономный подводный аппарат Lanshui (Открытое море) 2000 в настоящее время разрабатывается компанией Zhonghai Lanshui Automation Equipment. Компания намерена достигнуть глубины погружения этой модульной платформы 2000 метров

Подводный мир

В последние годы Китай также сделал значительные успехи в разработке необитаемых подводных аппаратов (НПА); китайские ВМС испытывают все более интеллектуальные подводные аппараты для разведки и боевых задач. Хотя публичная информация по военным программам в настоящее время скудна, можно сделать вывод, что китайские фирмы и исследовательские университеты, занимающиеся морскими технологиями, смогли значительно повысить научно-исследовательский потенциал страны.

Компания Tianjin Sublue Ocean Science & Technology, хотя зарегистрированная лишь в 2013 году, уже разработала несколько НПА и роботов. Новейшее изделие компании — модульный НПА Orange Shark может быть сконфигурирован для военных и гражданских задач, например, обнаружение и уничтожение мин и научные исследования.

В конфигурации обнаружения мин в передней половине Orange Shark установлен носовой модуль, который вмещает высокочастотную акустическую станцию переднего обзора ближнего действия для обхода препятствий и акустический модем для подводной связи; модуль плавучести с балластными резервуарами для точного контроля глубины; и мачтовый модуль с антеннами для спутниковой связи и доступа к спутниковой группировке Beidou, а также цифровой высокочастотный радиомодуль для поддержания связи после всплытия.

В задней части аппарата расположены модули с полезной нагрузкой, системы энергоснабжения управления и двигательная установка. Модуль целевой нагрузки специально для варианта обнаружения мин оснащен двухсторонней ГАС и ГАС высокого разрешения для перекрытия мертвых зон, предназначенной для обнаружения миноподобных объектов, хотя в зависимости от потребности могут использоваться другие системы, например, ГАС с синтезированной апертурой высокого разрешения. Данные, как правило, записываются на диск емкостью 64 Гб для последующего анализа, хотя при необходимости могут быть установлены накопители большей емкости.

Модуль с движительной установкой и системами управления установлен в корме. Он содержит высокоэффективный электродвигатель, который вращает четырехлопастный гребной винт. В этом же модуле размещаются основные рулевые поверхности аппарата: стабилизаторы, рули направления и поворота и их приводы.

По данным компании, в базовой конфигурации Orange Shark имеет длину 2 метра, диаметр 20 см и вес 65 кг. Впрочем, при установке дополнительных модулей длина может увеличиться до 2,4 метра и масса до 80 кг. В компании также заявляют о максимальной продолжительности работы 5 часов при скорости до 3 узлов и глубине 250 метров, хотя продолжительность плавания может быть увеличена при установке аккумуляторов большей емкости.

Еще одна недавно основанная фирма Zhonghai Lanshui Automation Equipment, разработала по своей программе Lanshui (Открытое море) 2000 новый модульный НПА массой 240 кг, способный погружаться на глубину 2000 метров.

НПА Lanshui 2000 имеет диаметр 32,4 см, но в зависимости от конфигурации его длина может варьироваться от 3,2 до 4 метров. Базовая модель включает: носовой модуль, в котором размещается прибор для определения глубины, температуры и электропроводимости воды и ГАС переднего обзора; энергомодуль, который может вместить основной аккумулятор на 5 или 10 кВт для 20 или 50 часов работы соответственно: функциональный модуль с ПЗС-камерой для подводных съемок, акустическим доплеровским профилографом или доплеровским датчиком скорости, навигационными системами, а также фиксированной мачтой, поддерживающей связь Beidou, GLONASS, GPS и Wi-Fi; модуль управления с процессорами управления аппаратом и целевой нагрузкой, а также дополнительные аккумуляторы, запитывающие все датчики, приборы, сенсоры и системы.

В задней части аппарата Lanshui 2000 установлен движительный модуль с двигателем, позволяющим развить максимальную скорость 5 узлов, и основными рулевыми поверхностями.

