Мониторинг и охрана морских объектов с использованием

Мониторинг и охрана морских объектов с использованием беспилотных
вертолетных многоцелевых комплексов
Г.И.Бебешко,
директор программы «Комплексы с беспилотными вертолетами» ОАО
«Вертолеты России»
Основной проблемой мирового хозяйства сегодня, является нехватка
энергетических ресурсов. Одним из путей решения данной проблемы
является увеличение добычи природных ресурсов и в первую очередь нефти
и газа. За последние годы объем этой добычи значительно возрос, в
результате чего на континентальной части почти не осталось крупных
месторождений.
Поэтому сегодня актуальной задачей является освоение запасов
углеводородного сырья в морских районах, районе Крайнего Севера и на
шельфе Арктических морей. Для реализации этого стратегического проекта
1
необходимо создать и развернуть эффективную транспортную систему и
систему
инженерно-технической
эксплуатации
с
высоким
уровнем
надежности и безопасности, в том числе и на морских платформах,
находящихся на значительном удалении от береговой черты.
Авария на буровой платформе, произошедшая в Мексиканском заливе у
побережья США, со всей очевидностью показала, насколько серьезно
необходимо уделить внимание вопросам безопасности и надежности при
создании и эксплуатации подобных систем. Мы лишний раз убедились, что
экономия на этих важных вопросах, приводит к непоправимому ущербу и
ведет к гигантским финансовым затратам на ликвидацию последствий.
Фактически
произошла
глобальная
экологическая
катастрофа,
последствия которой будут ощущаться еще долгие годы. Я думаю все
согласятся, что применение БАС для мониторинга и охраны морских
платформ как раз и находятся в плоскости решения подобных проблем.
Мониторинг и охрана морских объектов, каким является морская
платформа, имеет ряд специфических особенностей:
- небольшие размеры для взлета и посадки;
- мало места для размещения и хранения авиационной техники;
-
эксплуатация
авиационной
техники
происходит
в
условиях
агрессивной внешней среды (работа в морских условиях);
- работа в экстремальных климатических условиях (низкие температуры,
повышенная влажность, обледенение, плохая видимость, осадки, туман,
сильный ветер);
Опыт осуществления мониторинга объектов ТЭК в России и за рубежом
показывает, что для этих целей, в основном, привлекаются пилотируемые
вертолеты.
Однако при этом возникает ряд проблем:
• Отсутствуют штатные подразделения для комплексного решения задач
мониторинга на основе средств дистанционного зондирования.
2
• Патрулирование выполняется не на специализированных воздушных
судах, а на временно привлекаемых к данным работам.
• Визуальный осмотр в качестве основного метода не дает объективной
оценки состояния объектов.
• Данные мониторинга не всегда систематизируются и архивируются,
что не позволяет оценивать динамику процессов деградации объектов
диагностики и предупреждать их развитие до критических состояний.
• Существующая заявочная система на проведение диагностики не
позволяет проводить патрулирование оперативно.
• Недостаточное количество воздушных судов, высокая стоимость
летного часа (до 80 тыс. рублей за час на вертолете типа Ми-8 в ценах 2008
года)
•
Не
определен
оптимальный
состав
измерительных
средств
размещаемых на различных типах авиационных носителей, привлекаемых
для мониторинга состояния трасс магистральных газопроводов.
Эти проблемы можно решить, если для мониторинга привлекать
беспилотные авиационные системы. Отсюда следует вывод, что наиболее
оптимальным средством для мониторинга и охраны морских платформ будут
беспилотные летательные аппараты. Однако ввиду того, что беспилотные
самолеты имеют большие ограничения по взлету и посадке с ограниченных
площадок, то беспилотный вертолетный комплекс (БВК) будет иметь явное
преимущество при использовании на морских платформах.
До последнего времени создание и производство БВК значительно
отставали от Беспилотных Авиационных Систем (БАС) самолетного типа в
силу большей технической сложности и по проблемам создания САУ.
В настоящее время эти проблемы решены и в ряде стран начато
экспериментальное освоение беспилотных вертолетов.
Цель применения:
1. Исключение угроз жизни экипажей.
3
2. Снижение затрат на подготовку и содержание персонала, занятых в
обеспечении эксплуатации летательных аппаратов.
3. Снижение стоимости мониторинга и охранных функций (стоимость
лётного часа).
4. Возможность применения летательных аппаратов круглосуточно, а
также в условиях плохой видимости и труднодоступных районах (снижение
негативного влияния «человеческого фактора» на выполнение задачи).
