Акриловые изделия

На сегодняшний день человек успел исследовать только 5% океанических глубин на Земле. Ученые, конструкторы, разработчики прикладывают максимум усилий для того, чтобы эта цифра постоянно росла. Именно поэтому в мире активно развивается направление создания различных подводных аппаратов, с помощью которых исследование океанических просторов становится простым и доступным процессом.

Все современные подводные аппараты имеют схожий принцип работы. Их назначение - проведение научных исследований и подводных экскурсий, сбор качественного фото- и видеоматериала, измерение различных параметров, составление карт подводного мира. Субмарины оснащены системами навигации, регулировки уровня кислорода и освещения, связи с сушей, эхолокации, видео- и фотосъемки. Компас, спидометр, термостат, датчики давления, глубины, курса, высоты, вращения, наклона, местоположения, влажности, скорости погружения - все это оборудование работает в автоматическом режиме. Чтобы батискаф не сбился с курса, включается планировщик маршрутов.

Одна из самых интересных функций - автофотографирование. Специальные инфракрасные датчики точно определяют местоположение проплывающих подводных обитателей и делают снимки в наилучшем качестве и с правильного ракурса. Также система оснащена оборудованием для создания трехмерных панорамных визуализаций окружения. Созданные панорамы могут использоваться для организации последующих виртуальных путешествий. Батискафы разрабатываются таким образом, чтобы внутри кабины поддерживалось стандартное атмосферное давление. Поэтому никаких особых требований к состоянию здоровья экипажа и пассажиров не предъявляется.

Акриловое остекление кабин подводных аппаратов

Техническая реализация данных проектов стала возможной во многом благодаря акриловому остеклению. Акрил эффективно и безопасно работает там, где другие материалы попросту бессильны. Большинство подводных аппаратов сегодня оснащаются прозрачными сферическими кабинами из акрила. Выбор в пользу сферической формы вполне обоснован по следующим причинам:

Обтекаемые сферические конструкции выдерживают большое давление, легко маневрируют на глубине и гарантируют полную безопасность для экипажа и пассажиров.

Акриловые сферы способны работать под огромным давлением на глубине в несколько километров. Для обеспечения максимальной надежности проводятся специальные расчеты толщины остекления. Этот параметр подбирается с большим запасом прочности.

Прозрачные полусферы придают подводным аппаратам просто невероятный внешний вид. Батискафы и субмарины становятся похожими на корабли пришельцев или аппараты из далекого будущего.

Акриловое стекло обладает высочайшей прозрачностью, которая не снижается при постоянной эксплуатации в воде. Кабина обеспечивает отличный панорамный обзор без искажения форм, размеров и цветов.

Перед наблюдателем открывается реальная картина подводного мира.Точность передаваемого изображения позволяет вести фото- и видеосъемку непосредственно из кабины и получать яркие, красочные снимки.

На поверхности акриловых сфер не появляется зелень и грибок, поскольку акрил устойчив к воздействию любых биологических факторов.

Находясь в прозрачной акриловой «капсуле», человек ощущает эффект полного погружения в подводные красоты. Создается впечатление, будто между наблюдателем и морскими глубинами нет никакого барьера.

Персональный батискаф Manatee

Конструктор Эдуардо Гальвани разработал модель персонального бакискафа Manatee, с помощью которого каждый желающий при минимальной подготовке сможет исследовать океанические глубины. Аппарат оснащен надежными аккумуляторами и мощными двигателями, за счет чего упрощается его маневренность. Управлять этим чудом техники несложно - для этого достаточно освоить функционал главного джойстика и панели со встроенной операционной системой и сенсорным дисплеем. В кабину батискафа подается кислород из расчета 12-часовой работы плюс 100 резервных часов на случай аварии. Максимальная глубина погружения аппарата - более 9 километров. Кабина рассчитана на 4 человека. Максимальная скорость перемещения - 25 километров в час. Внешнее и внутреннее освещение организовано с помощью высокоинтенсивных светодиодов. Для остекления кабины пилота использовано устойчивое к высокому давлению акриловое стекло сферической формы, сквозь которое наблюдатель может рассмотреть подводный мир в деталях.

Подводная лодка Тритон 3300/3

Подводный аппарат Тритон 3300/3 стоимостью в три миллиона долларов рассчитан на погружение на глубину до одного километра. Кабина выполнена в виде огромного пузыря, для изготовления которого использовано акриловое стекло. Сквозь стекло открывается роскошный панорамный вид на подводные красоты. Для освещения глубоководного ландшафта используются светодиодные прожекторы.

Аппарат для подводных исследований C-Researcher 3

Голландская компания U-Boat Worx представила миру новинку - подводный аппарат C-Researcher 3, раотающий на глубине 1,7 км. Батискаф предназначен для проведения научных подводных исследований и рассчитан на 16 часов непрерывной работы. Восьмитонный аппарат оснащен специальными инструментами для видеосъемки, фотосъемки и создания трехмерных и двухмерных карт. С помощью роботизированных манипуляторов можно брать образцы растений, фауны или грунта со дна океана. Кабина аппарата - огромная прозрачная сфера из высокопрочного акрилового стекла, придающая субмарине восхитительный футуристичный вид. Кабина вмещает до 3 человек (пилот и два пассажира). Аппарат оснащен по последнему слову техники. Управление осуществляется при минимальном участии человека. Направление, маршрут, скорость, режим проведения исследований - все эти параметры можно регулировать с помощью сенсорного дисплея и эргономичной приборной панели.

