Подводные дроны

Дронами называют беспилотные устройства, управляемые дистанционно – это может быть летающий, плавающий или любой другой робот, контролируемый на расстоянии. Так например, подобные машины широко применяются гражданскими и военными саперами. Подводные же дроны в основном используются ученными и спасателями для изучения морских глубин.

Обычный человек тоже может обзавестись схожей «игрушкой» – самым распространённым товаром, обильно присутствующим на рынке, можно назвать разного рода мультикоптеры. Как правило, изделия снабжаются видеокамерами или другими сенсорами, помогающими контролировать выполняемые задачи.

Виды дронов

Подводные дроны не так распространены, как воздушные или наземные, однако, на момент 2015 года, технология активно развивается частными и военными компаниями, так-как в отличие от слабого и живого человека, механизм способен переносить более тяжелые нагрузки, а при поломке, его всегда можно отремонтировать, данную отрасль можно считать очень перспективной. Разумеется, современные модели далеки от совершенства, а их стоимость баснословно велика, впрочем, как и у любой новинки, появляющейся на рынке. Однако, уже сейчас есть достаточно эффективные изделия, позволяющие выполнять ряд сложных задач.

Все дистанционно управляемые подводные модели техники можно разделить на 3 большие категории:

  • военные  дроны — служат для обезвреживания морских мин, патрулирования территории стоянки военных кораблей, для следовательских и спасательных целей при затоплении кораблей и иных объектов, представляющих ценность для военных
  • исследовательские — применяются научными экспедициями для исследования морских глубин, пещер, и иных геологических подводных образований, так же применяется для взятия образцов грунта и наблюдение за подводной биосферой.
  • промышленные — данный вид дронов используется в основном для обслуживания подводных элементов сооружений и коммуникаций.

Гражданский подводный дрон Trident

Drone Trident дрон тридентНа данный момент, компания OpenROV активно продвигает свой вариант подводного дрона – именно его стоит выделить, как наиболее продвинутое изделие, доступное обычным людям. Устройство получило гордое название «Trident» (Трезубец). Трезубец считается самым быстрым роботом, он развивает скорость, сравнимую со скоростью 8 кратного олимпийского чемпиона по плаванию, Майкла Фелпса – да, именно такие характеристики привели сами разработчики устройства.

Еще одна отличительная черта модели – это высокая маневренность, позволяющая останавливать и разворачивать ее в считаные секунды. Подобные качества могут пригодиться в экстремальных ситуациях, например, при необходимости быстро обнаружить утонувшего человека или увернуться от столкновения. Дэвид Ланг и Эрик Стэкпол, изобрётшие предмет обсуждения, проводили успешный эксперимент по подключению контроллера от игровой приставки PlayStation 4, выводя потоковое видео на монитор и ВР очки от Google.

подводный дрон тридерЧто касается глубины погружения, то она превышает стометровую отметку, допустимую для обычного человека. Создатели уже провели исследования нескольких глубоководных областей, в частности, проект родился, как желание двух друзей проверить правдивость древней легенды, которая гласила, что в 1800 году, в Калифорнии, группа коренных американцев спрятала энное количество золота на большой глубине. Данное событие получило резонанс в СМИ, и было освящено в USA Today.

На сегодняшний день, есть беспроводные и проводные варианты. Одна из отличительных черт проекта – это отрытый исходный код. По сути, любой инженер может использовать чертежи, находящиеся на сайте, чтобы собрать себе свой собственный Трезубец, из-за чего, развитие технологии стало трудно отслеживаемым процессом, так-как неизвестно, какое количество модификаций существует в мире. Для остальных, продукт продается здесь же, по цене в 849$.

Практическое применение подводных дронов

На вооружении армии США уже давно используются разного рода беспилотные машины. Как правило, подводные варианты призваны проводить разведку местности, обнаруживать вражеские подводные лодки, либо работать с минами. Однако, в гражданской среде, устройства имеют куда больший потенциал для применения. Роботы в значительной степени способны облегчить научно-исследовательские проекты, связанные с изучением труднодоступных областей океана, небольших пещер, в которые человеку попросту не пройти. Десятки исследователей применили на практике изделие от OpenROV – на официальном сайте компании даже имеется раздел, посвященный проведенным работам, с отметками областей на карте.

