As demandas das marinhas modernas estão crescendo. Avanços tecnológicos, orçamentos restritos e a crescente complexidade dos requisitos operacionais significam que as forças devem encontrar maneiras inovadoras de fazer mais com menos.
A plataforma Herne, um Veículo Subaquático Autônomo Extragrande (XLAUV) desenvolvido pela BAE Systems em colaboração com a empresa canadense Cellula Robotics, visa atender a essa necessidade.
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| A plataforma Herne, um Veículo Subaquático Autônomo Extragrande (XLAUV) |
A embarcação em si é uma plataforma de 12 metros de comprimento e 8 a 10 toneladas construída em torno de uma estrutura de alumínio leve, projetada para flexibilidade e resistência. Possui dois compartimentos de carga útil modulares, cada um oferecendo uma capacidade de 2.500 litros, que pode ser reconfigurado em um único compartimento de 5.000 litros para acomodar equipamentos maiores, como torpedos, matrizes rebocadas ou outras cargas úteis. As áreas de carga útil são de inundação livre, exigindo que os componentes sejam alojados em latas de pressão seladas menores, em vez de um grande casco de pressão, uma escolha de design que permite uma reconfiguração rápida para diversos perfis de missão.
Seu sistema de propulsão inclui dois motores elétricos acionando hélices independentes, atingindo uma velocidade de sprint de 8 nós e uma velocidade de cruzeiro de 3 nós. Com uma classificação de profundidade de 3.000 metros, o Herne é capaz de operar em ambientes fora do alcance da maioria dos submarinos tripulados.
A energia é fornecida por baterias de íons de lítio, permitindo missões de 7 a 10 dias e, no futuro, espera-se que as células de combustível de hidrogênio possam ser usadas para uma resistência prolongada de até 45 dias ou 5.000 quilômetros. A flutuabilidade neutra é mantida usando células de espuma preenchidas e sistemas de lastro, garantindo estabilidade e compensando a implantação da carga útil debaixo d'água.
A embarcação também possui propulsores laterais e verticais para maior manobrabilidade, tornando-a hábil em navegar em ambientes submarinos complexos. O Herne foi projetado para facilitar a implantação, cabendo em um contêiner padrão de 40 pés e implantável por meio de navios, submarinos ou até mesmo transporte aéreo. Sua construção modular e autonomia avançada permitem que seja uma adição versátil e eficiente a uma variedade de operações navais.
Recentemente apresentado em uma demonstração de duas semanas na costa sul da Inglaterra, Herne ofereceu insights sobre como os sistemas autônomos podem aumentar as capacidades navais.
Durante uma visita da mídia à costa sul para ver Herne em ação, ficou claro quanta paixão e esforço a equipe havia colocado neste projeto. A visita não foi apenas para observar a superfície da plataforma e se mover; tratava-se de entender o trabalho colaborativo e as ideias com visão de futuro que moldam seu desenvolvimento.
Durante a visita, pude falar com várias pessoas sobre o projeto.
Nick Martin, gerente de projeto do projeto Extra-Large Autonomous Underwater Vehicle, falou sobre os prazos apertados e as parcerias estreitas que ajudaram a transformar Herne em realidade em pouco mais de um ano. Ele descreveu como o design flexível da plataforma permite que ela se adapte a uma variedade de missões, desde vigilância até a implantação de efetores avançados.
Tim O'Neill, gerente de desenvolvimento de negócios da BAE Systems Maritime Services, compartilhou como a equipe está focada em criar algo que as marinhas possam usar no mundo real. Ele falou sobre o equilíbrio entre acessibilidade e capacidade do Herne, explicando como ele pode assumir tarefas de alto risco e liberar navios maiores para operações mais críticas.
A capacidade do Herne de assumir missões de alto risco ou de rotina de forma autônoma é importante, pois permite que as marinhas liberem valiosas plataformas tripuladas, permitindo que se concentrem em operações mais complexas e de alta prioridade sem sobrecarregar os recursos limitados.
Antes da demonstração, Charlie Adie, a Autoridade de Design de Sistemas, nos acompanhou por Herne, dando uma olhada em primeira mão em seu design. Suas explicações deram uma noção clara de quanto pensamento foi feito para tornar a plataforma versátil e confiável para uma série de missões, algo em que mergulharei abaixo. Trocadilho absolutamente intencional.
Passar um tempo com a equipe mostrou quanta dedicação está por trás de Herne. Não se trata apenas de construir um veículo subaquático autônomo - a equipe pretende criar ferramentas que possam fazer uma diferença real na forma como as missões subaquáticas são realizadas.
