Zycraft, tvrtka sa sjedištem u Singapuru, specijalizirana za projektiranje i proizvodnju automatskih površinskih brodova (ANC) za civilnu i vojnu primjenu, nastavlja poboljšavati prototip klase Longrunner klase Budni nadzornik ANC Independent Unmanned Surface Vessel (IUSV) dodavanjem novih mogućnosti.
U ožujku je Zycraft instalirao daljinski upravljanu vatrogasnu mlaznicu i električnu vatrogasnu pumpu zajedno s pomoćnim hardverom i softverom za testiranje koncepata gašenja požara na daljinu. Samostalna oprema za gašenje požara pokazala je svoju sposobnost isporuke vode na maksimalnu udaljenost od 40 metara, iako tvrtka planira nadograditi sustav kako bi povećala domet.
Vatrena platforma bez posade jedan je od nekoliko koncepata koji se istražuju na platformi Longrunner, kaže predsjednik Zycrafta James Sun. Dodao je da su druge specijalizirane mogućnosti u različitim fazama projektiranja ili izgradnje, na primjer: protupodmorničko ratovanje, pomorsko izviđanje i nadzor, protuminsko djelovanje te potraga i spašavanje.
“Manji ANC -i ovise o lansirnom nosaču i odgovarajućim metodama lansiranja i oporavka, a kako se sustavi razvijaju, operativni problemi će se nastaviti, osobito na otvorenom moru. Osim toga, povećanje dometa smanjuje nosivost ANC -a i povećava troškove lansirnog vozila. Uz uključeni koncept IUSV -a, flote također ne moraju graditi veće brodove samo za nošenje manjih ANC -a, već se mogu osloniti na veću nosivost IUSV -a i inherentno dugo vrijeme plovidbe za nošenje potrebne ciljne opreme … ratni brodovi trebaju se usredotočiti na to gdje oni su neprijateljski brodovi i neće biti opterećeni upravljanjem malim ANC -om."
"Nakon što napusti svoju bazu, IUSV može otići u područje operacije, a zatim ostati tamo dulje vrijeme, potrebno je samo rijetko punjenje gorivom kako bi se povećalo trajanje boravka na moru,"
on je dodao.
Građevinarstvo i elektrana
Prema Zycraftu, Vigilant IUSV od početka je osmišljen kao nenaseljena platforma, tako da se konačni proizvod mogao lako optimizirati za različite zadatke, za razliku od usavršavanja tradicionalnih brodova ili brodova. Međutim, može se po želji nastaniti, tandem kormilarnica može primiti do dva operatera, koji sjede na ovjesnim sjedala vojnog standarda koji amortiziraju udarce.
Izgradnja je započela početkom 2010. s vodećim brodom Longrunner porinutim u listopadu 2011. godine. Cijela linija temelji se na lakom trupu duljine 16,5 metara i širine 3,6 metara, s praznom težinom od oko 8500 kg i ukupnom istisninom od 16000 kg, uključujući korisni teret i 7000 kg goriva.
Longrunner tijelo ima visoki omjer istezanja, što smanjuje otpor protoka. Izrađen je od Arovex-ovog vlasničkog kompozita od karbonskih vlakana ojačanih nanocijevima. Prema Zycraftu, trup je 40% jači i 75% lakši od trupa slične veličine izrađenog od tradicionalnog brodskog aluminija ili stakloplastike, što ANC -u omogućuje postizanje velikih brzina bez potrebe za velikim, teškim motorima. Kombinacija lakog trupa i motora male zapremine omogućuje veći korisni teret i gorivo na brodu radi povećanja dometa i mogućnosti krstarenja.
Vigilant IUSV ima najveću brzinu od 40 čvorova i trajanje plovidbe više od 30 dana, prema specifikacijama tvrtke, s dometom krstarenja do 1500 nautičkih milja u standardnoj konfiguraciji pri ekonomskoj brzini od 12 čvorova.
"Vjerujemo da je trajanje plovidbe ključna karakteristika ANC -a, jer vozilo mora promatrati pri malim brzinama dulje vrijeme tijekom raspoređivanja", rekao je Song. "Najveća brzina od 40 čvorova sasvim je primjerena za ANC, budući da se plovilo ove veličine s većim brzinama ne može učinkovito koristiti s visinama valova iznad metra."
