Zycraft, Singapūrā reģistrēts uzņēmums, kas specializējas automātisko virszemes laivu (ANC) projektēšanā un ražošanā civilām un militārām vajadzībām, turpina uzlabot ANC neatkarīgā bezpilota virszemes kuģa (IUSV) Vigilant klases Longrunner klases prototipu, pievienojot jaunas iespējas.
Martā Zycraft uzstādīja tālvadības ugunsdzēsības sprauslu un elektrisko ugunsdzēsības sūkni, kā arī papildu aparatūru un programmatūru, lai pārbaudītu tālvadības ugunsdzēsības koncepcijas. Pašpietiekamas ugunsdzēšanas iekārtas ir pierādījušas savu spēju piegādāt ūdeni līdz maksimālajam 40 metru attālumam, lai gan uzņēmums plāno uzlabot sistēmu, lai palielinātu darbības rādiusu.
Uguns platforma bez apkalpes ir viena no vairākām koncepcijām, kas tiek pētīta platformā Longrunner, norāda Zycraft prezidents Džeimss Suns. Viņš piebilda, ka citas specializētas iespējas atrodas dažādos projektēšanas vai būvniecības posmos, piemēram: pret zemūdenēm vērsts karš, jūras izlūkošana un novērošana, mīnu darbība un meklēšana un glābšana.
"Mazāki ANC ir atkarīgi no nesējraķetes un atbilstošām palaišanas un atjaunošanas metodēm, un, sistēmām attīstoties, darbības problēmas saglabāsies, jo īpaši atklātā jūrā. Turklāt diapazona palielināšana samazina ANC lietderīgo slodzi un palielina nesējraķetes izmaksas. Ņemot vērā IUSV koncepciju, flotēm arī nav jābūvē lielāki kuģi, lai pārvadātu mazākus ANC, tā vietā viņi var paļauties uz lielāku IUSV kravnesību un raksturīgo garo kuģošanas laiku, lai pārvadātu vajadzīgo mērķa aprīkojumu … karakuģiem jākoncentrējas uz to, kur tie ir ienaidnieka kuģi, un tos neapgrūtina neliela ANC vadība."
"Pēc iziešanas no savas bāzes IUSV var doties uz darbības zonu un pēc tam palikt tajā ilgu laiku, un, lai palielinātu uzturēšanās jūrā ilgumu, ir nepieciešama tikai reta degvielas uzpilde,"
viņš pievienoja.
Celtniecība un elektrostacija
Saskaņā ar Zycraft teikto, Vigilant IUSV jau no paša sākuma tika veidots kā neapdzīvota platforma, lai galaproduktu varētu viegli optimizēt dažādiem uzdevumiem, nevis tradicionālo laivu vai kuģu uzlabošanai. Tomēr to var pēc izvēles apdzīvot, tandēma stūres mājā var izmitināt līdz diviem operatoriem, kas sēž uz triecienu absorbējošiem militārā standarta SHOXS balstiekārtas sēdekļiem.
Būvniecība sākās 2010. gada sākumā, kad vadošais kuģis Longrunner tika palaists 2011. gada oktobrī. Visas līnijas pamatā ir viegls korpuss, kura garums ir 16,5 metri un platums 3,6 metri, ar tukšo svaru aptuveni 8500 kg un kopējo darba tilpumu 16000 kg, ieskaitot kravnesību un 7000 kg degvielas.
Longrunner korpusam ir augsta pagarinājuma attiecība, kas samazina plūsmas pretestību. Tas ir izgatavots no Arovex patentētā oglekļa nanocaurules pastiprināta oglekļa šķiedras kompozīta. Saskaņā ar Zycraft teikto, korpuss ir par 40% izturīgāks un par 75% vieglāks nekā līdzīga izmēra korpuss, kas izgatavots no tradicionāla jūras līmeņa alumīnija vai stikla šķiedras, ļaujot ANC sasniegt lielu ātrumu bez lieliem, smagiem motoriem. Vieglā korpusa un dzinēju ar nelielu darba tilpumu kombinācija ļauj uz kuģa pārvadāt lielāku kravnesību un degvielu, lai palielinātu kreisēšanas diapazonu un iespējas.
