Технологии



12.10.2016

Технологии высоких широт. Воздух


Технологии высоких широт. Воздух

Арктика – территория будущего. Она таит в себе много открытий: освоение этого пространства вечной мерзлоты сопоставимо с изучением космоса. Между тем, суровые климатические условия диктуют свои правила и подталкивают к поиску новых революционных решений, открывающих доступ к возможностям полярного региона.  

В воздухе, на суше, на воде и под водой в Арктике появляются грандиозные проекты, которые вносят огромный вклад в научно-техническое и экономические развитие мира.

Серия статей «Время Арктики» посвящена современным технологиям в условиях трех природных стихий: воздуха, воды и земли.

Дроны

Морозный воздух Арктики долгое время казался непригодным для беспилотных летательных аппаратов – дронов. Электроника при низких температурах давала сбои, а сильные ветра мешали небольшой, легкой технике придерживаться заданного курса.

Благодаря технологическому прогрессу дроны «приспособились» к экстремальным арктическим условиям: беспилотники стали прочнее, их аккумуляторы – мощнее, а камеры и измерительное оборудование – меньше.

Сегодня дроны незаменимы в исследованиях труднодоступных районов Арктики, куда не может попасть крупногабаритная техника. Они проводят мониторинг местности, собирают данные о ледовой и надводной обстановке. В России беспилотники интегрированы со специальными геоинформационной 3D-системами, создающими  панорамные фото  и объемные графические изображения просторов Арктики.

Несмотря на то, что погодные условия Арктики – холод, снег и штормовой ветер – главные препятствия для дронов, именно они – удобный инструмент для исследований климата, снега и льда. Это «маленькие лаборатории», с помощью которых можно измерить толщину ледяного покрова, температуру и даже уровень загрязнений. Они также помогают следить за обстановкой в животном мире: отслеживать численность популяций моржей, белых медведей и колоний птиц.

В будущем дронам найдется применение и в других сферах: с их помощью будут проверять оборудование на нефтяных месторождениях и искать новые участки для бурения. Беспилотники также смогут сопровождать исследовательские и патрульные суда: они позволят оценить обстановку с воздуха и помогут с навигацией в арктических льдах.

 er arctic ru.JPG

Спутниковая связь

Организация связи и вещания всегда была одним из приоритетных и критически важных вопросов для Арктики. Однако ввиду труднодоступности и непривлекательности региона для бизнеса, этот вопрос оставался без очевидного ответа.

На помощь приходят передовые технологии: благодаря спутниковым системам, на связи остаются не только жители арктического побережья России, но и экипажи исследовательских и транспортных судов, бригады добывающих платформ и т.д.

Сегодня для работы в полярных условиях наиболее широко применяется спутниковая система Iridium. Группировка спутников обеспечивает глобальное покрытие земного шара, а  за счет того, что спутники располагаются в 6 орбитальных плоскостях, в том числе на околополярной круговой орбите, Iridium предоставляет услуги мобильной связи и передачи данных в Арктическом регионе с относительно высокой скоростью и низкой задержкой сигнала

В последние годы в Арктике активно внедряется и российская разработка – низкоорбитальная система спутниковой связи «Гонец». Система также построена на базе спутников на круговых околополярных орбитах, что обеспечивает полное покрытие Арктического региона. Правда, по своим возможностям «Гонец» пока что уступает Iridium. Российская система позволяет передавать короткие сообщения, координаты или метеорологическую информацию, но у нее отсутствует поддержка телефонии.

Одним из наиболее перспективных направлений в создании стабильной системы связи в высокоширотной Арктике считается спутниковая система на высокоэллиптических орбитах типа «Тундра». Главная особенность таких орбит заключается в том, что апогей (наиболее удаленная от Земли точка орбиты) может быть расположен над любой точкой земного шара, а не только над экватором, как в случае с геостационарными орбитами. Это позволяет добиться передачи устойчивого сигнала в сильно удаленных от экватора северных и южных широтах.

 Mi-8AMTSH-VA.jpg

Крылья Арктики

Освоение Арктики, обладающей уникальным геофизическими данными, сложно представить без авиационной техники, которая служит главным транспортным ресурсом для обеспечения различных арктических проектов.

К воздушным судам, рассекающим небо Заполярья, суровые требования: увеличенная дальность полета, теплоизоляционные, препятствующие обледенению системы, высокоточная навигация и так далее.

Российский холдинг «Вертолеты России» в последние годы уделяет много внимания созданию новейших моделей вертолетов, предназначенных для эксплуатации в сложных условиях.

Главной разработкой стала модифицированная арктическая версия легендарного вертолета Ми-8. Ми-8 называют «терминатором» за усиленную защиту из облегченной металлокерамической брони и новую авионику, включающую в себя, помимо прочего, метеорадар и аппаратуру спутниковой навигации.

Арктическая модель  –  «утепленный терминатор»: для утепления и термоизоляции вертолета  использовались технологии, которые применяются на космических кораблях. Вертолет также оснащен мощными газотурбинными двигателями, бортовым автопилотом и навигацией, с которыми можно совершать полеты без ориентиров – в темное время суток и сложных метеоусловиях.

В этом году для полетов в Арктике был поставлен первый арктический Ми-8. По словам представителей холдинга, вертолеты можно использовать для реализации проектов гражданского назначения: в нефтегазовом секторе, геологоразведке и транспортной сфере.

Этим летом с целью расширения области эксплуатации прошли испытания еще одной модели – многоцелевого вертолета МИ-38. Он оснащен передовой несущей системой, надежной конструкцией фюзеляжа и интегрированным бортовым оборудованием. Благодаря экономичным двигателям и дополнительным топливным бакам, вертолет может преодолевать без посадки расстояние в 1,5 тыс. километров.

Новый вертолет может занять нишу между Ми-8 и самым грузоподъемным вертолетом в мире – Ми-26. В Заполярье его можно будет использовать для перевозки пассажиров и грузов, а также в качестве летающего госпиталя или поисково-спасательного вертолета.

Безмолвное небо Арктики постепенно наполняется звуками: жужжанием пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов, голосами исследователей и ученых, ищущих ответы  на вопросы, перед которыми на пути развития оказались человек и природа.  Арктика – место, которое объединяет эти два мира и учит их сосуществовать вместе – не во вред друг другу, а на благо. Наше будущее напрямую зависит от  того, как быстро мы  этому научимся. 

Фото: Алексей Николаев, патриотам.рф, er-arctic.ru