ديناميك سيالات محاسباتي

شركت بويينگ در 13 فوريه سال 2019 قراردادي به منظور ساخت پنج فروند از وسيله متحركه زيرسطحي بدون سرنشين فوق سنگين[4] با نيروي دريايي امضاء نموده است. در اين راستا بويينگ توانست با شراكت صنايع دفاعي و كشتي­سازي هانتینگتون اینگال[5] مزايده را برنده و صنايع لاكهيد مارتين[6] را به عنوان رقيب اصلي خود كنار بزند. اين وسيله زيرسطحي با كد [7]XLUUVشناخته مي شود. به گفته ماري مكدام سخنگوي بخش دفاعي بويينگ، تيم اركا[8] بويينگپيشنهادات خود را در 7 دسامبر 2019 طرح پيشنهاديه خودر را براي فاز دوم رقابت براي دريافت پروژه اركا به نيروي دريايي ايالت متحده ارائه نمودند. در اين پيشنهاديه برروي راه حل هايي نظير اطمينان پذير، چند عملياته و مستقل بودن تمركز شده است. در شكل 1روند توسعه يافتگي وسايل بدون سرنشين ارائه شده است. اين تصوير بوسيله قسمت [9]PEOدر كنفرانس [10]SNA 2019 ارائه شده است. طی یک

[1] Boeing

[2] Boeing Commercial Airplanes

[3] Boeing Defense, Space & Security

[4] Extra-large unmanned underwater vehicles

[5] Huntington Ingalls Industries

[6] Lockheed Martin

[7] Extra Large Unmanned Undersea Vehicle

[8] Boeing Orca

[9] Program Executive OfficeUnmanned and Small Combatants(PEO USC)

[10] Surface Navy Association

طرح توجیهی که در طول SNA 2019 برگزار شد، CAPTPeteSmallمدیر برنامه سیستم های دریایی بدون سرنشین نشان داد که برنامه Orca در ابتدا بر روی توسعه كانسپت عملكردها[1]، يكپارچه سازي بارگذاري­ها و جنگ با مین[2] تمرکز خواهد کرد.

[1] Concept of Operations (CONOPS)

[2] Mine Warfare (MIW)

 شكل 1 : روند توسعه وسايل بدون سرنشين زيرسطحي

با این حال تصوير فوق نشان می دهد که قابلیت های آینده XLUUV ممکن است شامل اقدامات متقابل مین[1]، جنگ ضد زیر دریایی[2]، جنگ الکترونیکی[3]، جنگ ضد سطحی[4] هوشمندي، نظارت، شناسایی و حتی توانايي ضربت باشد. اكو بويينگ داراي طول 5/15 و با یک قطر حدودي 2.6 متري است. برد دريايي آن 6500 مایل دریایی است و می تواند برای ماه ها در دریا بماند. این وسيله به صورت کاملاً مستقل طراحی شده و می­تواند بارهای داخلی و خارجی را در خود جای دهد، به شكل 2 توجه فرماييد.

[1] Mine countermeasures (MCM)

[2] Anti-submarine warfare (ASW)

[3] Electronic warfare (EW)

[4] Anti-surface warfare (ASUW)