Este artigo explora o projeto Herne, suas características, potencial e implicações para futuras operações marítimas. Agora, em primeiro lugar e mais importante lembrar, Herne não está posicionado como um produto acabado, mas como parte de uma jornada mais ampla de desenvolvimento.
Como Tim O'Neill explicou durante a demonstração: "Não se trata de dizermos que chegamos ao fim e temos essa capacidade operacional. O objetivo do que temos feito... é sobre ter um ponto de dados sobre onde estamos ... sempre validando isso com o cliente para garantir que, na verdade, ainda estamos atendendo a uma necessidade."
Vassoura do gatilho
Como a metáfora clássica de "Trigger's Broom", onde todas as partes de uma ferramenta são substituídas ao longo do tempo, mas permanecem fundamentalmente a mesma solução, o design de Herne é construído para evoluir. Embora a plataforma principal - o veículo físico - possa parecer consistente, ela foi projetada para flexibilidade, permitindo que ela mude e se adapte à medida que novas tecnologias e requisitos surgem.A equipe explicou como os compartimentos modulares de carga útil, sistemas de energia e arquitetura de software do Herne são projetados para serem reconfigurados e atualizados ao longo do tempo. Essa abordagem significa que, embora o Herne de hoje já seja capaz, o Herne do futuro será muito diferente, integrando efetores avançados, autonomia aprimorada e até mesmo tipos de missão totalmente novos. A BAE fez questão de enfatizar que o Herne é mais do que apenas um veículo - é uma solução de longo prazo que pode acompanhar as demandas e, é claro, os orçamentos em constante mudança.
O compartimento de carga útil
Os dois compartimentos de carga útil de 2.500 litros são um recurso de destaque, oferecendo adaptabilidade para atender a vários requisitos navais. Atualmente, o sistema possui dois compartimentos de carga útil localizados nas seções dianteira e traseira do veículo. Esses compartimentos, efetivamente em forma de cubo, são separados pelo invólucro central para baterias e outros componentes eletrônicos essenciais. Cada compartimento é projetado para operar de forma independente, proporcionando flexibilidade para missões multifuncionais. Você pode ver o compartimento de carga útil traseiro no recorte abaixo. |
No entanto, essa configuração não é fixa. O sistema de carga útil pode ser reconfigurado com base nas necessidades da missão, com os dois compartimentos podendo ser combinados em um único compartimento de carga útil extragrande na frente do veículo. Essa reconfiguração permite que o Herne acomode equipamentos maiores, como torpedos ou veículos operados remotamente (ROVs).
Por exemplo, a integração de um torpedo leve Stingray ou a implantação de um ROV para contramedidas de minas torna-se viável com essa capacidade expandida do compartimento.
Seus compartimentos de carga útil são projetados para trocas rápidas, possibilitando a troca de funções em configurações operacionais com o mínimo de tempo de inatividade. O'Neill explicou: "Desfaça quatro parafusos, desconecte dois conectores de dados e sua carga útil estará fora em uma hora e meia no cais". De acordo com a equipe de desenvolvimento, as cargas úteis podem ser trocadas em menos de 50 minutos a uma hora e meia, mesmo em um navio.
Isso significa que as marinhas podem preparar rapidamente o Herne para diferentes tarefas sem tempo de inatividade significativo, seja mudando da coleta de inteligência para a guerra anti-submarina ou contramedidas eletrônicas.
O núcleo da versatilidade de Herne
A autonomia do Herne XLAUV é alimentada pelo Nautomate, um sistema projetado para permitir que veículos não tripulados operem de forma independente em uma variedade de missões navais. Desenvolvido pela BAE Systems, o Nautomate foi testado em ambientes acima e abaixo da água.Uma característica fundamental do Nautomate, diz a BAE, é sua flexibilidade. O sistema pode ser integrado em novas plataformas ou adaptado às existentes, permitindo que as marinhas atualizem a tecnologia mais antiga enquanto incorporam recursos autônomos modernos.
Durante os testes, o Nautomate demonstrou sua adaptabilidade guiando Herne em tarefas como prevenção de obstáculos, coleta de inteligência e rastreamento de alvos. Essa capacidade de operar em cenários do mundo real destaca seu potencial como ferramenta para marinhas que lidam com uma série de desafios operacionais.
O sistema foi projetado para simplificar as complexidades das operações não tripuladas. Sua interface permite que os operadores planejem missões, monitorem o progresso e analisem dados com relativa facilidade. Ao automatizar muitas tarefas, o Nautomate reduz a necessidade de intervenção humana constante, permitindo que o pessoal se concentre em decisões estratégicas mais amplas em vez de no gerenciamento de veículos.
