Хроника событий Глава МЧС: «Россияне очень лихо встретили Новый год» В московском метро запущен поезд в честь 25-летия МЧС За тех, кто спасает жизни МЧС и железнодорожники научились работать во время теракта ГИМС Приамурья заняла второе место на Дальнем Востоке

Роботы специального назначения

Радиоуправляемые комплексы способны тушить пожары на любых опасных объектах

4 декабря 2015 в 20:33, просмотров: 5273

Этой группировке железных спасателей не страшно ни сильное задымление, ни взрывы, ни радиоактивное заражение, ни отравляющие и сильнодействующие вещества.

Эти «разведчики» оснащены различными датчиками, системой видеонаблюдения, тепловизорами, лазерными сканаторами, поэтому отлично «видят» и «чувствуют» окружающую обстановку. На них стоят мощные водяные пушки, поэтому они отлично «стреляют». А еще способны сами себе проложить дорогу в завалах из бревен и бетонных плит.

Дистанционно управляемых роботов-гигантов направляют в самые «горячие точки» — туда, где риск для жизни человека слишком велик. Бронированные «тяжеловесы» тушат пожары в труднодоступной лесной и болотистой местности, в тоннелях, на химических и нефтеперерабатывающих заводах, на объектах атомной энергетики.

О том, на что способны противопожарные роботы и где они отличились, мы поговорили с заместителем начальника Научно-исследовательского центра робототехники, начальником отдела разработки наземных робототехнических комплексов Научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России Михаилом САВИНЫМ.

Роботы специального назначения
фото: Наталья Мущинкина
Михаил Савин, заместитель начальника Научно-исследовательского центра робототехники, начальник отдела разработки наземных робототехнических комплексов Научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России.

«ЕЛИ» и «КЕДРЫ» МЧС

В гараже, чтобы разглядеть противопожарный роботизированный комплекс «ЕЛЬ-10», нам приходится задирать головы. Гигантский гибрид танка и водяной пушки весит более 20 тонн.

— Толщина стального корпуса у него — 8 миллиметров. Это робототехнический комплекс тяжелого класса, он предназначен для ликвидации техногенных аварий и тушения пожаров, где возможны фугасно-осколочные поражения, — говорит сопровождающий нас Михаил Савин.

Бронированный «тяжеловес» на гусеничном ходу способен пройти сквозь огонь.

— Только зачем? — вопрошает Михаил Савин. — Комплекс вооружен лафетным стволом, воду и пену может подавать на расстояние до 60 метров. На борту у него 5 тонн огнетушащего вещества. Его задача — проделать себе дорогу поближе к опасному участку и начать тушение.

Чтобы пройти через бурелом и завалы из бетонных плит, «ЕЛЬ-10» оснащена бульдозерным ковшом-ножом. А с помощью гидравлических клещей-схватов может убирать со своего пути балки, бревна, бетонные шпалы и другие предметы массой до одной тонны.

Комплекс «ЕЛЬ-10» с бронированным корпусом, мощным ковшом-отвалом и схватами стал незаменим при тушении лесных пожаров в районе ядерного центра г. Сарова в 2010 году, пожаров на военном арсенале в мае 2011 года в Башкирии, на складах боеприпасов в июне 2011 года в Удмуртии, а потом и в мае 2012 года на складах воинской части №96558 в Оренбургской области.

Пожар на 99-м военном арсенале в поселке Урман в Башкирии повлек за собой взрывы боеприпасов. Детонировавшие старые артиллерийские снаряды разлетались в радиусе трех-четырех километров. Начали гореть дома в поселке Урман, расположенном в 500 метрах от военного склада. Военные и сотрудники охраны были отведены на безопасное расстояние. А к очагу пожара сквозь поваленные деревья пошли роботы «ЕЛЬ-10», «ЕЛЬ-4» и «ЛУФ-60».

— На роботизированном комплексе может быть от 6 и более видеокамер. Также он может быть оснащен инфракрасными камерами и камерами ночного видения, — объясняет Михаил Савин. — При сильном задымлении, когда видимость ограничена, к роботу прикрепляют тепловизор. Может быть установлен и лазерный сканатор. Изображения с камер, тепловизора, а также данные с химических, тепловых и радиационных датчиков выводятся на экран пульта управления. Оператор анализирует данные и принимает решение, как действовать для ликвидации пожара.

Для длительной работы на особо опасном объекте нужно постоянно подавать огнетушечное вещество. Для постоянной подпитки комплекс «ЕЛЬ-10» может тянуть за собой рукавную линию. За секунду лафетный ствол выбрасывает 60 литров воды или пены. Оператор может управлять роботизированным комплексом по радиоканалу на расстоянии до одного километра. Таким образом, с помощью робота человек может тушить пожар на безопасном для себя расстоянии.

Смотрите фоторепортаж по теме: МЧС показало роботов-пожарных
26 фото

Старший научный сотрудник отдела 4.4 НИЦ Р Юрий Богаев готов нам показать, как действует «ЕЛЬ-10». В руках у оператора — небольшой пульт с экраном размером с книгу. Он манипулирует рычагами — и выкрашенный в красный цвет гигант начинает медленно выползать из гаража.