شكل 2 : اكو بويينگ

در كنفرانس SNA2019، بوئینگ یک مدل مقیاس شده از UUVEchoVoyageرا به نمایش گذاشت. بوئینگ در نمايشگاه تأکید کرد کهEchoVoyagerوOrcaXLUUVيكسان نيستند، آنها گفتند که تجربه هايي که ازEchoVoyagerآموخته شده است برای بهبود قابلیت اطمینان و کاهش ریسک در طراحیOrca استفاده خواهد است. EchoVoyagerنمونه اولیه تجاری با بودجه خود بوئینگ است که بر روی 50 سال تجربه UUV ساخته شده است و دارای بیش از 1900 ساعت تست دريايي است. EchoVoyager در یک مرکز بوئینگ در ساحل هانتینگتون، کالیفرنیا طراحی و ساخته شد. این وسیله نقلیه سال گذشته (2018) نخستین مرحله آزمایش دریا (یا آزمایش های دریایی آلفا) را انجام داد که حدود سه ماه در سواحل کالیفرنیای جنوبی تحت ارزیابی و آزمایش سیستم ها قرار گرفت. در طی آن زمان، تیم آزمایش EchoVoyager یک سری آزمایشات کاربردی را برای بررسی توانایی EchoVoyager روی سطح و زير سطح انجام دادند. وظایف آزمایش اقیانوسي شامل شارژ باتری، کنترل وسیله نقلیه در جریان و عملکرد موج ، غوطه وری و بازگشت به سطح بود. اکو ویجر در اوایل سال 2018 برای آزمایشات دریایی براوو[1]، که برای گسترش وظايف عملیاتی از سری تست های اولیه طراحی شده بود، به دریا بازگشت. Boeing قصد دارد این آزمایشات را پس از مکث مختصر در آزمایش Bravo ازسر بگیرد در حالی که این شرکت در آن زمان در انتظار سخت افزار اضافی بود. نیروی دریایی ایالات متحده در سال 2017 صنايع بوئینگ و لاکهید مارتین را برای پیگیری برنامه XLUUV انتخاب کرد. در آن زمان بوييگ و لاكهيد مارتين هر كدام به ترتيب 3/42 و 2/43 ميليون دلار براي فاز طراحي دريافت نمودند. هدف از این برنامه توسعه و ادغام یک سیستم بدون سرنشین با اسکله است که کاملاً مستقل از کشتی های سرنشین دار عمل می­کند. در 14 فوريه 2019 صنايع بويننگ توانست یک قرارداد 43 میلیون دلاری برای ساخت، آزمایش و تحویل چهار وسیله نقلیه بدون سرنشینی بدون سرنشین OrcaExtra Large (XLUUV) و عناصر پشتیبانی مرتبط دريافت نماييد. مطابق با اعلامیه اعطای قرارداد وزارت دفاع آمریكا، OrcaXLUUV داراي یک معماری باز و با قابلیت تنظیم مجدد خواهد بود. OrcaXLUUV بصور ماژولاربوده و دارای هدايت و کنترل، ناوبری، استقلال، آگاهی از موقعيت، ارتباطات اصلی، توزیع برق، انرژی و نیرو ، پیشران و مانور و سنسورهای مأموریت است. در ادامه برخي از توضيحات XLUUV از سايت سازنده ارائه شده است. EchoVoyager یک وسيله بدون سرنشین کاملاً مستقل از كلاس UUV است که می تواند برای انواع ماموریت هایی که قبلاً به دلیل محدودیت هاي UUV مرسووم غیرممکن بودند، مورد استفاده قرار گیرد. EchoVoyager با حجم بارگذاري داخلی و خارجی گسترده و ظرفیت انرژی موجود ، کامل بوده و باعث توسعه UUV هاي مرسوم مي گردد. استقلال پیشرفته وسيله متحركه این امکان را برای شما فراهم می کند که ماه­ها در دریا به ماموريت بپردازد و یک راه حل مقرون به صرفه تر و با توانایی بالاتر را در مقابل برابر UUV های مرسوم ارائه دهد. برخي از ويژگي هاي مهم اين وسيله شامل :

- برد: پوشش 6500 ناتيكا مايل دريايي (با 1 ماژول سوختي) به وسیله متحركه امکان انجام عملیات طولانی را می دهد.

- مستقل بودن از كشتي پشتيباني: اين وسيله از كشتي پشتيباني آب اندازي و بازیابی نمی شود و برای عملیات نیز به یک کشتی پشتیبانی احتیاج ندارد.

- مدولار: وسیله نقلیه به طول 51 فوت به گونه­ای طراحی شده است که مي توان يك بخش بارگذاری مدولار برای کاربردهای چندگانه تا 34 فوت طول و 2000 فوت مکعب در حجم يه آن اضافه نمود.

- ناوبري: سیستم ناوبری XLUUV دارای یک واحد ناوبری اینرسی با فیلتر Kalman است که توسط DopplerVelocityLogs و سنسورهای عمق با دقت بالا پشتیبانی می شود.

- اين وسيله ماموريت هاي جنگ مين، مقابله با مين، جنگ ضد زير دريايي، جنگ الكترونيكي و جنگ عليه عوامل سطحي را پوشش مي دهد.

در اين وسيله بويانسي شناور بصورت خودكار، قابليت كنترل تريم به سمت جلو وعقب و توانايي اتصال به بستر دريا در نظر گرفته شده است. از جمله قابليت هاي ديگر سيستم پيشرفته اجتناب از برخورد به موانع Forward-LookingSonar (FLS) را مي توان نام برد. اين وسيله مي تواند تا ماكزيمم عمق 3 هزار متري فعاليت داشته باشد. حداكثر سرعت 8 نات و حداقل سرعت 3 نات را دارد. سونار استفاده شده در اين وسيله شامل PROSASPS60-6000 است

[1] Bravo