Зачем нужны роботы в Арктике

Совершенно очевидно, что в суровых арктических условиях машины более предпочтительны, чем люди: механизмы могут работать без отдыха и при минусовых температурах, и при значительных перепадах давления, и при перегрузках.

«Сегодня исследователям арктического региона приходится работать в условиях, невозможных для человеческого организма, — рассказывает первый зампред Комитета Госдумы по обороне Александр Шерин (ЛДПР). — Учитывая это, развитие роботехнических технологий открывает для нас новые перспективы, когда даже на критически важных и ответственных направлениях смогут обходиться без участия человека».

Роботы заменят людей в вопросах охраны государственной границы, добычи полезных ископаемых и транспортировки грузов, уверен депутат. Человек будет контролировать и управлять процессами дистанционно.

Кроме того, несмотря на высокие расходы, связанные с разработкой и производством роботизированных комплексов, это еще и приличная экономия. К примеру, если говорить про транспортные суда, предназначенные для работы в условиях Арктики, при конструировании и их постройке самые большие затраты касаются создания инфраструктуры для обеспечения жизни экипажа: это каюты, котельные, столовые, медблоки и даже спортивные и тренажерные залы. Теперь представьте, что вся эта «жилплощадь» будет отдана под перевозку грузов, а судном будет управлять компактный и неприхотливый искусственный интеллект.

Кстати, большие просторы Арктики и малочисленность населения в прибрежных районах делают более безопасным эксплуатацию роботизированных транспортных средств при возникновении нештатных ситуаций. Однако эксперты уверены, что ошибается автоматика гораздо реже людей. К примеру, по статистике, от 60 до 80 процентов инцидентов с плавучими средствами происходит по вине экипажа.

«Словом, это удобный регион для того, чтобы сделать его полигоном для испытания роботехнических и беспилотных технологий, — полагает Александр Шерин. — Люди, которые будут присутствовать на этой территории, получат первый опыт столь плотного взаимодействия человека и робота».

Беспилотное такси на Колыму

Беспилотные такси в Арктике — реалии не такого уж далекого будущего, убежден член Комитета Госдумы по транспорту Александр Васильев.

«Для лидирующих компаний в области беспилотных транспортных средств вопрос передвижения по Арктике в «удаленном» режиме не считается проблемой, — пояснил он. — В «Сколково» есть резиденты, которые разрабатывают карьерные грузовики, способные двигаться в беспилотном режиме. Машины показывают высокую эффективность за счет уменьшения простоя, так как им не надо отдыхать, и снижения аварийности по вине пресловутого человеческого фактора».

Депутат уверен, что уже сейчас нашим специалистам по силам отправить беспилотный вездеход из Якутска на Колыму через полюс холода — Оймякон. По сравнению с городской средой, в которой уже успешно проходят испытания беспилотные авто, поездка по тундре, где нет ни дорожных знаков, ни встречных автомобилей, станет легкой прогулкой. Разве что для датчиков подогрев предусмотреть. Кроме того, электроника «видит» гораздо лучше человека, для нее не важно: ночь вокруг, дождь или метель, — программа воспринимает осадки как некий шум, который можно отфильтровать.

Фото: РИА Новости

«Это технологии, которые мы давно освоили, осталось только их применить», — подчеркнул Александр Васильев.

Конечно, начало работы беспилотных машин и судов требует осмысления и переработки существующей нормативной базы, разграничения зоны ответственности программистов и операторов, контролирующих движение робототехнических комплексов. Также необходимо определиться с правовым статусом робота в России: как сообщили в «Сколково», предложения по данной теме могут привести к появлению более 60 поправок в различные законы. Пока сроки, когда такая работа будет завершена, не определены. В любом случае эта задача решаема, уверен сенатор Алексей Кондратьев.

Большие или маленькие?

Морские перевозки в Арктике связаны с дополнительными рисками, которые вызваны, с одной стороны, особыми условиями движения судна при наличии ледового покрова и, с другой стороны, особой чувствительностью арктических экосистем к техногенному загрязнению окружающей среды. Ледовая обстановка даже в благоприятный период остается сложной, а вопрос проходимости льда является основным для мореплавателей. Средняя толщина льда по трассе Северного морского пути составляет около двух метров; преобладающая сплоченность льда зимнего периода в арктических морях достигает максимальных значений (9-10 баллов). Поэтому основным фактором при оценке проходимости становится информация о распределении толщины льда на пути движения судна.

На судах, которые регулярно курсируют в арктических водах, для ледовой разведки применяются пилотируемые вертолеты Ми-8, Ка-32, Bо-105. Однако уже достаточно продолжительное время ведутся разработки беспилотных вертолетов судового базирования, чтобы снизить эксплуатационные расходы.