Еще одна перспективная отрасль – это обучение. В одном из интервью, Дэвид Ланг, основатель компании OpenROV, заявил, что с нетерпением ждет день, когда любой школьник сможет посмотреть на содержимое океана не выходя из классной комнаты. Естествознание, биология, история – это лишь малая часть наук, в которые внесут вклад подобные технологии.

Ремонт и обслуживание техники, находящейся под глубинами. Как правило, это кабели и транспортные трубы. Добраться до них довольно сложно и дорого. В экстремальных ситуациях, использование управляемого робота – это идеальный вариант для выявления неполадок и повреждений.

Подводные дроны в военной промышленности

Remote Minehunting SystemВ 2014 году, ВМС США провели более 20 тестирований беспилотных боевых субмарин. По заявлениям министерства обороны, практически все испытания были провалены по вине несовершенства изделий, произведенных компанией Lockheed Martin, являющейся одним из крупнейших американских подрядчиков. Основная задача трутней была в безопасном подрыве мин, однако, в процессе испытаний постоянно встречались неполадки в системе дистанционного управления. В тоже время, как заявил Джо Догерти, являющийся пресс-секретарем Lockheed, на данный момент их систему можно считать самой совершенной в мире, вдобавок отметил, что при тестировании дронов, представители ВМС превышали допустимые ограничения для устройства.

Правительство США собиралось выделить 864 млн. долларов на закупку подводных беспилотных боевых машин, но череда неудач, тянущаяся с 2010 года ставит под вопрос дальнейшее финансирование программы и существование дронов в том виде, в коем они есть сейчас.

Промышленные подводные роботы

промышленные беспилотники, дроныПрокладка оптоволоконных сетей на дне океана, по которым проходит 90% интернет-траффика в мире, осуществляется с помощью специальных механизмов. По сути, это автономные роботы, выполняющие заранее заложенные в них задачи. Частично, они контролируются операторами с кораблей, однако, большая часть работы делается по программе, вложенной заранее. Подобные устройства нельзя назвать полноценными беспилотниками, так-как по сути, это просто машина, вроде тех, что занимаются сборкой автомобилей или телевизоров на заводах. Взглянув под другим углом, их можно смело назвать отцами современных подводных дронов, этакими родоначальниками движения, вдохновителями.

Такие машины оснащены манипуляторами которые имеют 6 степеней свободы и заканчиваются либо захватами, либо насадкой для конкретной операции, такой как сварочный электрод или отрезные ножницы. Самый пожалуй знаменитый и успешно используемый робот — это робот sawfish (рыба пила).  Задача робота срубать деревья, которые были когда то затоплены. Срезает он их цепной пилой (длина ее 1,5 метра) Перед тем как срезать, робот вкручивает в ствол дерева на расстоянии 15см от среза воздушный баллон, который и выносит дерево на поверхность. Управляемый аппарат оператором через кабель с поверхности водоема, через кабель (длиной 200 метров) же поступает питание для всех систем.

Проблемы и недостатки подводных дронов

По заявлению профессора George A. Bekey, специализирующегося в компьютерных науках, электротехнике и биомедицинской инженерии, в отличии от наземных и воздушных беспилотников, у их подводных собратьев огромные проблемы с обеспечением стабильной связи. Это связано с присутствием воды вокруг устройства, сильно искажающей сигнал. Вдобавок, на момент 2012 года, у ВМС США не было приемлемого источника питания, способного эффективно работать на протяжении длительного времени. Именно в 2012 году, военно-морской флот делает упор на разработку техники, способной выполнять более одной задачи за раз, но как уже было написано выше, проекты сталкиваются все с теми же, навигационными проблемами.

Выводы

Глядя на современные достижения в роботостроении, становиться понятно, что подводные дроны далеки от своих наземных и воздушных собратьев. В тоже время, можно с уверенностью сказать, что при нынешней скорости развития технологий, человечество ждет множество достижений в данной области. На пути к совершенству и эффективности всегда возникает много сложностей, но обернувшись на историю, становиться ясно, что непреодолимых преград нет, и всегда находятся люди, способные сломать стереотипы и сделать верный шаг по направлению к успеху.

Каковы будут возможности беспилотных машин через 10 лет? Уже сейчас активно разрабатываются способы использования дронов для ремонта техники и добычи ценных ресурсов, и хоть пока без человека не обойтись, возможно, нашим потомкам не придется рисковать собственной жизнью, работая в опасных условиях.