Затем технология перекочевала на службу нефтегазовым магнатам для построения и обслуживания океанических добывающих платформ.
Следующая веха — поиски «Титаника» (но на самом деле это была замаскированная подводная разведка). Но все же эти экспедиции принесли немалую пользу в гражданских и научных целях.
Чтобы привлечь молодежь в индустрию, в 1998 году американцы начали проводить международный студенческий конкурс, а в 2013 стартовал открытый чемпионат Азии в Сингапуре.
Цена входа в индустрию постепенно снижалась: сначала были только военные бюджеты, потом пришли нефтяные корпорации, за ними — университеты и наконец, на сцене появились open source проекты стоимостью от 500$ для «гаражных стартапов». А сейчас даже есть DIY-конструктор подводных беспилотников для школьников.
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Cutletrov.jpg/1280px-Cutletrov.jpg)
Содержание
1. Как искали термоядерную бомбу на дне испанского моря
2. Океанические нефтеплатформы
3. «Титаник» и секретная подводная разведка
4. Международные соревнования: США и Сингапур
5. Open source проекты, краудсорсинг и конструктор для школьников
6. Достижения российских студенческих команд
Поиск термоядерной бомбы
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Palomares_H-Bomb_Incident.jpg)
Термоядерная бомба B28RI, поднятая с глубины 869 метров.
Авиакатастрофа над Паломаресом.
Журнал «Тайм» включил инцидент в список наиболее серьёзных ядерных катастроф.
17 января 1966 года американский стратегический бомбардировщик B-52G с термоядерным оружием на борту столкнулся с самолетом-топливозаправщиком KC-135 во время дозаправки в воздухе. В результате катастрофы погибли 7 человек и были потеряны четыре термоядерные бомбы. Три из них приземлились на суше и были найдены сразу, четвёртая, упавшая в море — лишь после двухмесячных поисков.
В состав группы поиска входили эксперт по водолазным работам капитан Уиллард Сирл и математик, доктор Джон Крейвен, который при помощи байесовской теории эффективного нахождения потерянных объектов составил план поисков.
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Palomares_Bomb_Casings.jpg/800px-Palomares_Bomb_Casings.jpg)
Оболочки двух термоядерных бомб B28 из Паломареса.
Для проведения поисковых работ была сформирована эскадра ВМС США из 34 кораблей, на которых находилось свыше трёх тысяч военных моряков и гражданских контрактников. Для исследования дна на малых глубинах до 24 метров использовались аквалангисты; водолазы в жёстких скафандрах работали на глубинах до 120 метров. Поиски на больших глубинах выполнялись подводными пилотируемыми аппаратами «Алвин» и «Алюминаут».
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/36/Alvin_%28DSV-2%29_port_bow_view.jpg)
Алвин — один из известнейших действующих пилотируемых подводных аппаратов (ППА). Батискаф рассчитан на трёх человек (двоих учёных и пилота) и позволяет за 10 часов совершать погружение на глубину до 4500 метров.
![image](http://oosif.ru/d/382057/d/10-01_%D0%A1%D0%A8%D0%90_1964_-_%C2%ABAluminaut%C2%BB_01.2.jpg)
Первая в мире алюминиевая подводная лодка Aluminaut, 1964 года. На ней, кстати, потом гонял Жак Кусто.
Бомба была обнаружена «Алвином» на глубине почти 800 метров. Бомба лежала на 70-градусном склоне разлома, глубина которого доходила до 1300 метров. Первая попытка поднять ее, предпринятая 26 марта, привязав трос к парашютным стропам, оказалась неудачной. Бомба сорвалась, и её вновь потеряли. Она была обнаружена 2 апреля. 5 апреля возникла серьёзная аварийная ситуация, когда «Алвин» запутался в парашюте, пилоты аппарата потеряли обзор и не могли освободиться в течение 15 минут.