De acordo com a literatura da BAE Systems, o Nautomate também é construído com segurança e proteção em mente, seguindo padrões internacionais para garantir uma operação confiável em ambientes contestados ou de alto risco. Recursos para proteger contra ameaças cibernéticas e garantir a resiliência da missão são integrados ao sistema, tornando-o adequado para implantações em áreas sensíveis ou ao lado de plataformas tripuladas.
É minha opinião que o Nautomate posiciona o Herne como uma opção flexível e adaptável. Embora sejam esperados mais desenvolvimentos e testes, o desempenho do sistema até agora sugere que ele pode desempenhar um papel significativo no avanço do uso de tecnologias autônomas no domínio subaquático.
A missão
A missão de demonstração ao vivo mostrada na última semana mostrou a capacidade de Herne de realizar missões de reconhecimento de forma autônoma.Para suas demonstrações iniciais, o protótipo foi equipado com uma carga útil de Inteligência, Vigilância e Reconhecimento (ISR), com um mastro com um sistema de câmera eletro-óptica. Na demonstração pela qual participamos, os recursos de ISR foram cruciais para coletar e analisar informações para apoiar a tomada de decisões.
Essa carga útil permitiu que Herne coletasse informações de forma autônoma, como capturar imagens de um navio de carga sendo carregado - potencialmente identificando atividades como violações de sanções ou apoiando qualquer número de necessidades de missão onde a inteligência acionável é vital.
Nick Martin descreveu o cenário para mim e para outros jornalistas, dizendo-nos que durante a demonstração, Herne começa do lado de fora do porto, recebe sua missão e mergulha secretamente para entrar no porto. Ele planeja sua rota de forma autônoma, evita perigos e coleta informações. Tudo isso é alcançado sem a intervenção do operador, demonstrando a autonomia incorporada ao sistema.
A autonomia de Herne foi demonstrada ainda mais por meio de seu sistema de visão de máquina, que identificou embarcações usando um banco de dados de milhares de imagens e sinalizou um navio de carga militar simulado para investigação posterior. Nick elaborou: "Isso deu uma probabilidade de 90% em um navio de carga militar identificado e o sinalizou para uma investigação mais aprofundada".
Além do reconhecimento, Herne demonstrou a capacidade de sombrear navios, rastreando autonomamente uma costela até seu destino antes de se posicionar a 200 metros da proa do alvo para coletar informações sem ser detectado.
O cronograma de desenvolvimento de Herne também é digno de nota, com o primeiro mergulho alcançado apenas 11 meses após o início da engenharia em setembro de 2023. Esse rápido progresso foi facilitado pela parceria da BAE Systems com a Cellula Robotics. Nick elogiou a colaboração, dizendo-nos que as empresas passaram do conceito ao primeiro mergulho em apenas 11 meses e que esta velocidade só foi possível devido à estreita colaboração com a Cellula Robotics.
"Eles trazem profundo conhecimento em design de AUV, e nós sobrepomos isso com os sistemas de nível militar e a experiência que a BAE traz para a mesa."
Essa parceria destaca as vantagens de combinar agilidade comercial com rigor de nível militar, permitindo o rápido desenvolvimento de uma plataforma adaptada às necessidades navais modernas.
Desenvolvimento futuro
O projeto Herne está longe de terminar. A BAE Systems planeja refinar a plataforma nos próximos 18 meses, integrando recursos como propulsão a hidrogênio e furtividade aprimorada. O'Neill delineou a visão em termos simples: "Em 18 meses, queremos que o Herne seja uma capacidade operacional e pronta para a batalha", o que é bastante claro em como a empresa está buscando o desenvolvimento do Herne.Essa abordagem posiciona a Herne como um jogador-chave no futuro das operações navais autônomas, garantindo que a plataforma permaneça alinhada com as demandas militares em evolução. A adaptabilidade da plataforma se estende ao seu sistema de propulsão. Enquanto a versão atual usa baterias, as iterações futuras incorporarão células de combustível de hidrogênio, permitindo um alcance de até 5.000 quilômetros.
O'Neill também destacou a escalabilidade, dizendo-nos que se uma marinha precisar de oito a nove dias de resistência, eles podem configurá-la com baterias de íons de lítio. Se precisarem de maior alcance, podem integrar células de combustível de hidrogênio, a empresa está direcionando o produto para a necessidade dos compradores, fornecendo a capacidade de que precisam sem excesso de engenharia.
