Применение подводных робототехнических систем в Арктическом бассейне

По самым общим оценкам, в Арктическом бассейне сосредоточена четверть мировых природных ресурсов. Одно только это обстоятельство ставит вопрос о долговременной защите здесь российских интересов. Можно прогнозировать, что после того как работающие шельфовые месторождения в Северном море исчерпают себя, европейские нефтегазовые компании будут искать новые активы, причем скорее всего в Арктике.

Практическое, защищенное с военной точки зрения обладание углеводородными ресурсами позволяет в долгосрочной перспективе обеспечивать независимое от внешнего рынка планирование, добычу и их переработку.  Учитывая геологические особенности формирования залежей полезных ископаемых, при интенсивной и неконтролируемой добыче углеводородов может возникнуть угроза геостабильности Арктического региона. Такая опасность может усугубляться еще и потенциальной диверсионной угрозой. Противостоять рискам и вести мониторинг геообстановки в этой части Мирового океана безотносительно территориальной принадлежности вод можно мобильными средствами типа АНПА — автономными необитаемыми подводными аппаратами. А их скрытная доставка в такие районы может быть обеспечена универсальной подводной платформой. При этом целесообразно вести речь о специальной системе обеспечения безопасности на базе подводных платформ с функциями охраны и техобслуживания. Сегодня обеспечение геополитических интересов России в Арктическом регионе может быть реализовано, с одной стороны, за счет использования маневренных сил ВМФ, играющих роль «сил быстрого развертывания» и обеспечивающих быструю реакцию на возникающие угрозы. А с другой — как раз за счет реализации концепта мобильных подводных роботехнических платформ (МПРП). Наряду со стационарными базами они способны поддерживать постоянное и долговременное присутствие России в Арктическом регионе.

ВМС США уже не первый год совершенствуют доктрину, операционные возможности и тактику для будущих потенциальных военных операций в Арктике. Их командованием разрабатывается доктрина поддержки участия коалиционных морских сил Канады, Норвегии, Дании и Исландии, которые действуют в Арктике совместно и под эгидой Соединенных Штатов. Уже понятно, что действия США в этом регионе в силу сложных геофизических условий могут быть связаны с преимущественным использованием роботов — как подводных, так и воздушных.

Платформа считывает и передает информацию, становясь чем-то вроде подводного штаба и пункта управления.

Нынешнее военное присутствие России в Арктике нацелено в первую очередь на ликвидацию надводной и воздушной угроз. Кроме того, обеспечено прикрытие значительной части береговой линии и ряда направлений ПРО. Подходы к комплексному противодействию робототехническим системам и подводным многоцелевым силам противника в настоящее время только начинают изучаться. Одной из серьезных угроз является минная угроза в Арктическом регионе. Создание МПРП, оснащенных роботами различных классов и назначения, позволит ликвидировать или существенно снизить данные угрозы.

Логистическое обеспечение военно-морских баз в Арктическом регионе затруднено их удаленностью и геофизическими условиями. Использование противником робототехнических систем, действующих к тому же с высоким уровнем скрытности, способно прервать или существенно затруднить этот логистический цикл. МПРП, помимо логистического обеспечения, также смогут обеспечить защиту важнейших транспортных коммуникаций. Еще одно важнейшее направление связано с обеспечением экологической безопасности. Неуклонный рост числа объектов морской экономической деятельности в арктической зоне и активизация судоходства по Северному морскому пути обусловили тенденцию к увеличению на российском Севере количества особо опасных и технически сложных производств, которые могут стать мишенью для совершения терактов. Диверсионная угроза подводным элементам нефтегазодобывающего или перерабатывающего комплекса является самой труднообнаружимой и трудно предотвратимой.Прогнозируемое таяние льдов в Арктике дает дополнительную свободу для использования надводных сил как Россией, так и ее вероятными противниками, однако в то же время порождает непредсказуемое появление паковых льдов и айсбергов, затрудняющее использование надводных сил. Поэтому акценты смещаются в пользу роботов и МПРП.  Кроме того появляется возможность снизить диверсионные угрозы для объектов нефтегазодобывающей отрасли. Наиболее важным изменением в области вооружений за прошедшее десятилетие стала так называемая концепция сетецентрической войны, активно развиваемая в США. Ключевой принцип здесь — информационное превосходство. МПРП, являясь по сути элементом сетецентрической системы вооружения, обеспечат реализацию ряда функций в рамках единого информационного пространства ВМФ, повышающих оперативность и устойчивость управления. Есть, как известно, юридические аспекты, связанные с запретом на использование автономных боевых роботов. Создание МПРП снимает ряд таких вопросов, так как позволяет обеспечить оперативный контроль за применением автономных роботов и снижает уровень потенциальных угроз с этой стороны. Таким образом, проведенный анализ показывает, что использование системы «МПРП-роботы» способно обеспечить в условиях Арктического региона эффективное решение многих актуальных задач — от охраны, обеспечения и обслуживания подводных объектов нефтегазодобывающей отрасли до сложного комплекса военных и специальных задач. Одновременно с этим Российская Федерация обеспечит себе долговременное военно-технологическое лидерство в области морских робототехнических систем.

