Американцы показали большого подводного робота Snakehead
ВМС США опубликовали фотографии большого подводного робота Snakehead, которого спустили на воду в феврале. Как пишет The Drive, военные ранее говорили, что Snakehead будет самым крупным необитаемым аппаратом для запуска с подлодок. Сначала он займется разведкой и сбором данных.
Подводные роботы помогают военным решать разные задачи: обезвреживать мины, проверять подводные конструкции, картографировать дно, доставлять грузы и обеспечивать связь подводных лодок с кораблями. Большинство подводных роботов в длину не превышают двух-трех метров.
Но большие подводные роботы военных тоже интересуют. Американские военные решили обзавестись такими аппаратами в 2017 году, полагая, что они будут универсальнее и пригодятся для большего спектра задач. Например, подводные аппараты Orca, которые для ВМС строит Boeing, кроме привычных разведки и расчистки минных полей смогут охотиться за надводными кораблями и подводными лодками.
Про большого подводного робота Snakehead известно совсем немного. ВМС США опубликовали запрос предложений на его проектирование, разработку и строительство в 2020 году. Согласно описанию, это «самый крупный необитаемый подводный аппарат, предназначенный для запуска с подводных лодок». Аппарат предназначается для долгих миссий и работает на отказоустойчивых литий-ионных аккумуляторных батареях.
На Snakehead можно устанавливать разные виды полезной нагрузки — робот отличается модульной и открытой архитектурой. Материалы с брифингов военных 2018 года говорят, что, в том числе, Snakehead может получить системы для борьбы с надводными целями и подводными лодками, а также платформы радиоэлектронного подавления.
Командование морских систем ВМС США 16 февраля опубликовали первые фотографии Snakehead. Робота спустили на воду 2 февраля. Внешне робот соответствует концептуальным изображениям, которые военные публиковали ранее, и напоминает небольшую подводную лодку. Характеристики аппарата по-прежнему не раскрываются.
Какие именно подводные лодки смогут запускать Snakehead, точно неизвестно. Но это должны быть субмарины с док-камерой для выхода боевых пловцов (Dry Deck Shelter или DDS) и системой хранения и доставки полезной нагрузки. В американском флоте DDS можно установить на атомные подлодки типа «Огайо» и по меньшей мере шесть кораблей класса «Вирджиния».
Ранее мы писали про российские атомные подводные роботы «Посейдон». Они должны поступить на вооружение до 2027 года.
Василиса Чернявцева
Его система управления автоматически находит оптимальные точки в воздушных потоках
Инженеры разработали алгоритм управления для беспилотников самолетного типа, который позволяет парить на восходящих воздушных потоках, расходуя в 150 раз меньше энергии, чем при активном полете с работающим двигателем. Алгоритм отслеживает и подстраивается под непрерывно изменяющиеся воздушные потоки, сохраняя высоту. Препринт доступен на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Беспилотники самолетного типа более энергоэффективны, чем мультикоптеры. Благодаря крыльям они способны преодолевать большие дистанции и могут гораздо дольше находиться в воздухе. Причем эти параметры могут быть увеличены за счет парения — планирующего полета, в котором аппарат использует восходящие воздушные потоки для удержания в воздухе без использования тяги двигателей, аналогично тому, как это делают некоторые птицы. Группа инженеров под руководством Гвидо де Круна (Guido de Croon) из Делфтского технического университета разработала систему управления, которая позволяет беспилотникам самолетного типа без какой-либо предварительной информации о поле ветра самостоятельно находить оптимальные точки в восходящих воздушных потоках и использовать их для длительного парения с минимальным расходом энергии. В системе управления вместо обычного ПИД-регулятора используется метод инкрементальной нелинейной динамической инверсии, контролирующий угловое ускорение, подстраивая его под желаемые значения. Система управления может без изменения настроек работать и в режиме парения, и при полете с включенным двигателем во время поиска новых оптимальных точек в воздушных потоках или для компенсации резких порывов ветра. Для поиска оптимальных точек в поле ветра, в которых скорость снижения полностью компенсируется восходящим потоком воздуха, применяется алгоритм имитации отжига. Он случайно выбирает направления в пространстве пытаясь найти такую точку, в которой беспилотник может устойчиво лететь с минимально возможной тягой двигателя. Для тестов инженеры построили 3D-печатный прототип на основе модели радиоуправляемого самолета Eclipson model C. Он имеет размах крыла 1100 миллиметров и массу 716 грамм вместе с аккумуляторной батареей. В качестве полетного контроллера применяется Pixhawk 4. Помимо установленного под крылом и откалиброванного в аэродинамической трубе сенсора скорости, беспилотник имеет GPS-модуль для отслеживания положения во время полетов на открытом воздухе. В помещении применяется оптическая система Optitrack. Испытания проводились в аэродинамической трубе, возле которой установили наклонную рампу, для создания восходящего воздушного потока. Прототип запускали в воздушном потоке сначала на ручном управлении, после чего включали автопилот. Разработчики провели эксперименты двух типов. В первом они постепенно изменяли скорость воздушного потока от 8,5 до 9,8 метров в секунду при фиксированном угле наклона рампы. Во втором эксперименте скорость воздушного потока оставалась неизменной, зато менялся угол установки подиума. В обоих случаях алгоритм системы управления быстро находил в поле ветра точки, в которых мог поддерживать планирующий полет в течение более чем 25 минут, лишь изредка задействуя тягу двигателя в среднем лишь на 0,25 процента от максимальной, хотя при таких значениях воздушного потока для поддержания обычного полета требуется около 38 процентов. При изменении поля ветра из-за изменившегося угла наклона рампы или скорости воздушного потока алгоритм успешно находил и удерживал новое положение равновесия. В будущем инженеры планируют провести испытания на открытом воздухе. https://www.youtube.com/watch?v=b_YLoinHepo Американские инженеры и планетологи предложили использовать планер, способный длительное время держаться в воздухе за счет восходящих потоков и термиков, для изучения каньонов Марса. Предполагается, что такие аппараты с надувными разворачиваемыми крыльями могут стартовать с аэростата или дирижабля и затем планировать в атмосфере Марса от 20 минут до суток.