Vigilant IUSV maksimālais ātrums ir 40 mezgli, un kuģošanas ilgums ir ilgāks par 30 dienām, saskaņā ar uzņēmuma sniegto specifikāciju, un kreisēšanas diapazons ir līdz 1500 jūras jūdzēm standarta konfigurācijā ar ekonomisku ātrumu 12 mezgli.
"Mēs uzskatām, ka kuģošanas ilgums ir ANC galvenā iezīme, jo transportlīdzeklim izvietošanas laikā ilgstoši jāievēro neliels ātrums," sacīja Dziesma. "Maksimālais ātrums 40 mezgli ir diezgan piemērots ANC, jo šāda izmēra kuģi ar lielāku ātrumu nevar efektīvi izmantot, ja viļņu augstums pārsniedz metru."
ANK ir aprīkots ar diviem dīzeļdzinējiem ar turbokompresoru Yanmar 6LY3-ETP ar tilpumu 5, 8 litri un sausmasu 640 kg katrā, kas rada kopējo jaudu 960 ZS. Motori caur ZF Marine ZF 280-1 pārnesumkārbu ir savienoti ar Konrad Marine 680 pakaļgala piedziņu ar pretēji rotējošiem koaksiālajiem dzenskrūvēm, kas ir īpaši izvēlēti, ņemot vērā to spēju nodrošināt optimālu efektivitāti ātruma diapazonā līdz 40 mezgliem.
"Mums ir arī pieredze ar Arneson ASD10 tiešās piedziņas sistēmu, kas aprīkota ar piecu lāpstiņu Rolla dzenskrūvēm laivā ar līdzīgu korpusa formu," skaidroja Sun. “Abas konfigurācijas nodrošina labu degvielas patēriņa efektivitāti, īpaši patrulēšanas operācijās ar mazu ātrumu, kas ir viena no ANC galvenajām misijām.
Ar šādu vilces sistēmu mums ir degvielas patēriņš aptuveni 10-15 litri stundā ar ātrumu 6 mezgli labvēlīgos apstākļos, tas ir, kuģošanas laiks ievērojami palielinās līdz ar esošo degvielas tvertņu tilpumu."
Aprīkojuma komplekts
Ierīce Vigilant 1USV ir aprīkota ar sensoru komplektu, kas ietver automātisku atpazīšanas sistēmu, jumta optoelektroniskās novērošanas staciju Current Corporation Night Navigator 3 un Simrad platjoslas 4G mastu radaru ar deklarēto noteikšanas diapazonu 36 jūras jūdzes, kā arī visu stabilizēto. -apkārtējās kameras.
Aptaujas elektrooptiskā stacija ietver neatdzesētu augstas izšķirtspējas termokameru ar matricas izmēru 640x480 un dubultu redzes lauku 20 ° un 6, 8 °, kā arī 3x optisko tālummaiņu un 12x digitālo nepārtraukto tālummaiņu; augstas izšķirtspējas nakts attēlu pārveidotājs ar redzes lauku 20 ° un nepārtrauktu digitālo palielinājumu 12x; dienas kamera ar augstu izšķirtspēju ar 1080i / 720p izšķirtspēju un skata laukiem no 50 ° līdz 5,4 °, optiskā tālummaiņa 10x un digitālā tālummaiņa 12x.
Tikmēr 360 ° Surround sistēma sastāv no sešām 4MP AXIS Communications Q16 kamerām vājā apgaismojumā ar kadru ātrumu līdz 120 kadriem sekundē, kas savienotas tīklā. Kameras ir ievietotas pašattīrošā modulī, kas lēcu tīrīšanai izmanto gaisa strūklas, lai nodrošinātu lielisku redzamību visos laika apstākļos, sacīja Sun.