Среди современных робототехнических средств, применяемых для исследований и экологического мониторинга, можно выделить несколько основных типов.

1. Телеуправляемые подводные аппараты (ТПА, ROV — Remote Operating Vehicle);
2. Надводные дистанционно управляемые и автономные катера;
3. Донные базовые станции;
4. Автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА);
5. Подводные и поверхностные аппараты с гидродинамическими принципами движения (волновые и подводные глайдеры);
6. Гибридные глайдеры, обладающие способностью к движению как в глайдерном, так и в моторном режиме

АО «Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин» (ЦКБ МТ «Рубин», входит в Объединенную судостроительную корпорацию, ОСК) представило на выставке «Армия-2023» концепт-проект группы автономных необитаемых подводных аппаратов (АНП) для морских геофизических исследований. Комплекс должен обеспечивать сейсморазведку в любое время года и при любом состоянии моря, включая тяжелые ледовые условия.

Основные технические характеристики комплекса:

• количество АНПА-приемников в комплексе — от 200 до 1000 аппаратов;
• количество АНПА-излучателей — от 1 аппарата;
• рабочая глубина АНПА — до 200 м;
• глубина погружения модулей запуска/приема АНПА — до 50-70 м;

параметры АНПА-излучателя

• длина около 10 м, диаметр 1,2 м;

параметры АНПА-приемника

• длина около 1,8 м, диаметр 15 см;
• скорость хода АНПА — до 3 узлов

В составе комплекса проектируется группа малых аппаратов-приемников и большой аппарат-излучатель сейсмических сигналов. Группа АНПА-приемников (от 200 малых подводных дронов) доставляется в модуле-базе на судне обеспечения. По прибытию в намеченную точку модуль-база погружается в воду, аппараты-приемники покидают модуль и действуют по заложенной программе. Позиционирование обеспечивают донные маяки и отдельные малые АНПА в составе группы, наделенные функцией лидера. Управление всей группой АНПА ведется с судна обеспечения. Комплекс позволит расширить спектр геофизических исследований и создать новые технологии морских сейсморазведочных работ. Приемные сейсмические решетки различного формата и на разных глубинах увеличивают диапазон регистрируемых сигналов. Большой робот-излучатель создает акустический импульс, проникающий в донную поверхность. Импульс проходит сквозь структуру земной коры, реакция фиксируется регистраторами АНПА-приемников. Таким образом определяются местонахождение углеводородов и структура их залегания. Двести малых роботов обеспечат покрытие площади до 60 кв. км, с учетом автономности аппаратов до 12 часов. Если заказчику требуется провести масштабную разведку, то система управления комплекса позволяет увеличить группу АНПА-приемников до тысячи. Аппараты проводят как региональную сейсморазведку (то есть анализ общих особенностей участка), так и детальную 3D-сейсморазведку, что позволяет выбрать оптимальные точки для бурения скважин. Разработка сможет обеспечить круглогодичную сейсморазведку в Арктике, где ледовый период составляет 9-10 месяцев. Комплекс также ориентирован на безопасность добычи углеводородов: в режиме энергосбережения АНПА могут несколько месяцев находиться на дне вблизи устья разрабатываемой скважины и мониторить ее состояние. Он может применяться и для других задач: сбор информации о водной среде, картографирование, осмотр подводной инфраструктуры, акустическое профилирование. АНПА регистрируют сейсмические колебания, позволяя определять текущее и прогнозное состояние морских буровых платформ.

В заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть важность глобального мониторинга пространства Арктики, периодичность получения данных, необходимость развития российских робототехнических систем и приборных комплексов мониторинга для последующей интеграции с разрабатываемыми в настоящее время платформами. Дальнейшей перспективой исследований в сфере робототехнических средств является концепция семейства робототехнических средств и разработка нового класса техники — универсальных подводных аппаратов, сочетающих в себе достоинства различных типов морских робототехнических средств с внедренными технологиями группового управления. Учитывая перспективы развития и освоения Арктики, нет сомнений, что актуальность и востребованность отечественных робототехнических решений будет крайне высока.

А. В. Митько, президент Арктической общественной академии наук, доцент ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, доцент СЗИУ РАНХ и ГС кандидат технических наук, доцент