ANK je opremljen s dva dizelska motora s turbopunjačem Yanmar 6LY3-ETP zapremine 5, 8 litara i suhe mase 640 kg svaki, koji generiraju ukupnu snagu od 960 KS. Motori su spojeni preko mjenjača ZF Marine ZF 280-1 na krmene pogone Konrad Marine 680 s kotačnim propelerima koji se okreću suprotno, posebno odabrani zbog njihove sposobnosti pružanja optimalne učinkovitosti u rasponu brzina do 40 čvorova.
"Također imamo iskustvo sa sustavom izravnog pogona Arneson ASD10 opremljenim propelerima Rolla s pet lopatica u čamcu sličnog oblika trupa", objasnio je Sun. “Obje konfiguracije pružaju dobru potrošnju goriva, osobito tijekom patrolnih operacija male brzine, koje su jedna od primarnih misija ANC -a.
S takvim pogonskim sustavom imamo potrošnju goriva od oko 10-15 litara na sat pri brzini od 6 čvorova u povoljnim uvjetima, odnosno vrijeme plovidbe značajno se povećava s postojećim volumenom spremnika goriva."
Komplet opreme
Uređaj Vigilant 1USV opremljen je kompletom senzora, koji uključuje sustav automatskog prepoznavanja, krovnu optoelektroničku nadzornu stanicu Current Corporation Night Navigator 3 i radar s jarbolom Simrad za širokopojasni pristup 4G s deklariranim dometom detekcije od 36 nautičkih milja, kao i stabiliziranim svim -okrugle kamere.
Pregledna elektrooptička stanica uključuje nehlađeni termovizor visoke rezolucije s veličinom matrice 640x480 i dvostrukim vidnim poljem od 20 ° i 6, 8 °, kao i 3x optički zum i 12x digitalni kontinuirani zum; noćni pretvarač slike visoke rezolucije s vidnim poljem od 20 ° i kontinuiranim digitalnim povećanjem 12x; dnevna kamera visoke rezolucije s razlučivošću 1080i / 720p i vidnim poljima od 50 ° do 5,4 °, optičkim zumom 10x i digitalnim zumom 12x.
U međuvremenu, 360 ° Surround sustav sastoji se od šest kamera pri slabom osvjetljenju AXIS Communications Q16 od 4 MP sa brzinom snimanja do 120 kadrova u sekundi, umreženim. Kamere su smještene u modul za samočišćenje koji koristi zračne mlaznice za čišćenje leća kako bi se osigurala izvrsna vidljivost u svim vremenskim uvjetima, rekao je Sun.
“Video stabiliziran je softverskim algoritmima tako da izlazna slika ostaje stabilna čak i kad se IUSV pokreće. To olakšava otkrivanje objekata. Koristimo softver za trenutno povećanje slike objekta automatski kako bismo smanjili teret za operatera."
Napajanje na brodu osigurava generator snage 12 kW tvrtke Fischer Panda, dok generator snage 5 kW daje dodatnu energiju za funkcionalne sustave i osigurava kontinuirani rad u slučaju kvara glavnog generatora.
IUSV je opremljen žiroskopskim stabilizatorom modela Seakeeper model 7000A dizajniranim za stabilizaciju brodova ukupne mase od 15 do 25 tona. Prema specifikaciji, model 7000 A dimenzija 910x990x710 mm i mase 455 kg može pružiti prigušni moment do 15000 Nm i kompenzirati kinetički moment do 7000 Nm / s. Za njegovu potpunu promociju potrebno je 45 minuta (iako može doseći način rada približno 20 minuta nakon uključivanja) i snagu od 3000 W, u stabilnom načinu rada, snaga od 1500-2000 W i 8 l / min morske vode je potrebno za hlađenje.
Song je primijetio da se takvi sustavi stabilizacije obično koriste u pomorskim plovilima s posadom kako bi se smanjila amplituda kotrljanja i poboljšala udobnost posade i putnika, iako nude značajne prednosti za nenaseljene platforme. Na primjer, stabilan ANC može pomoći optimizirati izlazne i praćenje performansi optokaplera i radara na višoj razini mora.
