الابتكار العميق: محركات الدفاع تحت سطح البحر

حقوق النشر: Kraken Robotics

لم يكن مجال البحار والمحيطات يومًا بهذه الأهمية الاستراتيجية. فمن انتشار الغواصات والمركبات البحرية، إلى حماية البنية التحتية للطاقة والاتصالات تحت سطح البحر، يمتد الأمن البحري الآن إلى ما تحت سطح المحيط. ونتيجةً لذلك، تستثمر وكالات الدفاع حول العالم بكثافة في أنظمة الطاقة والملاحة والاستشعار والاستقلالية والاتصالات تحت الماء للحفاظ على الوعي بالمجال البحري والاستجابة للتهديدات الناشئة. والشركات المشاركة في MTR100 لهذا العام رائدة في هذه المجالات، حيث تُشكل ابتكاراتها حقبة جديدة من قدرات الدفاع تحت سطح البحر المستمرة والموزعة والقابلة للتطوير.

أنظمة الطاقة والقوة: تمكين الاستمرارية

مع امتداد مهام الدفاع إلى مياه أعمق وتطلبها قدرة تحمل أطول، أصبحت البنية التحتية للطاقة الموثوقة أمرًا بالغ الأهمية. تتصدر شركات مثل SubCtech طليعة الشركات في مجال بطاريات الليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن والمصممة لأعماق تصل إلى 6000 متر. تُشغّل تقنية SmartPowerBlock المعيارية الخاصة بها المركبات البحرية ذاتية القيادة (AUVs) والمركبات البحرية ذاتية القيادة (ROVs) في عمليات طويلة الأمد، بينما تدعم أنظمة مراقبة OceanPack جمع البيانات البيئية دون انقطاع، وهي قدرات أساسية لمراقبة أعماق البحار والتوعية بالمجال البحري.

يُعدّ شاحن تيليداين مارين الفائق تحت سطح البحر (SSC) إنجازًا آخر، وهو عبارة عن "محطة طاقة صغيرة" مدمجة تعمل بخلايا الوقود، مصممة للاستخدام لفترات طويلة في البيئات النائية. يستطيع شاحن SSC شحن المركبات ذاتية القيادة/المركبات عن بُعد (AUVs/ROVs) المقيمة، ووحدات التحكم بالطاقة، ودعم العمليات ذاتية التشغيل بالكامل دون الحاجة إلى استرجاع أو صيانة متكررة.

شاحن تيليداين مارين فائق السرعة تحت سطح البحر. حقوق الصورة: تيليداين مارين

شاحن فائق تحت الماء. حقوق الصورة: تيليداين مارين

يُعدّ نظام الاتصال تحت الماء أساسيًا بنفس القدر من الأهمية. تُزوّد كابلات الألياف الضوئية الهجينة من نوفاكافي ، وهي جزء من خط إنتاجها "أكواكابل"، أنظمة المراقبة المتقدمة، مثل نظام المراقبة تحت الماء (UNWAS) من إيماج سوفت، بالطاقة وتُوفّر بيانات آنية. وبفضل خبرتها الممتدة لعقود في دعم عملاء الدفاع والعمليات البحرية، تُصمّم مجموعة ماكارتني لتكنولوجيا تحت الماء وتُدمج أنظمة توصيل طاقة شاملة تحت الماء. بالإضافة إلى الكابلات والموصلات، تُوفّر ماكارتني كابلات سِرية مُصمّمة خصيصًا، ورافعات، وحلقات انزلاق، وصناديق توصيل تحت الماء تُشكّل أساس توزيع الطاقة للمركبات ذاتية القيادة تحت الماء (AUVs) والمركبات ذاتية القيادة عن بُعد (ROVs) والمنشآت الثابتة في قاع البحر.

الملاحة وتحديد المواقع: التشغيل بدون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

يتوقع مخططو الدفاع بشكل متزايد العمل في بيئات لا يتوفر فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، حيث قد تكون الثغرات السطحية غير موثوقة أو معدومة. لذا، تُعدّ الملاحة الدقيقة تحت الماء عاملاً أساسياً في الدفاع تحت الماء، الذي يتطلب بشكل متزايد أنظمة تحديد مواقع وأنظمة قصور ذاتي مدمجة للغاية، يمكن تركيبها في مركبات بحرية صغيرة وخفيفة الوزن دون المساس بالدقة أو الأداء.

