Zycraft ، یک شرکت مستقر در سنگاپور ، متخصص در طراحی و ساخت قایق های سطحی اتوماتیک (ANC) برای مصارف نظامی و نظامی ، همچنان با افزودن قابلیت های جدید ، نمونه اولیه کلاس Longrunner کلاس ANC Independent Unmanned Surface Vessel (IUSV) را بهبود می بخشد. به
در ماه مارس ، Zycraft یک نازل آتش کنترل از راه دور و یک پمپ آتش نشانی الکتریکی به همراه سخت افزار و نرم افزار جانبی را برای آزمایش مفاهیم اطفاء حریق از راه دور نصب کرد. تجهیزات اطفاء حریق خودکار توانایی خود را در رساندن آب به حداکثر 40 متر نشان داده است ، اگرچه این شرکت قصد دارد سیستم را برای افزایش برد ارتقا دهد.
به گفته جیمز سان ، رئیس Zycraft ، سکوی آتش بدون سرنشین یکی از چندین مفهومی است که در سکوی Longrunner مورد بررسی قرار گرفته است. وی افزود سایر گزینه های تخصصی در مراحل مختلف طراحی یا ساخت قرار دارند ، به عنوان مثال: جنگ ضد زیر دریایی ، شناسایی و نظارت دریایی ، عملیات مین و جستجو و نجات.
"ANC های کوچکتر وابسته به وسیله پرتاب و روشهای مناسب پرتاب و بازیابی هستند و با تکامل سیستم ها ، مشکلات عملیاتی به ویژه در دریاهای آزاد همچنان ادامه خواهد داشت. علاوه بر این ، افزایش برد باعث کاهش بار ANC و افزایش هزینه های وسیله نقلیه پرتاب می شود. با در نظر گرفتن مفهوم IUSV ، ناوگان نیز نیازی به ساخت کشتی های بزرگتر ندارند فقط برای حمل ANC های کوچکتر ، در عوض آنها می توانند بر ظرفیت حمل بزرگتر IUSV و زمان طولانی قایقرانی ذاتی برای حمل تجهیزات مورد نیاز تکیه کنند. آنها کشتی های دشمن هستند و تحت مدیریت یک ANC کوچک قرار نمی گیرند."
"پس از خروج از پایگاه خود ، IUSV می تواند به منطقه عملیاتی رفته و سپس برای مدت طولانی در آنجا بماند و برای افزایش مدت زمان اقامت در دریا فقط به سوختگیری کمیاب نیاز دارد."
او اضافه کرد.
ساختمان و نیروگاه
به گفته Zycraft ، IUSV Vigilant از ابتدا به عنوان یک پلت فرم خالی از سکنه طراحی شد ، به طوری که محصول نهایی می تواند به راحتی برای کارهای مختلف بهینه شود ، در مقابل پالایش قایق ها یا کشتی های سنتی. با این حال ، می توان آن را به صورت اختیاری ساکن کرد ، اتاق چرخ پشت سر هم می تواند حداکثر دو اپراتور را در صندلی های تعلیق SHOXS استاندارد نظامی جذب شوک قرار دهد.
ساخت و ساز در اوایل سال 2010 با کشتی اصلی Longrunner در اکتبر 2011 آغاز شد. کل خط بر اساس بدنه سبک 16.5 متر طول و 3.6 متر عرض ، با وزن خالی حدود 8500 کیلوگرم و کل جابجایی 16000 کیلوگرم ، شامل بار و 7000 کیلوگرم سوخت است.
بدنه Longrunner دارای نسبت کشیدگی بالایی است که مقاومت جریان را کاهش می دهد. این از کامپوزیت فیبر کربن تقویت شده با نانولوله های کربنی Arovex ساخته شده است. به گفته Zycraft ، بدنه 40 stronger قوی تر و 75 light سبک تر از بدنه ای با اندازه مشابه ساخته شده از آلومینیوم درجه یک دریایی یا فایبرگلاس است ، که به ANC اجازه می دهد بدون نیاز به موتورهای بزرگ و سنگین به سرعت های بالا برسد. ترکیبی از بدنه سبک وزن و موتورهای کم جابجایی امکان حمل بار بیشتر و سوخت بیشتر برای افزایش برد و قابلیت های سفر را فراهم می کند.