Структурно беспилотный авиационный комплекс вертикального
взлёта и посадки состоит:
• из беспилотных летательных аппаратов вертикального взлёта и
посадки;
• комплекта
сменной
целевой
нагрузки,
состоящей
из
специализированных модулей, устанавливаемых на БЛА в соответствие с
заданием;
• наземного пункта управления полётом БЛА и целевой нагрузкой;
• средств наземного обслуживания и обеспечения;
• обслуживающего персонала.
Задачи беспилотных вертолетов решаемые в интересах буровых
платформ
· Разведка и мониторинг ледовой обстановки
· Экологический мониторинг
· Обеспечение охранных задач
· Доставка грузов
·
Метеорологический мониторинг
Для базирования на морской платформе к БЛА предъявляются
специфические требования:
- малые габаритные размеры;
- модульный принцип конструкции БВ;
4
- модульный принцип сменности целевой нагрузки;
- простота в обслуживании;
- приемлемые характеристики по дальности и продолжительности
полета;
- минимальный состав по количеству применяемой техники в комплексе;
- минимальный состав по количеству обслуживающего персонала;
- высокая надежность и безопасность;
- стойкость к работе в агрессивной среде (работа в морских условиях);
- надежность в работе в экстремальных климатических условиях (низкие
температуры до минус 500, повышенная влажность, обледенение);
- приемлемые стоимостные характеристики комплекса;
- минимальная эксплуатационная цена за один час налета;
Предложения по модельному ряду
На наш взгляд, наиболее приемлемыми беспилотными вертолетными
комплексами, в котором оптимально сочетаются все эти качества, будут
комплексы с беспилотным вертолетом малой дальности КА-135 и комплекс с
беспилотным вертолетом средней дальности «Коршун», представленные на
этой выставке.
1. Беспилотный вертолётный комплекс малой дальности
Основные ТТХ:
Максимальная взлётная масса – до 300кг;
Максимальная нагрузка - до 50кг;
Максимальная скорость (высота полёта 500 м) – 190км/час;
Динамический потолок – 5000м;
Радиус действия с полной заправкой –100км.
2. Беспилотный вертолётный комплекс средней дальности
Основные ТТХ:
Максимальная взлётная масса – 495кг;
5
Максимальная нагрузка - до 100кг;
Максимальная скорость (высота полёта 500 м) – 170км/час;
Динамический потолок – 5000м;
Радиус действия с полной заправкой – 300км;
Продолжительность полёта – до 6 часов.
Целевое оборудование КБВ
Существует широкий ассортимент отечественных и зарубежных
разработок
по
современному
оборудованию
дистанционного
зондирования.
Возможно применение следующих типов аппаратуры:
• Газоанализаторы
• Панхроматические
и
многоспектральные
аэросъемочные
системы
• Гипреспектрометры
• Магнитометрическое оборудование
• Тепловизионное оборудование высокого разрешения
• Аэрогравиметрическое оборудование
• Радиолокационное
оборудование
подповерхностного
зондирования
• Радиолокационное оборудование
• Бистатические радиолокационные комплексы
• Лазерные
спектрометры
для
обнаружения
и
измерения
интенсивности утечек метана
• Фотограмметрическое оборудование (для картографирования)
• Батиметрическое авиационное оборудование
• Дистанционный георадар
6
• Лазерные высотомеры для измерения цифровой модели рельефа
и местности
• Оборудование ледовой разведки
• Оборудование диагностики ЛЭП
• Оборудование аэрогеофизических исследований
ОАО «ВЕРТОЛЕТЫ РОССИИ» соединяют в своей структуре наиболее
передовые
научные
и
технологические
достижения,
мощную
производственную базу, большой потенциал опытно-конструкторских бюро,
высококлассных специалистов и грамотных руководителей. Учитывая
перспективу
и
важность
данного
направления,
была
создана
специализированная структура «дирекция программы КБВ», отвечающая за
это направление. Выработана стратегия развития комплексов с БЛА.
Выполняется планирование деятельности предприятий отрасли в области
создания беспилотных комплексов. Проводится единая научно-техническая
политика. Осуществляется координация работ по созданию, производству и
сервисному обслуживанию.
Создание системы мониторинга с применением БВК позволяет сделать
патрулирование регулярным и систематическим.
Использование современных средств дистанционного зондирования,
связи, передачи и обработки данных обеспечивает высокое качество и новый
уровень оперативности получаемой информации и позволит качественно
решить поставленные задачи.
7