Вічний підводний: Робот у глибині

Недалекий той день, коли в море вийдуть цілі флотилії автономних дослідницьких роботів, здатних самостійно борознити морські простори роками, якщо не десятиліттями. Енергію для роботи вони будуть черпати з низки нескінченних спливів і занурень.

Подібні апарати, іменовані автономними дослідницькими глайдерами, активно розробляють фахівцями Океанографічного інституту Вудс Холл. Головним рушієм сигароподібного робота служить невеликий електронасос, який перекачує звичайну моторну олію між двома ємностями - внутрішньою (вона ховається всередині твердого корпусу апарату) і зовнішньою (винесена за межі корпусу, в район корми). Коли все масло опиняється у внутрішній ємності, тиск води змушує зовнішню ємність стиснутися, в результаті чого сумарна щільність апарату збільшується за рахунок зменшення його обсягу. Апарат стає щільнішим води і починає тонути. Після досягнення необхідної глибини процес повторюється, але зі зворотним знаком: олія відкачується з внутрішньої ємності у зовнішню. Щільність апарату знижується, він набуває позитивної плавучості і починає повільно підніматися. І так до нескінченності.

Можливий також варіант з суто механічною системою перекачування робочої рідини, що не передбачає використання електромоторів. У цьому випадку всередині апарату поміщається циліндр, заповнений спеціальним в'язким гелем. На поверхні, де температура води вище, гель нагрівається, розширюється і стискає повітря в суміжному резервуарі. Це стиснене повітря і використовується для перекачування масла із зовнішньої ємності у внутрішню і назад. Цей механізм може бути з успіхом використаний і для вироблення електроенергії, необхідної для роботи бортового комп'ютера, систем зв'язку, рульового сервоприводу.

Щоб змусити пристрій рухатися в горизонтальній площині, достатньо надати сигароподібному тілу невеликий крен - наприклад, зміщенням центру тяжкості при перекачуванні робочої рідини з одного кінця апарату в інший. Пара коротких крил допоможе більш ефективно перетворити вертикальний рух на горизонтальний. Єдиною рухомою частиною апарату виявиться невелике кермо, що використовується для корекції курсу.

Швидкість його руху досить невелика - не більше 1 км/год, - зате він є повністю енергонезалежним пристроєм, здатним борознити простори океанів роками. Виринаючи на поверхню, глайдер зможе вийти на зв'язок із супутником, передати йому зібрані в ході останнього пірка дані і отримати GPS-пеленг, за допомогою якого бортовий комп'ютер визначить місцезнаходження апарату і прокладе подальший курс. Такий цикл спливання-занурення триватиме близько 10 годин.

Принципову схему автономних пірнальників вперше запропонував вчений Дуглас Вебб (Douglas Webb), причому сталося це ще в 1980-х. Однак перші робочі прототипи подібних пристроїв з'явилися лише кілька років тому. 11 вересня 2004 року автономний глайдер Spray зумів перепливти Гольфстрім, подолавши дистанцію близько 1000 км за 50 днів. Він ще потребував невеликої кількості електрики для управління клапаном гідравлічної системи, і все ж успіх проекту був, що називається, в наявності. Зараз вчені впритул підійшли до створення повністю автономних глайдерів. На думку розробників, широке використання подібних пристроїв може відкрити нову епоху в океанології.

Вже сьогодні працюючі на екстремальних глибинах роботи дозволяють зробити дивовижно цікаві (і красиві) відкриття. Читайте: «Шедевр сонара».

За інформацією The Economist