Zycraft, kompanija sa sjedištem u Singapuru, specijalizirana za projektiranje i proizvodnju automatskih površinskih čamaca (ANC) za civilne i vojne primjene, nastavlja poboljšavati prototip klase Longrunner klase Budni nadzornik ANC Independent Unmanned Surface Vessel (IUSV) dodavanjem novih mogućnosti.
U martu je Zycraft instalirao daljinski upravljanu vatrogasnu mlaznicu i električnu vatrogasnu pumpu zajedno sa 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 kompanija planira nadograditi sistem 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: ratovanje protiv podmornica, pomorsko izviđanje i nadzor, protuminsko djelovanje te potraga i spašavanje.
“Manji ANC -i ovise o nosaču lansiranja i odgovarajućim metodama lansiranja i oporavka, a kako se sistemi razvijaju, operativni problemi će se nastaviti, posebno 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 malog ANC -a."
"Nakon što napusti svoju bazu, IUSV može otići u područje operacije, a zatim ostati tamo duže vrijeme, potrebno je samo rijetko punjenje gorivom kako bi se povećalo trajanje boravka na moru,"
dodao je.
Građevinarstvo i elektrana
Prema Zycraftu, Vigilant IUSV je od početka dizajniran kao nenaseljena platforma, tako da se krajnji proizvod mogao lako optimizirati za različite zadatke, za razliku od usavršavanja tradicionalnih brodova ili brodova. Međutim, može biti opcionalno nastanjeno, tandem kormilarnica može primiti do dva rukovaoca, koji sjede na amortizirajućim vojnim standardnim sjedištima SHOXS.
Izgradnja je započela početkom 2010. s vodećim brodom Longrunner porinutim u listopadu 2011. godine. Cijela linija temelji se na lakom trupu dugačkom 16,5 metara i širokom 3,6 metara, prazne težine oko 8500 kg i ukupne istisnine 16000 kg, uključujući korisni teret i 7000 kg goriva.
Longrunner tijelo ima visok omjer izduženja, što smanjuje otpor protoka. Napravljen je od Arovex-ovog zaštićenog kompozita od karbonskih vlakana ojačanih nanocevima. 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 za povećanje krstarenja i dometa.
Vigilant IUSV ima maksimalnu brzinu od 40 čvorova i trajanje plovidbe više od 30 dana, prema specifikacijama kompanije, 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 duže vrijeme tokom raspoređivanja", rekao je Song. "Najveća brzina od 40 čvorova sasvim je primjerena za ANC, jer se plovilo ove veličine s većim brzinama ne može učinkovito koristiti s visinama valova većim od metra."
ANK je opremljen s dva dizel motora sa turbopunjačem Yanmar 6LY3-ETP zapremine 5, 8 litara i suhe mase 640 kg svaki, koji stvaraju ukupnu snagu od 960 KS. Motori su spojeni preko mjenjača ZF Marine ZF 280-1 s krmenim pogonima Konrad Marine 680 sa koaksijalnim propelerima koji se rotiraju, koji su posebno odabrani zbog svoje sposobnosti pružanja optimalne učinkovitosti u rasponu brzina do 40 čvorova.
"Imamo i iskustvo sa sistemom direktnog pogona Arneson ASD10 opremljenim propelerima Rolla sa pet lopatica u čamcu sličnog oblika trupa", objasnio je Sun. “Obje konfiguracije pružaju dobru potrošnju goriva, posebno tokom patrolnih operacija pri malim brzinama, što je 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 postojećom zapreminom spremnika goriva."
Komplet opreme
Uređaj Vigilant 1USV opremljen je kompletom senzora, koji uključuje sistem za automatsko prepoznavanje, krovnu optoelektroničku nadzornu stanicu Current Corporation Night Navigator 3 i radar sa jarbolom Simrad za širokopojasni pristup 4G s deklariranim dometom detekcije od 36 nautičkih milja, kao i sve stabilizirane -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 sa vidnim poljem od 20 ° i kontinualnim digitalnim uvećanjem 12x; dnevna kamera visoke rezolucije sa rezolucijom 1080i / 720p i vidnim poljima od 50 ° do 5,4 °, optičkim zumom 10x i digitalnim zumom 12x.
U međuvremenu, 360 ° Surround sistem sastoji se od šest kamera pri slabom osvjetljenju AXIS Communications Q16 od 4 MP sa brzinom snimanja do 120 kadrova u sekundi, umrežene. Kamere su smještene u modul za samočišćenje koji koristi mlazove zraka za čišćenje leća kako bi se osigurala odlična vidljivost u svim vremenskim uvjetima, rekao je Sun.