بر اساس مشخصات ارائه شده توسط این شرکت ، حداکثر سرعت 40 گره و مدت زمان قایقرانی IUSV Vigilant بیش از 30 روز است و دارای محدوده پیمایش تا 1500 مایل دریایی در پیکربندی استاندارد با سرعت اقتصادی 12 گره است.
سانگ می گوید: "ما معتقدیم مدت زمان قایقرانی برای ANC یک ویژگی کلیدی است ، زیرا خودرو باید در مدت زمان طولانی در حین استقرار با سرعت کم مشاهده کند." "حداکثر سرعت 40 گره برای ANC کاملاً مناسب است ، زیرا یک کشتی با این اندازه با سرعت بیشتر نمی تواند به طور موثر با ارتفاع موج بیش از یک متر استفاده شود."
ANK مجهز به دو موتور دیزل توربوشارژ Yanmar 6LY3-ETP با حجم 5 ، 8 لیتر و وزن خشک هر کدام 640 کیلوگرم است که قدرت کلی آنها 960 اسب بخار است. موتورها از طریق گیربکس ZF Marine ZF 280-1 به محرک های کنراد Marine 680 با پروانه های هم محور محوری متصل می شوند که به طور خاص به دلیل توانایی آنها در ارائه بازده بهینه در محدوده سرعت تا 40 گره ، انتخاب شده اند.
سان همچنین توضیح داد: "ما همچنین دارای سیستم رانندگی مستقیم Arneson ASD10 مجهز به پروانه های پنج تیغه Rolla در قایق با شکل بدنه مشابه هستیم." "هر دو پیکربندی بهره وری سوخت مناسبی را ارائه می دهند ، به ویژه در عملیات گشت زنی با سرعت کم ، که یکی از ماموریت های اصلی ANC است.
با چنین سیستم پیشران ، ما در شرایط مطلوب حدود 10-15 لیتر در ساعت با سرعت 6 گره مصرف سوخت داریم ، یعنی با حجم موجود مخازن سوخت زمان حرکت به میزان قابل توجهی افزایش می یابد."
مجموعه تجهیزات
دستگاه Vigilant 1USV مجهز به یک کیت سنسور است که شامل یک سیستم تشخیص خودکار ، یک ایستگاه نظارتی اپتوالکترونیکی روی پشت بام Current Corporation Night Navigator 3 و یک رادار دکل Simrad Broadband 4G با محدوده تشخیص اعلام شده 36 مایل دریایی ، و همچنین همه را تثبیت کرده است. دوربین های زمینی
ایستگاه الکترواپتیکی بررسی شامل تصویربردار حرارتی خنک نشده با وضوح بالا با اندازه ماتریس 640x480 و میدان دید دوگانه 20 درجه و 6 و 8 درجه و همچنین بزرگنمایی نوری 3x و بزرگنمایی دیجیتال 12 برابر است. مبدل تصویر شب با وضوح بالا با میدان دید 20 درجه و بزرگنمایی مداوم دیجیتال 12 برابر ؛ دوربین روز با وضوح بالا با وضوح 1080i / 720p و میدان دید از 50 درجه تا 5.4 درجه ، زوم نوری 10 برابر و زوم دیجیتال 12 برابر.
در همین حال ، سیستم 360 درجه Surround شامل شش دوربین 4MP AXIS Communications Q16 با نور کم با نرخ فریم تا 120 فریم بر ثانیه است که به هم متصل شده اند. سان گفت که دوربین ها در یک ماژول خود تمیز قرار دارند که از جت های هوا برای تمیز کردن لنزها برای اطمینان از دید عالی در هر شرایط آب و هوایی استفاده می کند.
"ویدئو توسط الگوریتم های نرم افزاری تثبیت می شود تا تصویر خروجی حتی زمانی که IUSV در حال چرخش است ثابت بماند. این امر تشخیص اجسام را آسان تر می کند. ما از این نرم افزار برای بزرگنمایی فوری تصویر جسم به منظور کاهش بار اپراتور استفاده می کنیم."
