Перспективный многоцелевой безэкипажный катер для корабля прибрежной зоны ВМС С
(по материалам доклада В. Beeson, C.F. Hillenbrand «Development of the Anti-Submarine Warfare Unmanned Surface Vehicle, Engineering Developmental Model to Meet US Navy Needs»)
Американские фирмы General Dynamics Robotic Systems (Westminster, шт. Мэриленд) и USW Weapons and Vehicle Product Area (Newport, шт. Род-Айленд) представили на конференции «UDT Pacific 2006» доклад, посвященный разработке проекта многоцелевого безэкипажного катера «Draco», предназначенного для использования на НК ПЗ LCS ВМС США при выполнении операций ПМО, ПЛО (основное назначение) и борьбы с безэкипажными средствами противника. Предполагается, что каждый НК. LCS будет нести по два катера.
Основные принципы разработки проекта — открытая архитектура, «гибкость» и модульность полезной нагрузки.
ЭУ катера — два четырёхтактных шестицилиндровых ДД 6LY3A-STP фирмы Yanmar America Corp. (США) объёмом по 5,8 л. и мощностью по 440 л. с. при 3300 об/мин (охлаждение морской водой). Двигатели могут работать как на дизельном топливе, так и на авиационном керосине марки JP-5. Имеются два водомёта типа Kamewa FF310 фирмы Rolls-Royce (отд. Kokkola, Финляндия).
В состав ЭЭС входят три сети постоянного тока: 14 В, 28 В, 350 В, а также сеть переменного тока 110 В для специа¬лизированных видов нагрузки.
Распределение электроэнергии по всем сетям ЭЭС, а также защиту от ко¬ротких замыканий и перегрузки осуществляет блок распределения мощности PDU (Power Distribution Unit).
В состав ГА противолодочных систем входят:
• мультистатический внекорабельный источник сигнала, представляющий собой низкочастотную вертикальную излучающую антенну;
• буксируемая антенна;
• опускная ГАС.
На палубе имеются штатные места хранения перечисленных ГА систем, а также интерфейсные разъёмы для их подключения к системам катера. Электрические и гидравлические палубные разъёмы, а также разъёмы системы охлаждения располагаются как в носовой, так и в кормовой частях палубы.
Некоторые забортные интерфейсные разъёмы предназначены для подготовки катера к выпуску и проверки после выполнения задания. На корпусе катера также установлены горловины заправки топливом и подачи морской воды для запуска двигателей во время его нахождения на борту корабля-носителя.
Все разъемы выполнены в соответствии с требованиями ISO.
Используется система водяного охлаждения электронных и электрических систем. Суммарный отвод тепла в течение всего периода выполнения задания составляет 16 000BTU (British Thermal Unit; 16 000 BTU = ок. 4,69 кВт час = 4032 ккал). Резервная система водяного охлаждения обеспечивает в случае аварии двигателей или системы охлаждения отвод как минимум 16 000 BTU от основного электронного оборудования с ухудшением на 50% его эксплуатационных возможностей.
В машинном отделении размещена автоматическая система пожаротушения FM-200, специально разработанная для необитаемых систем. Она включается автоматически от датчиков высокой температуры или дистанционно оператором корабля-носителя. В этом же отделении размещены два водоотливных насоса, в остальных отсеках - по одному. Они включаются либо автоматически от сигнала датчика при проникновении воды в трюм или дистанционно с корабля -носителя.
Электронасосная станция ССГ обеспечивает расход рабочей жидкости ок. 53 л/мин. при давлении ок. 210 кг/см2. Вся жидкость подвергается 100% фильтрации и. в случае необходимости, подогреву или охлаждению.
Корпус безэкипажного катера имеет две принципиальные особенности, запатентованные фирмой Navatek LTD:
• использование анти-слеминговых наделок на носовой оконечности (аналогичные наделки используются на быстроходном океанском опытовом судне HDV-100, принадлежащем НИЦ ONR ВМС США):
• применение по бортам двух «воздушных туннелей», предназначенных для «захватывания» встречного потока воздуха. Они являются своего рода успокоителями качки, уменьшают крен при маневрировании на высоких скоростях, улучшают мореходные качества. Аналогичные туннели используются на экспериментальном корабле «Stiletto» ВМС США.
Оператор корабля-носителя может осуществлять дистанционное управление беээкипажным катером через портативную станцию, построенную на базе ноутбука в герметичном исполнении с высокой степенью защиты от внешних воздействий. Она позволяет осуществлять подготовку и проверку катера перед выпуском с корабля, выпуск и приём на корабль-носитель, а также проверку после выполнения задания и последующее выведение из действия. В случае возникновения аварийной ситуации на борту катера оператор через портативную станцию управления может поддерживать электропитание основных его систем посредством команд по радиоканалу.
