Zycraft, 'n maatskappy in Singapoer wat spesialiseer in die ontwerp en vervaardiging van outomatiese oppervlaktebote (ANC) vir burgerlike en militêre toepassings, verbeter die prototipe van die Longrunner-klas van die ANC Independent Unmanned Surface Vessel (IUSV) Vigilant-klas deur nuwe funksies by te voeg.
In Maart het Zycraft 'n afstandbeheerde vuurspuitstuk en 'n elektriese vuurpomp geïnstalleer, saam met bykomende hardeware en sagteware om konsepte op afstand te bestudeer. Selfstandige brandblustoerusting het sy vermoë getoon om water tot 'n maksimum afstand van 40 meter te lewer, hoewel die onderneming beplan om die stelsel op te gradeer om die reikwydte te vergroot.
Volgens die Zycraft -president, James Sun, is die vuurlose platform sonder bemanning een van verskeie konsepte wat op die Longrunner -platform ondersoek word. Hy het bygevoeg dat ander gespesialiseerde opsies in verskillende stadiums van ontwerp of konstruksie is, byvoorbeeld: oorlogsvoering teen duikbote, marine-verkenning en toesig, mynoptrede en soek en redding.
“Kleiner ANC’s is afhanklik van die lanseervoertuig en die geskikte lanseer- en herwinningsmetodes, en namate die stelsels ontwikkel, sal operasionele probleme voortduur, veral op oop see. Boonop verminder die verhoging van die reikwydte die ANC se vrag en verhoog die koste van die lanseervoertuig. Met die betrokke IUSV -konsep hoef vloote ook nie groter skepe te bou net om kleiner ANC's te vervoer nie, maar kan hulle staatmaak op die groter IUSV se drakrag en inherente lang seiltyd om die nodige teikentoerusting te dra … oorlogskepe moet fokus op waarheen hulle is vyandelike skepe en word nie deur die bestuur van 'n klein ANC belas nie."
"Nadat IUSV die basis verlaat het, kan hy na die werksgebied gaan en dan vir 'n lang tyd daar bly, en hoef slegs gereeld te hervul om die duur van die verblyf op see te verleng,"
hy het bygevoeg.
Konstruksie en kragsentrale
Volgens Zycraft is die Vigilant IUSV van die begin af as 'n onbewoonde platform ontwerp, sodat die finale produk maklik vir verskillende take geoptimaliseer kon word, in teenstelling met die verfyning van tradisionele bote of skepe. Dit kan egter opsioneel bewoon word; die tandem-stuurhuis kan tot twee bestuurders akkommodeer, wat op skokabsorberende militêre standaard SHOXS-veringstoele sit.
Die bouwerk het vroeg in 2010 begin met die hoofskip Longrunner wat in Oktober 2011 gelanseer is. Die hele lyn is gebaseer op 'n liggewig romp van 16,5 meter lank en 3,6 meter breed, met 'n leë gewig van ongeveer 8500 kg en 'n totale verplasing van 16000 kg, insluitend 'n vrag en 7000 kg brandstof.
Die Longrunner -liggaam het 'n hoë rekverhouding, wat vloeiweerstand verminder. Dit is gemaak van Arovex se eie koolstofveselversterkte koolstofvesel-saamgestelde koolstofvesel. Volgens Zycraft is die romp 40% sterker en 75% ligter as 'n romp van soortgelyke grootte gemaak van tradisionele aluminium of veselglas, wat die ANC in staat stel om hoë snelhede te bereik sonder om groot, swaar motors te benodig. Die kombinasie van 'n liggewig romp en enjins met 'n lae verplasing maak dit moontlik om meer vrag en brandstof aan boord te dra vir 'n groter vaarafstand en vermoëns.
Die Vigilant IUSV het 'n maksimum snelheid van 40 knope en 'n seilduur van meer as 30 dae, volgens die spesifikasie van die onderneming, met 'n seilafstand van tot 1500 seemyl in standaardkonfigurasie teen 'n ekonomiese snelheid van 12 knope.
"Ons glo dat die seilduur 'n belangrike kenmerk vir die ANC is, aangesien die voertuig gedurende lang periodes teen lae snelhede moet waarneem," het Song gesê. "'N Topspoed van 40 knope is redelik voldoende vir die ANC, aangesien 'n vaartuig van hierdie grootte met hoër snelhede nie effektief gebruik kan word met golfhoogtes van meer as 'n meter nie."