"Video tiek stabilizēts ar programmatūras algoritmiem, lai izvades attēls paliktu stabils pat tad, kad IUSV rullē. Tas atvieglo objektu noteikšanu. Mēs izmantojam programmatūru, lai uzreiz automātiski palielinātu objekta attēlu, lai samazinātu operatora slogu."
Barošanas avotu uz kuģa nodrošina 12 kW ģenerators no Fischer Panda, savukārt 5 kW ģenerators nodrošina papildu enerģiju funkcionālajām sistēmām un nodrošina nepārtrauktu darbību galvenā ģeneratora atteices gadījumā.
IUSV ir aprīkots ar Seakeeper Model 7000A žiroskopisko stabilizatoru, kas paredzēts kuģu stabilizēšanai ar kopējo masu no 15 līdz 25 tonnām. Saskaņā ar specifikāciju 7000 A modelis ar izmēriem 910x990x710 mm un svaru 455 kg var nodrošināt slāpēšanas griezes momentu līdz 15000 Nm un kompensēt kinētisko momentu līdz 7000 Nm / s. Lai to pilnībā reklamētu, ir nepieciešamas 45 minūtes (lai gan tas var sasniegt darba režīmus apmēram 20 minūtes pēc ieslēgšanas) un jauda 3000 W, bet stabilā režīmā-jauda 1500-2000 W un 8 l / min jūras ūdens nepieciešams dzesēšanai.
Suns atzīmēja, ka šādas stabilizācijas sistēmas parasti izmanto apkalpes locekļu jūras kuģos, lai samazinātu rites amplitūdu un uzlabotu apkalpes un pasažieru komfortu, lai gan tās sniedz ievērojamas priekšrocības neapdzīvotām platformām. Piemēram, stabils ANC var palīdzēt optimizēt optisko savienotāju un radaru izvadi un izsekošanas veiktspēju augstākā jūras līmenī.
"Tas faktiski noņem rullīti, tādējādi ievērojami palielinot radara un optoelektronisko ierīču iespējas uz papildu stabilitātes rēķina," viņš paskaidroja. “Tā kā kuģis, iespējams, izmantos satelīta sistēmu sakariem, kas saistīti ar horizontu, Seakeeper amortizators arī palīdz palielināt savienojuma uzticamību, samazinot slodzi uz satelītu sakaru sistēmas stabilizācijas apakšsistēmu.
Turklāt jebkurai ANC, kas veic zemūdens kontroles vai atmīnēšanas misijas, obligāti jāpārvietojas lēni, un tai nepieciešama laba stabilizācija mērķa slodzes nolaišanās un atgriešanās laikā. IUSV tagad var darboties ievērojami augstākos jūras apstākļos. Mēs noskaidrojām, ka pat stacionārs IUSV uzvedas samērā mierīgi, ja ietriecas 1,5 metru augstumā esošā viļņa malā, jo tas vienkārši gludi paceļas un krīt, kas nebūtu iespējams bez stabilizācijas sistēmas."
Komandēt un kontrolēt
Longrunner parasti tiek vadīts no īpaša vadības centra, kas atrodas Zycraft objektā Singapūras rietumos. IUSV var darbināt, izmantojot standarta platjoslas radio vai mobilo sakaru modemus, savukārt Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500 (FBB500) L joslas satelītu sakaru sistēma atbalsta operācijas jebkuros laika apstākļos.
"Izmantojot vienu antenu, visas vadības ierīces un datu kopas tiek šifrētas un nodotas starp ANC un piekrastes staciju," paskaidroja Sun. "Datu pārraides kanāla caurlaidspēja ļauj bez kavēšanās pārraidīt radara attēlu, attēlus no optoelektroniskās stacijas un visām kamerām, informāciju par automātiskās atpazīšanas sistēmu un pašas laivas parametriem."