منبع تغذیه در کشتی توسط یک ژنراتور 12 کیلوواتی از Fischer Panda تأمین می شود ، در حالی که یک ژنراتور 5 کیلوواتی انرژی اضافی را برای سیستم های عملکردی تأمین می کند و در صورت خرابی ژنراتور اصلی عملکرد مداوم را تضمین می کند.
IUSV مجهز به تثبیت کننده ژیروسکوپی Seakeeper Model 7000A است که برای تثبیت کشتی ها با جرم کل 15 تا 25 تن طراحی شده است. طبق مشخصات ، مدل 7000 A با ابعاد 910x990x710 میلی متر و وزن 455 کیلوگرم می تواند گشتاور میرایی را تا 15000 نیوتن متر فراهم کند و گشتاور جنبشی را تا 7000 نیوتن متر بر ثانیه جبران کند. برای ارتقاء کامل آن ، 45 دقیقه زمان لازم است (اگرچه می تواند تقریباً 20 دقیقه پس از روشن شدن به حالت های عملکرد برسد) و قدرت 3000 وات ، در حالت پایدار ، قدرت 1500-2000 وات و 8 لیتر در دقیقه آب دریا مورد نیاز برای سرمایش
سانگ خاطرنشان کرد که چنین سیستم های تثبیت به طور معمول در کشتی های دریایی خدمه برای کاهش دامنه رول و بهبود راحتی خدمه و مسافران استفاده می شود ، اگرچه مزایای قابل توجهی برای سکوهای غیر مسکونی ارائه می دهند.به عنوان مثال ، یک ANC پایدار می تواند بهینه سازی خروجی و عملکرد ردیابی optocouplers و رادارها را در سطح بالاتر دریا کمک کند.
او توضیح داد: "در واقع رول را حذف می کند و در نتیجه قابلیت رادار و دستگاه های اپتوالکترونیکی را به قیمت ثبات بیشتر افزایش می دهد." "از آنجا که کشتی به احتمال زیاد از سیستم ماهواره ای برای ارتباطات خارج از افق استفاده می کند ، دمپر Seakeeper همچنین با کاهش بار در زیر سیستم تثبیت کننده سیستم ارتباطات ماهواره ای به افزایش قابلیت اطمینان اتصال کمک می کند.
علاوه بر این ، هر ANC که ماموریت های کنترل زیردریایی یا مین روبی را انجام می دهد ، باید لزوماً به آرامی حرکت کند و در هنگام فرود و بازگشت بار مورد نیاز ، به ثبات خوبی نیاز دارد. IUSV اکنون می تواند در شرایط دریایی بسیار بالاتر کار کند. ما دریافتیم که حتی یک IUSV ثابت هنگام برخورد با یک موج با ارتفاع 1.5 متر نسبتاً آرام رفتار می کند ، زیرا به سادگی بالا و پایین می رود ، که بدون سیستم تثبیت غیرممکن است."
دستور و کنترل
Longrunner معمولاً از یک مرکز فرماندهی اختصاصی واقع شده است که در مرکز Zycraft در غرب سنگاپور واقع شده است. IUSV را می توان با استفاده از رادیوهای پهن باند استاندارد یا مودم های سلولی اداره کرد ، در حالی که سیستم ارتباطی ماهواره ای Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500 (FBB500) باند L از عملیات در تمام آب و هوا در خارج از افق پشتیبانی می کند.
سان توضیح داد: "با یک آنتن واحد ، همه کنترل ها و مجموعه داده ها رمزگذاری شده و بین ANC و ایستگاه ساحلی منتقل می شوند." "عملکرد کانال انتقال داده اجازه می دهد تا تصویر رادار ، تصاویر از ایستگاه اپتوالکترونیک و همه دوربین ها ، اطلاعات سیستم تشخیص خودکار و پارامترهای خود قایق بدون تاخیر ارسال شود."
وی افزود: برای کنترل ارتباطات از پهنای باند تطبیقی استفاده می شود تا اتصال قابل اطمینان باقی بماند. "راه حل کنونی کنترل خودرو در افق در آزمایشهای گسترده در سال 2013 و 2017 مورد آزمایش قرار گرفت ، هنگامی که IUSV به مدت 22 روز برای عملیات مداوم بدون سرنشین مستقر شد."