Подводный аппарат C-Explorer 2

Еще один продукт компании U-Boat Worx предназначен для проведения исследований на глубине до 100 метров и проведения сеансов безопасного дайвинга. Подводный аппарат C-Explorer 2 весит 3 тонны, вмещает двух человек - пилота и пассажира. Время автономной работы на глубине - 8 часов. Несмотря на меньшую мощность и небольшие доступные глубины, аппарат выполняет такие же функции, как и вышеописанный C-Researcher 3. Несмотря на то, что основное назначение аппарата заключается в проведении серьезных научных исследований, это не мешает ему служить отличным инструментом для развлекательных экскурсий. Кабина аппарата изготовлена из прозрачной акриловой полусферы, благодаря которой панорамный обзор открывается на все 360 градусов.

Частная субмарина SeaBird

Компания AquaVenture изобрела самую быструю в мире частную субмарину SeaBird. Для этого разработчикам не пришлось устанавливать мегамощный двигатель и оснащать подводную лодку сверхсовременным оборудованием. Более того, в субмарине SeaBird вообще нет двигателя! Как удается подводной лодке разгоняться для высоких скоростей без двигателя? Очень просто. Аппарат прикрепляется толстым тросом к катеру, который плывет по поверхности воды. Скорость перемещения субмарины может достигать 40 километров в час, когда самые новые модификации полноценных аналогов перемещаются со скоростью 20-25 км/ч. Наличие тросового соединения ограничивает маневренность лодки, но при необходимости аппарат может работать под водой на глубине 90 метров в течение трех суток. Две кабины для пилота и пассажиров выполнены из прозрачных акриловых полусфер. Безусловно, такая конструкция вряд ли подойдет для проведения серьезных научных исследований, но как развлекательный экстрим-аттракцион она не имеет равных.

Подводная лодка на солнечных батареях Reef Explorer

Дизайнер Герт-Ян ван Брегель создал концепцию подводной лодки, работающей на солнечных батареях. Данная модель предназначена не для научных исследований, а для развлечения. Лодка будет погружаться в воду не полностью, а лишь частично. Но даже такого погружения вполне достаточно, чтобы приблизиться к прекрасному подводному миру. Для беспрепятственного наблюдения за океаническими красотами корпус аппарата также планируется оснастить прочным акриловым остеклением.

Новейшие подводные аппараты проектируются таким образом, чтобы подводные исследования, экскурсии и путешествия были максимально безопасными и эффективными. Жесткие требования предъявляются к надежности и внешнему виду таких конструкций. Субмарины и батискафы с акриловым остеклением соответствуют всем этим требованиям.

Компания «АкрилШик» занимается изготовлением полусфер и сфер из качественного акрилового стекла. Мы производим конструкции различных размеров, в том числе экстремально большие. Мы гарантируем качество поверхности, надежность и прочность изготовленной продукции. Для получения более детальной информации о продукции и услугах компании свяжитесь с нашим менеджером.

Реализованые работы

Изготовление акрилового плантографа

Изготовление плантографа для сети аптек «Себа»

Выставочный образец из акрила

Выставочный образец из акрила для Международной выставки AQUA SALON

– это специальные технические средства, предназначенные для проведения подводных научных исследований, поисковых операций, всевозможных ремонтных и спасательных работ.

К глубоководным подводным аппаратам относятся аппараты с глубиной погружения свыше 600 м.

По функциональному назначению глубоководные подводные аппараты могут быть разделены на океанографические для научно-исследовательских наблюдений и аппараты для поисково-спасательных и монтажно-демонтажных работ .

В зависимости от предназначения они оборудуются системами поиска и наведения на объект, различного рода захватами и инструментами для выполнения работ.

Глубоководные подводные аппараты бывают обитаемые и необитаемые

Обитаемые глубоководные подводные аппараты управляются экипажем (2-6 чел.), находящимся в прочном герметическом корпусе, имеют системы жизнеобеспечения, средства связи и навигации, органы управления манипуляторами, средства энергоснабжения (аккумуляторы) и средства аварийного спасения. Форма прочного корпуса глубоководного подводного аппарата в зависимости от глубины погружения и предназначения бывает цилиндрической (гидростаты) с подкреплением наружной обшивки шпангоутами, сферической или полусферической (батисферы). В качестве материала корпуса используются сталь, алюминий, титан, а также армированный стеклопластик. Прочный корпус глубоководного подводного аппарата имеет входной люк, иллюминаторы, а у спасательных аппаратов в нижней части корпуса есть стыковочный узел и шлюзовая камера. С ростом глубины использования глубоководного подводного аппарата меняются конструкция и форма прочного корпуса, растет его масса. До глубины 2000 м оболочка корпуса подкреплена шпангоутами. Глубоководные подводные аппараты для больших глубин имеют толстостенный прочный корпус, выполненный из легированной стали методом ковки. Так, толщина стенок батискафа «Триест», на котором 23 января 1960 года была достигнута рекордная глубина 10919 м, составляет 105 мм. Для придания положительной плавучести прочному корпусу глубоководного подводного аппарата, предназначенному для погружения на глубину свыше 6000 м, необходимо наличие дополнительного объема, заполненного легковесным заполнителем (чаще всего бензин с плотностью 0,7-3).

Автономность обитаемых глубоководных подводных аппаратов от 8-12 ч до 2-4 недель, скорость 6-12 км/ч, на некоторых имеется всплывающая рубка для аварийного спасения экипажа. Прочный корпус глубоководного подводного аппарата снаружи закрыт проницаемым легким корпусом, служащим для придания аппарату гидродинамических характеристик, размещения движительно-рулевого комплекса, исполнительных устройств манипуляторов, светильников, телевизионной и научной аппаратуры. Между прочным и легким корпусами находятся балластные цистерны и сбрасываемый в аварийных ситуациях балласт.