— Все наши робототехнические комплексы двигаются со скоростью около 5 километров в час, — рассказывает Михаил Савин. — Это связано с тем, что при большей скорости будет невозможно проводить операции по пожаротушению, нужно ведь прицелиться, четко попасть в пламя.

Махина, управляемая человеком с помощью радиосигналов, разворачивается, начинает лавировать по площадке, забирается по узким скатам на платформу-автовоз. В случае чрезвычайной ситуации робот готов выехать на ликвидацию пожара.

Оправданно и его название «ЕЛЬ-10».

— Все дело в многофункциональности комплекса. На базовую модель, как на елку, может быть навешано различное оборудование, как аварийно-спасательное, так и пожаротушения.

Стоит такой комплекс около 30 млн рублей.

Но «ЕЛЬ-10» не самый большой робот в МЧС. Есть еще 9-метровый роботизированный комплекс «КЕДР», который был создан для тушения лесных пожаров большой площади в труднодоступной местности.

— При тушении пожаров мы столкнулись с проблемой обеспечения установок водой, — рассказывает Михаил Савинов. — Например, при ликвидации ЧС в Сарове пожарным машинам для заправки приходилось ездить за десятки километров. Мы разработали комплекс «КЕДР», который включает две единицы. Одна — это собственно пожарная машина, которая стоит на объекте, и вторая — это насосно-рукавная машина, которая стоит на открытом водоисточнике и качает воду на расстоянии.

На вооружении у МЧС уже были подобные модульные установки, «Поток» и «Шквал», которые могли перекачивать воду на расстояние до 3 и 10 километров. «КЕДР» поставили на гусеницы, он стал вездеходом и к тому же роботизированным.

— «Шквал» и «Поток» не смогут пройти в лесном массиве там, где свободно пройдет наш «КЕДР». Он сделан на базе легкобронированного гусеничного тягача МТЛБ, который используется в наших войсках. «КЕДР» имеет двойное управление. Установкой может управлять как механик-водитель, так и оператор — дистанционно, на безопасном расстоянии. Там предусмотрено переключение с одного режима на другой. В роботизированном режиме машина двигается медленно, когда к очагу пожара требуется подобраться достаточно быстро, за руль садится механик-водитель.

Гигантский робот «тянет» вместе с запасом воды на 13 тонн. «КЕДР» сам непосредственно несет 3 тонны воды, плюс у него рукавная линия длиной до трех километров.

— Но в отличие от автомобильных комплексов «Поток» и «Шквал» насосно-рукавная машина «КЕДРА» оборудована манипулятором, что позволяет забирать воду из открытого водоисточника в трех разных вариантах. Во-первых, эта машина плавающая, она сама может заходить в воду и качать ее. Во-вторых, она может опускать манипулятор и забирать воду с берега. И, в-третьих, манипулятор с насосом может опускаться в воду, когда машина стоит на мосту высотой до 10 метров.

Старший научный сотрудник отдела 4.1 Научно-исследовательского центра робототехники подполковник Валерий Иванов рассказывает, как в 2014 году выезжал с «КЕДРОМ» на тушение лесо-торфяных пожаров в Тверскую область:

— Два наших «КЕДРА» работали в труднодоступной местности, куда не могли пройти колесные пожарные машины. Мы же легко шли по бездорожью, где надо, просто валя лес. Правда, в роботизированном варианте установки не применялись из-за подвижного грунта, были опасения, что машины могут провалиться. Перед «КЕДРОМ» шли спасатели и проверяли плотность грунта.

Можно было работать в 10–15 метрах от очага, так как машина имеет защиту от огня. Когда в кабине становится жарко, тепловые датчики показывают, что температура корпуса зашкаливает за 60 градусов, автоматически включается система орошения. На раскаленный корпус льется холодная вода, пока он не остынет.

Помимо того что идет орошение самой машины, на кормовом листе находятся два сопла, из которых впереди машины подается вода, получается, что пространство перед машиной в пределах двух-трех метров орошается водой и подход огня невозможен.

фото: Наталья Мущинкина
«КЕДР» поставили на гусеницы, он стал вездеходом и к тому же роботизированным.

«Сойка» появилась после аварии на Чернобыльской АЭС»

Это сейчас в арсенале у МЧС десятки образцов уникальных пожарных роботов. А начиналось все с мобильного робототехнического комплекса под шифром «Сойка». Его в срочном порядке создали в 90-х годах после катастрофы на Чернобыльской АЭС. «Сойка» предназначалась для тушения пожаров на радиоактивно зараженной местности, на предприятиях химической промышленности, складах взрывчатых веществ в условиях сильной задымленности и загазованности.

В создании опытного образца «Сойки» принимали участие специалисты ВНИИПО МВД СССР и ОКБ ПО «Пожмашина».

У танка Т-54 убрали башню и установили самоходный лафетный ствол. К роботу цеплялись цистерны с водой и пенным раствором. Можно было также подавать воду по 100-метровой рукавной линии. Управлять установкой можно было как со штатного места водителя, так и дистанционно по радиоканалу.

