Катамаран Sterenn Du был специально разработан для работы с автономными подводными аппаратами в открытом море и сложных метеоусловиях
Беспилотные морские системы на ряду с явными преимуществами сталкиваются с проблемами, часто отличающимися от БПЛА и наземных беспилотных систем. Например, при выполнении задач по длительному патрулированию на малой скорости, выбор размера пилотируемого корабля во многом основывается на необходимости комфортного размещения экипажа, данная проблема не относится к автоматическим надводным судам, АНС (Unmanned Surface Vessel, USV).
С другой стороны, пилотируемые корабли обладают большой дальностью плавания и большей полезной нагрузкой благодаря их размеру, и никто не проявляет заинтересованности в морских беспилотниках весом в несколько сот тонн. Это означает, что для использования АНС необходима либо плавбаза (техника запуска и приема все еще находится в разработке) либо его использование может быть ограничено прибрежной зоной.
Следовательно, внедрение АНС и автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА), может быть больше вопросом адаптирования базовых технологий к концепции их применения, в то же время используя новые технологии достаточно выборочно.
В конце октября 2012-го года на выставке Euronaval в Париже французская компания представила результаты своих усилий совмещающие решения для АНС и АНПА путем создания уникальной системы, включающей три новые технологии первыми в мире. Проект Espadon (рыба-меч), начатый французским агентством закупок DGA в июле 2009-го года, в настоящее время осуществляется командой в составе группы ВМС DCNS, компании, специализирующейся в робототехнике, ECA и компании Thales.
Корпус Espadon имеет в длину 17 метров, весит 25 тонн, представляет из себя катамаран АНС, названный Sterenn Du ("черная звезда" на бретонском). В связи с тем, что нынешнее французское законодательство запрещает использование необитаемых надводных кораблей, на Sterenn Du размещена небольшая кабина пилота, установленная не по центральной оси судна наподобие рубки авианосца. Тем не менее Sterenn Du также может быть дистанционно управляемым или полностью автономным.
Основной задачей Sterenn Du является развертывание АНПА. Он будет доставляться максимально близко к району развертывания специальным кораблем-носителем (Mothership) водоизмещением 2500-3000 тонн, который будет оставаться на безопасном расстоянии от минного поля. На борту Sterenn Du размещены три АНПА, разработанных компанией ECA, которые обладают оборудованием для поиска и уничтожения мин.
Самая большая технологическая трудность заключалась в проектировании системы автоматического запуска и приема аппаратов, сообщил изданию Aviation Week руководитель проекта Espadon в ECA Стефан Мельтзхейм (Stephane Meltzheim). В открытом море труднее осуществить автоматическую стыковку двух аппаратов, чем в космическом пространстве. Существуют течения, ветер и волны, а организация DGA требует, чтобы суда были способны функционировать в море при волнении в 5 баллов. Традиционные минные тральщики не способны работать при волнении белее трех баллов.
Решение напоминает шланг, использующийся для дозаправки в воздухе. Впервые в мире Sterenn Duприменило решение при котором АНС разматывает кабель, который захватывает АНПА, а затем кабель затягивает АНПА внутрь отсека, расположенного между двумя корпусами катамарана, затем - следующий АНПА. Мельтзхейм с гордостью добавляет, что в этой запатентованной ECA системе успех продемонстрированный на испытаниях близок к 100%.
Следующим нововведением являются активные и пассивные амортизирующие системы в отсеке. Это означает, что АНПА останется максимально устойчивым, несмотря на любые движения судна. После того как только АНПА оказывается в отсеке, он доставляется внутрь Sterenn Du.