Необитаемые глубоководные подводные аппараты - привязные, буксируемые – управляются по кабель-тросу с пульта, расположенного на судне-носителе. Они двигаются в толще воды либо перемещаются по дну. Оборудованы телевизионной аппаратурой, светильниками, имеют стабилизацию глубины, манипуляторы, их навигационная система связана с навигационной системой судна-носителя, передача электроэнергии – по кабель-тросу (погружение до 100 м). Самоходные аппараты снабжены движительно-рулевыми комплексами, управляющимися по заданной программе. Необитаемые глубоководные подводные аппараты используются в основном при поиске и обследовании затонувших объектов и для подводного бурения. Развитие глубоководных подводных аппаратов идет по пути создания специализированных необитаемых аппаратов.

Вооруженные силы (ВС) государств мира все больше интегрируют беспилотные системы различного назначения в свои арсеналы. Для военно-морских сил рассматриваются три категории такого оборудования: необитаемые подводные аппараты, далее НПА (Unmanned Underwater Vehicles, UUV ); необитаемые надводные аппараты, или суда (Unmanned Surface Vessels — USV ) и беспилотные летательные аппараты (Unmanned Aerial Vehicles, UAV ).

В отношении перечисленных беспилотных систем наблюдаются различные тенденции:

• Развитие в сторону большей автономии: первые беспилотные системы обычно были дистанционно управляемыми (Remotely Operated Vehicle, ROV ). За ними последовали системы, способные самостоятельно выполнять детально запрограммированную задачу, такую как проход по конкретному маршруту мониторинга. В будущем армии мира стремятся получить полностью автономные системы, способные самостоятельно выполнять целевые задания и в ходе их выполнения ориентироваться на непредвиденные события.
• Тренд в направлении координирования миссий между несколькими беспилотными системами равного или иного вида, а также скоординированное использование пилотируемых и беспилотных систем (Manned-Unmann Teaming ).
• Тенденция увеличения продолжительности выполнения операций: более эффективные двигатели и аккумуляторные системы увеличивают дальность и длительность работы.
• Конструирование более крупных систем с большей и универсальной полезной нагрузкой, дальностью и продолжительностью работы.
• Разработка модульной полезной нагрузки для выполнения различных задач необитаемыми подводными аппаратами (НПА) одного типа.

Увеличение производительности беспилотных систем зависит от достижений в различных технологических областях. Наиболее важными, прежде всего, являются: приводные и энергетические системы, навигационное оборудование, датчики различного назначения, системы связи и искусственного интеллекта. На этих направлениях сосредоточены основные усилия исследователей.

Необитаемые подводные аппараты от ATLAS Elektronik

«Типичную» картину последних достижений в секторе необитаемых подводных аппаратов передают прикладные системы производства компании «ATLAS Elektronik GmbH» (г. Бремен, Германия): «Морская лиса» (SeaFox ), «Морской кот» (SeaCat ) и «Морская выдра» (SeaOtter ).

Эмблема компании ATLAS Elektronik

Модель «SeaFox»

Дистанционно-управляемый НПА «SeaFox» состоит на вооружении ВМС Германии и десяти других стран. Дрон поставляется в трех конфигурациях.

Вариант «С», оснащенный взрывным комплектом, используется для уничтожения мин (при этом сам аппарат также уничтожается). Вариант «I» используется для поиска и идентификации мин, а также подводного мониторинга кораблей и портовых сооружений. После установки комплекта «Кобра» (Cobra ), вариант «I» может применяться для уничтожения мин и других взрывных устройств. При этом, комплект подрыва «Кобра» устанавливается на мину и дистанционно подрывается после отхода НПА. Вариант «Т» разработан для учебных целей, но может использоваться и для подводного мониторинга.

Необитаемые подводные аппараты «SeaFox» состоят на вооружении кораблей, катеров и вертолетов. Дистанционное управление НПА осуществляется по оптоволоконному кабелю. Аппарат имеет длину 1,31 м, вес 43 кг. Эксплуатационная глубина погружения дрона достигает 300 м. Максимальная дальность до судна управления – 22 км. Продолжительность применения – около 100 минут.

НПА «SeaCat»

Модель «SeaCat» имеет большую производительность. Она в два раза длиннее и в три раза тяжелее «SeaFox». Продолжительность ее работы до 20 часов. Аппарат способен погружаться на глубину до 600 м. «SeaCat» является гибридной системой. НПА может управляться дистанционно или действовать автономно.

Носовая часть аппарата сконструирована для использования различных модулей полезной нагрузки. В том числе: видео камеры, гидролокатора, магнитометра, а также модуля химического анализа воды или акустического датчика, проникающего через морское дно. НПА оснащен гидролокатором для сканирования по сторонам (Side Scan Sonar ) и может дополнительно тянуть сонар на буксире. Благодаря такой модульности, «SeaCat» применяется для обследования морского дна, тактической гидрографии, а также разведки и мониторинг более крупных районов.

Аппаратура GPS и инерциальная навигационная система обеспечивают автономное применение НПА. Однако, при таком варианте использования собранные аппаратом данные могут быть получены только после его возвращения на корабль.

Возможности коммуникации между кораблем-носителем и НПА пока остаются ограниченными. Обмен данными через WiFi осуществляется в обоих направлениях. При этом, удаление от корабля управления не должно превышать 400м. Акустическая связь под водой, в зависимости от условий окружающей среды, имеет максимальную дальность до двух километров. При эксплуатации на такой дистанции необитаемые подводные аппараты этого типа пригодны для полностью независимой работы.

