(3) Надводные аппараты. Жесткий парус. USV

Морские надводные беспилотники (USV), использующие жёсткое аэродинамическое крыло вместо традиционного мягкого паруса или двигателя внутреннего сгорания, формируют новый класс автономных судов. В отличие от яхтенного вооружения, жёсткий парус представляет собой профилированную конструкцию (часто - асимметричный аэродинамический профиль, аналогичный крылу самолёта), установленную на вертикальной вращающейся мачте. Он работает не как «мешок» для ветра, а как высокоэффективный ветровой двигатель: поток воздуха обтекает профиль, создавая подъёмную силу, которая преобразуется в тягу. Такая конструкция в разы эффективнее мягкого паруса на единицу площади и позволяет аппарату двигаться даже при слабом ветре.

Управление жёстким парусом полностью автоматизировано. Бортовой компьютер на основе данных с датчиков ветра, GPS и инерциальных навигационных систем непрерывно корректирует угол атаки и ориентацию крыла, обеспечивая максимальную скорость при минимальных энергозатратах.

Развитие алгоритмов искусственного интеллекта позволяет таким аппаратам самостоятельно прокладывать маршруты галсами против встречного ветра, огибать штормовые зоны и возвращаться в порт без участия человека.

Главное преимущество таких систем -  радикальная экономия топлива (или полный отказ от него), что позволяет судам находиться в море месяцами без дозаправки и технического обслуживания двигателей. В отличие от традиционных парусников, жёсткое крыло снижает центр тяжести и уменьшает качку, обеспечивая стабильность работы научной аппаратуры, радаров и оптико-электронных станций даже в открытом океане.

Дополнительный бонус - экологическая чистота и низкая акустическая заметность, что критически важно для военных применений.

Сегодня эта технология уже активно используется для глобального мониторинга климата, сбора океанографических данных, оценки рыбных запасов и охраны морских биоресурсов. В коммерческом секторе такие аппараты служат плавучими метеостанциями и ретрансляторами связи.

Крупный мировой оператор - американская Saildrone - эксплуатирует флот из сотен таких USV, а их аппараты класса Voyager и Surveyor уже используются ВМС Дании и других стран для патрулирования и наблюдения.

Интерес к жёсткокрылым беспилотникам проявляют и военные: они рассматриваются как платформы для противолодочной обороны (аппараты с длительной автономностью позволяют создавать непрерывные акустические барьеры), разведки и ретрансляции связи в удалённых районах. Появление таких систем знаменует переход от эпизодических экспедиций к постоянному автономному присутствию в океане - без топлива, без экипажа и без остановок. Но массовое внедрение сдерживается высокой стоимостью сенсоров и спутниковых каналов связи. 

((на фото - Ocius Bluebottle, фото - компании Ocius Technology))

► SeaRobotics в Telegram | на RoboTrends | в Max