این شرکت نرم افزار اختصاصی فرمان و کنترل را توسعه داده است که بر روی رایانه روی IUSV بارگذاری می شود. از الگوریتم های تشخیص و اجتناب از برخورد داخلی استفاده می کند تا بتواند کشتی را به صورت مستقل در بنادر و آبراه های شلوغ حرکت کند.
از رایانه های غیرنظامی و نمایشگرهای بزرگ برای تجهیز مرکز فرماندهی استفاده شد. سه صفحه نمایش اطلاعات را از رادار ، از ایستگاه اپتوالکترونیک و دوربین های همه جانبه و عملیات کنترل ANC نمایش می دهند.
سان ادامه داد: "ما یک تصویر راداری با کیفیت بالا بر روی صفحه نمایش خود داریم که اطلاعات ردیابی را نیز نشان می دهد." "ما به تصویر رادار افتخار می کنیم زیرا به اپراتور حس بسیار خوبی از محیط IUSV می دهد - اپراتور تقریباً احساس می کند که در یک قایق واقعی سوار شده است."
در همین حال ، زیر سیستم های IUSV از طریق یک شبکه محلی با یکدیگر تعامل دارند و توسط یک کامپیوتر میزبان کنترل می شوند که اطلاعات را مبادله کرده و بسته های داده را از طریق پیوند رادیویی یا ماهواره ای به ایستگاه ساحلی ارسال می کند. Sun گفت که اصل معماری باز به Zycraft اجازه می دهد تا قابلیت های جدید را به راحتی در کشتی ادغام و پیکربندی کند.
کامپیوتر میزبان همچنین عملکرد تشخیص و اجتناب از برخورد جداگانه را ارائه می دهد ، اطلاعات را از سیستم تشخیص خودکار ، لیدار ، رادار و دستگاه های تصویربرداری دریافت کرده و سپس آن را تجزیه و تحلیل می کند. برای بهبود دقت و قابلیت اطمینان ، نرم افزار اجتناب از برخورد در سال 2013-2016 به روز شد.
"در طراحی برنامه اجتناب از برخورد ، بیشتر تلاش برای افزایش سازگاری سکو با شرایط خارجی صرف شد ، که به شما امکان می دهد در مناطق دارای ترافیک سنگین و همچنین در آبهای آزاد بدون دخالت اپراتور حرکت کنید. وی افزود قوانین بین المللی برای جلوگیری از برخورد کشتی ها در دریا به عنوان مبنایی برای تصمیم گیری استفاده می شود ، اما مهمترین قانون حفظ خود است. "حداقل فاصله امن پاسخ ANC را تعیین می کند حتی اگر اولویت عبور داشته باشد."
توسعه کشتی
Zycraft توسعه اولیه IUSV Vigilant را در سپتامبر 2013 به پایان رساند ، پس از آن Longrunner 2000 مایل دریایی را در 24 ماه آزمایش دریایی در آبهای سنگاپور طی کرد. به گفته Zycraft ، این واحد در تظاهرات ناوگان ناشناس شرکت کرد و همچنین در چندین عملیات بیش از 48 ساعت به طول انجامید ، از جمله آزمایش دریایی در مه 2013 در فاصله 150 مایل دریایی.
این شرکت همچنین تعدادی ارزیابی واقعی دریایی از ویژگی های بدنه ، با تأکید بر مدت قایقرانی ، برد و قابلیت طراحی دریایی بدنه ، با استفاده از شناورهای دوربرد کلاس Shomari ، گزینه های خدمه IUSV که Zycraft ارائه می دهد ، انجام داده است. به شرکت های کشتیرانی در منطقه برای مبارزه با دزدان دریایی و تامین مواد و تجهیزات فنی.
کشتی های Shomari دارای بدنه یکسانی با VUSG VIPGILANT IUSV ، جابجایی کل 16 تن و تعادل مشابه هستند ، که به شرکت اجازه می دهد از کشتی های خدمه به عنوان سکوی آزمایش استفاده کند.