![image](https://fas.org/irp/program/collect/curv1.jpg)
Дистанционно управляемый аппарат сable-controlled Undersea Recovery Vehicle (CURV).
После этого инцидента для дальнейших работ использовался дистанционно управляемый необитаемый аппарат CURV. 7 апреля с помощью аппарата удалось прикрепить два троса к парашюту, но при попытке завести третий трос CURV также запутался и потерял управление. Попытки освободить его закончились неудачей, и было принято решение поднимать бомбу вместе с аппаратом на двух тросах. Попытка закончилась успешно, и бомба была поднята на палубу спасательного корабля «Петрель» через 81 день после катастрофы.
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/1966_Palomares_B-52_crash_-_recovered_H-bomb.jpg)
По утверждению газеты «Нью-Йорк Таймс», это был первый в истории случай публичной демонстрации ядерного оружия.
Военные продолжили разработки в области телеуправляемых и автономных аппаратов. Тем временем на технологию положили глаз нефтяники.
Обслуживание нефтегазовой отрасли и добывающих платформ
![image](https://www.deeptrekker.com/wp-content/uploads/oil-rig-800x444.jpg)
«Телеуправляемые необитаемые подводные аппараты» (ТНПА, ROV) стали набирать популярность в 1980-х годах, когда большая часть новой нефтегазовой разработки на шельфе превысила возможности водолазов. Но в середине 80-х годов индустрия морских ТНПА пострадала от серьезного застоя в технологическом развитии, вызванного, в частности, падением цен на нефть и глобальным экономическим спадом.
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/ROV_working_on_a_subsea_structure.jpg/1024px-ROV_working_on_a_subsea_structure.jpg)
ROV в действии на подводном нефтегазовом месторождении. ТНПА крутит гайки на подводной конструкции.
![image](http://aoghs.org/wp-content/uploads/2014/03/ROV-Oceaneering-detail-AOGHS.jpg)
ТНПА подобные этому, широко применяются в шельфовой добыче. Новые технологии позволяют роботам погружаться еще глубже.
Вот, кстати, легендарное видео, как акула кусает подводный кабель:
Титаник
![image](http://www.noaanews.noaa.gov/stories2007/images/titanic_bow_2004.jpg)
Титаник затонул 15 апреля 1912 года. Попытки его отыскать предпринимались в 1953, в 1966, в 1970 и в 1980 годах. (Подробнее тут.)
Согласно накладным, на «Титанике» перевозили коллекцию драгоценностей на сумму около 300 миллионов долларов. Кроме того, на борту находились оригиналы рубаи Омара Хайяма, а также мумия древнеегипетской принцессы.
Роберт Баллард обнаружил «Титаник» в 1985 году. Хотя эта «экспедиция» была всего лишь прикрытием. Операция была профинансирована ВМС США для секретной разведки двух затонувших в 1960-е годы атомных подводных лодок USS Scorpion и USS Thresher, а не «Титаника». Подлодки затонули в 1963 и 1968 годах, соответственно, и военно-морские силы хотели выяснить, имела ли место утечка радиации.
ANGUS — это куча видеокамер и фотоаппаратов, буксируемых судном под водой на тросе:
![image](http://www.whoi.edu/cms/images/oceanus/angus_211733.jpeg)
ANGUS (Acoustically Navigated Geological Underwater Survey). Этот аппарат имел недостатки: не был достаточно оперативен. Отснятый материал можно было проявить и изучить только после подъема аппарата на поверхность.
Создатели этого аппарата были те еще приколисты. Инженеры ласково называли аппарат «дурачком на веревочке» из-за отсутствия даже самых простых способов управления. Лозунгом команды ANGUS была фраза «Хоть и протекает, но тикать продолжает».
![image](http://www.whoi.edu/cms/images/oceanus/2vehicleArgo_211757.jpeg)
«Арго», как и ANGUS, представлял собой металлическую конструкцию, оснащенную пятью видеокамерами и двумя гидроакустическими системами.