ANK is toegerus met twee turbo-dieselenjins Yanmar 6LY3-ETP met 'n volume van 5, 8 liter en 'n droë gewig van 640 kg elk, wat 'n totale krag van 960 pk lewer. Die enjins word deur 'n ZF Marine ZF 280-1-ratkas gekoppel aan Konrad Marine 680 agterste aandrywers met teendraaiende koaksiale propellers, wat spesiaal gekies is vir hul vermoë om optimale doeltreffendheid te lewer oor 'n snelheidsbereik van tot 40 knope.
"Ons het ook ondervinding met die Arneson ASD10 direkte dryfstelsel wat toegerus is met Rolla-propellers met vyf lemme in 'n boot met 'n soortgelyke rompvorm," verduidelik Sun. “Beide konfigurasies bied goeie brandstofdoeltreffendheid, veral tydens lae spoed patrolliebedrywighede, wat een van die ANC se belangrikste missies is.
Met so 'n aandrywingstelsel het ons 'n brandstofverbruik van ongeveer 10-15 liter per uur teen 'n snelheid van 6 knope in gunstige omstandighede, dit wil sê die seiltyd neem aansienlik toe met die bestaande volume brandstoftenks."
Toerustingstel
Die Vigilant 1USV -toestel is toegerus met 'n sensorset, wat 'n outomatiese herkenningstelsel, 'n opto -elektroniese toesigstasie op die dak, Current Corporation Night Navigator 3, 'n Simrad Broadband 4G -mastradar met 'n verklaarde opsporingsbereik van 36 seemyl insluit, en alles gestabiliseer. -kameras rondom.
Die opname-elektro-optiese stasie bevat 'n ongekoelde hoë-resolusie termiese beeldmateriaal met 'n matriksgrootte van 640x480 en 'n dubbele gesigsveld van 20 ° en 6, 8 °, sowel as 3x optiese zoom en 12x digitale deurlopende zoom; nagbeeldomskakelaar van hoë resolusie met 'n gesigsveld van 20 ° en deurlopende digitale vergroting 12x; dagkamera met hoë resolusie met 'n resolusie van 1080i / 720p en gesigsvelde van 50 ° tot 5,4 °, optiese zoom 10x en digitale zoom 12x.
Intussen bestaan die 360 ° -surroundstelsel uit ses 4MP AXIS Communications Q16 lae-lig kameras met raamsnelhede tot 120fps, saamgebind. Die kameras is gehuisves in 'n selfreinigende module wat lugstrale gebruik om die lense skoon te maak om uitstekende sigbaarheid in alle weersomstandighede te verseker, het Sun gesê.
'Die video word gestabiliseer deur sagteware -algoritmes, sodat die uitsetbeeld stabiel bly, selfs as die IUSV rol. Dit maak dit makliker om voorwerpe op te spoor. Ons gebruik die sagteware om die beeld van die voorwerp outomaties te vergroot om die las op die operateur te verminder."
Die kragtoevoer aan boord word voorsien deur 'n kragopwekker van 12 kW van Fischer Panda, terwyl 'n kragopwekker van 5 kW ekstra energie vir funksionele stelsels verskaf en deurlopende werking verseker in die geval van 'n hoofopwekker.
Die IUSV is toegerus met 'n Seakeeper Model 7000A gyroskopiese stabilisator wat ontwerp is om skepe met 'n totale massa van 15 tot 25 ton te stabiliseer. Volgens die spesifikasie kan die 7000 A -model met afmetings 910x990x710 mm en 'n gewig van 455 kg 'n dempkrag van tot 15000 Nm bied en vergoed vir 'n kinetiese moment tot 7000 Nm / s. Vir sy volle promosie is 45 minute nodig (alhoewel dit ongeveer 20 minute na aanskakeling kan werk) en 'n drywing van 3000 W in 'n stabiele modus, 'n krag van 1500-2000 W en 8 l / min seewater is benodig vir afkoeling.
Song het opgemerk dat sulke stabiliseringstelsels tipies in bemande seevaartuie gebruik word om die amplitude van die rol te verminder en die gemak van bemanning en passasiers te verbeter, hoewel dit aansienlike voordele bied vir onbewoonde platforms. Byvoorbeeld, 'n stabiele ANC kan help om die uitset en die opsporing van prestasie van optokoppelaars en radars op hoër seevlakke te optimaliseer.