اشتهرت شركة تريتك إنترناشونال منذ زمن طويل بأجهزة سونار التصوير "جيميني"، إلا أن نظامها "مايكروناف يو إس بي إل" يُعدّ نظامًا رائدًا في مجال الملاحة المُصغّرة. صُمّم "مايكروناف" للمركبات الصغيرة وتطبيقات الغواصين، ويوفر تتبعًا وتحديد مواقع ونقل بيانات آنيًا في الأماكن الضيقة والمزدحمة، وهو أمر بالغ الأهمية لعمليات مثل مكافحة الألغام والعمليات الساحلية السرية.

نظام MicronNav USBL. حقوق الصورة: شركة Tritech International Limited

تُعيد شركة SBG Systems تعريف الملاحة بالقصور الذاتي من خلال وحدتي Ekinox وEllipse INS/AHRS القائمتين على أنظمة MEMS. توفر هذه الأنظمة المدمجة، منخفضة الحجم والوزن والطاقة (SWaP)، بيانات ملاحة وتوجيه عالية الدقة، حتى بدون مدخلات GNSS، مما يتيح استقلالية طويلة الأمد وتحكمًا دقيقًا للمركبات العاملة في أعماق البحار أو في البيئات المتنازع عليها.

نظام الملاحة بالقصور الذاتي إيكينوكس. حقوق الصورة: أنظمة SBG

نظام قصور ذاتي قائم على MEMS بيضاوي الشكل. حقوق الصورة: SBG Systems

تُمكّن سجلات سرعة دوبلر المدمجة (DVLs) من نورتيك ونظام الملاحة Nucleus 1000 المركبات البحرية ذاتية القيادة الصغيرة وأنظمة توجيه الغواصين من العمل بشكل مستقل وبدقة عالية. وباقترانها بأجهزة استشعار بالقصور الذاتي قائمة على أنظمة MEMS من SBG Systems، تُقلّص هذه الحلول حجم وتكلفة الملاحة الدقيقة.

نظام الملاحة Nucleus 1000. حقوق الصورة: Nortek

سجل سرعة دوبلر الخاص بـ Nortek (DVL). الائتمان: نورتيك

الاستشعار والمراقبة: توسيع نطاق الوعي بقاع البحر

يتحول الدفاع تحت سطح البحر من مسوحات متقطعة لقاع البحر إلى المراقبة المستمرة، مما يُحفّز الابتكار في أنظمة السونار والتصوير تحت الماء. برزت شركة كراكن روبوتيكس الكندية كشركة رائدة عالميًا في مجال السونار ذي الفتحة التركيبية (SAS). يُستخدم نظام كاتفيش، المُدمج مع سونار ذي فتحة تركيبية مُجرور (TSAS)، بالفعل لدى العديد من القوات البحرية لرصد التغيرات البحرية (MCM)، مما يوفر دقةً فائقةً ومعدلات تغطية منطقة لا مثيل لها.

نظام كاتفيش. حقوق الصورة: كراكن روبوتيكس

تُضيف NORBIT Subsea مستوىً جديدًا من القدرات بفضل أنظمة السونار المدمجة متعددة الحزم ومجموعة حلول GuardPoint لكشف المتسللين، مما يُمكّن فرق الأمن من مراقبة الموانئ والقواعد البحرية والبنية التحتية تحت الماء في الوقت الفعلي. وبالمثل، تتمتع EdgeTech بسجل حافل من النجاح في توفير أنظمة سونار المسح الجانبي، مثل حمولات 4205 و2205، لبرامج MCM التابعة لها.

