Аппарат под названием Seaglider разработан специалистами Вашингтонского университета под руководством профессора океанографии Чарльза Эриксена (Charles C. Eriksen).
Внешне устройство больше всего напоминает торпеду с крыльями, впрочем начинка его куда больше замысловата. Довольно сказать, что этот робот не применяет винтов, а полагается на другой принцип перемещения.
В длину робот насчитывает 180 сантиметров .
Помимо приёмника GPS и комплекта литиево-ионных батарей внутри корпуса уютно располагаются компьютерная система контроля, различные датчики, система спутниковой связи и "плавательный пузырь" из эластичных полимеров. Последний и является одним из главных секретов машины.
Взамен отвесного спуска сквозь толщу воды планер регулирует собственную плавучесть почти так, как это проводят рыбы, изменяя объём корпуса. Насосы выкачивают из расположенного в хвосте машины "плавательного пузыря" гидравлическую жидкость, когда надо нырнуть, и закачивают обратно, если необходимо всплыть.
На этот раз Seaglider побил собственный рекорд, составлявший 7 месяцев и 7 дней (иллюстрация Seaglider Fabrication Center).
Когда Seaglider погружается, небольшой двигатель сдвигает комплект батарей немного вперёд, по направлению к носу устройства, так регулируется угол спуска. Рассекающие воду крылья сообщают планеру поступательное движение. Потому Seaglider и не падает – он красиво планирует, оправдывая своё название.
Достигнув нужной ему глубины, робот просто повторяет процесс в обратном порядке, и Seaglider всплывает, как по волшебству. Если требуется повернуть, батареи крутятся в нужную сторону. Благодаря смещению центра тяжести "Сиглайдер" кренится и поворачивает, словно на вираже. Со стороны всё это выглядит донельзя плавно, как беззвучный пируэт маленького самолёта.
Такими вот способами планер добирается до места работы. Где он располагается, с какой скоростью движется и нет ли на этом океаническом МКАД "пробок" — рифов, аппарат выясняет, сверяясь с компасом и спутниками GPS.
Seaglider долго обкатывали перед решающим стартом – на фото команда учёных готовится к запуску планера на фестивале автономных подводных аппаратов AUVFEST в 2005 году .
По техническим характеристикам этот аппарат во многом сходен с пересёкшим Гольфстрим роботом Spray. Тем не менее Seaglider, как абсолютный рекордсмен в своём классе, заслуживает того, для того чтобы познакомиться с ним поближе.
Запрограммировать Seaglider так, для того чтобы он мог применять спутниковый телефон для передачи данных, – вот что было хорошей задумкой.
Если учёных внезапно осеняет очередная гениальная идея, которую необходимо проверить в настоящее время и всего лишь в настоящее время, они просто связываются с подопечным. Планер терпеливо выслушивает новые инструкции, а затем погружается снова.
Схема наглядно демонстрирует этапы плавного погружения планера в океанскую глубину.
Экономичный принцип подводного передвижения, который применяет Seaglider, был в первый раз предложен в 1989 году океанографом Генри Стоммелом (Henry Stommel). Кое-какие биологи считают, что похожая способность позволяет дельфинам преодолевать под водой значительные расстояния, на первый взгляд более того чересчур значительные для возможностей их организма.
Seaglider – далеко не первый аппарат, сконструированный с учётом данного принципа. Существует целый ряд автономных подводных планеров (Underwater glider), классифицирующихся по давлению, которое они способны выдержать. Так, Slocum Стоммела может опускаться на глубину до 200 метров. Spray – до 1500, Seaglider, как уже говорилось, – до 1000, SeaExplorer – до 700, и Slocum Thermal – до 1200. В декабре 2006 года усовершенствованная модель Seaglider (Deepglider) достигла глубины в 2700 метров.
Автономные планеры уступают в скорости прочим механизмам подводного детального исследования, впрочем они могут заплывать на больше дальние расстояния и дольше функционировать. В общем, "медленно, вот только верно", и трудно отрицать, что конкретно такой подход часто нужен при научной работе.
Датчики и приборы на "Сиглайдерах" ведут запись температуры, солёности, растворённого кислорода и различных биооптических характеристик воды. Вся данная информация в целом помогает учёным лучше понять сложный процесс изменения океанических состояний. Наш герой, например, за эти 9 месяцев и 5 дней добавил большое количество ценных данных к полувековой истории изучения загадочного явления – разделения проходящего через Тихий океан единого течения на Аляскинское и Калифорнийское.
Последние испытания перед выходом в открытое море .
Миссия рекордсмена проходила в Аляскинском заливе, где-то в 1500 километрах к западу от Ванкувера. Учёные скромно умалчивают, что рекордный срок автономного функционирования – это ещё не всё: уже потом команды "стоп!" прошло дополнительных 10 дней. Это время Seaglider тихо-мирно дрейфовал по течению, пока его наконец не подобрало судно исследователей.
Обыкновенно когда механизмы долго находятся в море, их так и норовят облепить любопытные микроорганизмы и водоросли. Тем больше поразил учёных тот факт, что когда планер вытащили из воды, его корпус был практически чист! Неизвестно, что послужило тому причиной, покрытие корпуса, скорость или какие-то иные факторы. Тот отважный планктон, который всё же прицепился к бокам Seaglider, на успешное выполнение задачи никак не повлиял. Судя по всему, аппарат его просто проигнорировал.
Seaglider – отнюдь не последнее слово техники среди планеров. Поэтому исследовательская группа профессора Эриксена ещё до начала рекордного эксперимента решила усовершенствовать конструкцию аппарата. Конкретно — сделать корпус "Сиглайдера" больше лёгким, для того чтобы он мог нести большее количество батарей.
Тесно сотрудничая с Лабораторией прикладной физики (Applied Physics Laboratory), учёные сотворили из планера настоящего атлета без грамма "жира". Впрочем уже в самом начале рекордного вояжа произошло недоразумение, из-за которого энергии было потрачено куда больше, чем планировалось.
Океанический звук неизвестного происхождения случайно активировал одну из функций робота. В результате "испуганный" планер во время всех девяти месяцев опыта каждые тридцать секунд (!) посылал акустический сигнал о помощи, для того чтобы его подобрал заканчивающийся вблизи корабль. 14 процентов батареи разрядилось в пустоту из-за данной ошибки, что не помешало "Сиглайдеру" с успехом сделать всё, что от него требовалось.
Вес Seaglider составляет 52 килограмма, потому двое людей на маленькой лодке элементарно справляются с его спуском в воду и последующим подъемом. А уж с помощью крана на судне робота достать из воды и вовсе не проблема .
Разработчики неустанно колдуют над своим детищем. В ближайших планах по модернизации — замена нынешних аккумуляторов больше ёмкими (что увеличит срок нахождения под водой больше чем в два раза). Тоже кроме надёжного, вот только всё же не самого изящного способа изменения курса за счёт смещения центра тяжести разрабатываются альтернативные варианты.
К тому же кое-какие специалисты высказывают мнение, что такие свойства планера, как экономичность и компактность, можно в будущем успешно применять при освоении космоса. Зонд-разведчик, сконструированный по образцу подводного планера, всего лишь представляющий собой уже небольшой дирижабль с крыльями, мог бы долгое время парить в атмосфере другой планеты, передавая на Землю бесценную информацию.
Источник: www.membrana.ru