"Dit verwyder eintlik rol, waardeur die radar en opto -elektroniese toestelle aansienlik verhoog word ten koste van ekstra stabiliteit," het hy verduidelik. 'Aangesien die skip waarskynlik 'n satellietstelsel vir kommunikasie oor die horison sal gebruik, help die Seakeeper-demper ook om die betroubaarheid van die verbinding te verhoog deur die las op die stabiliseringsubsisteem van die satellietkommunikasiestelsel te verminder.
Boonop moet enige ANC wat onderzeeebeperkings- of ontminderingsopdragte uitvoer, noodwendig stadig beweeg en goeie stabilisering benodig tydens die afklim en terugkeer van die teikenlas. Die IUSV kan nou onder aansienlik hoër seetoestande werk. Ons het agtergekom dat selfs 'n stilstaande IUSV relatief kalm optree wanneer hy teen 'n golf met 'n hoogte van 1,5 meter slaan, omdat dit eenvoudig styg en val, wat sonder die stabilisasiestelsel onmoontlik sou wees."
Beheer en beheer
Die Longrunner word tipies bedryf vanuit 'n toegewyde bevelsentrum by die Zycraft -fasiliteit in die weste van Singapoer. Die IUSV kan gebruik word met standaard breëbandradio's of sellulêre modems, terwyl die Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500 (FBB500) L-band satellietkommunikasiestelsel alle weerstoestande oor die horison ondersteun.
"Met 'n enkele antenna word alle kontroles en datastelle geïnkripteer en tussen die ANC en die kusstasie deurgegee," verduidelik Sun. "Die deurset van die datatransmissiekanaal laat die radarbeeld, beelde van die opto -elektroniese stasie en alle kameras, inligting van die outomatiese herkenningstelsel en die parameters van die boot self sonder versuim toe."
"Aanpassing van bandbreedte word gebruik om kommunikasie te beheer sodat die verbinding betroubaar bly," het hy bygevoeg. "Die huidige voertuigbeheeroplossing oor die horison is getoets in uitgebreide proewe in 2013 en 2017, toe die IUSV vir 22 dae ontplooi is vir deurlopende onbemande operasies."
Die onderneming het eie bevel- en beheersagteware ontwikkel wat op die IUSV-boordrekenaar gelaai word. Dit gebruik ingeboude botsingsopsporings- en vermydingsalgoritmes om die vaartuig in staat te stel om outonoom in hawens en besige waterweë te vaar.
Burgerlike rekenaars en groot skerms is gebruik om die bevelsentrum toe te rus. Drie skerms vertoon inligting van die radar, van die opto-elektroniese stasie en rondomkamera's en ANC-beheerbedrywighede.
'Ons het 'n radarbeeld van hoë gehalte op ons skerm, wat ook opsporingsinligting toon,' vervolg Sun. "Ons is trots op die radarbeeld, want dit gee die operateur 'n baie goeie idee van die IUSV -omgewing - die operateur het 'n byna volledige gevoel dat hy aan boord van 'n regte boot is."
Intussen werk die IUSV -substelsels in interaksie via 'n plaaslike netwerk en word dit beheer deur 'n gasheerrekenaar wat inligting uitruil en datapakkies via 'n radio- of satellietskakel na die kusstasie stuur. Die beginsel van oop argitektuur stel Zycraft in staat om nuwe funksies maklik in die vaartuig te integreer en op te stel, het Sun gesê.
Die gasheerrekenaar bied ook 'n aparte botsingsopsporings- en vermydingsfunksie, wat inligting ontvang van 'n outomatiese herkenningstelsel, lidar, radar en beeldapparate en dit dan ontleed. Om die akkuraatheid en betroubaarheid te verbeter, is die sagteware vir die voorkoming van botsings in 2013-2016 opgedateer.
'By die ontwerp van die botsingsvoorkomingsprogram is die grootste deel van die moeite bestee aan die verhoogde aanpasbaarheid van die platform by eksterne toestande, wat u toelaat om in gebiede met baie verkeer sowel as in oop water te beweeg sonder ingryping van die operateur. Internasionale reëls vir die voorkoming van botsings van skepe op see word as basis vir besluitneming gebruik, maar die belangrikste reël is selfbehoud, het hy bygevoeg. "Die minimum veilige afstand bepaal die ANC se reaksie, selfs al het dit die deurgang."
