Затем эта технология стала использоваться нефтяными и газовыми магнатами для строительства и обслуживания океанских добывающих платформ.
Другой важной вехой стали поиски «Титаника» (но на самом деле это были замаскированные подводные исследования). Тем не менее, эти экспедиции принесли значительные гражданские и научные выгоды.
Чтобы привлечь молодежь в индустрию, американцы начали организовывать международные соревнования для студентов в 1998 году, а в 2013 году запустили Открытый чемпионат Азии в Сингапуре.
Цена входа в отрасль постепенно снижалась: сначала были только военные бюджеты, потом появились нефтяные корпорации, затем университеты, и, наконец, на сцене появились проекты с открытым исходным кодом стоимостью от 500 долларов для «гаражных стартапов». А теперь есть даже конструктор подводных дронов DIY для школьников.
Поиск термоядерной бомбы
Термоядерная бомба B28RI, поднятая с глубины 869 метров.
Авиакатастрофа над Паломаресом.
Журнал Time включил этот инцидент в список самых серьезных ядерных катастроф.
17 января 1966 года американский стратегический бомбардировщик B-52G с термоядерным оружием на борту столкнулся с самолетом-заправщиком KC-135 во время дозаправки в воздухе. В результате крушения погибли семь человек и были потеряны четыре термоядерные бомбы. Три бомбы упали на сушу и были немедленно извлечены, четвертая, упавшая в море, была найдена только после двухмесячных поисков.
В поисковую команду входили эксперт по подводному плаванию капитан Уиллард Серл и математик доктор Джон Крейвен, которые использовали теорию Байеса, чтобы разработать план успешного поиска пропавших предметов.
Для проведения поисков была сформирована эскадра ВМС США из 34 кораблей с более чем тремя тысячами военных моряков и гражданских подрядчиков. Для обследования морского дна на мелководье глубиной до 24 метров использовались лягушатники; водолазы в гидрокостюмах работали на глубине до 120 метров. Исследования в более глубоких водах проводились пилотируемыми подводными аппаратами Alvin и Aluminaut.
Элвин» — один из самых известных действующих пилотируемых подводных аппаратов (ППЛА). Он вмещает трех человек (двух ученых и пилота) и способен погружаться на глубину 4 500 метров за 10 часов.
Кстати, первая в мире алюминиевая подводная лодка Aluminaut, 1964 г. Жак Кусто позже участвовал на ней в гонках.
Бомба была обнаружена Alvin на глубине почти 800 метров. Бомба лежала на 70-градусном разломе на глубине до 1 300 метров. Первая попытка поднять его, предпринятая 26 марта путем привязывания веревки к стропам парашюта, не увенчалась успехом. Бомба не выдержала и была снова потеряна. Он был обнаружен 2 апреля. 5 апреля произошла серьезная авария, когда Элвин запутался в парашюте, пилоты аппарата потеряли видимость и не могли освободиться в течение 15 минут.
Дистанционно управляемый подводный спасательный аппарат (CURV).
После этого инцидента для дальнейших операций использовался дистанционно управляемый беспилотный аппарат CURV. 7 апреля аппарату удалось прикрепить два стояка к парашюту, но при попытке развернуть третий стояк CURV также запутался и потерял управление. Попытки освободить ее не увенчались успехом, и было принято решение поднять бомбу вместе с аппаратом на двух тросах. Попытка оказалась успешной, и бомба была поднята на борт спасательного судна «Буревестник» через 81 день после катастрофы.
По данным газеты New York Times, это была первая в истории публичная демонстрация ядерного оружия.
Военные продолжали разрабатывать телеуправляемые и автономные транспортные средства. Тем временем нефтяная промышленность присматривалась к этой технологии.
Обслуживание нефтегазовой отрасли и добывающих платформ
«Телеуправляемые беспилотные подводные аппараты (TNUVs, ROVs) начали набирать популярность в 1980-х годах, когда большая часть новых морских разработок нефти и газа находилась за пределами возможностей водолазов. Однако в середине 1980-х годов в отрасли морских АДУ произошел серьезный сбой в технологическом развитии, вызванный, в частности, падением цен на нефть и глобальным экономическим спадом.
ROV в действии на морском нефтегазовом месторождении. ROV закручивает гайки на подводной конструкции.
АДУ, подобные этому, широко используются в морской добыче. Новые технологии позволяют роботам погружаться еще глубже.
Вот, кстати, легендарное видео, на котором акула перекусывает подводный кабель:
Титаник
Титаник» затонул 15 апреля 1912 года. Попытки восстановить его предпринимались в 1953, 1966, 1970 и 1980 годах (подробнее читайте здесь).
Согласно коносаменту, на борту «Титаника» находилась коллекция драгоценностей стоимостью более 300 миллионов долларов. Также на борту находились подлинные рубаи Омара Хайяма и мумия древнеегипетской принцессы.
Роберт Баллард обнаружил «Титаник» в 1985 году. Хотя эта «экспедиция» была лишь прикрытием. Операция финансировалась ВМС США для секретной разведки двух атомных подводных лодок USS Scorpion и USS Thresher, затонувших в 1960-х годах, а не «Титаника». Подводные лодки затонули в 1963 и 1968 годах соответственно, и ВМС хотели выяснить, была ли утечка радиации.
ANGUS — это стопка видео- и фотокамер, буксируемых под водой кораблем на тросе:
ANGUS (Акустическая навигационная геологическая подводная съемка). У него был недостаток: он не был достаточно быстрым. Отснятый материал можно было проработать и изучить только после того, как он был поднят на поверхность.
Создатели этого аппарата были забавными людьми. Инженеры ласково называли его «манекеном на веревке» за отсутствие даже самых простых органов управления. Девизом команды ANGUS стал слоган «Он все еще тикает, даже если он протекает».
«Арго», как и «АНГУС», представлял собой металлическую конструкцию, оснащенную пятью видеокамерами и двумя гидроакустическими системами.
1 сентября 1985 года на мониторе, подключенном к видеокамере «Арго», появились объекты неестественного происхождения. На следующий день был обнаружен корпус «Титаника», и АНГУС был отправлен на дно, чтобы сделать фотографии.
В течение следующих четырех дней Арго и АНГУС сделали тысячи фотографий. Обломки судна были разбросаны на площади радиусом 1 600 метров на глубине около 3 800 метров.
Баллард совершает вторую экспедицию на «Титаник» 12 июля 1986 года. Теперь у него есть трехместный батискаф «Элвин» и телеуправляемый робот «Джейсон-младший».
.jpg)
«Элвин» — один из самых известных действующих пилотируемых подводных аппаратов (ПАП). Он вмещает трех человек (двух ученых и пилота) и может погружаться на глубину до 4 500 метров за 10 часов.
Джейсон младший.
Исследование Титаника с Джейсоном младшим.
В 1987 году канал National Geographic снял документальный фильм о поисках «Титаника», Джеймс Кэмерон посмотрел его и вдохновился на создание своего шедевра.
Кэмерон лично совершил 12 погружений для «Титаника» в сентябре 1995 года на батискафах «Мир-1» и «Мир-2», которые находились на борту российского научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш», позже также задействованного в фильме.
Кинематографический «Титаник» стоил больше, чем сам корабль. Строительство корабля обошлось в 4 000 000 фунтов стерлингов, что в пересчете на сегодняшние деньги составляет 100 000 000 фунтов стерлингов, в то время как фильм Джеймса Кэмерона обошелся в 125 000 000 фунтов стерлингов.
Международные соревнования
Конкурсы — это отличная игровая механика, привлекающая молодежь и позволяющая нам «профилировать» многих специалистов в интересующей нас области. Появление международных соревнований является важной вехой в развитии подводных дронов и формировании отрасли и рынка.
Международный конкурс проводится в Центре военно-морских и космических систем США с 1998 года.
В соревнованиях RoboSub принимают участие автономные подводные аппараты (AUV) и выполняют реалистичные миссии в сложной подводной среде.
Фонд AUVSI, основанный Международной ассоциацией разработчиков беспилотных систем (AUVSI), является некоммерческой организацией, которая предоставляет учащимся возможность участвовать в практических занятиях по робототехнике, призванных стимулировать и поддерживать интерес к науке, технологиям, инженерии и математике (STEM).
Каждый год Фонд AUVSI предлагает серию образовательных программ и соревнований по робототехнике, которые позволяют учащимся применить свои технические знания за пределами класса. Эти мероприятия являются идеальной подготовкой к карьере, поэтому участвующие в них студенты часто получают предложения о желанных стажировках и работе еще до окончания учебы.
Вот как описывает это испытание своими словами участник соревнований 2013 года:
«Задачу можно описать примерно так: нужно обойти черную полосу на дне бассейна и в какой-то момент выплыть на поверхность. То есть, своего рода робот, следующий за линией. Правила, однако, описывают все это несколько туманно. Есть определенные ворота, через которые вы должны пройти. Но если вы идете намного выше полосы, вы пройдете ее автоматически. Есть также пост, где находится воздушный шар, и вы должны пнуть его. Опять же, если вы пройдете над перекладиной и на нужной высоте, вы автоматически выбьете мяч на следующем повороте. Вы также должны прыгнуть в нужную точку, когда заканчивается черная полоса. В любом случае, весь конкурс крутился вокруг черной полоски внизу :-)».
Подробный рассказ о 2013 годе в подводной робототехнике читайте здесь.
OpenROV
«Гаражный стартап» — так начиналась история Hewlett-Packard, Apple и множества других проектов Кремниевой долины. Когда технология становится доступной для «хакеров», они начинают экспериментировать самостоятельно и находят удивительные решения.
В 2012 году на Kickstarter появился OpenROV — дистанционно управляемый подводный мини-робот весом около 2,5 кг. Он управляется с помощью ноутбука и оснащен видеокамерой и освещением. Глубина погружения: до 100 метров, время работы от батареи: ~1,5 часа. Он приводится в движение тремя 800Kv бесщеточными двигателями, два в горизонтальной плоскости и один в вертикальной. Для получения визуальных изображений использовалась обычная веб-камера (Microsoft LifeCam HD-5000), подключенная к BeagleBone через USB.
Комплект поставляется в виде запасных частей для сборки. Создатели проекта стремились сделать подводные исследования дешевыми и общедоступными, следуя принципам открытого программного обеспечения и открытого оборудования. Черновики доступны на GitHub.
В качестве бортового компьютера использовалась плата Beagle.
Американская компания OpenROV собирает средства на создание подводного телеуправляемого аппарата (ROV) Trident. Компания планировала собрать $50 000, но вместо этого уже собрала более $560 000.
OpenROV 2.8 и беспилотники Trident
Дальность управления составляет до 100 метров. Вес составляет 2,9 кг. Максимальная скорость — 2 м/с. Время работы от аккумулятора — 3 часа. Поддерживает автоматическое замораживание и сохранение направления. Может быть подключен к очкам виртуальной реальности для управления от первого лица.
Гладиус 2017
Еще один краудфандинговый проект подводного робота появился на платформе IndiGoGo в 2017 году.
Видеокамера 4k, глубина 100 м, дальность 500, цена $600-1700.
Конструктор для студентов
MUR — это комплект, предназначенный для соревнований JuniorSkills.
Разработка была представлена Сергеем Муном из Владивостока на выставке RoboMech-2015 в Хабаровске 12 ноября.
Проект является основой олимпиады НТИ для учащихся средних школ со всей России по направлению «Водные робототехнические системы».
На отборочных этапах студентам предстоит решить задачи по физике и информатике, а также научиться управлять подводными роботами с помощью 3D-симулятора.
На заключительном этапе задачи становятся более интересными:
- сборка двух подводных роботов из строительного набора (имеется строительный набор MUR);
- оба робота должны проложить маршрут, ориентируясь на подводные объекты. Но только один робот оснащен камерами; второй робот должен получить сигнал от первого робота;
- Разработайте собственное устройство для связи между роботами, используя предложенные компоненты и имея доступ к протоколам и электрическим схемам конструктора;
- Организуйте общение между роботами.