«Морская выдра» — универсальное решение

Самый новый и самый большой НПА от компании «ATLAS Elektronik» – универсальный аппарат «SeaOtter Mk II». Это автономный НПА, выполняющий задачи разведки и наблюдения (включая разведку подводных лодок), обнаружения подводных угроз, сбора гидрографических данных и уничтожения мин. Кроме того, возможна скрытная поддержка сил специального назначения и проведение спасательных операций.

«Морская выдра» имеет длину 3,65 м и водоизмещение 1200 кг. Продолжительность работы аппарата достигает 24 часов, а общий вес полезной нагрузки – 160 кг.

В сравнении с » SeaCat» оборудование НПА включает гидролокатор высокого разрешения с синтетической апертурой (SAS — Synthetic Aperture Sonar ). Сонар обеспечивает обнаружение и идентификацию движущихся и неподвижных объектов. Антенна НПА позволяет осуществлять навигацию по GPS и устанавливать радио- и WiFi-связь с кораблем-носителем вблизи от поверхности воды. В дополнение к GPS, дрон использует автономную инерционную навигацию и электромагнитную систему доплеровского контроля скорости. В автономном режиме работы питание электропривода производится литиевыми полимерными батареями. Для их зарядки требуется четыре часа, но возможна замена для экономии времени.

Необитаемые подводные аппараты производства «ATLAS Elektronik» по своим возможностям являются типичными для НПА, используемых в настоящее время. Эти беспилотные подводные системы предназначены для выполнения основных задач: разведка и уничтожение мин; сбор данных о морском дне, состоянии воды и течениях; скрытая разведка и наблюдение (например, до высадки морского десанта или поддержки специальных сил); обеспечение безопасности своих портов и судов.

Необитаемые подводные аппараты в новых областях

В настоящее время внедряются или изучаются новые сферы применения для НПА. Во-первых, уничтожение подводных лодок (ПЛ), или противолодочная война (ASW — Anti-Submarine Warfare ).

Центр морских исследований и экспериментов НАТО (Centre for Maritime Research and Experimentation, CMRE ) с 2011 г. целенаправленно разрабатывает соответствующую концепцию и технологии. Уже в настоящее время, используемый центром действующий автономный НПА «OEX Explorer » способен захватывать и отслеживать движущиеся объекты. Положение НПА и цели через акустические подводные сигналы передаются в центр управления. CMRE тестировал свой НПА (и другие беспилотные системы) в рамках ежегодных противолодочных учений «Dynamic Mongoose «.

Одним из направлений исследований остается разработка надежных каналов связи. Она должна гарантировать скоординированное использование на больших расстояниях нескольких автономных беспилотных систем, а также группу обитаемых и необитаемых аппаратов. Важным промежуточным шагом считается согласование стандарта НАТО для цифровой подводной связи (JANUS — STANAG 4748 ). Стандарт призван гарантировать совместимость различных национальных подходов. Кроме того, в настоящее время остается проблема разработки алгоритмов, обеспечивающих надежную классификацию обнаруженных целей.

Рассматривается возможность для обитаемых ПЛ в будущем нести на своем борту необитаемые подводные аппараты и с их помощью выслеживать подводные лодки противника.

Sp-force-hide { display: none;}.sp-form { display: block; background: rgba(235, 233, 217, 1); padding: 5px; width: 630px; max-width: 100%; border-radius: 0px; -moz-border-radius: 0px; -webkit-border-radius: 0px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background-repeat: no-repeat; background-position: center; background-size: auto;}.sp-form input { display: inline-block; opacity: 1; visibility: visible;}.sp-form .sp-form-fields-wrapper { margin: 0 auto; width: 620px;}.sp-form .sp-form-control { background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font-size: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; height: 35px; width: 100%;}.sp-form .sp-field label { color: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;}.sp-form .sp-button { border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; background-color: #0089bf; color: #ffffff; width: auto; font-weight: 700; font-style: normal; font-family: Arial, sans-serif; box-shadow: none; -moz-box-shadow: none; -webkit-box-shadow: none; background: linear-gradient(to top, #005d82 , #00b5fc);}.sp-form .sp-button-container { text-align: left;}

Как правило, обитаемые ПЛ используют пассивную гидроакустическую станцию (ГАС). Активные же ГАС имеют гораздо большую дальность действия, но позволяют определять местоположение передатчик, чем обнаруживают ПЛ. Оснащенные активным гидролокатором НПА смогут перемещаться на достаточном расстоянии от своего пилотируемого корабля-носителя. Такая тактика значительно увеличит возможности по обнаружению ПЛ противника. Помимо этого, НПА могли бы отвлекать на себя подводные лодки противника и способствовать их поражению кораблем-носителем «из засады».

Агентство перспективных оборонных исследований США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA ) в июле 2017 г. подписало контракт с компанией «BAE Systems» на разработку для НПА соответствующей компактной активной ГАС большой дальности.

Больше и тяжелее

Ведение противолодочной войны средствами НПА в прибрежных водах или в открытом море требует значительного увеличения дальности и продолжительности их работы. По этой причине США с 2015 г. ведут разработку беспилотных систем с большим водоизмещением (Large Displacement UUV, LDUUV ). Необитаемые подводные аппараты этого типа должны иметь возможность нести дополнительные аккумуляторы и быть более устойчивыми. Подобные модели получили обозначение НПА класса III. Сообщается, что они имеют модульную конструкцию и диаметр около 48 дюймов (122 сантиметра).