“Video je stabiliziran softverskim algoritmima tako da izlazna slika ostaje stabilna čak i kada 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 Seakeeper modela 7000A dizajniranim za stabilizaciju brodova ukupne mase od 15 do 25 tona. Prema specifikaciji, model 7000 A dimenzija 910x990x710 mm i težine 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 radi smanjenja amplitude kotrljanja i poboljšanja udobnosti posade i putnika, iako nude značajne prednosti za nenaseljene platforme. Na primjer, stabilan ANC može pomoći u optimiziranju izlaznih 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 vjerovatno koristiti satelitski sistem za komunikaciju preko horizonta, prigušivač Seakeeper također pomaže u povećanju pouzdanosti veze smanjenjem opterećenja stabilizacijskog podsistema satelitskog komunikacijskog sistema.
Osim toga, bilo koji ANC koji izvodi misije kontrole podmornica ili deminiranja mora se nužno kretati sporo i trebati dobru stabilizaciju tijekom spuštanja i vraćanja ciljnog tereta. IUSV sada može raditi u znatno višim morskim uvjetima. Otkrili smo da se čak i stacionarni IUSV ponaša relativno mirno pri udaru u stranu vala visine 1,5 metara, jer se jednostavno diže i spušta glatko, što bi bilo nemoguće bez sistema za stabilizaciju."
Komanda i kontrola
Longrunnerom se obično upravlja iz namjenskog komandnog centra koji se nalazi u Zycraft -ovom pogonu u zapadnom Singapuru. IUSV-om se može upravljati pomoću standardnih širokopojasnih radija ili mobilnih modema, dok Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500 (FBB500) L-opseg satelitskog komunikacijskog sistema podržava sveobuhvatne operacije na horizontu.
"Sa jednom antenom, sve kontrole i skupovi podataka su šifrirani i proslijeđeni između ANC -a i obalne stanice", objasnio je Sun. "Propusnost kanala za prijenos podataka omogućuje prijenos radarske slike, slike sa optoelektroničke stanice i svih kamera, informacije o sistemu automatskog prepoznavanja i parametre samog broda bez odlaganja."
"Prilagodljivo prigušivanje propusnosti koristi se za kontrolu komunikacije tako da veza ostaje pouzdana", dodao je. "Sadašnje rješenje za upravljanje vozilima nad horizontom testirano je u produženim ispitivanjima 2013. i 2017. godine, kada je IUSV bio raspoređen 22 dana za kontinuirane operacije bez posade."
Kompanija je razvila vlasnički softver za upravljanje i upravljanje koji se učitava na IUSV putni računar. Koristi ugrađene algoritme za otkrivanje sudara i izbjegavanje kako bi se plovilo moglo samostalno kretati u lukama i prometnim plovnim putevima.
Za opremanje komandnog centra korišćeni su civilni računari i veliki ekrani. Tri ekrana prikazuju informacije sa radara, sa optoelektroničke stanice i sveobuhvatnih kamera i kontrolnih operacija ANC-a.
"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 čamcu."
U međuvremenu, podsustavi IUSV međusobno djeluju putem lokalne mreže, a kontrolira ih glavno računalo koje razmjenjuje informacije i šalje pakete podataka na obalnu stanicu putem radio ili satelitske veze. Princip otvorene arhitekture omogućava 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 sistema prepoznavanja, lidara, radara i uređaja za snimanje, a zatim ih analizira. Radi poboljšanja točnosti i pouzdanosti, softver za izbjegavanje sudara ažuriran je 2013-2016.
“U dizajnu programa za izbjegavanje sudara, najveći napor uložen je 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 kada ima prioritet prolaska."
Razvoj brodova
Zycraft je dovršio početni razvoj Vigilant IUSV -a u septembru 2013. godine, nakon čega je Longrunner prešao 2.000 nautičkih milja u 24 mjeseca na morskim probama u vodama Singapura. Prema Zycraftu, jedinica je sudjelovala u demonstracijama za neimenovanu flotu, a također je sudjelovala u nekoliko operacija koje su trajale više od 48 sati, uključujući i ispitivanje mora u maju 2013. na udaljenosti od 150 nautičkih milja.
Kompanija je također poduzela brojne pomorske procjene svojstava trupa u stvarnom svijetu, s naglaskom na trajanju plovidbe, dometu i plovidbenosti konstrukcije trupa, koristeći plovila za dugi domet klase Shomari, opcije IUSV-a s posadom koje nudi Zycraft brodarskim kompanijama u regiji za borbu protiv pirata i materijalno -tehničkog snabdijevanja.
Brodovi Shomari imaju isti oblik trupa kao i Vigilant IUSV, iste ukupne istisnine 16 tona i slično balansiranje, što kompaniji omogućava korištenje brodova posade kao testnih platformi.
