27 августа 2008
1684

Миниатюрные подводные аппараты способны выполнить самые сложные задания

Каждый институт, изучающий водные акватории, имеет, как правило, свои разработки и свое направление исследований с использованием подводных аппаратов. Например, Институт океанологии специализируется на применении обитаемых аппаратов с массой порядка 15 тонн - один из них недавно установил российский флаг на дне океана в точке Северного полюса. Чтобы спустить такое техническое средство под воду, нужна специальная платформа с подъемным краном. Но очень часто возникает необходимость в проведении аварийно-спасательных работ на небольших водоемах. Скажем, вертолет потерпел крушение и упал в озеро, или машина, переезжавшая зимой реку, провалилась под лед. Как найти автомобиль или какой-нибудь другой предмет, лежащий на дне?

- Для решения подобных задач, - говорит главный научный сотрудник Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН доктор технических наук Борис Нерсесов, - примерно 10 лет назад у нас возникла идея создать малогабаритный телеуправляемый подводный аппарат. На ее реализацию мы неоднократно получали гранты РФФИ, в том числе предназначенные для поддержки фундаментальных исследований, непосредственно ориентированных на практическое применение. И сейчас институт уже имеет целое семейство малогабаритных телеуправляемых аппаратов "ГНОМ" нового поколения для поисковых работ на различной глубине. Это небольшие технические устройства весом до 10 килограммов. Каждый снабжен четырьмя двигателями, позволяющими аппарату совершать различные маневры под водой и двигаться со скоростью до 10 километров в час. Они также оборудованы видеокамерой, световым прожектором, ультразвуковым эхолокатором и соединены специальным гибким кабелем с бортовым компьютером, на который передается полученная информация. С помощью такого кабеля оператор управляет "ГНОМом". В самых общих чертах поисково-спасательные работы происходят так. Поступает сигнал о чрезвычайном происшествии - скажем, с моста в реку упал груз. Сразу же специалист, умеющий работать с "ГНОМом", выезжает в нужном направлении. С собой у него только два чемодана. В одном - сам аппарат, в другом - пульт управления к нему, в состав которого помимо компьютера и катушки с кабелем входит также блок питания. Прибыв на место аварии на катере или просто на надувной лодке, специалист спускает аппарат под воду и начинает поиск нужного объекта. Благодаря ультразвуковому эхолокатору "ГНОМ" способен "видеть" под водой в радиусе 70 метров. Как только оператор замечает на мониторе подозрительный предмет, он дает команду аппарату приблизиться к нему и внимательно рассмотреть его с близкого расстояния уже с использованием обычной видеокамеры. Именно для таких целей "ГНОМ" оснащен небольшим световым прожектором.

- На какой максимальной глубине он способен работать?

- Сейчас у нас есть несколько действующих моделей, предназначенных для работы на разных глубинах: от 100 до 300 метров. Чем глубже плавает аппарат, тем более высокое давление он должен выдерживать и тем, соответственно, большей массой обладать, что влечет за собой дополнительные трудности при его транспортировке. Обычно глубина небольших водоемов не превышает 100 метров, и даже в Балтийском море, где мы регулярно проводим поисковые работы, она в среднем составляет только 100-200 метров. Правда, дно у него покрыто толстым слоем ила, достигающим толщины 10 и более метров, и обнаружить там что-либо, используя видеокамеру или ультразвуковой эхолокатор, невозможно. Чтобы найти увязнувший в таком грунте металлический предмет, обычно используют магнитометр. Но здесь возникает следующая дилемма. Если прибор, измеряющий напряженность магнитного поля, сделать не слишком чувствительным, то зона его "видимости" будет мала. А если его сделать очень чувствительным, то он будет реагировать и на поле, создаваемое самим плывущим аппаратом, в состав которого, как правило, входят различные металлические детали. Обычно это затруднение обходят так. Магнитометр буксируют на длинном канате, привязанном к кораблю или катеру. Но и это не очень хороший выход из положения, так как теряется способность к маневрированию и оперативность. Ведь приходится каждый раз разворачивать корабль в обратном направлении, как только регистрируется что-либо подозрительное. Мы нашли принципиально новое, оригинальное решение проблемы. Разработали действующую модель "ГНОМа", оснащенную двумя высокоточными магнитометрами, разнесенными на небольшое расстояние друг от друга. Такая конструкция способна измерять не только напряженность, но и градиент поля и в результате определять направление на его источник. Благодаря этому оператор, управляющий "ГНОМом", без особого труда может обнаружить любой металлический предмет, "спрятавшийся" в иле. Несмотря на кажущуюся простоту разработки, больше нигде в мире пока нет подводного аппарата, оборудованного магнитометром. Это наше ноу-хау. Оружие, например автомат, он "видит" за несколько метров, а затонувшее судно способен "разглядеть" с расстояния до полукилометра.

- Борис Ашотович, а что вы обычно ищете под водой?

- У Института океанологии многолетний договор с МЧС. Каждый год летом мы осуществляем плановые поиски экологически опасных объектов в Балтийском море. Это могут быть затонувшие суда, трофейные снаряды с отравляющими веществами, затопленные после войны, и т.п. Было много экспедиций на озеро Байкал по поиску провалившейся под лед техники. Другое интересное применение "ГНОМов" связано с газопроводами и нефтепроводами. Скажем, по дну Балтийского моря проложен трубопровод, малейшее повреждение герметичности которого может привести к экологическому загрязнению акватории или даже к катастрофе. Поэтому периодически нужно проверять его целостность. А как это сделать? Существующие способы проверки, как правило, требуют много времени и вдобавок не эффективны. "ГНОМ", оборудованный магнитометром, способен плыть параллельно трубопроводу, все время находясь вблизи него. В результате он может обнаружить даже незначительные повреждения. Двигаясь со скоростью 10 километров в час и потребляя мощность обычной электрической лампочки, аппарат за неделю произведет мониторинг тысячекилометрового трубопровода.

У нас также создана утяжеленная модель "ГНОМа" повышенной прочности весом около 20 килограммов, способная выдержать огромное давление и предназначенная для работы на больших глубинах. Ее могут использовать водолазы или пилоты глубоководных аппаратов, таких как, например, "Мир". Подплыв к затонувшему кораблю или другому объекту, оператор "выпускает" телеуправляемый прибор. Тот через небольшое отверстие проникает внутрь корабля и "исследует" с помощью видеокамеры различные отсеки и предметы, находящиеся в них, передавая отснятое изображение на пульт управления.

Создание малогабаритных подвод-ных аппаратов - новое, перспективное направление подводных исследований. Можно разрабатывать узкоспециализированные модели, предназначенные для решения различных задач. У нас, например, имеется аппарат "МПА-super", оснащенный своеобразной "клешней", способной легко "перекусить" толстую проволоку и даже стальной канат. С помощью такого прибора можно проводить не только поисковые, но и спасательные работы. К примеру, подводная лодка запуталась в тросах. "МПА-super" без особого труда найдет трос, мешающий лодке всплыть, и перережет его.

Я считаю, что во всех регионах, граничащих с такими крупными акваториями, как Тихий океан, Балтика, Черное море и т.д., нужно создавать небольшие научно-технические центры, оснащенные хотя бы тремя подводными аппаратами узкоспециализированного целевого назначения, необходимыми для проведения комплексных аварийно-спасательных работ под водой на разных глубинах. Тогда нам не придется в трудную минуту обращаться за помощью к другим государствам, а главное - удастся, по крайней мере в некоторых случаях, избежать человеческих жертв.

www.poisknews.ru
2008/08/27
Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован