Новшества на Севморпути: зачем ледоколам нужны беспилотники?

— Сергей Иванович, расскажите о себе, что вас связывает с морем?

— Мой отец был моряком, и я последовал его примеру: в 15 лет поступил в Нахимовское военно-морское училище. Работал в гидрографии, на подводных лодках, в частях центра - Главного управления океанографии, на картографическом производстве. Заканчивал службу в Морской академии имени адмирала С.О. Макарова начальником факультета военного обучения.

Всему есть начало и конец, и военная служба подошла к завершению. Но я человек морской и мне важно было находиться поближе к морю. Поработал в нескольких организациях, и вот оказался в "Интелтехе", где уже пять лет занимаюсь радиосвязью, системами охранного мониторинга и беспилотниками в интересах безопасности арктического судоходства.

Эту работу мы выполняем в рамках Арктического кластера Санкт-Петербурга, действующего под эгидой Комитета Санкт-Петербурга по делам Арктики.

— Беспилотники — основное направление вашей компании?

— Нет. Проект беспилотного мониторинга мы реализуем только третий год.

— БПЛА предназначаются для гражданских судов?

— Море не разделяет суда на военные и гражданские. Морская среда для всех едина. Любому флоту важно знать ледовую обстановку, чтобы безопасно перемещаться по Северному морскому пути.

— Для чего нужны беспилотники?

— На ледоколе всегда есть радар, который видит ледовую обстановку на шесть миль. Проводка караванов в ледовых полях осуществляется со скоростью в 12 узлов, это примерно 22 км/ч. За сколько времени судно пройдет 10 км? Очень быстро. И капитану нужно заранее видеть, что находится на 100-150 км вперед. Тогда он сможет определить безопасный путь следования ледокола.

Важно понимать, что какими бы мощными атомоходы не были, напрямую по ледовым полям они не ходят, потому что после прокладки такого пути, канал быстро затянется. Судно идет по разводьям и полыньям. Главные параметры для прохождения — торосистость и сплоченность льда. Эти показатели определяют путь следования ледокола. И кто бы что не говорил, толщину льда невозможно определить, просто посмотрев на него. Здесь нужно отправляться в ледовое поле, ломать лед, поднимать льдины и измерять их ширину. И что получим? Лед — 2.5 метра, 12 узлов ледокол здесь не разовьет. И в чем был смысл всей этой работы?

Чем раньше беспилотник пройдет по разводьям и полыньям, составит точную карту ледового поля, тем лучше будет и для капитана, и для каравана. И тогда описанные ранее действия будут не нужны.

Раньше мы получали информацию от спутников. После начала СВО появились трудности: из-за санкций возник дефицит космических снимков. Сейчас космос предоставляет данные раз в шесть часов. Много информации не бывает, чем больше каналов получения — тем лучше. Суда, идущие по Севморпути, получают картинку из штаба морских операций. Беспилотники способны решить этот вопрос.

— Какого они размера?

— Разного. Чтобы иметь упрощенный порядок получения разрешения на полеты, полностью укомплектованный беспилотник должен весить чуть меньше 30 кг. Большая масса требует специальных разрешений.

Вопрос о новом режиме получения разрешения на беспилотники поднимается уже второй год. Потому что в эти 30 кг, к сожалению, радар и другие датчики не разместить, только если вылить топливо, без которого аппарат не полетит. Нужна машина потяжелее — 50-60 кг. Наш компаньон по кластеру сейчас строит БПЛА весом 120 кг, чтобы на его борту поместилось четыре компонента: оптика, радар, датчики инфракрасного и ультрафиолетового излучения, а также метеостанцию.

— Как долго аппарат способен находится в воздухе?

— Наш самолет с одним радаром может висеть в воздухе шесть часов со скоростью 100 км/ч. Это значит, что он 300 км летит туда, 300 – обратно. Опять же, если БПЛА будет потяжелее, он сможет летать подальше.

Если "самолет" сразу нашел канал, дал картину, судоводителю стало все понятно, хватит и четырех часов. Но капитан может через два часа снова дать команду лететь и разведать.

— Расскажите о конструкции вашего БПЛА.

— Беспилотник условно можно разделить на две составные части. Первая — планер. Он выполняет функцию физического носителя и его основная задача — летать, и делать это в самых сложных условиях Арктики. В идеале он должен держать ветер хотя бы до 25 м/с, температуру – до -35^оС. Наш держит до 20 м/с.

Вторая часть — это радиоэлектронная начинка: различные датчики и системы управления. На СМП полярная ночь длится восемь месяцев, поэтому "Атомфлоту" требуется информация минимум от двух датчиков - радара и оптики. В идеале надо добавить инфракрасный и ультрафиолетовый сенсоры, а также автоматическую метеостанцию. Совместное использование разных по физической природе измерителей. Тогда ограничения одних датчиков будет компенсироваться преимуществами других.

Но здесь возникает новая проблема размерности информации. Один радар выдает примерно 200 Мбит в секунду, которые требуют обработки. И все это нужно привязать к одному процессу, чтобы мы понимали, что каждый датчик ведет речь об одном объекте. Задача решаема, но требуется время.

Во-первых, "самолет" нужно довести до ума, чтобы он летал в сложных условиях Арктики. А во-вторых, проработать до конца информационную киберфизическую часть.

Мы предполагаем, что будет создано несколько видов беспилотников, отличающихся комплектацией, весом и дальностью действия. БПЛА предназначенный для размещения на борту судна освещает ледовую обстановку на 100-150 км и будет весить 50-60 кг. Региональный — сумеет проанализировать 600-1000 км при массе в 120 кг. Трансарктический — сможет вскрыть обстановку на 10 000 км и потянет на 1200 кг.

Еще вопрос для решения – организация взлета и посадки на борт ледокола. Она осуществляется с использованием магнитного компаса, а аномалии магнитного поля в Арктике могут превышать 30^о. Пути решения вопроса есть, требуются средства для доработки системы посадочного привода.

— Сколько беспилотников потребуется в Арктике? 

— Сейчас основной спрос формирует "Росатом" со своими восемью ледоколами. На борту одного должно быть два беспилотника: один — сломался, второй — работает. Шел разговор, что "Атомфлот" приобретет два комплекса в июне 2023, но закупку перенесли на начало следующего года, потому что руководство компании настаивает, чтобы на борту были беспилотники. Но предоставить идеальный комплекс, который на 100% будет выполнять требования Атомфлота, мы пока не готовы. Сейчас мы летаем в средней полосе России. Чтобы создать идеальный беспилотник, нам нужно проводить испытания на Севере.

И авиация, и космонавтика развивались через неудачи. Сергей Павлович Королев запустил ракету с человеком на борту при вероятности успеха в 50%. Низкие температуры, ветер, обледенение — для создания оптимального арктического беспилотника необходимо решить много вопросов научного и технического характера.

Дирекция же сразу хочет получить готовый идеальный аппарат. Повторюсь, для этого требуются испытания в арктических условиях. Пока мы не начнем там летать, добиться высоких показателей не сможем. "Самолет" строится в Егорьевске. Мы проводим испытания в Московской области. Проблема в том, что нам даже падать нужно не здесь, а в Арктике.

Помимо самой дирекции "Атомфлота" есть еще много структур, которые определяют политику развития и финансирования, у них свои взгляды на ситуацию.

— Нельзя провести испытания в искусственно созданных условиях? 

— Для этого нужно построить полигон, камеры, температура в которых должна опускаться до - 35°C, приборы для поддержания влажности и создания искусственных ветров. Сколько это будет стоить? А вот магнитные поля мы и воссоздать не сможем, в этом природа пока сильнее человека.

— Сколько еще потребуется времени на испытания?

— В условиях недостатка средств, это будет длиться бесконечно. Мы видим и знаем, что и как необходимо сделать. Но нужны финансы, чтобы наши умения и видения превратить в жизнь. По оценкам экспертов, требуется порядка 1,5 млрд рублей, чтобы на базе существующих БПЛА создать полнофункциональный бортовой арктический ледовый БПЛА-разведчик.

— Кто будет управлять БПЛА?

— Для его эксплуатации требуется три человека. Но есть возможность возложить эти обязанности на обученных членов экипажа ледокола.

— В БПЛА много отечественных компонентов?

— Вопрос не очень веселый. К сожалению, двигатели беспилотников импортные. Сегодня возникают преграды для их поставок, которые приходится преодолевать. Чипы покупаем в ЮВА. Сам "самолет", система управления, радары — наши.

— К импортозамещению прийти реально? 

— Сложно сказать. Мы искали, кто может поставить хорошее оборудование, но когда приходили в эти компании, оказывалось, что либо они только начинают производить, либо находятся в процессе поиска идей. И к тому же, мы понимаем, что на первых порах все это будет довольно дорого.

На освоение собственного производства чипов, думаю, уйдет лет пять. С моторами получится быстрее, если вложатся. Руководство крупных компаний пытается заняться этими вопросами, но пока не получается. Вопрос импортозамещения философский и касается не только беспилотников. Потребности есть у всех отраслей.

— А что касается навигационного оборудования?

— Мы используем ГЛОНАСС и GPS. Помехи, плюс малые сигналы — получается плохая картинка.

Если открыть радионавигационный план РФ, там указаны наземные РНС, которые перспективны для координатного обеспечения в Арктике.

В свое время по всей территории Севморпути стояло три радионавигационных системы "Марс" с дальностью действия 1000 км, так как на Севере космическая связь слабая. Подобные современные системы существуют, и могли бы быть развернуты на СМП.

Промышленность предлагает аналоги советских "Марсов" в новом исполнении. Но для их использования судовладелец должен будет купить дополнительные датчики этих систем и установить их на суда. Это дополнительные затраты, и судоводители предпочитают использовать космос.

— На мировых верфях практикуется использование беспилотников для осмотра судов. Вы таких перспектив не рассматриваете?

— Этим вопросом мы пока не занимались. Нельзя объять необъятное. Там, где человеку сложно, дорого или опасно самостоятельно решить задачу, используются беспилотники. Почему дирекция Севморпути заявила о необходимости беспилотников? Потому что полеты вертолетов ледовой разведки в Арктике опасны. Высока вероятность гибели и машин, и летчиков. Спасательная служба на СМП пока не в состоянии оперативно проводить поисково-спасательные операции.

— У вас есть конкуренты в России?

— Дирекция Севморпути в лице организации АО "Гринатом" проводила исследование рынка производителей беспилотной техники. Они определили, что у 400 производителей России есть возможность производить беспилотники. Но 90% из них — это перекупщики.

Дирекция Севморпути вместе с "Интелтехом" рассматривает продукцию и других компаний. Высоко оцениваются беспилотники МФТИ. С ними мы стараемся строить креативные партнерские отношения.