Проект «Змеиная голова»

В апреле 2017 г. ВМС США объявили о планах уже в 2019 г. начать тестирование прототипа тяжелого НПА «Snakehead» («Змеиная голова»). Разработка программного обеспечения, систем управления и связи намечалось проводить параллельно с развитием транспортного средства. Руководство обеими направлениями работ осуществляют ВМС.

НПА такого масштаба уже используются для гражданских целей. В частности, в 2003 г. управляемый дрон «Echo Ranger» от компании «Боинг» достиг глубины погружения 3000 м и находился там 28 часов.

Согласно замыслу, «Змеиная голова» сможет управляться с боевого корабля прибрежной морской зоны (тип LCS), ПЛ типов «Вирджиния» (SSN ) и «Огайо» (SSGN ). Другой вариант применения – самостоятельных выход НПА из порта.

Предполагаемый спектр возможностей должен постепенно расширяться. Наряду с общей разведкой и наблюдением он будет включать борьбу с ПЛ и другими подводными целями, наступательные и оборонительные действия по разминированию, а также ведение РЭБ. Выводы из тестирования «Snakehead» послужат разработке будущих классов НПА.

Необитаемые подводные аппараты класса «Касатка»

В категории «сверх большой НПА» (Extra Large UUV, XLUUV ) ВМС США хотят запустить производство беспилотников еще больших размеров. Аппарат получил обозначение «Касатка» (Orca ). Согласно замыслу, НПА сможет стартовать от пирса и выполнять месячное автономное патрулирование. Предполагаемая дальность действия – около 2000 морских миль.

Ряд задач в значительной степени соответствует оперативному спектру более легкой категории LDUUV. Дополнительно рассматриваются: поддержка сил специальных операций и наступательные действия против наземных целей. Потенциальная полезная нагрузка включает в себя мины, торпеды, а также ракеты для поражения морских и наземных целей.

Задачи по разработке XLUUV намечалось распределить в 2017 г. в этом отношении хорошие перспективы для контракта имел «Боинг», который по собственной инициативе представил соответствующий прототип уже в 2016г. Необитаемая подводная лодка под названием «Echo Voyager» имеет длину 16 м и водоизмещение 50 т. Аппарат достигает глубины 3400 м и может оставаться в море в течение шести месяцев, покрывая 7 500 морских миль. Однако, НПА «Echo Voyager» требует всплытия каждые три дня для загрузки батарей.

Параллельно с программой XLUUV, под руководством DARPA, реализуется проект «Гидра» (Hydra). В рамках проекта ведется разработка большого НПА, который действовал бы, как корабль-матка для НПА и беспилотных летательных аппаратов меньшего размера. «Гидра» должна скрытно проникать в водоем, который запрещен для прохода обитаемых кораблей и запускать там разведывательные беспилотники. Сообщается, что компании «Боинг» и «Huntington Ingalls» должны представить совместные прототипы к 2019 г.

Проекты НПА за пределами НАТО

Разработка высокопроизводительной технологии НПА не является привилегией стран НАТО. Япония с 2014 г. развивает новую технологию привода для больших НПА. Ее топливные элементы должны увеличить дальность действия и продолжительность работы перспективных систем ВМС США.

ВМС Индии в настоящее время также используют разработанный в стране автономный подводный аппарат AUV-150. Он имеет длину 4,8 м и достигает глубины 150 м. В прибрежных водах НПА используется для разведки и наблюдения, а также для поиска мин.

Студенты индийского технологического института в г. Мумбаи в свободное время с 2011 г. разрабатывают названный в честь морского бога Матсья (Matsya) НПА с передовыми характеристиками по производительности. Если AUV-150 строго придерживается запрограммированных задач, то «Матсья» получит более высокую степень автономии.

Круг задач в интересах ВМС Индии планируется расширить. Как ожидается, НПА «Матсья», наряду с ведением визуальной и акустической разведки, сможет устанавливать и извлекать объекты с помощью манипулятора, а также поражать торпедами ПЛ противника. Однако, на конец 2017 г. студенты проверяли свои концепции и системы на опытном НПА длиной всего один метр. Тестирование реалистичного прототипа ожидается на рубеже 2021 г.

Сотрудники университета Тяньцзиня (Китай) в 2014 г. испытывали подводный планер «Хайян» (Haiyan). Автономный НПА мог работать в течение 30 дней, покрывая около 2600 морских миль. Официально «Хайян» разрабатывается для гражданских исследовательских целей. Вместе с тем, он пригоден для сбора гидрографических данных до глубины 1090 м в интересах ВМС. Государственные китайские СМИ также сообщили о возможной модернизации НПА «Хайян» для поиска мин и подводных лодок.

Российское ЦКБ «Рубин» в 2015 г. представило новый НПА «Клавесин-2Р». Объявленная глубина погружения составляет 6000 м. НПА может уходить от корабля-носителя на расстояние до 50 км. Отмечается, что ЦКБ «Рубин», который проектирует в основном обитаемые военные ПЛ, работает над дроном «Витязь» с глубиной погружения 11 тыс. м.

Уже в 2015г. поступали сообщения о русском НПА с ядерной двигательной установкой и ядерным вооружением. Обозначенный спецслужбами США, как «Каньон» (Kanyon), дрон должен доставляться в открытое море пилотируемыми подводными лодками. Далее он способен развивать скорость 56 узлов и имеет дальность действия около 6 200 морских миль. Вероятной целью этого НПА, по оценкам западных экспертов, могло быть уничтожение военно-морских портов США в преддверии войны. Однако, по тем же оценкам, сообщение несет в себе признаки российской кампании дезинформации.