"Adaptīvo joslas platuma ierobežošanu izmanto, lai kontrolētu sakarus, lai savienojums paliktu uzticams," viņš piebilda. "Pašreizējais transportlīdzekļa kontroles risinājums, kas paredzēts horizontam, tika pārbaudīts paplašinātos izmēģinājumos 2013. un 2017. gadā, kad IUSV tika izvietots 22 dienas nepārtrauktai bezpilota operācijai."
Uzņēmums ir izstrādājis patentētu vadības un kontroles programmatūru, kas tiek ielādēta IUSV borta datorā. Tas izmanto iebūvētus sadursmju noteikšanas un izvairīšanās algoritmus, lai kuģis varētu autonomi pārvietoties ostās un noslogotos ūdensceļos.
Komandcentra aprīkošanai tika izmantoti civilie datori un lieli displeji. Trīs displeju ekrāni parāda informāciju no radara, no optoelektroniskās stacijas un visaptverošām kamerām un ANC vadības darbībām.
"Mūsu displejā ir augstas kvalitātes radara attēls, kurā redzama arī izsekošanas informācija," turpināja Sun. "Mēs lepojamies ar radara attēlu, jo tas sniedz operatoram ļoti labu sajūtu par IUSV vidi - operatoram ir gandrīz pilnīga sajūta, ka viņš atrodas uz īstas laivas."
Tikmēr IUSV apakšsistēmas mijiedarbojas, izmantojot lokālo tīklu, un tās kontrolē saimniekdators, kas apmainās ar informāciju un nosūta datu paketes uz piekrastes staciju, izmantojot radio vai satelīta saiti. Atvērtās arhitektūras princips ļauj Zycraft viegli integrēt un konfigurēt jaunas iespējas kuģī, sacīja Sun.
Uzņēmēja dators piedāvā arī atsevišķu sadursmju noteikšanas un izvairīšanās funkciju, saņemot informāciju no automātiskās atpazīšanas sistēmas, lidar, radara un attēlveidošanas ierīcēm un pēc tam to analizējot. Lai uzlabotu precizitāti un uzticamību, sadursmju novēršanas programmatūra tika atjaunināta 2013.-2016.
“Izstrādājot sadursmju novēršanas programmu, lielākā daļa pūļu tika veltīta platformas paaugstinātai pielāgošanās spējai ārējiem apstākļiem, kas ļauj pārvietoties vietās ar intensīvu satiksmi, kā arī atklātā ūdenī bez operatora iejaukšanās. Viņš piebilda, ka starptautiskie noteikumi kuģu sadursmju novēršanai jūrā tiek izmantoti kā pamats lēmumu pieņemšanai, taču vissvarīgākais noteikums ir pašsaglabāšanās. "Minimālais drošais attālums nosaka ANC reakciju pat tad, ja tai ir pārejas prioritāte."
Kuģu attīstība
2013. gada septembrī Zycraft pabeidza sākotnējo Vigilant IUSV izstrādi, pēc tam Longrunner veica 2000 jūras jūdzes 24 mēnešu jūras izmēģinājumu laikā Singapūras ūdeņos. Saskaņā ar Zycraft teikto, vienība piedalījās demonstrācijā par nenosauktu floti, kā arī piedalījās vairākās operācijās, kas ilga vairāk nekā 48 stundas, ieskaitot izmēģinājumu jūrā 2013. gada maijā 150 jūras jūdžu attālumā.
Uzņēmums ir arī veicis vairākus reālās pasaules kuģu korpusa īpašību novērtējumus, uzsvaru liekot uz kuģošanas ilgumu, diapazonu un korpusa konstrukcijas peldspēju, izmantojot Shomari klases tālsatiksmes kuģus, apkalpes IUSV iespējas, ko piedāvā Zycraft. kuģniecības uzņēmumiem reģionā, lai apkarotu pirātus un materiāli tehnisko piegādi.
Shomari kuģiem ir tāda pati korpusa forma kā Vigilant IUSV, kopējais 16 tonnu tilpums un līdzīga balansēšana, kas ļauj uzņēmumam izmantot apkalpes kuģus kā testa platformas.
