Надводные необитаемые аппараты — положение дел и тенденции

Мировая тенденция в пользу необитаемых военных систем имеет все более широкое распространение. Наряду с подводными необитаемыми аппаратами прикладное использование в военной сфере получили и надводные необитаемые аппараты (ННА). В международной же практике данная категория технических средств обозначается аббревиатурой USV (Unmanned Surface Vehicle/Vessel), необитаемое надводное транспортное средство или судно.

USV CUSV
Надводный необитаемый аппарат CUSV производства США

Основные направления развития ННА

Специалистами отмечаются следующие актуальные направления развития в этом секторе беспилотных систем:

  • все больший отход от систем с дистанционным управлением к надводным необитаемым аппаратам, выполняющим предварительно детально запрограммированные задачи независимо (частичная автономия) или комплексные задачи самостоятельно (полная автономия);
  • появление в ближайшем будущем ННА, способных действовать в течение более длительных периодов времени (несколько месяцев или более) и на больших расстояниях;
  • в дополнение к специально разработанным, чистым ННА будут действовать пилотируемые корабли или суда дополнительно оснащенные надводными необитаемыми аппаратами;
  • будущее использование комбинации пилотируемых и беспилотных систем;
  • ННА разрабатываются в разных размерах от одного метра мини-ННА до необитаемого транспортного судна;
  • ранние ННА ограничивались, в основном, выполнением одной задачи; в настоящий период появился спрос на многоцелевые системы, чья полезная нагрузка и оперативные или боевые системы могут заменяться (модульность);
  • ННА должны также служить как платформа для транспортировки и боевого применения беспилотных летательных (БЛА) и необитаемых подводных аппаратов (НПА).

Надводные необитаемые аппараты для противоминной борьбы

Применение дистанционно управляемых ННА для целей противоминной борьбы ведется уже на протяжении десятилетий. Так ВМС Германии еще в начале 1960-х годов тестировали первые дистанционно управляемые тральщики «Walroß» и «Seekuh» (Морж и Ламантин).

Поступившая в войска в 1980-х годах система поиска мин «Тройка Плюс» (Troika-Plus Minenjagdsystem) по-прежнему стоит на вооружении бундесвера. Она состоит из пилотируемого катера управления и до четырех (опционально) беспилотных и дистанционно управляемых катеров типа «Seehund» (Тюлень). В мире разрабатываются и принимаются на вооружение новые необитаемые системы разминирования. Тенденция идет в направлении полуавтономных систем с заданной зоной самостоятельных действий.

Примером может служить система SAM 3 от компании SAAB. Система стоит на вооружении четырех стран. Она может управляться дистанционно или действовать в полуавтономном режиме путем ввода параметров поиска. Согласно информации производителя SAM 3 в первую очередь предназначена для использования в проливах, водах архипелагов и в портах. Двигатель, электронные системы и полезная нагрузка находятся в надстройках палубы. Надстройка устанавливается на двух надувных лодках подобно понтону. Такая компоновка уменьшает ударный эффект от детонации мины.

USV SAM 3
Надводный необитаемый аппарат SAM 3 от компании SAAB

ВМФ России планирует оснастить ННА свой тральщик проект 12700 «Александрит». Необитаемый аппарат предполагается использовать в первую очередь для поиска мин на мелководье. За рубежом отмечают, что поскольку Москва не использует внутреннее производство, выбор сделан в пользу ННА французской компания ECA. Первые два аппарата уже поставлены.

USV MK2 от компании ЕСА
Надводный необитаемый аппарат MK2 от компании ЕСА

Модульные конструкции

В 2017 году ВМС США начали тестирование необитаемой системы траления (Unmanned Influence Sweeping System, UISS). В состав входят ННА и переменная полезная нагрузка: акустические генераторы, намагниченные кабели и гидроакустические датчики (ГАС). Оборудование служит для поиска мин и инициирования их подрыв. Используемый здесь ННА обозначается как общий надводный необитаемый аппарат CUSV (Common Unmanned Surface Vessel).