По материалам журнала «MarineForum»

В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н. э.) рассказывается о неком подводном костюме, применяемом его современниками для погружения на дно реки. По словам древнегреческого философа Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), при завоевании финикийского города Тира (332 г. до н. э.) войско Александра Македонского использовало водолазный колокол. Древнегреческий писатель Плутарх в одном из своих сочинений, датированном 35 г. до н. э., упоминает о левантийских водолазах, а Дионисий Кассий описал примитивное подводное снаряжение, которое применил при нападении на римскую галерную эскадру императора Септимия Севера (III в. н. э.) отряд византийских подводников.

Позднее, в 1538 г., в испанском городе Толедо также производились опыты с водолазным колоколом. В истории известно много примеров использования для дыхания под водой тростниковых трубок, а также полых стеблей камыша.

Однако эти разнообразные приспособления не смогли помочь человечеству проникнуть в морские глубины. Только с развитием промышленности и науки, с появлением новых технологий добычи и обработки металлов появилась возможность создания подводного судна, способного покорить глубины океана.

Первые иностранные подводные суда появились в XVII в. Голландский врач Корнелий Ван-Дребель, придворный английского короля, в 1620 г. погружался в воду в деревянных бочках, обтянутых промасленной кожей. Наиболее крупная из них была рассчитана на 20 человек и предназначалась для увеселительных прогулок придворных. После смерти изобретателя в 1634 г. никаких записей о его опытах не осталось.

В 1718 г. плотник из подмосковного села Покровское Ефим Никонов подал на имя Петра I челобитную, в которой уверял, что сможет построить «потаенное судно». Царь поверил талантливому самоучке, вызвал его в Петербург и внимательно выслушал. Уже в 1721 г. на галерном дворе в присутствии Петра I конструкция плотника была испытана.

Она погружалась в воду при помощи кожаных мешков, которые заполнялись водой. Передвигалось судно за счет четырех пар весел. Однако, непонятно каким образом оно всплывало, так как на борту отсутствовал насос или какая-либо конструкция с аналогичными функциями.

В годы войны за независимость американского народа против англичан (1775-1783 гг.) проходило испытание подлодки «Черепаха», изобретенной американским механиком Давидом Бушнелем.

Форма подводного аппарата напоминала грецкий орех и состояла из двух медных половинок. Она была рассчитана на одного человека и перемещалась с помощью гребного винта, приводимого в движение вращением ручного привода. Судно погружалось за счет второго гребного винта при заполнении балластной цистерны водой. На его борту находилась пороховая мина с часовым механизмом, предназначенная для присоединения ко дну корабжя противника. С этой целью в верхней части корпуса лодки, возле второго гребного винта, располагалось специальное квадратное гнездо, в которое вставлялся бурав, вращающийся из внутренней части, и к нему подвязывалась прочной тонкой веревкой (штертом) пороховая мина. Во время атаки вражеского судна бур прикреплялся к деревянной обшивке днища корабля и оставался на ней вместе с миной, взрывавшейся после удаления лодки.

Несмотря на то, что «Черепаха» имела неплохое вооружение, при использовании она не оправдала себя. Первый раз субмарина выступила против 64-пушечного британского корабля «Орел», днище которого оказалось обшитым медью, поэтому бурав не удалось ввернуть. Объектом второй атаки стал английский фрегат «Цербер». На этот раз подводная лодка не успела даже добраться до него, так как была обстреляна неприятелем и потоплена.

В 1834 г. в Петербурге на Александровском литейном заводе построили подводную лодку, вооруженную шестью пусковыми ракетными установками.

Руководил проектом военный инженер А. А. Шильдер. В подводном положении конструкция перемещалась за счет специальных гребков, сделанных в виде утиных лапок. Они располагались вне корпуса конструкции попарно на каждом борту. В действие их приводили матросы-гребцы. В надводном положении лодка ходила под парусом на складной мачте. Подводный корабль Шильдера имел продолговатый яйцеобразный корпус, слегка сплющенный с боков. Его длина составляла 6 м, ширина - 1,5 м, высота - 2 м. При водоизмещении равном почти 16 т, лодка перемещалась со скоростью не более 1,5 км/ч. Необходимо отметить, что изобретатель создал свое детище из железа тогда, когда за границей применение данного материала в судостроении еще не практиковалось.

На подводной лодке Шильдера впервые в мире установили оптическая труба для наблюдения за поверхностью моря. Она была устроена по принципу горизонтоскопа М. В. Ломоносова. В то время за рубежом подводные корабли не имели подобного приспособления.

Иностранные изобретатели крепили на своих конструкциях специальные рубки со смотровыми иллюминаторами. Но свет, как известно, плохо проникает через толщу воды. Вследствие этого экипаж лодки, находясь даже на незначительной глубине, был не способен разглядеть что-либо на поверхности моря. Для ориентировки им приходилось всплывать на такую глубину, чтобы рубка с иллюминаторами находилась выше уровня воды. В результате подлодка демаскировала себя и лишалась своего основного преимущества - скрытности. Шильдер был первым, кто практически использовал на подводном корабле оптическую трубу - прародительницу современных перископов, без которых в наши дни не обходится ни одна субмарина.

Конструкцию Шильдера спустили на воду в начале июля 1834 г. Испытания проводились на Неве по обширной программе. Она состояла из маневрирования в надводном и подводном положениях, действий против кораблей условного противника и обстрела их ракетами. Вскоре субмарину отвели в Кронштадт и продолжали проводить эксперименты уже в Финском заливе. Благодаря этому изобретатель накопил опыт, позволивший ему разработать проект более совершенной подводной лодки.