Kopš 2014. gada Shomari LRV ir veikta virkne izturības testu, tostarp septiņu dienu burāšana 1100 jūras jūdžu diapazonā. LRV arī izturēja stabilitātes testus viļņu augstumā līdz 4 metriem, kuru laikā pilnā slodzē sasniedza maksimālo ātrumu 34 mezgli.
2017. gada pavasarī uzņēmums pārbaudīja IUSV Dienvidķīnas jūrā, kura laikā tas nepārtraukti brauca 22 dienas ar vidējo ātrumu 6 mezgli ar periodiskiem paātrinājumiem, galu galā veicot kopējo attālumu 1900 jūras jūdzes. Kuģis izgāja izmēģinājumiem ar nedaudz vairāk kā 6000 litriem dīzeļdegvielas un atgriezās ostā ar 2800 litriem.
IUSV ekspluatēja divi operatori krastā, uzraugot kuģi 24 stundas diennaktī, lai gan uzņēmums nodrošināja arī eskorta laivu, lai atrisinātu radušās problēmas.
Saprotams, ka jaunākie dzīves testi ir veicinājuši Zycraft cerības uz IUSV degvielas ekonomiju, tā elektronikas un mehānisko sistēmu uzticamību. Dziesma sacīja, ka šie izturības testi sniedza datus par sensoru un navigācijas sistēmu darbību reālos apstākļos.
"Tā kā IUSV testu laikā bija iespēja ilgstoši novērot jūras satiksmi un citus notikumus, mēs varējām atpazīt skaidrus kuģošanas modeļus un pat pieredzējām vairākas bīstamas komerciālo kuģu pieejas", - Saule dalījās, bet atteicās sniegt sīkāku informāciju.
"Bija daži izaicinājumi, taču mēs, izmantojot programmatūras atjauninājumus, varējām atrast veidus, kā tos pārvarēt un optimizēt IUSV iespējas reāllaikā."
Nākotnes iespējas
Uzņēmums pievērš lielu uzmanību kuģa uzdevumu klāsta paplašināšanai, izmantojot tā aizzīmogoto moduļu nodalījumu, kura kravnesība ir 3x3x2 metri ar maksimālo ietilpību 3 tonnas.
"Šis nodalījums ir īpaši izstrādāts, lai ietilpinātu lietderīgo kravu, kurai nepieciešams īpašs pārkraušanas aprīkojums," sacīja Sungs. "Lai atbalstītu šo mērķa slodzi, norādītajā kravas nodalījumā var uzstādīt palīgiekārtas, piemēram, elektronikas skapjus."
Ierosinātajā zemo izmaksu pretzemūdeņu aizsardzības koncepcijā IUSV tiks aprīkots ar pilnu aktīvo / pasīvo hidrolokatoru, ko piegādā viens no Zycraft tehnoloģiju partneriem. Laiva darbosies kā pretzemūdeņu platformas aizstājējs, ļaujot apkalpes kaujas kuģiem izvairīties no uzmanības novēršanas un veikt citus uzdevumus.
Zycraft ir izstrādājis YZDDS-920 DDS (nirēju noteikšanas hidrolokatoru). Kompakto 300 mm augstu un 425 mm diametra hidrolokatoru sistēmu var uzstādīt uz modrības IUSV, citiem ANC un jūras kuģiem vai izmantot kā stacionāru ierīci ostu vai piekrastes infrastruktūras aizsardzībai.
Saskaņā ar uzņēmuma datiem, DDS ir paredzēts atklātas ķēdes nirēju noteikšanai līdz 600 metru attālumā un nirējiem, kas aprīkoti ar atjaunojošu elpošanas aparātu, līdz 400 metru attālumā visos virzienos līdz maksimālajam 50 metru dziļumam. Sistēmā ietilpst antenas bloks, kas sver 45 kg, apstrādes iekārta un grafiskais lietotāja interfeiss klēpjdatorā. Tas var vienlaikus izsekot līdz 100 objektiem un patstāvīgi izdot brīdinājuma signālu, kad tiek atklāti draudi.