USV CUSV
Надводный необитаемый аппарат CUSV

CUSV целенаправленно разработан компанией Textron для ВМС США. Он оценивается, как высоконадежный многоцелевой ННА для использования десантными кораблями и боевыми кораблями прибрежной морской зоны (Littoral Combat Ship, LCS). Полезная нагрузка может быть оптимизирована для поиска мин (включая уничтожение), ведения разведки и наблюдение под и над водой (ГАС бокового сканирования, видео камеры, электронные датчики, летальной оружие). Автономность CUSV составляет 20 час. Аппарат выдерживает шестиметровые волны и на скорости 20 узлов может транспортировать на буксире дополнительно две тонны. Прототип провел на воде уже более 2000 час. Предварительное производство CUSV планируется начать в 2018 году.

Другой пример модульности предлагает компания ATLAS Elektronik. Ею разработан конструктивный ряд дистанционно комбинированной системы траления  (Atlas Remote Combined Influence Minesweeping System, ARCIMS). При этом, ARCIMS не ограничивается поиском мин. Палуба 11 метрового судна позволяет разместить до четырех тонн полезной нагрузки, включая необитаемый подводный аппарат. Применяемое оборудование  оптимизируется для поиска и уничтожения мин, гидрографической разведки, поиска подводных лодок, контроля прибрежных вод. Согласно публикациям, этот ННА уже применяется ВМС Великобритании, а также в одной из арабских стран. Кроме того, 71 военно-техническая служба ВМС Германии (WTD 71) использует его в своей работе на ВМБ Эккернфёрде.

USV ARCIMS
Две системы ARCIMS проходят испытания у побережья Дорсет — Atlas Elektronik

Надводные необитаемые аппараты для патрулирования и поражения

Другой подход состоит в том, чтобы применять невооруженные ННА для патрулирования портов. Он, прежде всего, экономит расходы на персонал. В этом случае силы безопасности порта задействуются исключительно против выявленных целей и  не связываются организацией патрулирования.

Варианты применения

Развитие концепции заключается в вооружении ННА с дистанционным управлением, чтобы иметь возможность немедленно реагировать на опасности. Увеличение производительности необитаемых систем — включая оборудование с мощными датчиками, системами управления и связи дальнего действия — позволит использовать ННА также за пределами гавани порта. Вот несколько вариантов  концепций:

  • морские операции (расширенные прибрежные патрули, а также целенаправленная защита сооружений в открытом море);
  • вооруженный эскорт «объектов высокой стоимости»: авианосцев, кораблей управления, судов обеспечения, транспортов с опасными грузами. Такие корабли могли бы брать ННА эскорта на свой борт и использоваться в опасных районах: при проходах проливов или стоянке на якоре, для отражения атак скоростных катеров;
  • атакующие патрули, например, в рамках борьбы с пиратством или в составе миссии специальных сил. Военные корабли и суда снабжения могли бы в таком варианте фигурировать в качестве корабля-матки.

Для реализации перечисленных вариантов оснащаются маневренные лодки и катера с системами управления и датчиками. Как правило, это уже состоящие на вооружении или коммерческие образцы.

Практическая реализация

Подход США

Подобный подход преследует управление морских научно-исследовательских работ ВМС США (Office of Naval Research, ONR). Уже серийно в качестве стандарта используются надувные лодки с жестким корпусом, оснащенные разработанной архитектурой управления для робототехники CARACaS (Control Architecture for Robotic Agent Command and Sensing). CARACaS также позволяет использовать надводные необитаемые аппараты в качестве подразделения. Несколько лодок без вмешательства человека координируют между собой свои перемещения (выборочно лодки могут также управляться дистанционно).