از سال 2014 ، Shomari LRV تحت یک سری آزمایش های استقامتی قرار گرفته است ، از جمله یک قایقرانی هفت روزه در برد 1100 مایل دریایی. LRV ها همچنین آزمایشات پایداری را در ارتفاع موج تا 4 متر پشت سر گذاشتند ، در این مدت حداکثر بار 34 بار تحت بار کامل به دست آمد.
در بهار سال 2017 ، این شرکت IUSV را در دریای چین جنوبی آزمایش کرد ، طی آن 22 روز بدون وقفه با سرعت متوسط 6 گره با شتاب های دوره ای حرکت کرد و در نهایت مسافت کلی 1900 مایل دریایی را طی کرد. این کشتی با کمی بیش از 6000 لیتر سوخت دیزل برای آزمایش خارج شد و با 2800 لیتر به بندر بازگشت.
IUSV توسط دو اپراتور در ساحل اداره می شد و کشتی را 24 ساعت شبانه روز زیر نظر داشت ، اگرچه این شرکت همچنین یک قایق اسکورت برای حل هر گونه مشکل ایجاد کرد.
قابل درک است که آزمایشات اخیر زندگی ، انتظارات Zycraft را برای مصرف سوخت IUSV ، قابلیت اطمینان سیستم های الکترونیکی و مکانیکی آن تقویت کرده است. سانگ گفت که این آزمایشات استقامتی داده هایی در مورد عملکرد سنسور و سیستم های ناوبری در شرایط واقعی ارائه می دهد.
"از آنجا که IUSV این فرصت را داشت تا در طول آزمایشات دریایی و سایر رویدادها را برای مدت طولانی مشاهده کند ، ما توانستیم الگوهای باربری واضح را تشخیص دهیم و حتی شاهد چندین رویکرد خطرناک کشتی های تجاری بودیم".
- سان به اشتراک گذاشت ، اما از ارائه جزئیات خودداری کرد.
"برخی از چالش ها وجود داشت ، اما ما توانستیم راه هایی برای غلبه بر آنها و بهینه سازی قابلیت های زمان واقعی IUSV از طریق به روز رسانی نرم افزار پیدا کنیم."
فرصتهای آینده
این شرکت توجه زیادی به گسترش دامنه وظایف کشتی با استفاده از محفظه مدولار مهر و موم شده آن برای باربری 3x3x2 متر با حداکثر ظرفیت 3 تن می کند.
سانگ می گوید: "این محفظه به طور خاص برای جابجایی محموله ای که نیاز به تجهیزات جابجایی تخصصی دارد طراحی شده است." "برای حمایت از این بار هدف ، می توان تجهیزات جانبی مانند کابینت لوازم الکترونیکی را در محل بار تعیین شده نصب کرد."
در طرح پدافند ضد زیردریایی کم هزینه ، IUSV مجهز به یک سونار فعال / غیرفعال کامل است که توسط یکی از شرکای فناوری Zycraft تهیه می شود.این قایق به عنوان جایگزینی برای سکوی ضد زیر دریایی عمل می کند و به کشتی های رزمی خدمه اجازه می دهد از حواس پرتی جلوگیری کرده و کارهای دیگر را انجام دهند.
Zycraft YZDDS-920 DDS (سونار تشخیص غواص) را توسعه داده است. سیستم سونار جمع و جور ، با ارتفاع 300 میلی متر و قطر 425 میلی متر ، می تواند بر روی IUSV Vigilant ، سایر کشتی های ANC و دریایی نصب شود یا به عنوان یک وسیله ثابت برای محافظت از بنادر یا زیرساخت های ساحلی مورد استفاده قرار گیرد.
به گفته این شرکت ، DDS برای تشخیص غواصان مدار باز در فواصل حداکثر 600 متر و غواصان مجهز به دستگاه تنفس احیا کننده در فواصل حداکثر 400 متر در همه جهات تا حداکثر عمق 50 متر طراحی شده است. این سیستم شامل یک واحد آنتن به وزن 45 کیلوگرم ، یک واحد پردازش و رابط کاربری گرافیکی روی لپ تاپ است. به طور همزمان می تواند تا 100 شی را ردیابی کرده و در صورت تشخیص تهدید به طور مستقل یک سیگنال هشدار دهنده صادر کند.