Uzņēmums šobrīd meklē partneri, lai integrētu hidrolokatoru sistēmu IUSV, tuvākajā laikā plānojot veikt vēl vienu gara brauciena testu, koncentrējoties uz zemūdens izpēti un novērošanu. Dziesma atzīmēja, ka darbs pie hidrolokatoru integrēšanas varētu pavērt ceļu pretzemūdeņu kara tehnoloģiju ieviešanai nākotnē. Zycraft arī sagaida pieaugošu pieprasījumu pēc meklēšanas un glābšanas operācijām.
Uzņēmums atzīmēja, ka IUSV ierīce, kas aprīkota ar atbilstošām sensoru sistēmām un detektoriem koordinātu pārsūtīšanai ārkārtas situācijās, varētu būt lieliska izvēle valstīm ar garu piekrasti un plašu jūras teritoriju.
IUSV ierīce, kas konfigurēta meklēšanai un glābšanai, šādu darbību laikā var palikt jūrā ilgu laiku, savukārt speciāli izstrādāts modulis ļauj operatoram attālināti izglābt izdzīvojušos, izmantojot robotu roku, un ar ievainotajiem pārvadāt līdz septiņām nestuvēm.
Pacientu uzraudzības ierīces var iekļaut iekārtās, lai uzraudzītu upuru psiholoģisko stāvokli un nosūtītu informāciju piekrastes dienestam pat pirms ierašanās krastā.
Izpētes un izlūkdatu vākšanai Zycraft apsver iespēju izvietot ārpus klāja esošus sensorus, piemēram, piesietus bezpilota lidaparātus ilgtermiņa vizuālai novērošanai. Tomēr pielāgotos kravnesības moduļus var izvietot, lai apmierinātu īpašas klientu prasības gan civiliem, gan militāriem mērķiem.
Uzņēmums arī vēlas iekļūt apmācību un simulācijas tirgū, saistībā ar kuru viņi sāka jauna projekta M75 Unmanned Target Boat izstrādi. AHK mērķa, kas sver 0,9 tonnas, kopējais garums ir 5,8 metri, platums 1,6 metri un iegrime 0,33 metri. Laiva ir aprīkota ar piekaramo motoru Yamaha F115, kas ļauj sasniegt 35 mezglu ātrumu, degvielas tvertne ar 220 litru tilpumu ļauj atrasties jūrā līdz 23 stundām ar ātrumu 12 mezgli vai 5 stundas ar stabilu maksimālo ātrumu.
ANK Vigilant IUSV ir daļa no nelielas, bet augošas lielu pārvietojumu, daudzpusīgu neapdzīvotu platformu līnijas, kas tiek izstrādāta Āzijas un Klusā okeāna reģionā.
Starp valstīm ar ANC platformām, kuru garums pārsniedz 11 metrus, īpaši ievērojamas ir Ķīna un Singapūra, attiecīgi attīstot JARI daudzfunkciju laivu, kas sver 20 tonnas (China Shipbuilding Industry Corporation) un 22 tonnu laivu Venus 16 (ST Engineering), kas optimizēta mīnu darbība.
Lieli bezpilota virszemes kuģi flotēm piedāvā vairākas priekšrocības. Piemēram, lielākiem korpusiem parasti ir lielāks lietderīgās kravas tilpums un degvielas ietilpība, kas sniedz operatoriem lielāku elastību un vadības rādiusu. Lielākas platformas var pēc izvēles pārvaldīt uzdevumiem, kuriem nepieciešama labāka situācijas izpratne un sarežģīta lēmumu pieņemšana.
Tomēr lielo izmēru un pārvietošanas dēļ lielie automātiskie kuģi parasti darbojas no piekrastes bāzēm, jo lielākajai daļai kuģu, izņemot universālos amfībijas kuģus, kuriem ir lieli piestātnes, tie ir pārāk apgrūtinoši un smagi, lai tos varētu palaist un pacelšana uz kuģa.