1 сентября 1985 года монитор, связанный с видеокамерой «Арго», показал объекты неприродного происхождения. На следующий день был обнаружен корпус «Титаника», и на дно был отправлен ANGUS для проведения фотосъемки.
В следующие четыре дня «Арго» и ANGUS сделали тысячи фотографий. Обломки «Титаника» были разбросаны на площади радиусом в 1600 метров на глубине около 3800 метров.
12 июля 1986 года Баллард совершает вторую экспедицию к «Титанику». Теперь у него в распоряжении батискаф «Алвин» на трех человек и телеуправляемый робот Jason Jr.
![image](http://www.subasepearl.com/files/Alvin_(DSV-2).jpg)
«Алвин» — один из известнейших действующих пилотируемых подводных аппаратов (ППА). Батискаф рассчитан на трёх человек (двоих учёных и пилота) и позволяет за 10 часов совершать погружение на глубину до 4500 метров.
![image](https://tnp-production.s3.amazonaws.com/uploads/image_block/000/040/503/image/base_b56badb542.jpeg)
Аппарат «Ясон Джуниор» (Jason Jr)
![image](https://tnp-production.s3.amazonaws.com/uploads/image_block/000/040/506/image/base_0b524b3420.jpg)
Исследование «Титаника» с помощью аппарата «Ясон Джуниор».
В 1987 National Geographic Channel сняли документальный фильм поисках «Титаника», его посмотрел Джеймс Кэмерон и вдохновился на создание своего шедевра.
Кэмерон в сентябре 1995 года лично совершил 12 погружений к «Титанику» на батискафах «Мир-1» и «Мир-2», находившихся на борту российского научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш», позднее также задействованного в фильме.
Фильм «Титаник» стоил больше, чем сам корабль. Строительство корабля обошлось в 4 000 000 фунтов, что в современных деньгах составляет 100 000 000 фунтов, а стоимость фильма Джеймса Кэмерона — 125 000 000 фунтов.
Международные соревнования
Конкурсы — это отличная игровая механика, которая привлекает молодежь и позволяет «профориентировать» много специалистов в интересующую область. Появление международных конкурсов — важная веха развития подводных беспилотников и формирования индустрии и рынка.
RoboSub
Международные соревнования проводятся с 1998 года проводится на базе Центра космических и военно-морских систем США.
Сайт — www.robonation.org/competition/robosub
Правила 2017 года (PDF).
![image](http://www.robonation.org/sites/default/files/styles/hero_image/public/RoboSub2017%2013_0.jpg?itok=JZDewnmA)
В конкурсе RoboSub участвуют автономные подводные аппараты (AUVs), и выполняют реалистичные миссии в требовательной подводной среде.
![image](http://www.robonation.org/sites/default/files/styles/hero_image/public/RoboSub2017%2017.jpg?itok=V7Et9dBE)
Основанный Международной ассоциацией разработчиков систем необитаемых (unmanned) аппаратов, Фонд AUVSI представляет собой некоммерческую организацию, которая предоставляет студентам возможность поучаствовать в практических мероприятиях в сфере робототехники, направленных на стимуляцию и поддержание их интереса к науке, технологиям, инженерии и математике (STEM).
![image](http://www.robonation.org/sites/default/files/styles/hero_image/public/RoboSub2017%2015.jpg?itok=GlaWSRNq)
Каждый год Фонд AUVSI предлагает ряд образовательных программ, а также робототехнических соревнований, которые позволяют студентам применить свое техническое образование за пределами аудитории. Такие мероприятия — идеальная подготовка к профессиональной деятельности, поэтому участвующим в них студентам часто предлагают желанную стажировку и трудоустройство еще до окончания вуза.
Singapore AUV challenge (SAUVC)
Открытый чемпионат Азии по подводной робототехнике Singapore AUV Challenge (SAUVC), cоревнования проводятся в Сингапуре c 2013 года.