"On zapravo uklanja roll, čime se značajno povećavaju mogućnosti radara i optoelektroničkih uređaja na račun dodatne stabilnosti", objasnio je. “Budući da će brod vjerojatno koristiti satelitski sustav za komunikaciju preko horizonta, prigušivač Seakeeper također pomaže povećati pouzdanost veze smanjenjem opterećenja stabilizacijskog podsustava satelitskog komunikacijskog sustava.
Osim toga, bilo koji ANC koji provodi misije kontrole podmornica ili razminiranja mora se nužno kretati sporo i trebati dobru stabilizaciju tijekom spuštanja i vraćanja ciljnog tereta. IUSV sada može raditi u znatno višim morskim uvjetima. Doznali smo da se čak i stacionarni IUSV ponaša relativno mirno pri udaru u stranu vala visine 1,5 metra, jer se jednostavno glatko diže i spušta, što bi bilo nemoguće bez sustava za stabilizaciju."
Zapovijedanje i upravljanje
Longrunnerom se obično upravlja iz namjenskog zapovjednog centra koji se nalazi u Zycraft -ovom pogonu u zapadnom Singapuru. IUSV-om se može upravljati pomoću standardnih širokopojasnih radija ili mobilnih modema, dok satelitski komunikacijski sustav L-pojasa Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500 (FBB500) podržava operacije u svim vremenskim uvjetima.
"S jednom antenom, sve kontrole i skupovi podataka su šifrirani i prolaze između ANC -a i obalne postaje", objasnio je Sun. "Propusnost kanala za prijenos podataka omogućuje prijenos radarske slike, slike s optoelektroničke postaje i svih kamera, informacije o sustavu automatskog prepoznavanja i parametre samog broda bez odlaganja."
"Prilagodljivo prigušivanje propusnosti koristi se za kontrolu komunikacija tako da veza ostaje pouzdana", dodao je. "Sadašnje rješenje za upravljanje vozilima nad horizontom testirano je u produženim ispitivanjima 2013. i 2017., kada je IUSV bio raspoređen 22 dana za kontinuirane operacije bez posade."
Tvrtka je razvila vlasnički softver za upravljanje i upravljanje koji se učitava na ugrađeno računalo IUSV. Koristi ugrađene algoritme za otkrivanje sudara i izbjegavanje kako bi plovilo omogućilo autonomnu navigaciju u lukama i prometnim plovnim putovima.
Za opremanje zapovjednog centra korištena su civilna računala i veliki ekrani. Tri zaslona prikazuju informacije s radara, s optoelektroničke stanice i svestranih kamera te upravljanja ANC-om.
"Na ekranu imamo visokokvalitetnu radarsku sliku koja također prikazuje informacije o praćenju", nastavio je Sun. "Ponosni smo na radarsku sliku jer daje operateru vrlo dobar osjećaj za IUSV okruženje - operater ima gotovo potpuni osjećaj da se nalazi na pravom brodu."
U međuvremenu, podsustavi IUSV međusobno djeluju putem lokalne mreže, a njima upravlja glavno računalo koje razmjenjuje informacije i šalje radijske ili satelitske veze pakete podataka na obalnu postaju. Princip otvorene arhitekture omogućuje Zycraftu da lako integrira i konfigurira nove sposobnosti u plovilo, rekao je Sun.
Računalo domaćin također nudi zasebnu funkciju otkrivanja i izbjegavanja sudara, prima informacije iz automatskog sustava prepoznavanja, lidara, radara i uređaja za snimanje, a zatim ih analizira. Kako bi se poboljšala točnost i pouzdanost, softver za izbjegavanje sudara ažuriran je 2013-2016.
“U dizajnu programa za izbjegavanje sudara najveći je trud uložen u povećanu prilagodljivost platforme vanjskim uvjetima, što vam omogućuje kretanje u područjima s velikim prometom, kao i u otvorenim vodama bez intervencije operatera. Međunarodna pravila za sprječavanje sudara brodova na moru koriste se kao osnova za donošenje odluka, ali najvažnije pravilo je samoodržanje, dodao je. "Minimalna sigurna udaljenost određuje odgovor ANC -a čak i kad ima prioritet prolaska."