این شرکت در حال حاضر به دنبال شریکی برای ادغام سیستم سونار در IUSV است و قصد دارد در آینده ای نزدیک یک آزمایش طولانی دیگر را با تمرکز بر تحقیقات و رصد زیر آب انجام دهد. سانگ خاطرنشان کرد که کار روی یکپارچه سازی سونار می تواند راه را برای معرفی فناوری های جنگی ضد زیر دریایی در آینده باز کند. Zycraft همچنین انتظار دارد تقاضا برای عملیات جستجو و نجات افزایش یابد.
این شرکت خاطرنشان کرد که دستگاه IUSV ، مجهز به سیستم های حسگر و آشکارسازهای مناسب برای انتقال مختصات در شرایط اضطراری ، می تواند یک انتخاب عالی برای کشورهایی با خطوط ساحلی طولانی و مناطق وسیع دریایی باشد.
دستگاه IUSV ، که برای جستجو و نجات پیکربندی شده است ، در چنین عملیات هایی می تواند برای مدت طولانی در دریا بماند ، در حالی که یک ماژول ویژه طراحی شده به اپراتور اجازه می دهد تا از راه دور بازماندگان را با استفاده از یک بازوی رباتیک نجات دهد و تا هفت برانکارد را با زخمی ها حمل کند.
دستگاههای نظارتی بیمار را می توان در تجهیزات برای نظارت بر وضعیت روانی قربانیان و ارسال اطلاعات به خدمات ساحلی حتی قبل از رسیدن به ساحل استفاده کرد.
برای شناسایی و جمع آوری اطلاعات ، Zycraft در حال بررسی استفاده از سنسورهای خارج از برد مانند پهپادهای متصل به هم برای نظارت بصری طولانی مدت است. با این حال ، ماژول های بار سفارشی را می توان برای برآوردن نیازهای خاص مشتری برای اهداف غیرنظامی و نظامی به کار گرفت.
این شرکت همچنین می خواهد وارد بازار آموزش و شبیه سازی شود که در ارتباط با آن توسعه پروژه جدید M75 بدون سرنشین Target Boat را آغاز کردند. هدف AHK با وزن 0.9 تن دارای طول کلی 5.8 متر ، عرض 1.6 متر و برآمدگی 0.33 متر است. قایق مجهز به یک موتور خارجی Yamaha F115 است که به شما امکان می دهد به سرعت 35 گره برسید ، یک مخزن سوخت با ظرفیت 220 لیتر به شما امکان می دهد تا 23 ساعت با سرعت 12 گره یا 5 در دریا باشید. ساعت با حداکثر سرعت ثابت
ANK Vigilant IUSV بخشی از یک خط کوچک اما در حال گسترش سکوهای بزرگ و غیر مسکونی است که در منطقه آسیا و اقیانوسیه توسعه می یابد.
در میان کشورهایی که دارای سکوهای ANC بیش از 11 متر هستند ، چین و سنگاپور به ویژه قابل توجه هستند ، به ترتیب قایق چند کاره JARI با وزن 20 تن (شرکت صنعت کشتی سازی چین) و قایق 22 تنی Venus 16 (مهندسی ST) ، توسعه یافته است. عمل مین
شناورهای سطحی بزرگ بدون سرنشین چندین مزیت را برای ناوگان ارائه می دهند. برای مثال ، بدنه های بزرگتر حجم بار و ظرفیت سوخت بیشتری دارند و به اپراتورها انعطاف پذیری و شعاع کنترل بیشتری می دهند. پلتفرم های بزرگتر می توانند به صورت اختیاری برای وظایفی که نیاز به آگاهی از موقعیت و تصمیم گیری پیچیده دارند ، قابل کنترل باشند.
با این حال ، به دلیل اندازه و جابجایی زیاد ، کشتی های بزرگ اتوماتیک ، معمولاً از پایگاه های ساحلی کار می کنند ، زیرا برای اکثر کشتی ها ، به استثنای کشتی های دوزیست جهانی ، که دارای اسکله های فرود بزرگ هستند ، برای پرتاب بسیار سنگین و سنگین هستند. و بلند کردن.