Навигационный комплекс катера включает ИНС с шестью гироскопами и СНС GPS. Для связи с катером на больших расстояниях при нормальном выполнении задания используется широкополосный режим, при необходимости экономии электроэнергии или аварийном состоянии систем катера - узкополосный.
Электронные подсистемы управления и контроля С2 (Command and Control) построены с использованием отработанных коммерческих и военных технологий COTS /MOTS (Commercial/Military Off-The-Shelf).
Вся обработка информации в системе С2 выполняется в пределах её отдельных сегментов на оборудовании промышленного стандарта Eurorack. Бортовая информационная сеть с общей шиной данных, построенная на базе сетевого контроллера CAN (Controller Area Network), позволяет управлять работой датчиков и их электропитанием и непрерывно контролировать их текущее состояние.
Отдельная сеть стандарта Ethernet использует высокоскоростные подсистемы для коммуникации и обмена данными с малым временем задержки для обслуживания потоков видео- и радиоинформации.
Компьютеризированная СУ C2CS (С2 Computing System) осуществляет сбор, обработку и хранение видео- и акустической разведывательной информации, а также обработку команд оператора, поступающих по радиоканалу, контроль информационного обмена, осуществляемого системой связи беээкипажного катера, и контроль общего состояния катера.
В состав системы C2CS входят главный компьютер управления движением катера и выполнением задания, компьютеры обработки и видеоинформации.
Компьютер обработки РЛ информации выявляет и отслеживает цели, определяет элементы их движения, выделяет потенциально опасные цели и обеспечивает информацией о РЛ обстановке центральную станцию управления на борту корабля-носителя.
Компьютер обработки видеоинформации управляет работой видеокамер, получает в реальном масштабе времени и объединяет информацию от различных датчиков, архивирует и сохраняет её для последующего анализа, представляет видеоинформацию в систему связи катера для передачи оператору.
Все коммуникации между системой C2CS и подсистемами безэкипажного катера осуществляются через сеть Ethernet и общую коммутационную шину данных посредством сетевого контроллера. Использование единых аппаратных компонентов в различных подсистемах позволяет повысить надёжность, уменьшить массогабаритные характеристики, повысить эффективность технического и сервисного обслуживания, а также снизить стоимость.
Система C2CS также взаимодействует с подсистемой управления выпуском и приёмкой катера, встроенной в портативную станцию управления на корабле-носителе. Выпуск и приём безэкипажного катера может осуществляться либо с помощью лифта с надувным ограждением или «четырёхопорного», либо с помощью рампы.
Разведывательные системы безэкипажного катера располагаются на аркообразной мачте, которая в нерабочем положении укладывается вдоль палубы. Мачта хранится на четырех опорах с электрическими фиксаторами. Конструкция мачты обеспечивает штатное расположение датчиков при ее рабочем (вертикальном) положении, а также компактное и безопасное размещение антенн и установленной на ней легкой мачты в нерабочем положении.
К разведывательным системам относятся: четыре разнонаправленных модулей обработки изображения (4 ед.); антенны связи и СНС GPS; РЛС; турель наклоняемых датчиков панорамного визуального наблюдения с электронной системой изменения масштаба; система акустической связи с целью. Модули обработки изображения и турель датчиков могут использоваться при любой погоде за счёт встроенной системы охлаждения/подогрева. Турель автоматически направляет и фокусирует луч прожектора на интересующей цели, основываясь на измеренной дальности цели и используемом масштабе изображения. В ту же сторону автоматически направляется громкоговоритель. Иерархичная модульная структура программного обеспечения безэкипажного катера обеспечивает работу СУ в реальном масштабе времени, что даёт возможность оператору или соответствующему блоку программного обеспечения в случае необходимости корректировать действия катера. Управление выполняется с использованием протокола JAUS (Joint Architecture for Unmanned Systems), разработанного в 1998 г. в рамках программы обеспечения совместных действий роботизированных систем МО США.
Возможны три режима управления безэкипажным катером:
1. Управление по кабелю (низший уровень управления), осуществляется оператором.
2. Дистанционное управление, осуществляется также оператором через портативную станцию. В ходе управления используются навигационный комплекс и видео-датчики.
3.Управление по контрольным точкам маршрута беээкипажного катера в режиме автономного плавания.
Каждый из режимов поддерживается соответствующей библиотекой программного обеспечения с набором процедур вызова необходимых модулей под управлением соответствующего планировщика и контроллера.
Программное обеспечение разработано на базе языка С+ с использованием стандартных компиляторов. В первую очередь оно было скомпилировано для систем Windows, Linux и vxWorks.
- UDT Pacific 2006, доклад 4А.З, pp.1-6;
- http://www.gdrs.com;
- www.boatswainslocker.com;
- http://proceedings.ndia.org;
- http://www.jauswg.org
"непосредственно взято" - Дайджест ЦНИИ Крылова №56 - очень рекомендую