Каждому из трех АНПА отводится определенная роль. Первым запускается АНПА DCL (Detection, Classification and Localization, обнаружение, классификация и локализация). Он имеет в 5 метров в длину, весит от 800-1000 кг, обладает дальностью плавания в 25 миль, продолжительность автономного плавания составляет от 10 до 20 часов, в зависимости от типа установленных аккумуляторов. DCL оснащен гидролокатором для обнаружения и классификации подводных объектов. "Этот аппарат обладает интеллектом, позволяющим ему работать самостоятельно и преодолевать любые неожиданные проблемы, с которыми он может столкнуться", - говорит Мельтзхейм. Сам аппарат был разработан в 2006-2009-ом годах, но система автоматического приема была добавлена для программы Espadon.
Данные собранные АНПА DCL передается обратно на корабль-носитель, где операторы принимают решение, какие объекты должны быть более пристально обследованы, затем программируется и посылается второй АНПА. "Этот необитаемый катамаран специально разработанный для этого проекта является очень маневренным, оснащен двумя винтами в носу и двумя в корме, четырьмя видео камерами, осветительными приборами и небольшим сонаром, - объясняет Мельтзхейм. Он запрограммирован на исследование всех подозрительных объектов [типа мин], обнаруженных DCL и он обследует их один за другим, проводя фото и видео съемку. Он изучает каждый объект по крайней мере один раз, и по завершении своей миссии он возвращается на Sterenn Du".
На этом этапе вступает в игру третий АНПА. До последнего времени в проекте использовались многоразовые аппараты, направляемые с помощью проводов к мине, где они высвобождали специальный заряд взрывчатого вещества рядом с миной и удалялись на безопасное расстояние до детонации заряда разрушающего мины. "Однако в настоящее время существует тенденция к использованию одноразовых и гораздо более дешевых роботов-камикадзе, направляемых к мине оператором", - говорит Мельтзхейм.
После завершения ходовых испытаний намеченных на ближайшие несколько месяцев, следующим шагом будет спуск на воду второго прототипа, который будет совместно финансироваьтся Францией и Великобританией в рамках договора Lancaster House от ноября 2010-го года.
Другое важное развитие АНС появившееся на Euronaval также отражает использование новых и проверенных технологий с целью соответствовать развитию тактики проведения операций: новая и большая версия АНС Protector производства израильской компании Рафаэль. Работа над 11-и метровым судном началась около трех лет назад. После оценки возможностей малых катеров, разработчики пришли к выводу в необходимости судна, которое было бы способно работать про большем волнении, а также обеспечить лучшую скорость и автономность до 48-и часов. А в некоторых условиях и большую нагрузку.
Приоритет пал на более крупную и дорогостоящую систему АНС, предназначенную для выполнении более длительных и дальних походов, оснащенную двойными (со 100% резервированием) дизельными двигателями с водометными движителями, обеспечивая таким образом отсутствие отказов, не позволяющих оператору вернуть судно на базу. Резервирование распространяется также и на электрическую и систему управления, кроме того, были внедрены новые улучшенные функции само диагностики повреждений и мониторинга системы живучести.
Новое судно основано на запатентованной конструкции оптимизированной для работы с беспилотными системами с улучшенной плавучестью и живучестью. Прочный и долговечный алюминиевый корпус V-образной формы с герметичными переборками предназначен для улучшения мореходности и высокой живучести при сильном волнении. Команда из двух человек управляет датчиками и осуществляет навигацию протектора. АНС оснащено радиолокационными и оптико-электронными датчиками и линиями связи и передачи данных, которые могут взаимодействовать с большим количеством систем, используемых для морского наблюдения и пограничного патрулирования.
Зона ближнего обзора судна ограничена высотой мачты, Protector является перехватчиком. После обнаружения потенциальной угрозы Protector направляется на перехват цели и идентифицирует её с помощью стабилизированной оптико-электронной башни Toplite. Далее используется бортовая система громкой связи для определения намерений цели. В качестве нелетальнго оружия могут быть использованы брандспойты, однако Protector также оснащен стабилизированной пулеметной системой Mini-Typhoon и в дополнение может быть оснащен боевым модулем включающим ракеты Спайк для точного уничтожения цели на большом расстоянии. В определенной степени Protector также может быть использован в качестве платформы для ведения электронной войны.
