Техника и вооружение 1993 03

В рамках программы РИС было выполнено и опубликовано большое число научных работ по автономной навигации (машинное зрение, параллельные вычисления, мультисенсорные системы, формирование моделей нестационарного мира, экспертные системы реального времени, самообучение автономного робота при последовательных перемещениях в среде); по манипуляционным системам (модели легких податливых рук, кинематическое управление при избыточных степенях подвижности, управление манипуляторами по зрительной информации); по интеграции различных средств и методов в единой системе (планирование заданий, координация действий разнородных участников совместной работы, анализ неопределенностей, распределение вычислительной нагрузки); по прикладным результатам использования роботов в различных областях.

Одной из центральных проблем в области военной робототехники, по мнению зарубежных специалистов, является создание автономных (колесных или гусеничных) мобильных роботов, которые способны к самостоятельной навигации в заранее неизвестной рабочей среде. В одной из теоретических разработок в отличие от большинства известных алгоритмов, отвечающих схеме останов-осмотр-движение, предлагается алгоритм, позволяющий на основе сенсорной информации формировать несколько подцелей в процессе движения робота так, что гарантируется достижение цели за заданное время.

Для управления движениями мобильных роботов необходимо строить иерархические управляющие системы. Характерной особенностью таких систем является то, что на верхнем уровне с использованием карт окружающей – местности планируется путь мобильного робота без столкновения с препятствиями. Затем в соответствие этому пути ставится расчетный профиль, в результате чего задается желаемая траектория в системе координат мира робота. Сформулированная таким образом траектория поступает на нижний уровень управляющей системы, который непосредственно уже формирует соответствующие команды на сервоприводы руля и колес мобильного робота.

При реализации визуальной навигации мобильных роботов необходимо учитывать рельеф местности, а также разветвление сетей естественных дорог. В лаборатории технического зрения Univ of Maryland (США) разработана модульная система навигации, которая после обработки и анализа видеоинформации формирует управляющие воздействия на сервоприводы системы движения мобильного робота. Стратегия навигации реализуется следующим образом: система сначала «смотрит вперед», анализирует осмотренное, продвигается на гарантированное расстояние, затем робот «вслепую» продвигается на небольшое расстояние, после чего цикл повторяется. В процессе «слепого движения» производится обработка монокулярного изображения, выделяются признаки (прямолинейные контурные), которые затем интерпретируются как трехмерные конфигурации. При этом используются метод восстановления формы по контурам, а также рассуждения (машинные) с применением системы правил. На основе полученной таким образом информации строится локальная карта, которая используется при навигации, а также при выборе зоны (интереса) в поле зрения. Интерес в военной робототехнике всегда конкретен.

Полковник А. АВЕРЧЕНКО, кандидат технических наук;

подполковник В. КУЛЕШОВ, зам. начальника отдела; Б. КОНОНЫХИН,

главный научный сотрудник, доктор технических наук

*По материалам зарубежной печати.

Максимальная скорость полета, км/ч 300

Непревышаемая (расчетная) скорость при пикировании вертолета, км/ч 365

Крейсерская скорость, км/ч 295

Скороподъемность при вертикальном наборе высоты, м/с 12

Максимальная.дальность полета с запасом топлива во внутренних баках, км 435

Перегоночная дальность с запасом топлива в подвесных баках, км 2000

Статический потолок висения без учета влияния земли, м 3400

Динамический потолок, м 6100

Геометрические параметры, м:

длина с вращающимися винтами 17 76

максимальная высота 4 65

ширина фюзеляжа -]'2

размах крыла 5 23

диаметр несущего винта 14 63

диаметр рулевого винта 2,79

Коэффициент заполнения несущего винта 0.092

Нормальная (расчетная) взлетная масса, кг 6670

Максимальная взлетная масса, кг 9400

Масса пустого вертолета, кг 4810

Масса топлива во внутренних баках, кг 1160

Масса топлива в четырех подвесных топливных баках, кг 2525

Летные характеристики даны при расчетной массе вертолета.

В сухопутные войска США АН-64А начал поступать в 1984 г. Вертолет предназначен для уничтожения бронированных целей, в том числе и подвижных, живой силы противника, а также для нанесения массированных ударов по площадным целям. Может использоваться для сопровождения транспортно-десантных вертолетов, мотопехотных и танковых колонн. В зарубежных средствах информации утверждается, что это первая в мире машина, конструкция, вооружение и бортовое оборудование которой позволяют экипажу (летчик и летчик-оператор) во взаимодействии с наземными войсками выполнять боевые задачи в сложных метеоусловиях в любое время суток.

"Апач" выполнен по одновинтовой схеме с трехстоечным неубирающимся шасси, несущим и рулевым винтами. Фюзеляж типа «полумонокок» имеет относительно малое поперечное сечение, что позволяет снизить эффективную площадь рассеяния. Он изготовлен из алюминиевых сплавов с использованием материалов повышенных прочности и вязкости. Его надежность обеспечивается применением силовых элементов каркаса увеличенных размеров. На крыле расположены закрылки. В зависимости от скорости полета они отклоняются вниз на угол до 20°, а при посадке в режиме авторотации – вверх на 45°.

В конструкции кабины используется прочная силовая рама (как у гоночных автомобилей). В передней ее части расположено рабочее место летчика-оператора, а в задней – летчика. Его сиденье приподнято на 0,5 м для лучшего обзора. Для защиты экипажа снизу и с боков кабины крепится броня из кевлара. Кроме того, на уровне плеч летчиков выдвигаются специальные щитки. С целью уменьшения бликообразования в кабине установлены плоские стекла.

На вертолете применен несущий винт с полностью разгруженным валом и упругим креплением четырех лопастей.

В плане они имеют прямоугольную форму, на концах – стреловидную, а в поперечном сечении – новый профиль НН-02, который обладает высоким коэффициентом подъемной силы и меньшим коэффициентом лобового сопротивления. Лопасти винтообразные, с геометрическим углом закрутки 9°. Их лонжерон, выполненный из нержавеющей стали, состоит из пяти секций. Для уменьшения эрозии носок каждой лопасти окован металлической пластиной. Хвостовая часть выполнена из композиционных материалов. В качестве упругого элемента используется пакет высокопрочных пластин, которые воспринимают нагрузку от центробежных сил и обеспечивают лопастям плавное маховое движение и осевое перемещение. К втулке рулевого винта с помощью торсионов крепятся четыре лопасти. Они расположены относительно друг друга под углами 55° и 125° , что значительно снижает уровень шума. Этому же способствует сравнительно небольшая (193 м/с) скорость их вращения.