USV CARACaS
Надувные лодки с системой управления CARACaS на борту

Концепция успешно испытана в 2014 и 2016 годах на реке Джеймс (James) в Вирджинии. В ходе тестов в качестве эскорта использовались до 13 частично вооруженных ННА. После идентификации «вражеского объекта» лодки перешли к самостоятельной атаке роем. При этом, как подчеркивают ВМС США, применение оружия автономными лодками деблокировалось только по команде человека. Аппаратура CARACaS может устанавливаться практически на все типы лодок и катеров и демонтироваться с них. Таким образом, по мнению разработчиков, в будущем каждый военный корабль, несущий лодку на борту, в принципе сможет использовать ННА для проверки подозрительных судов и объектов.

Проект Израиля

В 2016 году израильская компания Elbit представила проект «Seagull» (Чайка), разработанный специально для вооруженной обороны побережья. Катер имеет длину 12 м и способен развивать скорость до 32 узлов. Помимо датчиков наблюдения и ГАС ННА оснащен 12,7мм пулеметом. Дополнительно оснащение может включать, по выбору:  необитаемый подводный аппарат разминирования (UUV), модуль РЭБ или легкие торпеды для борьбы с подводными лодками.

USV SEAGULL
Надводный необитаемый аппарат SEAGULL

Управление катером осуществляется с земли или корабля по спутниковому каналу. «Seagull» может эксплуатироваться до 96 час. и удаляться от берега или корабля управления на удаление до 100 морских миль. По заявлениям Elbit, движение ННА осуществляется в соответствии с международными правилами навигации, даже в случае обрыва канала связи с операционным центром. Боевая система, состоящая из 2 катеров «Seagull», способна обеспечит производительность поиска подводных лодок, сравнимую с фрегатом.

Необитаемые надводные аппараты Канады и других стран

Британская компания QinetiQ разработала надводные необитаемые аппараты типа «Humpback» (Горб). Их основное назначение – ведение оборонительной РЭБ. Изделие длиной 5 м приобрели ВМС Канады. В основе проекта надводные необитаемые аппараты «Hammerhead» производства канадской компании Meggitt Training Systems. Аппараты «Humpback» должны приниматься на борт военного корабля и задействоваться в опасных зонах. ННА может идти перед кораблем на удалении до 15 морских миль и излучать электронные маскирующие сигналы для отклонения подлетающих противокорабельных ракет.

USV Humpback
Надводный необитаемый аппарат «Humpback»

Концепция «Humpback» первоначально разработана для противостояния угрозам со стороны ракетных катеров. Атака роя ракетных катеров считается популярной тактикой на Среднем Востоке. Особенно со стороны неправительственных групп, использующих против военных кораблей беспилотные быстроходные лодки со взрывчаткой.

Собственный ННА разрабатывает Иран. Его разведывательный проект «Ariana» был представлен в 2012 году. Небольшая лодка, развивающая скорость 30 узлов, способна  нести полезную нагрузку весом в четыре тонны.

USV Jing-Hai
Китайский ННА «Цзин Хай» на военной выставке

Мало известно о разработках ННА в Китае. Один из них, обозначенный как «Цзин Хай» («Jing Hai»), в 2013-2014 годы использовался для гидрографических исследований и подводной картографии в Южно-китайском море. В сочетании с пилотируемый ледоколом «Цзин Хай» может применяться в Арктике. Вооруженный вариант аппарата выставлялся на военных ярмарках.

Надводные необитаемые аппараты дальнего действия

Разработка эффективного привода и систем энергоснабжения дают возможность  автономного использование ННА длительное время и на большом удалении. Основными задачами, при этом, становятся разведка и наблюдение с помощью оптических, акустических и электронных систем, а также сбор гидрографических данных.

В качестве варианта использования рассматривается возможность применения ННА для ретрансляции радиосигнала и передачи данных. Особенно это важно для связи с подводными лодками, а также мобильными и находящимися на якоре подводными зондами. Обсуждается использование ННА дальнего действия для ведения оборонительной или наступательной электронной войны, включая кибер-операции. Наконец, существует возможность оснащения надводных необитаемых аппаратов торпедами и ракетами для поражения подводных лодок, кораблей и наземных целей.