Skipontwikkeling
Zycraft het die aanvanklike ontwikkeling van die Vigilant IUSV in September 2013 voltooi, waarna Longrunner 2 000 seemyl afgelê het in 24 maande seeproewe in die waters van Singapoer. Volgens Zycraft het die eenheid aan 'n betoging vir 'n naamlose vloot deelgeneem en ook aan verskeie operasies van meer as 48 uur deelgeneem, insluitend 'n seetoets in Mei 2013 op 'n afstand van 150 seemyl.
Die maatskappy het ook 'n aantal werklike mariene evaluerings van die rompseienskappe onderneem, met die klem op seilduur, omvang en seewaardigheid van die rompontwerp, met behulp van die langafstandvaartuie van die Shomari-klas, die bemande IUSV-opsies wat Zycraft bied aan rederye in die streek om seerowers en materiaal- en tegniese voorraad te bekamp.
Shomari -skepe het dieselfde rompvorm as die Vigilant IUSV, dieselfde totale verplasing van 16 ton en soortgelyke balansering, wat die maatskappy in staat stel om bemanningsvaartuie as toetsplatforms te gebruik.
Sedert 2014 het Shomari LRV's 'n reeks uithouvermoëstoetse ondergaan, waaronder sewe dae seil op 'n afstand van 1 100 seemyl. LRV's het ook stabiliteitstoetse geslaag op golfhoogtes van tot 4 meter, waartydens hulle 'n maksimum snelheid van 34 knope onder volle vrag bereik het.
In die lente van 2017 het die onderneming die IUSV in die Suid-Chinese See getoets, waartydens dit 22 dae ononderbroke gevaar het teen 'n gemiddelde snelheid van 6 knope met periodieke versnellings, wat uiteindelik 'n totale afstand van 1 900 seemyl afgelê het. Die vaartuig het met 'n bietjie meer as 6 000 liter diesel uitgegaan en met 2800 liter na die hawe teruggekeer.
Die IUSV is deur twee operateurs aan wal bestuur, en het die vaartuig 24 uur per dag gemonitor, hoewel die maatskappy ook 'n begeleide boot voorsien het om probleme op te los.
Na verneem word, het onlangse lewenstoetse die verwagtinge van Zycraft ten opsigte van die brandstofverbruik van die IUSV, die betroubaarheid van sy elektronika en meganiese stelsels versterk. Song het gesê dat hierdie uithouvermoë-toetse gegewens verskaf oor die prestasie van die sensor en navigasiestelsels onder werklike omstandighede.
"Aangesien IUSV die geleentheid gehad het om die seeverkeer en ander gebeure gedurende die toetse gedurende 'n lang tyd waar te neem, kon ons duidelike skeepspatrone herken en was ons selfs getuie van verskeie gevaarlike benaderings van kommersiële vaartuie", - Sun het gedeel, maar geweier om besonderhede te verstrek.
"Daar was 'n paar uitdagings, maar ons kon maniere vind om dit te oorkom en die real-time vermoëns van IUSV te optimaliseer deur middel van sagteware-opdaterings."
Toekomstige geleenthede
Die maatskappy gee groot aandag aan die uitbreiding van die reeks take vir die vaartuig deur die verseëlde modulêre kompartement te gebruik vir 'n laai van 3x3x2 meter met 'n maksimum kapasiteit van 3 ton.
"Hierdie kompartement is spesifiek ontwerp om 'n vragvrag wat gespesialiseerde hanteringstoerusting benodig, te akkommodeer," het Sung gesê. "Om hierdie teikenlas te ondersteun, kan bykomende toerusting, soos elektroniese kaste, in die aangewese laairuim geïnstalleer word."
In die voorgestelde goedkoop anti-duikboot-verdedigingskonsep sal die IUSV toegerus wees met 'n volledige aktiewe / passiewe sonar wat deur een van Zycraft se tegnologievennote verskaf word. Die boot sal as 'n plaasvervanger vir die anti-duikbootplatform werk, sodat gevegskepe met bemanning afleiding kan vermy en ander take kan verrig.