Сайт — www.sauvc.org
Страница на Facebook.
Правила 2018.
![image](https://habrastorage.org/webt/59/cb/87/59cb870746b3d862383997.jpeg)
Вот как своими словами описывает задание участник соревнований 2013 года:
«Задание примерно можно описать так: нужно идти над чёрной полоской на дне бассейна и в определённый момент всплыть. То есть, такой line-following robot. Правила, правда, несколько мутновато описывают всё это дело. Там есть какие-то ворота, через которые надо пройти. Но если хорошо идти над полоской, то через них пройдёшь автоматически. Еще там есть стойка, на которой стоит шарик, и его надо пнуть. Опять же, если идти хорошо над полоской и на правильной высоте, то при очередном повороте шарик пнёшь автоматически. И всплыть нужно в правильном месте — когда закончится чёрная полоска. В общем, всё соревнование крутилось вокруг чёрной полоски на дне :-).»
Подробный рассказ про 2013 год в подводной робототехнике тут.
![](https://habrastorage.org/webt/59/cb/8c/59cb8c0fe426c611025428.jpeg)
OpenROV
«Гаражный стартап» — так начиналась история Hewlett-Packard и Apple, а также множества других проектов Кремниевой долины. Когда технология становится доступной «хакерам», они начинают самостоятельно экспериментировать и находить потрясающие решения.
В 2012 году на Кикстартере был запущен проект OpenROV — дистанционно-управляемый мини-подводный робот весом около 2,5 кг. Он управляется с ноутбука, укомплектован видеокамерой с подсветкой. Глубина погружения: до 100 метров, время работы от аккумуляторов: ~1,5 часа. В движение он приводится тремя бесколлекторными двигателями (800Kv Brushless motor): два в горизонтальной и один в вертикальной плоскости. Для получения визуальной картинки используется обычная web-камера (Microsoft LifeCam HD-5000), которая через USB подключается к BeagleBone.
Набор поставляется в виде запчастей, которые надо собрать. Разработчики проекта ставили перед собой цель сделать подводные исследования дешевыми и общедоступными, по принципам open source software и open source hardware. Чертежи доступны на GitHub.
Выступление на TED:
![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/Beagle_Board_big.jpg/800px-Beagle_Board_big.jpg)
В качестве бортового компьютера используется Beagle board.
Trident 2016 (следующая версия OpenROV)
![image](https://habrastorage.org/files/5ce/7fd/7cc/5ce7fd7cce2c4c9bbb9c8e2993e40613.jpg)
Стартап OpenROV, США собирает средства на создание подводного телеуправляемого аппарата (ROV) Trident. Компания планировала собрать $50 тысяч, но вместо этого привлекла уже более $560 тысяч.
![image](https://habrastorage.org/files/084/d9b/c8a/084d9bc8a8fc402ab87441680b3ea484.jpeg)
Дроны OpenROV 2.8 и Trident
Дальность управления — до 100 метров. Масса — 2,9 кг. Максимальная скорость — 2 м/с. Время работы от батарей — 3 часа. Поддержка автоматического зависания и сохранения направления движения. Может подключаться к очкам виртуальной реальности для управления «от первого лица».
Gladius 2017
В 2017 году появился очередной краудфандинговый проект подводного робота на площадке IndiGoGo.
![image](https://habrastorage.org/webt/59/cb/a9/59cba9f5a99a2548388424.jpeg)
4к видеокамера, 100 метров глубины, 500 радиус действия, цена 600-1700 долларов.
Конструктор для школьников
MUR — набор для соревнований JuniorSkills.
![image](http://edurobots.ru/wp-content/uploads/2015/12/12347741_972168666184337_7976416835926665159_n.jpg)
Разработка была представлена Сергеем Муном из Владивостока на выставке РобоМех-2015 в Хабаровске 12 ноября.