Возникающие при этом конструктивные вызовы связаны с пригодностью ННА относительно больших размеров к физическому противостоянию нагрузкам в открытом океане. Наличием в конструкции достаточного пространства для размещения батарей, топлива и необходимого вооружения. В этой связи, вероятно использование в качестве ННА систем, специально разработанных для открытого моря.

Проект «Vigilant»

Компанией Zycraft (Сингапур) разработан ННА «Vigilant» (Бдительный). Весной 2017 года «Vigilant»  завершил 22-дневное испытание в Южно-Китайском море. За этот период океанская лодка преодолела 1900 морских миль. Согласно расчетам «Vigilant» может находиться в море до 30 суток. Проведенное  трехнедельное тестирование считается достаточным для изучения поведения автономных систем навигации в районах с плотным морским движением. Аппарат имеет длину 17 м. Максимальная скорость составляет 30 узлов, крейсерская скорость – 12 узлов.

Предприятие Zycraft разрабатывает различные специализированные рабочие модули для ННА. Модуль поиска и спасения (SAR) оснащен закрытым санитарным контейнером. Для поиска  потерпевших кораблекрушение людей имеются РЛС высокого разрешения, а также камера дневного и ночного видения.

USV Vigilant SAR modul
ННА «Vigilant» с модулем поиска и спасения

Подъем из воды лиц в бессознательном состоянии реализован с помощью дистанционно управляемого роботизированного манипулятора. После подъема на борт такие лица помещаются на носилки в санитарном модуле. Во время обратного пути в порт смонтированные в носилках биомедицинские датчики передают данные пациента в центр спасения. Модуль содержит восемь носилок и дополнительно 15 мест для амбулаторных пассажиров.

Другие варианты модулей оптимизируют «Vigilant» для миссий по обороне порта, патрулирования исключительной экономической зоны и задач материально-технического обеспечения. Выпускные датчики (включая связанный с ННА и оборудованный РЛС дирижабль и буксируемую ГАС) позволяют контролировать воздушное пространство, морскую поверхность и вести поиск подводных лодок. Вооружение не предусмотрено.

USV Vigilant
Вариант ННА «Vigilant» с модулем патрулирования

Проект «Sea Hunter»

Напротив ВМС США намерены вооружить свой ННА «Sea Hunter» (Морской охотник) уже в 2018 году. Аппарат имеет 135 тонн водоизмещения и классифицируется, как ННА среднего водоизмещения (MDUSV — Medium Displacement USV).

USV Sea Hunter перед спуском на воду
Надводный необитаемый аппарат «Sea Hunter» перед спуском на воду

«Sea Hunter» имеет длину 40 м и развивает максимальную скорость в 27 узлов. На крейсерской скорости 12 узлов может пройти до 10 000 морских миль. Расчетная автономность составляет 90 суток. Летом 2017 года начался двухлетний период морских испытаний ННА.

USV Sea Hunter
Начало морских испытаний ННА «Sea Hunter»

Первоначально беспилотный тримаран разрабатывался как невооруженное транспортное средство с акцентом на поиск подводных лодок, разведку мин и морское наблюдение. Теперь же прототип уже с 2018 года должен быть вооружен торпедами для борьбы с подводными лодками. В будущем для увеличения возможности по ведению разведки в качестве полезной нагрузки намечено использовать многоразовые беспилотные летательные аппараты.

В публикации приведены примеры только части уже изготовленных или разрабатываемых в мире проектов ННА. По мнению экспертов, в среднесрочной перспективе (от четырех до восьми лет) ожидаются еще более производительные необитаемые системы. Прежде всего, в областях противоминной борьбы, разведки и наблюдения. Согласно оценкам специалистов управления морских научно-исследовательских работ ВМС США проектирование полностью автономного надводного необитаемого аппарата требует более восьми лет.


По материалам журнала «MarineForum»

Статьи по теме:

Необитаемые подводные аппараты военного назначения

Применение БПЛА в интересах военно-морских сил за рубежом

Ваши комментарии

Комментарии 2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Loading Facebook Comments ...
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Пароль не введен
*
Я принимаю соглашение об обработке персональных данных
Генерация пароля