Военное министерство, выделяя Шильдеру средства на построение еще одного подводного корабля, поставило перед ним ряд условий, по которым новая конструкция должна обладать достаточной мореходностью и автономностью, т. е. способностью максимум на трое суток уходить из базы в море, и быть удобной для транспортировки по суше конной тягой, состоящей из шести лошадей. Выполнение последнего требования являлось необходимым для того, чтобы в будущем у командования появилась возможность осуществлять секретные переброски подводных кораблей из одного пункта побережья в другой.

Вторая лодка была построена в 1835 г. Она долгое время испытывалась как на Неве, так и на Кронштадтском рейде. В течение трех лет изобретатель неустанно совершенствовал свою конструкцию. В 1841 г. вследствие плохой погоды подводный корабль Шильдера не выполнил поставленной задачи. В результате ему отказали в финансировании дальнейших опытов, и труды Александра Андреевича были преданы забвению. Однако через семнадцать лет немец Бауэр построил на деньги российского правительства подводное судно «Морской черт», которое представляло собой точную копию субмарины Шильдера.

В 1866 г. по проекту русского изобретателя И. Ф. Александровского сконструировали подводная лодка, на которой установили двигатель, работающий на сжатом воздухе.

Он обеспечивал скорость хода не более полутора узлов и дальность плавания всего на три мили. Это был первый подводный корабль, который вошел в состав русского военно-морского флота. Он представлял собой оригинальное плавучее сооружение длиной около 30 м и шириной около 4 м. Полное водоизмещение лодки составляло 65 т.

Обшивку корпуса изготовили из листовой стали толщиной 12 мм. Она крепилась заклепками к семнадцати шпангоутам, которые являлись металлическим каркасом подводного корабля. Носовая часть конструкции Александровского, где располагался командный пункт и устанавливался магнитный компас, была обшита медью. Это предохраняло навигационный прибор от влияния больших масс железа и обеспечивало точность его показаний.

В кормовой части подводной лодки изобретатель расположил один над другим два гребных винта. Они приводились во вращение двумя трехцилиндровыми семидесятивальными пневматическими двигателями, которые работали на сжатом воздухе. Внутри конструкции Александровский установил три цистерны для приема водяного балласта при погружении. Их общая вместимость составляла около 10 т воды. Кроме того, в кормовой и носовой частях подводного корабля находились по одной небольшой цистерне. С их помощью регулировался дифферент лодки в подводном положении. Цистерны заполнялись водой через приемные клапаны (кингстоны), которые открывались и закрывались внутри конструкции.

Всплытие подводного корабля на поверхность происходило с помощью сжатого воздуха. С этой целью к балластным цистернам был подведен от баллонов со сжатым воздухом специальный воздухопровод. По нему в случае возникновения необходимости всплытия пускали под большим давлением воздух, который поступал в цистерны и выталкивал из них воду. Данное открытие Александровского до сих пор применяется на субмаринах всех флотов мира.

Испытания подводного корабля провели 19 июля 1866 г. в Кронштадте. Они прошли весьма успешно, но сам изобретатель остался недоволен ходом экспериментов. Он решил внести в кон струкцию лодки ряд усовершенствований, прежде чем продемонстрировать свое творение приемной комиссии. Новые испытания подводного корабля прошли лишь через год. Результаты превзошли все ожидания конструктора.

Вскоре на подлодку назначили военную команду из двадцати трех человек. В 1869 г. субмарина была переведена для проведения дальнейших испытаний в Транзунд, где она успешно выполнила задачу по преодолению дистанции равной 0,5 мили на глубине 5 м.

Спустя некоторое время Морское ведомство предложило специальной комиссии вновь проверить боевые и технические возможности изобретения Александровского. С этой целью был отведен полуторамильный маршрут близ Кронштадта. Пройдя положенную дистанцию, подводный корабль не смог удержаться на заданной глубине. Конструктор считал, что лодка не выполнила поставленной задачи в связи с тем, что район испытаний не являлся глубоководным.В 1871 г. в районе Бьеркэ-зунда поставили новые опыты над субмариной. Геометрически закрытый подводный корабль был спущен без личного состава на двадцатипятиметровую глубину. Через тридцать минут его подняли и тщательный осмотр показал, что корпус отлично выдержал давление и не дал течи.

В этом же году Московское ведомство заявило, что необходимо проверить прочность подводной лодки на глубине 30 м. Опасения Александровского оправдались. Во время испытаний корпус не выдержал давления воды, и корабль затонул. Только через два года конструктору удалось добиться организации работ по поднятию его изобретения на поверхность. Но дальнейшие опыты с подлодкой прекратили.

В 1877 г. по проекту Степана Карловича Джевецкого в России построили первый карликовый подводный корабль.

Талантливый инженер-изобретатель создал проект миниатюрного подводного челна, длина которого составляла 4 м. В конструкции помещался всего один человек, который с помощью ножных педалей приводил во вращение гребной винт, за счет которого лодка передвигалась.

Металлический корпус подводного челна состоял из двух частей. В нижней размещалась камера со сжатым воздухом, необходимым для вытеснения воды из балластной цистерны при всплытии лодки на поверхность. В верхней части находились разнообразные механизмы и специальное сиденье командира подводного корабля. Человек располагался в лодке таким образом, что его голова оказывалась под прозрачным колпаком из толстого стекла, выступающим над судном. Если челн плыл в надводном или полупогруженном положении, командир мог наблюдать за морем и береговыми ориентирами.