В последнее время наметились две различные тенденции построения беспилотных авиационных систем вертолетного типа. В основе одной — обычный корпус пилотируемого вертолета, что позволяет, исключив экипаж, сохранить и даже увеличить грузоподъемность и дальность. Другой тип беспилотников представляет собой небольшие дроны с электрическим приводом, чья взлетная масса ограничивается весом минимального набора аппаратуры для ведения ледовой разведки.

Характерная стоимость изделий первого типа составляет от одного до десяти миллионов долларов, в то время как аппараты второго типа существенно дешевле — от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов. Стоимость эксплуатации электровертолетов значительно ниже, чем вертолетов на двигателях внутреннего сгорания, к тому же последние достаточно сложны в эксплуатации и представляют угрозу для экологии Севера.

Современные инструментальные исследования толщины льда с подводного аппарата начались в 2001 году. Практически все известные подводные аппараты, применяемые в высоких широтах, являются экспериментальными образцами или стендами для научных исследований. Прикладное применение имеют лишь малогабаритные телеуправляемые необитаемые подводные аппараты (ТНПА). Их применение для осмотра подводной части судна в арктических условиях позволит существенно повысить безопасность мореплавания, а при установке на подводный беспилотник компактных приборов экологического мониторинга — получать информацию о загрязнении морской среды.

По мнению сенатора Алексея Кондратьева, для Северного морского пути и для геологоразведки на арктическом шельфе появление аппаратов, способных работать без участия человека, означает увеличение эффективности, повышение безопасности и в перспективе снижение затрат на основную деятельность. «Использование при производстве этих систем российских технологий и комплектующих делает беспилотные транспортные средства независимыми от антироссийских санкций», — уверен законодатель.

Безусловными технологическими лидерами среди российских предприятий-разработчиков и научных институтов в области разработки и создания робототехнических комплексов морского применения являются Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, ЦКБ «Рубин», научно-производственное предприятие подводных технологий «Океанос», Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук.

Не отстают и другие ведомства и структуры, что планируют создавать полностью автоматизированные транспортные и иные средства для использования в Арктике. Так, Росатом создает в Сарове цифровую модель безэкипажных транспортных судов для работы в арктических широтах. «Вертолеты России» ведут летные испытания беспилотного вертолета VRT-300 Arctic Supervision — с радаром бокового обзора для ведения ледовой разведки и эксплуатации в условиях Арктики.

Самодвижущаяся платформа «Северный полюс», которую начинают строить «Адмиралтейские верфи», в своей работе во льдах планирует использовать роботизированные дрейфующие измерители.

ЦКБ «Рубин» разработало проекты по подводному и подледному освоению недр Арктики с помощью роботов в рамках проекта «Айсберг».

Надо отметить, что не только Россия проектирует подобные транспортные системы, в Норвегии на этот год запланирован запуск электрического судна без экипажа, разрабатывают такие суда и Англия, Китай, Франция и Голландия.

На военной службе

По словам представителя думского оборонного комитета Александра Шерина, большое развитие получат спасательные и боевые роботы.

«Будет очень серьезная борьба за арктический шельф, так как очень многие страны начинают на него претендовать, — отметил депутат. — Там сосредоточены серьезные запасы углеводородов, поэтому те государства, которые быстрее освоят робототехнические технологии, будут держать эту часть планеты под своим контролем».

Сомнений в том, что гонка технологий уже началась, нет. В прошлом году Минобороны рассказало об испытаниях морских беспилотников совершенно нового, «карманного» типа.

По словам начальника Главного научно-исследовательского испытательного центра робототехники Минобороны России Сергея Попова, концепт «умные, небольшие, много и недорого» постепенно начинает приобретать статус реалистичного, что подтверждают конкретные разработки современных роботов.

Робот полицейского не заменит

Отдельное направление представляют собой микророботы — исследовательские аппараты малого формата, которые при весе 8-10 кг могут выполнять исследовательские миссии до 4 часов и на расстоянии до 4 километров от точки запуска. Запускать их можно прямо под лед с рук, куда они и будут возвращаться по завершении исследовательской миссии. Особенностью этих маленьких роботов можно считать и возможность их совместной работы как друг с другом, так и с другими подводными аппаратами, находящимися в районе исследований.

Коллективное использование таких микророботов позволит расширить возможности, например, тех же арктических экспедиций в области океанологических исследований…

При создании таких глобальных сетей на сегодня нет альтернативы использованию морских робототехнических систем, созданных на основе автономных необитаемых подводных и приповерхностных аппаратов, автономных донных станций.