Hoppa till huvudinnehåll

Ny svensk robotubåt

Den här robotubåten kan hanteras med bara händerna.
Den här robotubåten kan hanteras med bara händerna. Bild: KTH robotubåt

Ubåtsjakten i Stockholms skärgård är över. Om och i så fall i vems regi det rörde sig en farkost under vattnet får den stora allmänheten kanske aldrig veta. Vad vi däremot kan anta är att trafiken under ytan kommer att bli livligare.

Åtminstone om man får tro robotubåtsforskare vid Kungliga tekniska högskolan i Stockholm som just fått klar en egen ubåt.

- Globalt så har de flesta större nationer med undervattensverksamhet det scenariot framför sig, säger biträdande lektor Ivan Stenius vid KTH.

KTH har på senare år intensifierat forskningen och undervisningen gällande undervattensteknik.

- Det är ett strategiskt viktigt område för Sverige och vi har behov av ingenjörer med den kompetensen.

Behov finns såväl inom försvar, industri och forskning.

- Och det finns en stor potential med de små farkosterna, vad man kan göra med dem.

De här kommer att bli fler.
1,3 meter lång och 13 kg tung. I propellern sitter samtidigt styrningen. De här kommer att bli fler. Bild: KTH kth

Carl den första

KTH har själv tillverkat en egen prototyp, robotubåten Carl. Den är liten, bara dryga metern lång och styrs med hjälp av den propeller som finns i ena ändan. Den programmeras på förhand och väl nere under ytan sköter den sig själv. Beroende på användningsändamål så kan den utrustas med olika sensorer.

- Med sonarutrustning kan den skapa en 3D-bild av bottenstrukturen. Och har man då fler robotubåtar kan de ligga och söka av områden och samla in data om hur det ser ut. Sen analyserar man materialet och ser om man hittar det man letar efter.

- Eller så kan man utrusta den med sensorer för att mäta temperatur, salthalt, tryck, alg- eller giftförekomster. I polarsammanhang vill man kunna åka under polarisarna och kunna mäta tjockleken på isarna underifrån.

Ivan Stenius är en av dem som leder forskningsprojektet om robotubåtar på Kungliga tekniska högskolan i Stockholm.
Biträdande lektor Ivan Stenius vid KTH är en av dem som lett forskningsprojektet kring ubåten Carl. Ivan Stenius är en av dem som leder forskningsprojektet om robotubåtar på Kungliga tekniska högskolan i Stockholm. Bild: KTH ivan stenius

Olja, vind och våg

Kommersiellt kunde ubåten användas i samband med havsbaserad energi, vid ett förberedande arbete i samband med t.ex. oljeutvinning.

- Då behöver man kanske undersöka miljön där man ska montera och sätta upp stora system. Det kan gälla såväl olja som vind- och vågkraft.

Lång räckvidd

Forskargrupper, myndigheter, försvar – det finns många olika instanser som intresserar sig för obemannade undervattensfarkoster och ute i världen finns det följaktligen många projekt på gång. KTH har ett samarbete med forskare i Portugal, vid universitetet i Porto, berättar Stenius.

Men det gemensamma för de existerande obemannade små undervattensfarkosterna är att de sällan har lång räckvidd, förklarar Ivan Stenius. Det energisystem de nyttjar (i Carls fall ett batteri) räcker sällan långt.

Ska de vara nere i en vecka eller en månad behöver de kunna hantera en mängd oförutsedda händelser.

- De som finns i dagsläget har 12-24 timmars räckvidd. Det som vi tittar på är hur ska man kunna få dem mer autonoma och robusta, kunna agera under längre perioder. Ska de vara nere i en vecka eller en månad behöver de kunna hantera en mängd oförutsedda händelser. Allt från att de fastnar i saker, tappar bort sig, kommer i situationer där de kanske riskerar att kollidera med en annan farkost eller övrig båttrafik.

Det handlar bland annat om att utveckla robotens egen intelligens och hur den ska ta in sensordata samt att hitta energisystem som gör att den kan försörja sig under en lång period. I det sista fallet kan det handla om att utveckla bränslecellsteknik eller dockningssystem under vattnet där farkosterna själva kan checka in och ladda upp sig.

Blir svenska KTH:s robotubåt en vinnare i framtiden?
Robotubåten kan nyttjas såväl i varma som kalla vatten. Blir svenska KTH:s robotubåt en vinnare i framtiden? Bild: KTH polarforskning

Ju fler desto mer

Genom att programmera undervattensrobotarna så att de kan jobba i grupp kan man i framtiden antagligen utnyttja dem ännu mer.

- Man kan då göra koordinerade och utbredda mätningar av undervattensmiljön för en rad olika ändamål, allt från miljöövervakning till hamnskydd.

Utprintad ubåt

Nu är det ju inte helt billigt med undervattensfarkoster. Men där utnyttjar Kungliga tekniska högskolan ny teknik för att åtminstone kunna göra prototyper billigare och enklare. Flera av delarna på robotubåten Carl är utskrivna på en 3D-printer.

- I vår farkost har vi små tvärgående skott med en diameter på 120 mm. De strukturelementen kan vi skriva ut på sex till åtta timmar. Ingen effektiv tid för serietillverkning, men nog för en prototyp. Jag kan designa en komponent på kvällen och på morgonen är den klar. Det finns en stor flexibilitet i det.

Det här gör att man snabbt kan omsätta nya idéer i praktiken för att se om de förbättrar prestandan.

Kungliga tekniska högskolan i Stockholm forskar i robotubåtar och har byggt en egen prototyp.
Robotubåten kan programmeras vid stranden och släppas iväg med bara händerna på sitt uppdrag. Väl nere under ytan klarar den sig själv. Kungliga tekniska högskolan i Stockholm forskar i robotubåtar och har byggt en egen prototyp. Bild: KTH polarforskning
Ett annat mål med KTH:s forskning är att kunna göra tillverkningen av dessa små obemannade undervattensfarkoster mycket billigare än idag, att ta ner dagens pris från miljontals kronor till hundratusentals.

Små obemannade i svenska vatten?

Men om vi då återknyter till den officiellt avslutade ubåtsjakten i Sverige. Kan det då hända att det var något annat land som har likadana undervattensfarkoster på gång som var ute och körde i de svenska vattnen…?

- Sådana som kan tänkas vilja komma in på stockholmsområdet så är absolut inne på samma idéer att ha små autonoma farkoster. Men i och med att de är väldigt små så har de ingen lång räckvidd. En sådan farkost skulle behöva ha nåt slags moderfartyg nära sig.

Skärmdump från SVT av rysk miniubåt.
Utveckling av alla storlekars ubåtar pågår på många håll i världen. Skärmdump från SVT av rysk miniubåt. Bild: SVT/YLE miniubåt

Oberoende av vad som nu hände denna gång så kommer undervattenstrafiken säkert att öka, uppskattar Stenius.

- Jag tror att man säkert kan se vad som har hänt på luftsidan. Där har det på något sätt exploderat med små flygande autonoma farkoster.

- Om den här typen av farkoster kommer att bli mer o mer vanliga på ytan, i luften, i vattnet, även som samverkande system som kan kommunicera mellan varann, då behöver regelverk hinna ikapp. Nu vet man inte hur man ska hantera de här farkosterna, t.ex. vem som har ansvar om det händer saker.

Veckans Kvanthopp inklusive musik (30 dagar på Arenan)

Läs också
KTH presenterar robotubåten

Kvanthopp på Facebook

Läs också

Vetenskap

Nyligen publicerat - Vetenskap