للعمليات قريبة المدى، يوفر سونار المسح الجانبي عالي الدقة من شركة كلاين مارين سيستمز تصويرًا دقيقًا لقاع البحر، مما يدعم مهام إدارة الكوارث البحرية (MCM) والإنقاذ والأمن. وبدمجها مع أنظمة الإضاءة تحت الماء المتينة من بيرنس (BIRNS) ، توفر هذه الأدوات وضوحًا استثنائيًا في البيئات الصعبة، مقدمةً مجموعة أدوات شاملة لاكتشاف التهديدات والشذوذ في البيئات البحرية المعقدة.

الأنظمة غير المأهولة ذاتية التشغيل: عمليات التوسع

تواصل المنصات غير المأهولة تطوير الدفاع البحري من خلال توسيع نطاق التغطية وخفض التكاليف التشغيلية. أصبحت المركبات الآلية المحمولة عن بُعد من VideoRay معدات أساسية لفرق التخلص من الذخائر المتفجرة (EOD) التابعة للبحرية الأمريكية، مما يتيح الانتشار السريع والاستكشافي بأقل تكلفة لوجستية.

تُحدث شركة أوشينيرينغ إنترناشونال ضجةً كبيرةً بمركبتها "فريدوم أوفر" ذاتية القيادة، التي اختارتها مؤخرًا وحدة ابتكار الدفاع (DIU) كنموذج أولي لمركبة بحرية ذاتية القيادة كبيرة الإزاحة (LDUUV) للبحرية الأمريكية في عام ٢٠٢٤. وقد أجرت المركبة بالفعل عروضًا بحرية ناجحة، شملت فكّ الالتحام، وتجنب العوائق، وتوصيل الحمولة بدقة، وإجراء مسوحات طويلة المدى، مما يُمثل خطوةً مهمةً في تطوير قدرات القيادة الذاتية تحت سطح البحر.

في الوقت نفسه، تُعزز شركة بوكسفيش روبوتيكس مفهوم الاستقلالية الذاتية من خلال طائرتها المسيرة ARV-i، وهي طائرة بدون طيار تعمل تحت الماء، ويمكنها البقاء مغمورة لأشهر، مما يُتيح مهام مراقبة ورصد مستدامة للأصول. وتُتيح شركة ecoSUB روبوتيكس إمكانية الوصول إلى الاستقلالية الذاتية تحت الماء من خلال مجموعتها من المركبات ذاتية القيادة خفيفة الوزن وبأسعار معقولة، والتي يُمكن نشرها بأعداد كبيرة. إن سهولة حملها واستخدامها يجعلها مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات، من مراقبة البيئة، إلى فحص الأصول، إلى عمليات الاستكشاف التكتيكي.

طائرة بدون طيار ARV-i. حقوق الصورة: Boxfish Robotics

على السطح، يمكن للمركبات السطحية السطحية SP-48 التي تعمل بالطاقة الشمسية من SeaTrac Systems أن تعمل كمرحلات اتصال مستمرة أو مراكز استشعار متنقلة، مما يزيد من مدى وقدرة الشبكات تحت الماء. ومن بين الأفكار المبتكرة التي طرحتها SubSeaSail ، منصة شبه غاطسة تجمع بين التخفي، ودفع الطاقة، والتشغيل منخفض التكلفة للغاية. HORUS منصة مراقبة شبه غاطسة قادرة على الاستخبارات والمراقبة والاستطلاع الصامت (ISR)، بينما HERMES قارب ثلاثي الهيكل متين، قادر على تعديل مساره تلقائيًا، لأغراض اللوجستيات والتتبع عالي السرعة.

المركبة السطحية SP-48 التي تعمل بالطاقة الشمسية. حقوق الصورة: SeaTrac Systems

سفينة حورس. حقوق الصورة: SubSeaSail

شبكات الاتصالات تحت الماء: ربط ساحة المعركة تحت الماء

مع انتشار الأنظمة غير المأهولة تحت الماء، أصبح الاتصال الموثوق تحت الماء بنفس أهمية الملاحة والاستشعار، وتعد شركات MTR100 رائدة في تقديم الحلول التي تمكن القوات البحرية من إنشاء شبكات تحت سطح البحر متكاملة وموزعة للغاية.