Сайт проекта — murproject.com
На базе этого конструктора проводится олимпиада НТИ для старшеклассников со всей России по профилю «Водные робототехнические системы».
На отборочных этапах надо решеть задачки по физике и информатике, а так же освоить управление подводными роботами на 3д-симуляторе.
В заключительном этапе задачки поинтереснее:
- сборка двух подводных роботов из конструктора (предлагается конструктор MUR);
- оба робота должны пройти дистанцию, ориентируясь по подводным объектам. Но только один робот оснащен камерами, второй должен получать сигнал от первого робота;
- разработка собственного устройства связи между роботами, используя предложенные компоненты и имея доступ к протоколам и электрическим схемам конструктора;
- организация связи между роботами.
Еще в 2017 прошла в Иннополисе прошла олимпиада «Водные Интеллектуальные Робототехнические Системы». (Правила тут.)
Россия, Владивосток
Мне было очень приятно узнать, что команда разработчиков подводных беспилотников из моего города и моего универа (Дальневосточный федеральный университет — ДВФУ) настолько крутая.
![image](https://cdn.iz.ru/sites/default/files/styles/900x506/public/photo_item-2017-08/1502814318.jpg?itok=aKhG_HrN)
С 2012 года совместная команда робототехников ДВФУ и ДВО РАН ежегодно становится призером в классе автономных роботов на всемирных турнирах RoboSub и азиатских чемпионатах Singapore AUV Challenge.
А вот и «Джуниор», робот, с которым владивостокская команда
![image](http://25rus.org/images/obsh/nauka/%D0%94%D0%92%D0%A4%D0%A3/zxzxzxzx.jpg)
RoboSub
2012 — 5 место (ДВФУ, Владивосток)
2013 — 3 место (ДВФУ, Владивосток)
2014 — 4 место (ДВФУ, Владивосток)
2015 — 3 и 6 место (Морской университет им. Невельского и ДВФУ, Владивосток)
2016 — 4 место (Морской университет им. Невельского, Владивосток)
2017 — 2 место (ДВФУ, Владивосток)
Singapore AUV challenge
2013 — 1 место (ДВФУ, Владивосток)
2015 — 2 место (ДВФУ, Владивосток)
2016 — 2 место (ДВФУ, Владивосток)
2017 — 1 место (ДВФУ, Владивосток)
Про владивостокскую команду(интервью с разработчиками, ТТХ робота и пр.) и про правила международных соревнований напишу в следующем выпуске.
Источники
- Авиакатастрофа над Паломаресом, Wikipedia
- Паломарес. Водородные бомбы на пляже, TopWar
- Полное погружение: как использование роботов в поисках «Титаника» изменило подход к подводным исследованиям, T&P
- Необычные способы поднять «Титаник»: версии ученых, РИА Новости
- Роберт Боллард исследует океаны, TED
- Путь Джеймса Кэмерона, Wired, Geektimes
- Джеймс Кэмерон: До «Аватара»… любознательный мальчик, TED
- RoboSub
- Робосезон 2013: из-под воды в небо, Geektimes
- OpenRov, Wikipedia
- OpenROV — подводный робот (open source), Habrahabr
- David Lang: Мой подводный робот, TED
- Подводный дрон OpenROV Trident, Geektimes
- Конструктор для школьников Micro Underwater Robot Edu
- Олимпиада НТИ: Водные робототехнические системы
Комментарии (22)
Wizard_of_light
10.10.2017 13:01+8Фильм «Титаник» стоил больше, чем сам корабль
Чёрт побери, всё-таки с нашим миром что-то не так.DMGarikk
10.10.2017 16:46-3я думаю если пересчитать стоимость корабля в 1912 году на современные цены то явно не получится 7,5 млн долларов
Wizard_of_light
10.10.2017 18:04Так это уже и посчитано с учётом инфляции. Фильм обошёлся в 1,25 раза дороже корабля. С учётом современных кораблестроительных технологий Кэмерон на эти деньги мог бы пару раз построить и утопить «Титаник» вживую, причём с оплатой страховки пассажиров
и буксировки айсбергов.
pulsatrix
11.10.2017 13:42+1Да все нормально с миром. На крушение Титаника вживую посмотрело около 2000 человек, а в кино — несколько миллионов. Вот и разница в цене.