Od 2014. godine Shomari LRV-ovi su prošli niz testova izdržljivosti, uključujući sedmodnevno jedrenje na dometu od 1.100 nautičkih milja. LRV -i su također prošli testove stabilnosti na visinama valova do 4 metra, tijekom kojih su pod punim opterećenjem postigli maksimalnu brzinu od 34 čvora.
U proljeće 2017. godine kompanija je testirala IUSV u Južnokineskom moru, tokom kojeg je 22 dana neprestano plovila prosječnom brzinom od 6 čvorova s periodičnim ubrzanjima, na kraju prevalivši ukupnu udaljenost od 1.900 nautičkih milja. Brod je izašao na probe s nešto više od 6.000 litara dizel goriva i vratio se u luku sa 2.800 litara.
IUSV -om su upravljala dva operatora na kopnu, koji su nadzirali plovilo 24 sata dnevno, iako je kompanija 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 sistema. Song je rekao da su ovi testovi izdržljivosti dali podatke o performansama senzora i navigacionih sistema u realnim uslovima.
"Budući da je IUSV imao priliku dugo promatrati pomorski promet i druge događaje tijekom ispitivanja, uspjeli smo prepoznati jasne obrasce otpreme, pa smo čak bili i svjedoci nekoliko opasnih pristupa komercijalnih plovila", - podijelila je Sun, ali je odbila dati detalje.
"Bilo je nekih izazova, ali uspjeli smo pronaći načine da ih savladamo i optimiziramo mogućnosti IUSV-a u stvarnom vremenu putem ažuriranja softvera."
Buduće mogućnosti
Kompanija veliku pažnju posvećuje proširenju raspona zadataka za plovilo korištenjem zatvorenog modularnog odjeljka za nosivost 3x3x2 metra maksimalnog kapaciteta 3 tone.
"Ovaj odjeljak je posebno dizajniran za smještaj korisnog 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 služiti kao zamjena za podmorničku platformu, dopuštajući borbenim brodovima s posadom izbjegavanje ometanja i obavljanje drugih zadataka.
Zycraft je razvio YZDDS-920 DDS (sonar za otkrivanje ronioca). Kompaktni sonarni sistem, 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 podacima kompanije, DDS je dizajniran za otkrivanje ronioca otvorenog kruga na udaljenostima do 600 metara i ronilaca opremljenih regenerativnim aparatima za disanje na udaljenostima do 400 metara u svim smjerovima do maksimalne dubine od 50 metara. Sistem uključuje antensku jedinicu težine 45 kg, procesorsku jedinicu i grafičko korisničko sučelje na prijenosnom računaru. Može istovremeno pratiti do 100 objekata i samostalno izdati signal upozorenja kada se otkrije prijetnja.
Kompanija trenutno traži partnera za integraciju sonarnog sistema u IUSV, s planovima da u bliskoj budućnosti izvede još jedno ispitivanje dugog putovanja, fokusirajući se na podvodna istraživanja i posmatranje. Song je napomenuo da bi rad na integraciji sonara mogao otvoriti put za uvođenje tehnologija borbe protiv podmornica u budućnosti. Zycraft također očekuje povećanu potražnju za operacijama traganja i spašavanja.
Kompanija je primijetila da bi IUSV uređaj, opremljen odgovarajućim senzorskim sistemima i detektorima za prijenos koordinata u hitnim situacijama, mogao biti odličan 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 dugoročni vizuelni nadzor. Međutim, prilagođeni moduli korisnog tereta mogu se primijeniti kako bi zadovoljili posebne zahtjeve kupaca u civilne i vojne svrhe.
Kompanija također želi ući na tržište obuke i simulacije, u vezi s čime su započeli razvoj novog projekta M75 Bespilotni ciljni brod. AHK meta težine 0,9 tona ima ukupnu dužinu od 5,8 metara, širinu 1,6 metara i gaz 0,33 metra. Brod je opremljen vanbrodskim motorom Yamaha F115, koji vam omogućuje da postignete brzinu od 35 čvorova, a 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 koje se razvijaju u azijsko-pacifičkoj regiji.
Među zemljama s ANC platformama dugim preko 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 protuminska akcija.
Velika površinska plovila bez posade nude floti nekoliko prednosti. Na primjer, veći trupovi imaju veću zapreminu korisnog tereta i kapacitet goriva, dajući operaterima 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 velike veličine i istisnine, veliki automatski brodovi u pravilu rade s obalnih baza, jer su za većinu brodova, s izuzetkom univerzalnih amfibijskih brodova, koji imaju velike pristanišne pristaništa, previše glomazni i teški za porinuće i podizanje na brodu.