لطالما كانت سوناردين رائدة في مجال الاتصالات وتحديد المواقع تحت سطح البحر. يوفر مودمها البصري BlueComm نقلًا لاسلكيًا عالي السرعة للبيانات بين المركبات أو من مركبة إلى سطح البحر، بينما تعمل أنظمة Ranger 2 USBL وCompatt 6+ LBL كشبكات اتصالات، مما يُمكّن المركبات ذاتية القيادة تحت الماء (AUVs) والمركبات التي تعمل عن بُعد (ROVs) والغواصين من مشاركة بيانات الملاحة وتحديثات المهام.

تُطوّر إيفولوجيكس الاتصالات الصوتية بشكل أكبر بفضل تقنيتها الحاصلة على براءة اختراع S2C (حامل الانتشار الكاسح) المستوحاة من الدلافين، والتي تُتيح اتصالات وتحديد مواقع متزامنين في بيئات صعبة. تُمكّن هذه القدرة المزدوجة أسراب المركبات ذاتية القيادة ذاتية القيادة الموزعة، وأنظمة إدارة حركة الغواصات الشبكية (MCM)، وأدوات توجيه الغواصين، جميعها مبنية على شبكة اتصالات أساسية مشتركة.

التكامل والتعاون: النظام البيئي وراء الابتكار

لا يقتصر تسارع وتيرة الابتكار في مجال الدفاع البحري على أحدث التقنيات، بل يمتد أيضًا إلى منظومات تعاونية تُسرّع من انتقال تكنولوجيا المحيطات التجارية إلى تطبيقات دفاعية. وتساعد هذه المراكز والشركات القابضة والتحالفات الاستراتيجية على سد الفجوة بين الابتكار التجاري والقدرة التشغيلية.

تُوفر تجمعات التكنولوجيا، مثل مركز كوف ( COVE ) لمشاريع المحيطات وريادة الأعمال في نوفا سكوشا، مساحةً تعاونيةً للشركات الناشئة والباحثين ومقاولي الدفاع لاختبار منتجاتهم وتحسينها. أما شركة جنرال أوشنز ، التي تأسست عام 2021، فهي مجموعة عالمية لتكنولوجيا المحيطات تجمع تحت مظلتها أبرز العلامات التجارية المتخصصة في أعماق البحار، للاستفادة من البحث والتطوير والهندسة ودعم السوق المركزي. وقد شاركت أربع من شركاتها، وهي نورتيك، وتريتيك إنترناشونال، وكلاين مارين سيستمز، وآر إس أكوا، في قائمة MTR100 لهذا العام، مما يُبرز نفوذها المتنامي في مجالات الدفاع، والطاقة البحرية، وعلوم المحيطات.

في الوقت نفسه، تتبنى شركة فورسيس ، التي أطلقتها مجموعة سونارداين البريطانية عام ٢٠٢٢، نهجًا تآزريًا مماثلًا. تضم فورسيس شركات ويف فرونت سيستمز، وتشيلسي تكنولوجيز، وإيفا، وفويس، وسونارداين، ويجمع شركاؤها التكنولوجيون خبراتهم في أنظمة السونار والملاحة والقيادة الذاتية وأنظمة المهام لتسريع وتيرة الابتكار في مجال إدارة مكافحة الغواصات، والحرب المضادة للغواصات، ومراقبة قاع البحر.

عصر جديد من الدفاع البحري

من الكابلات المتينة إلى المنصات ذاتية التشغيل طويلة الأمد، تُمثل الشركات المشاركة في MTR100 لهذا العام أكثر من مجرد تفوق هندسي؛ فهي تُشكل مستقبل الدفاع البحري. تتقارب التطورات في أنظمة الطاقة، وتكنولوجيا الملاحة، والتصوير بالسونار، والمركبات غير المأهولة لخلق مجال بحري أكثر ترابطًا واستمراريةً ومرونة من أي وقت مضى. ومع تطور التهديدات البحرية، يُقدم هؤلاء المبتكرون الوعي الظرفي والتفوق التشغيلي الضروريين لتأمين أعماق المحيطات.