Разработка автономных океанологических вертикально профилирующих самодвижущихся измерительных комплексов с системой оперативной передачи данных для мониторинга состояния морской среды в Арктике

Новым перспективным для мирового и российского судостроения сегментом экономики является экологически чистая возобновляемая энергетика глубоководного шельфа, акваторий морей и океана (энергетика Мирового океана (ЭМО)). В последние годы за рубежом уже внедрены десятки коммерческих установок. Наблюдается тенденция к росту единичных мощностей типового ряда энергетических установок и размещению их все дальше от берега в открытом океане. Такие автономные энергоблоки, мощностью от сотен киловатт до нескольких мегаватт, можно производить на небольших заводах и верфях, тиражировать большими сериями, легко транспортировать в избранную точку акватории, быстро устанавливать практически на любом грунте, под водой и подо льдом, в большинстве случаев без специальных долговременных изысканий и дорогостоящих подготовительных работ. Из отдельных блоков достаточно быстро и поэтапно можно составлять энергетические фермы мощностью в сотни мегаватт, а также их удобно поднимать при ремонте или переставлять в другое место. Важно, что для создания таких блоков и ферм применяются уже не сложные проекты гидроэнергетического строительства, а оффшорные или океанские судостроительные и подводные технологии. Большие коммерческие перспективы имеет также развитие флота сопутствующих ЭМО услуг и портовой инфраструктуры. Россия омывается 13 морями, ее водная граница простирается на 40 тыс. км. Совокупные ресурсы ЭМО в России колоссальны, особенно в Арктическом и Дальневосточном бассейнах. Получены оценки сезонной и годовой изменчивости потока волновой энергии для акватории Баренцева моря, в том числе для анализа актуальности использования здесь морских подводных автономных зондов-беспилотников. Численные расчеты параметров ветрового волнения проведены на основе спектральной модели ветрового волнения WaveWatch-III, разработанной в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (NOAA), и данных о ветре на высоте 10 м из реанализа NCEP/CFSR, который охватывает период 1979 - 2010 гг. Выполнен анализ средств измерения физических параметров водной среды автономными зондами, АНПА и глайдерами. Проведен анализ зарубежных и отечественных методов и средств исследований и морских испытаний макетов автономных морских зондов-беспилотников, которые предстоит проводить на последующих этапах исследования. Проработано новое техническое решение энергоснабжения автономных морских зондов-беспилотников (заявка на патент РФ № 2017132576 от 18 сентября 2017 г. ) Предложено использовать гидротурбины, позволяющие преобразовывать кинетическую энергию потока воды, обтекающего планер-носитель, при свободном погружении и всплытии аппарата в электрическую энергию. Для успешной реализации проектов морских зондов-беспилотников требуется четкая межведомственная координация разработок в области подводной техники, судостроения, традиционной и возобновляемой энергетики, электромашиностроения и новейших современных материалов, надежных и долговечных в морской среде.