Razvoj brodova
Zycraft je dovršio početni razvoj Vigilant IUSV -a u rujnu 2013., nakon čega je Longrunner prešao 2000 nautičkih milja u 24 mjeseca na morskim pokusima u vodama Singapura. Prema Zycraftu, jedinica je sudjelovala u demonstracijama za neimenovanu flotu, a sudjelovala je i u nekoliko operacija koje su trajale više od 48 sati, uključujući i pokus na moru u svibnju 2013. na udaljenosti od 150 nautičkih milja.
Tvrtka je također provela brojne pomorske procjene svojstava trupa u stvarnom svijetu, s naglaskom na duljini plovidbe, dometu i plovidbenosti konstrukcije trupa, koristeći plovila dugog dometa klase Shomari, opcije IUSV-a s posadom koje nudi Zycraft brodarskim tvrtkama u regiji za borbu protiv gusara i materijalno -tehničku opskrbu.
Brodovi Shomari imaju isti oblik trupa kao i Vigilant IUSV, iste ukupne istisnine 16 tona i slično uravnoteženje, što tvrtki omogućuje korištenje brodova posade kao testnih platformi.
Od 2014. godine Shomari LRV-ovi prošli su niz testova izdržljivosti, uključujući sedmodnevnu plovidbu na dometu od 1.100 nautičkih milja. LRV -ovi su također prošli testove stabilnosti na visinama valova do 4 metra, tijekom kojih su pod punim opterećenjem postigli najveću brzinu od 34 čvora.
U proljeće 2017. tvrtka je testirala IUSV u Južnokineskom moru, tijekom kojega je 22 dana neprestano plovila prosječnom brzinom od 6 čvorova s povremenim ubrzanjima, na kraju prevalivši ukupnu udaljenost od 1900 nautičkih milja. Brod je izašao na probe s nešto više od 6.000 litara dizelskog goriva, a u luku se vratio s 2.800 litara.
IUSV -om su upravljala dva operatora na kopnu, koji su nadzirali plovilo 24 sata dnevno, iako je tvrtka osigurala i brod za pratnju za rješavanje svih nastalih problema.
Podrazumijeva se da su nedavni životni testovi pojačali očekivanja Zycrafta o ekonomičnosti potrošnje goriva IUSV -a, pouzdanosti njegove elektronike i mehaničkih sustava. Song je rekao da su ti testovi izdržljivosti dali podatke o performansama senzora i navigacijskih sustava u stvarnim uvjetima.
"Budući da je IUSV imao priliku dugo promatrati pomorski promet i druge događaje tijekom ispitivanja, uspjeli smo prepoznati jasne obrasce plovidbe, pa smo čak bili i svjedoci nekoliko opasnih pristupa komercijalnih plovila", - podijelio je Sun, ali je odbio dati detalje.
"Bilo je nekih izazova, ali uspjeli smo pronaći načine za njihovo prevladavanje i optimizirati mogućnosti IUSV-a u stvarnom vremenu putem ažuriranja softvera."
Buduće mogućnosti
Tvrtka veliku pozornost posvećuje proširenju raspona zadaća plovila korištenjem zatvorenog modularnog odjeljka za nosivost 3x3x2 metra s maksimalnim kapacitetom od 3 tone.
"Ovaj odjeljak posebno je dizajniran za prihvat tereta koji zahtijeva specijaliziranu opremu za rukovanje", rekao je Sung. "Kako bi se podržalo ovo ciljno opterećenje, pomoćna oprema, poput ormara s elektronikom, može se instalirati u predviđeno skladište tereta."
U predloženom jeftinom konceptu obrane protiv podmornica, IUSV će biti opremljen kompletnim aktivnim / pasivnim sonarom kojeg isporučuje jedan od Zycraft-ovih tehnoloških partnera. Brod će raditi kao zamjena za protupodmorničku platformu, dopuštajući borbenim brodovima s posadom izbjegavanje ometanja i obavljanje drugih zadataka.