Zycraft het die YZDDS-920 DDS (duikeropsporing sonar) ontwikkel. Die kompakte sonarstelsel, 300 mm hoog en 425 mm in deursnee, kan aan boord van die Vigilant IUSV, ander ANC- en seevaartuie geïnstalleer word, of gebruik word as 'n stilstaande toestel om hawens of kusinfrastruktuur te beskerm.
Volgens die maatskappy is die DDS ontwerp om oopkringduikers op 'n afstand van tot 600 meter op te spoor en duikers wat toegerus is met regeneratiewe asemhalingsapparate op afstande van tot 400 meter in alle rigtings tot 'n maksimum diepte van 50 meter. Die stelsel bevat 'n antenna -eenheid van 45 kg, 'n verwerkingseenheid en 'n grafiese gebruikerskoppelvlak op 'n skootrekenaar. Dit kan gelyktydig tot 100 voorwerpe opspoor en onafhanklik 'n waarskuwingsein gee wanneer 'n bedreiging opgespoor word.
Die maatskappy is tans op soek na 'n vennoot om die sonarsisteem in die IUSV te integreer, met die planne om in die nabye toekoms nog 'n lang vaartoets uit te voer, met die fokus op onderwaternavorsing en waarneming. Song het opgemerk dat werk aan die integrasie van sonare die weg kan oopmaak vir die bekendstelling van tegnologieë teen duikbote in die toekoms. Zycraft verwag ook 'n groter vraag na soek- en reddingsoperasies.
Die onderneming het opgemerk dat die IUSV -toestel, toegerus met toepaslike sensorsisteme en detektore vir die oordrag van koördinate in noodsituasies, 'n uitstekende keuse kan wees vir lande met lang kuslyne en uitgestrekte seegebiede.
Die IUSV -toestel, wat vir soektog en redding gekonfigureer is, kan tydens sulke operasies lank op see bly, terwyl 'n spesiaal ontwerpte module die operateur in staat stel om oorlewendes op afstand te red met 'n robotarm en tot sewe brancards saam met die gewondes te dra.
Pasiëntmoniteringstoestelle kan in toerusting geïntegreer word om die sielkundige toestand van slagoffers te monitor en inligting aan die kusdiens te stuur, selfs voordat hulle aan wal kom.
Vir verkenning en intelligensie-insameling oorweeg Zycraft om buitensensors, soos vasgemaakte hommeltuie, aan te wend vir langtermyn visuele toesig. Aangepaste vragmodules kan egter ontplooi word om aan spesifieke vereistes van die kliënt te voldoen, beide vir burgerlike en militêre doeleindes.
Die onderneming wil ook die opleidings- en simulasiemark betree, waarmee hulle begin het met die ontwikkeling van 'n nuwe projek M75 Unmanned Target Boat. Die AHK -teiken wat 0,9 ton weeg, het 'n totale lengte van 5,8 meter, 'n breedte van 1,6 meter en 'n diepgang van 0,33 meter. Die boot is toegerus met 'n buiteboordmotor Yamaha F115 waarmee u 'n snelheid van 35 knope kan bereik, 'n brandstoftenk met 'n inhoud van 220 liter kan u 23 uur op see wees teen 'n snelheid van 12 knope of 5 ure teen stabiele maksimum snelhede.
ANK Vigilant IUSV is deel van 'n klein maar groeiende reeks groot, ontheemde, veelsydige onbewoonde platforms wat ontwikkel word in die Asië-Stille Oseaan-streek.
Onder die lande met ANC-platforms wat meer as 11 meter lank is, is China en Singapoer veral opvallend, en ontwikkel onderskeidelik die JARI multi-task boot wat 20 ton weeg (China Shipbuilding Industry Corporation) en die 22 ton boot Venus 16 (ST Engineering), geoptimaliseer vir myne aksie.
Groot onbemande oppervlakteskepe bied verskeie voordele aan vloote. Byvoorbeeld, groter rompe is geneig om meer vragvolume en brandstofvermoë te hê, wat die bestuurders meer buigsaamheid en beheersradius gee. Groter platforms kan opsioneel hanteerbaar wees vir take wat beter situasiebewustheid en komplekse besluitneming verg.
Vanweë hul groot omvang en verplasing werk groot outomatiese skepe egter gewoonlik vanaf kusbase, aangesien dit vir die meeste skepe, met die uitsondering van universele amfibiese skepe met groot aanlegsteine, te omslagtig en swaar is om te begin. en aan boord.