Além disso, o design do Herne permite a implantação flexível de navios de superfície, submarinos e até mesmo entrega aérea por meio de helicópteros de carga pesada, garantindo que ele possa operar globalmente em diversos ambientes. Disseram-nos que poderia até ser lançado de um A400M ou lançado de uma fragata Tipo 26.
Espera-se que os seguintes efetores possam ser implantados:
Sistema de descarte de minas Archerfish. Comprovado em serviço, este sistema foi projetado para combater a ameaça de minas modernas cada vez mais sofisticadas e resistentes.
Seu design compacto e portátil o torna implantável a partir de navios, helicópteros, pequenos barcos e veículos não tripulados como o Herne, adicionando versatilidade significativa às operações de contramedidas de minas navais.
Carga de profundidade de próxima geração. Esta carga de profundidade pequena e leve oferece desempenho aprimorado para enfrentar ameaças em águas rasas.
Sua integração com plataformas tripuladas e não tripuladas, incluindo Herne, garante sua eficácia em ambientes dinâmicos e restritos.
Efetor ASW de Stand-Off Kingfisher. Este sistema fornece cargas de profundidade, sonar e outras contramedidas de um canhão naval a bordo de um navio de guerra.
Sua capacidade de operar em ambientes anti-acesso e negação de área complementa o papel de Herne em fornecer respostas subaquáticas persistentes, rápidas e econômicas.
Torpedo Leve Sting Ray. Projetado para precisão e eficácia em combate subaquático, este torpedo leve representa uma atualização significativa para as capacidades ofensivas do Herne.
Sua implantação por meio de um compartimento de carga reconfigurado permitiria que Herne conduzisse operações de guerra anti-submarina direcionadas de forma autônoma.
Quanto?
O'Neill enfatizou a acessibilidade do Herne em relação às plataformas autônomas existentes, destacando a intenção de tornar o Herne acessível às marinhas com restrições orçamentárias. Ele observa que algumas grandes plataformas podem custar centenas de milhões de dólares e enfatizou que o Herne foi projetado para fornecer massa de combate sem o ônus financeiro dos sistemas banhados a ouro, dizendo-me: "Tentamos abraçar os custos e não folheá-los a ouro ... para oferecer valor ao dinheiro."Além do custo financeiro, o sistema foi projetado para ser destruível, pode ser perdido sem custo humano. "Uma plataforma autônoma precisa ser dispensável" O'Neill explicou.
"No momento, como as marinhas operam, seus ativos são preciosos ... Em um sentido operacional, eles precisam ser capazes de aumentar a ameaça, assumir mais riscos, se necessário, e fazer o trabalho sem os medos tradicionais de 'e se perdermos?'"
Essa dispensabilidade é equilibrada com o valor estratégico, permitindo que a Herne realize missões de alto risco ou alta resistência que, de outra forma, exigiriam ativos tripulados. Como O'Neill destacou: "Seja ASW no Atlântico Norte ou ISR em águas contestadas, Herne aumenta a cobertura e a capacidade operacional enquanto libera plataformas tripuladas para tarefas nas quais se destacam".
Interesse saudável
Herne atraiu um interesse significativo, com representantes de mais de dez marinhas participando da demonstração do porto. Isso incluía nações da OTAN e não pertencentes à OTAN. "Este não é um projeto classificado. Queremos que isso esteja disponível para todos, com ressalvas nacionais baseadas em como eles o configuram e usam ", aconselhou O'NeillO feedback das marinhas destacou diversos requisitos, desde velocidades de sprint para áreas de maré alta até missões secretas de longo alcance. Esse feedback é fundamental, pois a BAE Systems continua a refinar a plataforma para atender a essas necessidades variadas. À medida que as marinhas lutam com restrições orçamentárias e demandas crescentes, a BAE posicionou o Herne como uma solução prática, acessível e de longo prazo.
Sua capacidade esperada de fornecer massa de combate, implantar efetores e coletar inteligência de forma autônoma reduz a carga sobre os ativos tradicionais, ao mesmo tempo em que aumenta a flexibilidade operacional. O'Neill resumiu seu potencial, dizendo: "Não estamos apenas construindo um veículo; Estamos construindo uma capacidade que evolui com as necessidades do cenário operacional. O Herne oferece às marinhas as ferramentas para fazer mais, assumir mais riscos e cumprir suas missões de maneiras que não eram possíveis antes."
Embora todo o seu potencial obviamente ainda não tenha sido visto, e 18 meses certamente possam ser muito tempo na indústria, a plataforma oferece um vislumbre do futuro das operações navais autônomas, caso o curso seja mantido.