ВМС США заинтересован в АНС класса нового Protector для укрепления своих возможностей ведения противоминной войны. Флот был подвергнут критике за преуменьшение важности минной войны и сейчас пытается наверстать упущенное время. Однако ВМФ желает получить судно, которое может быстро обследовать большую площадь на предмет обнаружения и обезвреживания мин в любое время, отмечает Стенли Дегуес (Stanley DeGues) директор по развитию бизнеса Textron отделения AAI Advanced Systems, которая занимается разработкой общих, беспилотных надводных судов (common, unmanned surface vessel, Cus-V).
"Только суда способны делать это ночью, - говорит Дегуес . Вертолеты этого сделать не могут".
Компания AAI предлагает Cus-V для флотской беспилотной траловой системы (Unmanned Influence Sweep System, UISS), призванной обеспечить боевые корабли прибрежной зоны (Littoral Combat Ships, LCS) удаленными, с большой продолжительностью плавания и полуавтономными возможностями траления мин с акустическими или магнитными взрывателями. ВМФ США планирует начать испытания платформ UISS в 2014-ом финансовом году и надеется принять их на вооружение в 2016-ом финансовом году.
"По цене всего одного вертолета тральщика, - говорит Дегуес. Флот сможет закупить 8-12 Cus-Vs". Cus-Vs составляет 12 метров в длину, осадка чуть больше 0.6 метра и развивает максимальную скорость в 28 узлов. Он обладает дальностью плавания примерно в 1200 миль, способен буксировать до 2.5 тонн при скорости в 10 узлов, обладает четырех метровым отсеком, а также системой автономного запуска, буксировки и возвращения трала.
"Несмотря на то, что Cus-V разрабатывался для использования с кораблями LCS, он также является транспортабельным по суше, по воздуху при помощи самолетов C-17 и C-5 и даже при помощи гражданских судов, - говорит Дегуес. Cus-V также может быть запущен с палубы многоцелевых десантных кораблей ВМФ, - отмечает он. Существуют также некоторые глобальные задачи для корабля, например обеспечение безопасности гаваней. Многие иностранные клиенты в этом очень заинтересованы".
В области АНПА Управление военно-морских исследований (Office of Naval Research, ONR) активно продвигает работу над большими необитаемыми подводными аппаратами (Large Displacement Unmanned Undersea Vehicle, LDUUV).
В настоящее время в эксплуатации и на разработке находятся АНПА различных форм и размеров, начиная от Littoral Battlespace Sensing Океанографического Управления до минных тральщиков Knifefish, используемых с кораблей LCS, но все они в основном являются аппаратами узкого назначения. Планируется, что LDUUV будет обладать большой дальностью и продолжительностью плавания и оперативно полезной скоростью, автономностью и грузоподъемностью позволяющими проводить автономные, тайные операции в передовых районах.
Хотя ВМФ США еще не указал, выполнение каких конкретно задач будет возложено на аппарат, в настоящее время командование ВМФ проводит анализ альтернатив (analysis of alternatives, AoA), который планируется завершить к марту 2013-го года, некоторые возможности говорят сами за себя. Скрытность и большая дальность плавания будут особенно полезны для разведки, наблюдения и рекогносцировки или подготовки операционной среды будущих операций, таких как составление карт глубин морского дна. Но это не трудно представить, что LDUUV сможет нести мины или миниатюрные торпеды, а также выполнять задачи присущие ранее только обитаемым подводным лодкам, такими как слежение за подводными лодками противника.
LDUUV также уникально подходит для решения неотложных задач наподобие защиты трубопроводов и телекоммуникационных кабелей, представляющих огромное значение для глобальной экономики или же атаковать подводные противолодочные датчики противника. Проще говоря, LDUUV будет постоянно выполнять задачи разведки и подготовки боевых операций, но также и расширит возможности подводного флота США, выполняя задачи, невозможные для нынешнего арсенала. Более того, они поступят как раз вовремя, чтобы смягчить эффект списания в 2020-х годах АПЛ времен холодной войны класса Лос-Анджелес.