Подводный корабль Джевецкого был вооружен миной с особыми резиновыми присосками и запалом, который воспламенялся за счет тока от гальванической батареи. Для того чтобы командир субмарины мог прикрепить взрывное устройство к днищу вражеского судна, изобретатель предусмотрел в корпусе подлодки два круглых отверстия, из которых наружу выступали длинные гибкие резиновые рукавицы. После установки мины подводный челн отходил на безопасное расстояние, постепенно сматывая с катушки провод, соединяющий взрывное устройства с гальванической батареей. Командир субмарины мог произвести подрыв корабля противника в любой удобный для себя момент.

В 1879 г. Джевецкий создал подводный аппарат, который отличался от предыдущего не только размерами, но и рядом усовершенствований. Корабль вмещал уже четырех человек, сидящих попарно спиной к спине. Два гребных винта, кормовой и носовой, приводил во вращение с помощью ножных педалей весь экипаж. От ножного привода работали воздушный и водный насосы. Первый служил очистителем воздуха внутри лодки, второй откачивал воду из цистерн. Вместо прозрачного купола на подводном аппарате была установлена оптическая труба.

В качестве вооружения использовалась мина, которая устанавливалась с помощью оригинального приспособления. Оно состояло из двух пустых резиновых пузырей, связанных друг с другом тонким прочным канатиком. К ним мина и подвешивалась. Когда подводная лодка настигала вражеский корабль, в резиновые шары впускался воздух, и они всплывали вместе миной к днищу судна неприятеля. В 1879 г. произвели испытания подводного аппарата Джевецкого. Они прошли настолько успешно, что Военное министерство заказало пятьдесят подводных судов данного типа.

В 1884 г. Джевецкий создал лодку с электродвигателем мощностью 1 л. с.

Источником энергии служила аккумуляторная батарея. Во время испытаний в Петербурге субмарина проплыла против течения Невы со скоростью 4 узла.

В 1906 г. субмарина была заложена на стапелях Металлического завода в Петербурге. Ее длина составляла 36,0 м, ширина - 3,2 м, водоизмещение - 146 т. Лодка перемещалась за счет двух бензиновых моторов мощностью по 130 л. с. Во время испытаний подводный корабль продемонстрировал неплохие результаты. Но использовать его в военных операциях не представлялось возможным. При движении под водой подлодка демаскировала себя, так как оставляла пузырчатый след. Кроме того, внутренние помещения «Почтового» были загромождены различными механизмами и устройствами, что ухудшало бытовые условия личного состава.

Появление аккумуляторных батарей и сравнительно надежных двигателей внутреннего сгорания позволило создать энергетическую установку для подводных лодок. Изобретателям удалось воплотить в жизнь хорошо известную в наши дни схему: аккумуляторная батарея, электродвигатель-генератор, двигатель внутреннего сгорания.

Одновременно с энергетическими установками произошло усовершенствование и вооружения подводных кораблей. В 1865 г. конструктор Александровский создал первую в мире самодвижущуюся мину-торпеду. Позднее Джевецкий изобрел торпедные аппараты, которые устанавливались на корпусе подлодки. Многие годы они являлись основным оружием отечественных кораблей. Однако построить в XIX в. боевую субмарину было нереально, так как уровень развития электротехники и тепловых двигателей находился на низкой ступени развития.

ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ (а. submarine unit; н. Unterwassergerat; ф. appareil sous-marin; и. equipo submarino) — судно или техническое устройство, перемещающееся в толще воды и (или) по дну и используемое для научных исследований, поисковых и аварийно-спасательных операций, а также производственных работ под водой. В частности, подводные аппараты применяются для проведения геологических и геофизических измерений вблизи океанского дна с целью изучения геологического строения дна океана , состава слагающих его пород, поиска и разведки месторождений полезных ископаемых в Мировом океане , а также при эксплуатации месторождений, для осмотра и ремонта буровых платформ и т.п.

Подводные аппараты делятся на 3 основных класса: обитаемые нормобарические, обитаемые гипербарические и необитаемые (телеуправляемые). Подводные аппараты классифицируются также по типу выполняемых работ — на гидрофизические, геологические, поисковые, специализированные рабочие, осмотровые и др.; по характеру перемещений в водной среде — на буксируемые, плавающие, перемещающиеся (в т.ч. шагающие) по грунту; по способу подачи электропитания — на привязные, автономные и комбинированные; по глубине проведения работ — для малых глубин (до 600 м), средних глубин (до 2000 м) и глубоководные (свыше 2000 м).

К нормобарическим обитаемым подводным аппаратам относятся привязные и автономные исследовательские и транспортные средства, в герметическом корпусе которых поддерживаются параметры дыхательной смеси, близкие к нормативным атмосферным. Примером аппаратов этого типа является подводный аппарат "Пайсис", предназначенный для океанологических (в т.ч. геологических) исследований (рис. 1).

Первые геологические исследования с применением подводных аппаратов были проведены в 1962 с борта французского батискафа "Архимед" в жёлобе Пуэрто-Рико (около 9000 м). В последующие годы выполнялись обследования береговых каньонов, коралловых рифов , полей железомарганцевых конкреций и фосфоритов . С 70-х гг. было организовано несколько американских и французских геологических экспедиций по изучению океанических рифтовых зон (в 1973 — Срединно-Атлантического рифта , в 1978-79 — зоны восточно-Тихоокеанского поднятия и Галапагосского рифта).

Первые советские геологические экспедиции с использованием подводного аппарата типа "Пайсис", "Звук", "Манта" были проведены на озере Байкал (1977), в Красноморском рифте (1979-80) и рифте Рейкьянес в