Между тем, Шеньянский институт автоматизации сотрудничает с компанией Tianjin Sublue по производству и продвижению своей линейки подводных глайдеров Haiyi (Морское крыло) для потенциальных китайских и зарубежных заказчиков. Разработка Sea Wing началась еще в 2003 году, хотя о самом подводном глайдере стало известно лишь в 2011 году, когда его разработчики опубликовали статью в научном журнале (выход статьи практически совпал с его спуском на воду).

Сравнимый по физическим размерам с семейством планирующих НПА Slocum от Teledyne Webb, аппарат Sea Wing имеет торпедообразный корпус с двумя стреловидными крыльями. Носовая часть прочного корпуса содержит системы плавучести и контроля глубины, в средней части размещаются целевая нагрузка и блок управления. Представитель компании Tianjin Sublue сообщил, что Sea Wing в октябре 2014 года успешно завершил миссию продолжительностью 30 дней, пройдя в Южно-Китайском море свыше 1000 км. После того похода подводный глайдер провел в воде еще 436 дней, пройдя более 9100 км в Восточно-Китайском море и западной части Тихого океана.

Автономные морские системы на страже интересов Китая

Морской глайдер Petrel II отличается гибридной движительной установкой, которая позволяет планировать по пилообразной траектории, используя подводные течения, или выполнять горизонтальное движение с помощью электрического реактивного двигателя

По данным компании, в семейство Sea Wing в настоящее время входит младшая модель Sea Wing 300 массой 60 кг, длиной 1,9 метра, рабочей глубиной 300 метров и радиусом действия 1000 км. Перемещаясь на скоростях планирования до 1 узла, глайдер Sea Wing 300 может работать самостоятельно до 40 дней.

Sea Wing 1000-I и Sea Wing 1000-II массой 65 кг и 70 кг, длиной 2,1 м и 2,3 м соответственно способны достичь оперативной глубины 1000 метров на таких же скоростях, хотя последняя модель предназначена для выполнения расширенных задач и поэтому имеет максимальную заявленную дальность плавания 1500 км и может работать непрерывно до 60 дней.

Исследователи из Шеньянского института автоматизации разработали также глайдер Haiyi 7000, которые по сообщениям смог опуститься на глубину 5751 метр во время морских испытаний, проводившихся с конца июня до начала августа 2016 года. В этом первом плавании к Марианской впадине в Тихом океане он развертывался с исследовательского судна и погружной платформы-носителя Tansuo-1. В марте 2017 года глайдер достиг глубины 6329 метра в желобе Челленджер дип, расположенном в южной части Марианской впадины и являющимся наибольшей глубиной Мирового океана (11034 метра).

Исследователи из Университета Тяньцзина продолжают разработку гибридного подводного глайдера Haiyan (Буревестник). Первая модель Petrel I массой 70 кг имеет длину 1,8 метра и диаметр 0,3 метра. По данным спецификации, гибридный глайдер имеет заявленную продолжительность плавания до 30 дней и рабочую глубину свыше 1000 метров. Он планирует на скоростях до 0,8 узла, хотя при горизонтальном движении может развить три узла. Глайдер Petrel I оснащен поплавковым двигателем, а также компактным реактивным двигателем малой тяги, что позволяет переключаться автоматически между режимом планирования и движением от двигателя в зависимости от окружающих условий или по команде оператора.

Следующая модель Petrel II массой 70 кг имеет длину 2,2 метра, но уже по диаметру, всего 0,22 метра. Основываясь на опыте разработке первой модели, Университет усовершенствовал конструкцию, что позволило повысить возможности подводного глайдера: рабочая глубина 1500 метров, дальность плавания 1200 км и продолжительность плавания свыше 30 дней.

По материалам сайтов:
www.nationaldefensemagazine.org
www.sf-auto.com
www.yunzhou-tech.com
english.spacechina.com
www.deepinfar.com
www.janes.com
www.syu.edu.cn
www.tju.edu.cn
pinterest.com
bemil.chosun.com
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

13 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.

Уже зарегистрированы? Войти