Робот-планер проплавал рекордные девять месяцев



Перспективы этого класса машин многообещающи и очень заманчивы (иллюстрация APL/University of Washington).

Американский робот показал лучший результат по продолжительности работысреди всех автономных подводных машин. Он бесперебойно функционировал в Тихомокеане 9 месяцев и 5 дней! За это время машина преодолела почти 5 тысячкилометров, совершив 737 погружений на глубину до 1 километра. Причёмудивительный заплыв не был рекордом ради рекорда.

Аппарат под названием Seaglider разработанспециалистами Вашингтонского университета под руководством профессораокеанографии Чарльза Эриксена (Charles C. Eriksen).

Внешне устройство больше всего напоминает торпеду скрыльями, однако начинка его куда более замысловата. Достаточно сказать, чтоэтот робот не использует винтов, а полагается на иной принцип перемещения.


В длину робот насчитывает 180 сантиметров (фото APL/University of Washington).

Кроме приёмника GPS и комплекта литиево-ионных батарей внутри корпуса уютнорасполагаются компьютерная система контроля, разнообразные датчики, системаспутниковой связи и "плавательный пузырь" из эластичных полимеров. Последний иявляется одним из главных секретов машины.

Вместо отвесного спуска сквозьтолщу воды планер регулирует собственную плавучесть почти так, как это делаютрыбы, изменяя объём корпуса. Насосы выкачивают из расположенного в хвосте машины"плавательного пузыря" гидравлическую жидкость, когда надо нырнуть, и закачиваютобратно, если нужно всплыть.


На этот раз Seaglider побил собственный рекорд, составлявший 7 месяцев и 7 дней (иллюстрация Seaglider Fabrication Center).

Когда Seaglider погружается, небольшой двигатель сдвигает комплект батарейнемного вперёд, по направлению к носу устройства, так регулируется угол спуска.Рассекающие воду крылья сообщают планеру поступательное движение. ПотомуSeaglider и не падает – он красиво планирует, оправдывая своёназвание.

Достигнув нужной ему глубины, робот просто повторяет процесс вобратном порядке, и Seaglider всплывает, как по волшебству. Если требуетсяповернуть, батареи крутятся в нужную сторону. Благодаря смещению центра тяжести"Сиглайдер" кренится и поворачивает, словно на вираже. Со стороны всё этовыглядит донельзя плавно, как беззвучный пируэт маленького самолёта.

Такими вот способами планер добирается до места работы. Где он находится, с какойскоростью движется и нет ли на этом океаническом МКАД "пробок" —рифов, аппарат выясняет, сверяясь с компасом и спутниками GPS.


Seaglider долго обкатывали перед решающим стартом – на фотокоманда учёных готовится к запуску планера на фестивале автономных подводныхаппаратов AUVFEST в 2005 году (фото APL/University of Washington).

О "Сиглайдере" стало известно ещё в 2002 году, и, надо признать, потехническим характеристикам этот аппарат во многом сходен с пересёкшимГольфстрим роботом Spray. Тем не менее Seaglider, как абсолютный рекордсмен в своём классе, заслуживает того, чтобы познакомиться с ним поближе.

Запрограммировать Seaglider так, чтобы он мог использовать спутниковый телефон для передачи данных, – вот что было хорошей задумкой.

Если учёных вдруг осеняет очередная гениальная идея, которую нужно проверить сейчас и только сейчас, они просто связываются с подопечным. Планер терпеливо выслушивает новые инструкции, а затем погружается снова.


Схема наглядно демонстрирует этапы плавного погружения планера в океанскую глубину (иллюстрация APL/University of Washington).

Экономичный принцип подводного передвижения, который использует Seaglider,был впервые предложен в 1989 году океанографом Генри Стоммелом (Henry Stommel). Некоторыебиологи предполагают, что похожая способность позволяет дельфинам преодолеватьпод водой значительные расстояния, на первый взгляд даже чересчур значительныедля возможностей их организма.