DEM_dwg
10.10.2017 15:26+1Странно, но пока не видел ни одного дистанционно-управляемого подводного аппарата с гарпуном…
Интересно сколько можно будет таким аппаратом рыбы «наловить».Serge78rus
10.10.2017 15:59+1Уж точно не больше, чем промысловым тралом.
DEM_dwg
10.10.2017 16:15+1Я про хоббийную охоту, а не в промышленных масштабах.
Думаю было бы не мало желающих с помощью джойтстика управлять и стрелять гарпуном.
А не с помощьюспинераспиннинга.Serge78rus
10.10.2017 17:04Думается, что в качестве хобби, большинство все-таки предпочло бы спиннинг или подводное ружье, а не бессмысленное «роботизированное» убийство рыбы.
OriSvet
10.10.2017 19:26>Операция была профинансирована ВМС США для секретной разведки двух затонувших в 1960-е годы атомных подводных лодок USS Scorpion и USS Thresher
Што? Вы б хоть посмотрели, где кто затонул. Там пол-Атлантики придётся пропахать, чтобы все три точки посетить, не говоря уже о том, что у ВМС США собственные батискафы есть, тот же «Триест», который на месте крушения «Трешера» еще тогда работал и который, к слову, так и не смог найти корпус лодки.
hoegni
10.10.2017 19:33Спасибо за статью!
Но все-таки не надо называть "Алвина" и "Миры" батискафами. Батискаф — это аппарат с поплавком, заполненным бензином, ну или иной жидкостью легче воды. Этакий подводный дирижабль. А Альвины и Миры — обитаемые глубоководные аппараты по типу подводных лодок.
nutshell912
11.10.2017 09:46+2Для точности хочу указать, что в 2015 году в RoboSub третье место заняла команда Морского университета им. Невельского, вместо этого указана команда ДВФУ с шестым местом. Про нас всё время забывают :)
MagisterLudi Автор
11.10.2017 09:51Про нас всё время забывают
Ну так давайте напишу про вашу команду.
impetus
Всё-таки торпеды — самые первые и массовые подводные беспилотники. Некорректно их «забыть»
И на конец 2МВ они были уже достаточно сложны (типовое поведение НЕсамонаводящейся торпеды — едем строго прямо по гироскопу Nсекунд, после чего сваливаемся в правую или левую (как настроено при пуске) циркуляцию, а через M секунд самовзрываеся. (Соотв взрыватель — ударно-нажимной, оптический.магнитный — как взвёлся через n секунд так до упора и работает)
impetus
Кстати, мины — тоже подводные беспилотники. А они бывают весьма хитрыми.
Просто сейчас намечается большой пересмотр «морского права» — в основном на тему как раз беспилотников — и там военным беспилотникам (будет) уделено много внимания. Я просто напомнить, что слово «беспилотник» означает на самом деле очень многое — например, умный буй, который сам то всплывает то погружается — тоже. (Ну и масса вопросов типа права собсвенности или отвественности перед третьими лицами за события свзязанные с ними. )
Указанные в статье беспилотники — далеко не все ниши, хотя статья хорошая, но может сложиться впечатление что беспилотник — это вот примерно то, что в статье, а оно — гораздо, гораздо шире (надводных — напр. парусных, по которым тоже соревнования проходят, в т.ч. многодневные, уж не будем касаться).
igruh
Секунд на десять залип, пытаясь понять, на какой конец сложны два мегабайта, пока не понял, что это про войну. Всё-таки не стоит использовать нестандартные сокращения.