Новые аппараты будут отличается существенным образом от своих менее удачливых предшественников, таких как автономная многоцелевая подводная система(Mission Reconfigurable UUV, MR-UUV). Освободившись от ограничений 21-дюймового торпедного аппарата, они имеют больше места для накапления энергии и полезной нагрузки. Они предназначены для использования с различных платформ: ПЛАРК и АПЛ Вирджинии через своих торпедные аппараты большого диаметра, боевых кораблей прибрежной зоны, пирсов или даже зафрахтованных торговых судов. С развитием MR-UUV развились также технологии энергонакопления, позволяющие добиться большей плотности энергии и большей продолжительности плавания, хотя еще многое предстоит сделать в этой области с целью создать оперативно полезный аппарат. И, возможно, самое главное: их создание нашло поддержку командования ВМФ самого высокого уровня. В феврале 2012-го года начальник военно-морских операций адмирал Джонатан Гринерт (Jonathan Greenert) сообщил журналистам: "Я очень хотел бы увидеть готовый океанский необитаемый аппарат способный действовать дней так 30- 45".
После завершения анализа альтернатив LDUUV в 2013-ом году ВМФ США, скорее всего, опубликует официальный запрос предложений в 2014-ом финансовом году, говорится в заявлении спонсора программы LCS. В то же время Управление военно-морских исследований планирует произвести 10 инновационных морских прототипов, особо сосредоточив внимание на технологии позволяющей повысить плотность энергии, автономность и надежность. После испытаний эти прототипы будут переданы флоту, ВМФ надеется располагать эскадрой из 10 рабочих LDUUV к 2020-му году.
Еще более амбициозным проектом чем LDUUV является проект необитаемого судна агентства передовых оборонных исследовательских проектов (Darpa), которое будут прикрывать подводные лодки во время их патрулирования. Darpa недавно выбрало корпорацию Science Applications International для проектирования и строительства рабочего прототипа беспилотного комплекса, предназначенного для обнаружения и слежения за субмаринами противника (Anti-Submarine Warfare Continuous Trail Unmanned Vessel, ACTIV). Цель состоит в демонстрации не скрытного автономного судна, способного открыто отслеживать малошумные дизель-электрические подводные лодки в течение нескольких месяцев на протяжении тысяч километров и с минимальным участием человеческого фактора. Ходовые испытания намечены на середину 2015-го года.
ACTIV представляет из себя дизайн, что называется, с чистого листа, с целью максимально эффективно воплотить концепцию необитаемости судна, отступая от традиционных требований к военным кораблям, таким как запас плавучести, динамическая стабильность и ориентация. В дополнение к автономности и надежности, основной целью программы является достижение "пропульсивного превосходства" и демонстрация "непропорциональной" скорости, продолжительности плавания, маневренности и мореходности, с целью обеспечить возможность нетрадиционной тактики в ответ на поведения цели.
ACTIV не будет обнаруживать подводную лодку, но освободит противолодочные силы от необходимости задач слежения за обнаруженной подводной лодкой противника. Оно будет использовать акустические, электронно-оптические, радиолокационные и лидарные датчики для захвата и последующего сопровождения подводной цели во время шторма и в периоды отсутствия связи, при этом отвечая международным нормам мореходства, автономно избегая других надводных судов. Обладая дальностью плавания в 6200 км и автономностью в 80 дней, судно будет находиться под "периодическим удаленным контролем" с берега посредством загоризонтной линии передачи данных.
Однако столь продвинутые проекты Actuv и LDUUV находятся только на стадии разработки, и пройдут годы, пока они будут спущены на воды, не говоря уже о принятии их на вооружение. Тем временем, Европа и Израиль, видимо, далеко ушли вперед в плане создания реальных автономных морских систем.
