Робот-планер проплавал рекордные девять месяцев
Американский робот продемонстрировал отличных показателей по длительности работы среди всех независимых подводных автомобилей. Он бесперебойно функционировал в Тихом океане 9 дней и 5 месяцев! За это время машина преодолела практически 5 тысяч километров, совершив 737 погружений на глубину до 1 километра.
Причём необычный заплыв не был рекордом для рекорда.
Аппарат называющиеся Seaglider создан экспертами Вашингтонского университета под управлением доктора наук океанографии Чарльза Эриксена (Charles C. Eriksen).
Снаружи устройство больше всего напоминает торпеду с крыльями, но начинка его куда более замысловата. Достаточно заявить, что данный робот не применяет винтов, а надеется на другой принцип перемещения.
В длину робот насчитывает 180 сантиметров (фото APL/University of Washington).
Не считая приёмника GPS и набора литиево-ионных батарей в корпуса уютно находятся компьютерная совокупность контроля, разнообразные датчики, совокупность спутниковой связи и «плавательный пузырь» из эластичных полимеров. Последний и есть одним из основных секретов автомобили.
Вместо отвесного спуска через толщу воды планер регулирует собственную плавучесть практически так, как это делают рыбы, изменяя количество корпуса. Насосы выкачивают из расположенного в хвосте автомобили «плавательного пузыря» гидравлическую жидкость, в то время, когда нужно нырнуть, и закачивают обратно, в случае если необходимо всплыть.
В этом случае Seaglider побил личный рекорд, составлявший 7 дней и 7 месяцев (иллюстрация Seaglider Fabrication Center).
В то время, когда Seaglider погружается, маленький двигатель сдвигает набор батарей мало вперёд, по направлению к носу устройства, так регулируется угол спуска. Рассекающие воду крылья информируют планеру поступательное перемещение. ПотомуSeaglider и не падает – он красиво планирует, оправдывая собственное наименование.
Достигнув нужной ему глубины, робот процесс в обратном порядке, и Seaglider всплывает, как по волшебству. В случае если требуется развернуть, батареи крутятся в нужную сторону. Благодаря смещению центра тяжести «Сиглайдер» кренится и поворачивает, как будто бы на вираже.
Со стороны всё это выглядит донельзя медлено, как тихий пируэт мелкого самолёта.
Такими вот методами планер добирается до места работы. Где он находится, с какой скоростью движется и нет ли на этом океаническом МКАД «пробок» — рифов, аппарат выясняет, сверяясь с спутниками и компасом GPS.
Seaglider продолжительно обкатывали перед решающим стартом – на фото команда учёных подготавливается к запуску планера на фестивале независимых подводных аппаратов AUVFEST в 2005 году (фото APL/University of Washington).
О «Сиглайдере» мы, кстати, мало говорили ещё в 2002 году, и, нужно признать, по характеристикам данный аппарат во многом сходен с пересёкшим Гольфстрим роботом Spray. Однако Seaglider, как полный рекордсмен в собственном классе, заслуживает того, дабы познакомиться с ним поближе.
Запрограммировать Seaglider так, дабы он имел возможность применять спутниковый телефон для передачи данных, – вот что было хорошей задумкой.
В случае если учёных внезапно осеняет очередная блестящая мысль, которую необходимо проверить на данный момент и лишь на данный момент, они просто связываются с подопечным. Планер терпеливо выслушивает новые инструкции, а после этого погружается опять.
Схема наглядно демонстрирует этапы плавного погружения планера в океанскую глубину (иллюстрация APL/University of Washington).
Экономичный принцип подводного передвижения, что применяет Seaglider, был в первый раз предложен во второй половине 80-ых годов XX века океанографом Генри Стоммелом (Henry Stommel). Кое-какие биологи предполагают, что похожая свойство разрешает дельфинам преодолевать под водой большие расстояния, на первый взгляд кроме того чересчур большие для возможностей их организма.
Seaglider – далеко не первый аппарат, сконструированный с учётом этого принципа. Существует множество независимых 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.
Независимые планеры уступают в скорости другим механизмам подводного изучения, но они смогут заплывать на более дальние расстояния и продолжительнее функционировать. В общем, «медлительно, но правильно», и тяжело отрицать, что именно таковой подход довольно часто нужен при научной работе.
приборы и Датчики на «Сиглайдерах» ведут запись температуры, солёности, растворённого кислорода и различных биооптических черт воды. Вся эта информация в целом оказывает помощь учёным лучше осознать процесс трансформации океанических состояний. Отечественный храбрец, например, за эти 9 дней и 5 месяцев добавил огромное количество полезных данных к полувековой истории изучения таинственного явления – разделения проходящего через Тихий океан единого течения на Аляскинское и Калифорнийское.
Последние опробования перед выходом в открытое море (фото APL/University of Washington).
Миссия рекордсмена проходила в Аляскинском заливе, где-то в 1500 километрах к западу от Ванкувера. Учёные робко умалчивают, что рекордный срок независимого функционирования – это ещё не всё: уже по окончании команды «стоп!» прошло дополнительных 10 дней. Это время Seaglider тихо-мирно дрейфовал по течению, пока его наконец не подобрало судно исследователей.
В большинстве случаев в то время, когда механизмы продолжительно находятся в море, их так и норовят облепить интересные водоросли и микроорганизмы. Тем более поразил учёных тот факт, что в то время, когда планер достали из воды, его корпус был фактически чист! Неизвестно, что послужило тому обстоятельством, покрытие корпуса, скорость либо какие-то иные факторы.
Тот отважный планктон, что однако прицепился к бокам Seaglider, на успешное исполнение задачи никак не повлиял. Наверное, аппарат его.
Seaglider – отнюдь не окончательное слово техники среди планеров. Исходя из этого исследовательская несколько доктора наук Эриксена ещё до начала рекордного опыта решила усовершенствовать конструкцию аппарата. Конкретно — сделать корпус «Сиглайдера» более лёгким, дабы он имел возможность нести большее количество батарей.
Тесно сотрудничая с Лабораторией прикладной физики (Applied Physics Laboratory), учёные сотворили из планера настоящего атлета без грамма «жира». Но уже в начале рекордного вояжа случилось недоразумение, в результате которого энергии было израсходовано куда больше, чем планировалось.
Океанический звук малоизвестного происхождения случайно активировал одну из функций робота. В следствии «испуганный» планер в течение всех девяти месяцев опыта два раза в минуту (!) отправлял звуковой сигнал о помощи, дабы его подобрал проходящий вблизи корабль. 14 процентов батареи разрядилось в вакуум из-за данной неточности, что не помешало «Сиглайдеру» удачно сделать всё, что от него требовалось.
Вес Seaglider образовывает 52 килограмма, потому двое людей на маленькой лодке элементарно справляются с его спуском в воду и последующим подъемом. А уж при помощи крана на судне робота дотянуться из воды и вовсе не неприятность (фото APL/University of Washington).
Разработчики неустанно колдуют над собственным детищем. В ближайших замыслах по модернизации — замена нынешних аккумуляторная батарей более ёмкими (что увеличит срок нахождения под водой более чем вдвое). Кроме этого кроме надёжного, но однако не самого красивого метода трансформации курса за счёт смещения центра тяжести разрабатываются другие варианты.
В это же время кое-какие эксперты высказывают вывод, что такие свойства планера, как компактность и экономичность, возможно в будущем с успехом применять при освоении космоса. Зонд-разведчик, сконструированный по примеру подводного планера, лишь воображающий собой уже маленький дирижабль с крыльями, имел возможность бы продолжительное время парить в воздухе второй планеты, передавая на Землю бесценную данные.