Seaglider – далеко не первый аппарат,сконструированный с учётом этого принципа. Существует целый ряд автономныхподводных планеров (Underwater glider), классифицирующихся по давлению, которое они способны выдержать.Так, Slocum Стоммела может опускаться на глубину до 200 метров. Spray – до 1500, Seaglider, как уже говорилось, – до 1000, SeaExplorer – до 700, и Slocum Thermal – до 1200. В декабре 2006 года усовершенствованная модель Seaglider(Deepglider) достигла глубины в 2700 метров.

Автономные планеры уступают вскорости прочим механизмам подводного исследования, однако они могут заплыватьна более дальние расстояния и дольше функционировать. В общем, "медленно, новерно", и трудно отрицать, что именно такой подход часто нужен при научнойработе.

Датчики и приборы на "Сиглайдерах" ведут запись температуры,солёности, растворённого кислорода и разных биооптических характеристик воды.Вся эта информация в целом помогает учёным лучше понять сложный процессизменения океанических состояний. Наш герой, к примеру, за эти 9 месяцев и 5дней добавил огромное количество ценных данных к полувековой истории изучениязагадочного явления – разделения проходящего через Тихий океан единого теченияна Аляскинское и Калифорнийское.


Последние испытания перед выходом в открытое море (фото APL/University of Washington).

Миссия рекордсмена проходила в Аляскинском заливе, где-то в 1500 километрах кзападу от Ванкувера. Учёные скромно умалчивают, что рекордный срок автономногофункционирования – это ещё не всё: уже после команды "стоп!" прошлодополнительных 10 дней. Это время Seaglider тихо-мирно дрейфовал по течению,пока его наконец не подобрало судно исследователей.

Обычно когда механизмыдолго находятся в море, их так и норовят облепить любопытные микроорганизмы иводоросли. Тем более поразил учёных тот факт, что когда планер вытащили из воды,его корпус был практически чист! Неизвестно, что послужило тому причиной,покрытие корпуса, скорость или какие-то иные факторы. Тот отважный планктон,который всё же прицепился к бокам Seaglider, на успешное выполнение задачи никакне повлиял. Судя по всему, аппарат его просто проигнорировал.

Seaglider –отнюдь не последнее слово техники среди планеров. Поэтому исследовательскаягруппа профессора Эриксена ещё до начала рекордного эксперимента решилаусовершенствовать конструкцию аппарата. Конкретно — сделать корпус"Сиглайдера" более лёгким, чтобы он мог нести большее количествобатарей.

Тесно сотрудничая с Лабораторией прикладной физики (Applied Physics Laboratory), учёные сотворили из планера настоящего атлета без грамма"жира". Однако уже в самом начале рекордного вояжа произошло недоразумение,из-за которого энергии было потрачено куда больше, чемпланировалось.

Океанический звук неизвестного происхождения случайноактивировал одну из функций робота. В результате "испуганный" планер в течениевсех девяти месяцев опыта каждые тридцать секунд (!) посылал акустический сигнало помощи, чтобы его подобрал проходящий вблизи корабль. 14 процентов батареиразрядилось в пустоту из-за этой ошибки, что не помешало "Сиглайдеру" успешносделать всё, что от него требовалось.


Вес Seaglider составляет 52 килограмма, потому двое людей на маленькой лодке элементарно справляются с его спуском в воду и последующим подъемом. А уж при помощи крана на судне робота достать из воды и вовсе не проблема (фото APL/University of Washington).

Разработчики неустанно колдуют над своим детищем. В ближайших планах помодернизации — замена нынешних аккумуляторов более ёмкими (чтоувеличит срок нахождения под водой более чем в два раза). Также помимонадёжного, но всё же не самого изящного способа изменения курса за счёт смещенияцентра тяжести разрабатываются альтернативные варианты.

Между тем некоторые специалисты высказывают мнение, что такие свойства планера, какэкономичность и компактность, можно в будущем с успехом использовать приосвоении космоса. Зонд-разведчик, сконструированный по образцу подводногопланера, только представляющий собой уже небольшой дирижабль с крыльями, мог быдолгое время парить в атмосфере другой планеты, передавая на Землю бесценнуюинформацию.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.