Zycraft je razvio YZDDS-920 DDS (sonar za otkrivanje ronioca). Kompaktni sonarni sustav, visok 300 mm i promjera 425 mm, može se instalirati na Vigilant IUSV, druga ANC i pomorska plovila ili koristiti kao stacionarni uređaj za zaštitu luka ili obalne infrastrukture.
Prema tvrtki, DDS je dizajniran za otkrivanje ronioca otvorenog kruga na udaljenostima do 600 metara i ronioca opremljenih regenerativnim aparatima za disanje na udaljenostima do 400 metara u svim smjerovima do maksimalne dubine od 50 metara. Sustav uključuje antensku jedinicu tešku 45 kg, procesorsku jedinicu i grafičko korisničko sučelje na prijenosnom računalu. Može istodobno pratiti do 100 objekata i samostalno izdati signal upozorenja kada se otkrije prijetnja.
Tvrtka trenutno traži partnera za integraciju sonarnog sustava u IUSV, s planovima da u bliskoj budućnosti provede još jedno ispitivanje dugog putovanja, s naglaskom na podvodna istraživanja i promatranje. Song je napomenuo da bi rad na integriranju sonara mogao otvoriti put za uvođenje tehnologija borbe protiv podmornica u budućnosti. Zycraft također očekuje povećanu potražnju za operacijama traganja i spašavanja.
Tvrtka je napomenula da bi IUSV uređaj, opremljen odgovarajućim senzorskim sustavima i detektorima za prijenos koordinata u izvanrednim situacijama, mogao biti izvrstan izbor za zemlje s dugim obalama i velikim morskim područjima.
IUSV uređaj, konfiguriran za pretraživanje i spašavanje, tijekom takvih operacija može dugo ostati na moru, dok posebno dizajniran modul omogućuje operateru daljinsko spašavanje preživjelih pomoću robotske ruke i nošenje do sedam nosila s ranjenicima.
Uređaji za nadzor pacijenata mogu se ugraditi u opremu za praćenje psihološkog stanja žrtava i slanje informacija obalnoj službi čak i prije dolaska na obalu.
Za izviđanje i prikupljanje obavještajnih podataka, Zycraft razmatra postavljanje vanbrodskih senzora, poput privezanih bespilotnih letjelica, za dugotrajni vizualni nadzor. Međutim, prilagođeni moduli korisnog tereta mogu se primijeniti kako bi zadovoljili posebne zahtjeve kupaca u civilne i vojne svrhe.
Tvrtka također želi ući na tržište obuke i simulacije, u vezi s čime su započeli razvoj novog projekta M75 Bespilotni ciljni brod. Cilj AHK -a težak 0,9 tona ima ukupnu duljinu 5,8 metara, širinu 1,6 metara i gaz 0,33 metra. Brod je opremljen vanbrodskim motorom Yamaha F115, koji vam omogućuje postizanje brzine od 35 čvorova, spremnik goriva kapaciteta 220 litara omogućuje vam da boravite na moru do 23 sata pri brzini od 12 čvorova ili 5 sati pri stabilnim maksimalnim brzinama.
ANK Vigilant IUSV dio je male, ali sve veće linije svestranih nenaseljenih platformi velikog pomaka u razvoju u azijsko-pacifičkoj regiji.
Među zemljama s ANC platformama duljim od 11 metara, posebno se ističu Kina i Singapur koji razvijaju JARI višenamjenski brod težine 20 tona (China Shipbuilding Industry Corporation) i 22-tonski brod Venus 16 (ST Engineering), optimiziran za protuminsko djelovanje.
Velika površinska plovila bez posade nude floti nekoliko prednosti. Na primjer, veći trupovi imaju veći volumen korisnog tereta i kapacitet goriva, što operaterima daje veću fleksibilnost i radijus kontrole. Veće platforme mogu se izborno upravljati za zadatke koji zahtijevaju bolju svijest o situaciji i složeno donošenje odluka.
Međutim, zbog svoje velike veličine i istisnine, veliki automatski brodovi u pravilu djeluju s obalnih baza, budući da su za većinu brodova, s izuzetkom univerzalnih amfibijskih brodova, koji imaju velike pristanišne pristaništa, previše glomazni i teški za porinuće i podizanje. na brodu.