— Пожарный робот-танк был поставлен на вооружение в одно из пожарных подразделений в Брянске для защиты леса и окружающей территории на случай пожара, — говорит Михаил Савин.

В сентябре 1997 года в Центре по проведению спасательных операций особого риска «Лидер» было создано Управление робототехнических средств. Роботы были использованы специалистами «Лидера» и МГТУ имени Баумана еще в июне 97-го в Федеральном ядерном центре ВНИИЭФ (Арзамас-16), когда там возникла нештатная ситуация. В Сарове тогда с помощью робототехнических средств была отработана технология локализации источников ионизирующего излучения.

Потом была спецоперация под Грозным. В январе 1998 года робот (МРК-25) обнаружил кобальтовый радиоактивный источник и поместил его в специальный контейнер для последующего захоронения.

Вскоре появились роботы, способные работать в агрессивных средах, условиях ограниченного пространства и радиации. Они были оснащены сменными манипуляторами и рабочими инструментами: различными видами захватов, экскаваторных ковшей, гидравлическими ножницами и молотом.

Мало кто знает, что специалистам «Лидера» в 2000 году в Чечне с помощью робототехнического комплекса серии «MF» удалось локализовать 24 источника ионизирующего излучения и 12 контейнеров с радиоактивными веществами, которые в любой момент могли быть использованы для совершения террористических актов.

В 2004 году с помощью роботов было ликвидировано хранилище радиоактивных отходов на территории РНЦ «Курчатовский институт», что предотвратило возможность радиационной аварии.

Потом роботы-малыши «MF-4» и «МРК-27» на протяжении нескольких лет разминировали поля и пастбища в Чеченской Республике.

В 2006 году стараниями министра МЧС Сергея Шойгу во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны был создан Научно-исследовательский центр робототехники (НИЦ Р).

— Помня первого робота «Сойку» на базе танка, он сказал: «Воссоздать, реанимировать и сделать лучше». С подачи Сергея Шойгу и стало развиваться направление пожарной робототехники.

Первой «ласточкой» НИЦ Р стал мобильный робототехнический комплекс разведки и пожаротушения легкого класса (МРК-РП), над которым они работали совместно со специалистами МГТУ имени Баумана. Следом появился автомобиль быстрого реагирования для проведения пожарной разведки, а также аварийно-спасательных работ и пожаротушения в условиях повышенной опасности (АБР-РОБОТ), собранный на шасси «КамАЗ-4326».

Потом были созданы роботы среднего и тяжелого класса «ЕЛЬ-4», «ЕЛЬ-10» и мобильная установка пожаротушения «ЛУФ-60», которую мы как раз и отправились тестировать во время нашего визита на полигон.

фото: Наталья Мущинкина

«Там, за туманами…»

Этот двухтонный дистанционно управляемый робот по габаритам заметно уступает и «ЕЛИ-10», и «КЕДРУ». Не дотягивает в длину даже до 2,5 метра. Но у робота-малыша и предназначение другое. Он призван тушить пожары в автомобильных и железнодорожных туннелях, в узких труднодоступных помещениях вокзалов, аэропортов, складов и промышленных зданий.

— «ЛУФ-60» движется на гусеничном ходу, также к нему можно подсоединить специальные катки, и он может ехать по рельсам, — объясняет Михаил Савин.

Заместитель начальника Научно-исследовательского центра робототехники берет в руки пульт, и «ЛУФ-60» оживает. Орудуя специальной вилкой-манипулятором, которая навешена спереди пожарной мини-машины, Михаил Савин объясняет:

— Чтобы воду, пену или водно-пенный состав подать на расстояние до 60 метров, на «ЛУФ-60» установлен ствол с наддувом в виде вентилятора. Может подаваться как компактная струя, так и распыленная, при которой создается «завеса водяного тумана», состоящая из мельчайших водяных капель. Установка не имеет своего запаса огнетушечного вещества, она тянет за собой рукавную линию либо от гидранта, либо от пожарной машины, либо от другого источника с водой.

В туннелях может скапливаться дым, токсичные и взрывоопасные газы. Огромный, мощный вентилятор «ЛУФ-60» может работать как для нагнетания давления, так и для всасывания воздуха — очистки систем вентиляции.

— Это очень важно для обеспечения безопасности при эвакуации людей, — говорит Михаил Савин. — Мы с «ЛУФ-60» принимали участие в учениях в одном из самых протяженных туннелей в Сочи, который имеет длину около километра. Особенность его в том, что там параллельно проложена вторая резервная линия для эвакуации, где как раз и отличился наш мобильный робототехнический комплекс.

Робот «ЛУФ-60» ездил со спасателями на тушение лесных пожаров в район Сарова, где располагается Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики. Когда горели склады с боеприпасами в Башкирии и Удмуртии, снаряды разлетались на значительное расстояние, установка стояла на защите жилых домов, потому что у «ЛУФ-60» достаточно большой эффект тушения.

Эти робототехнические комплексы стоят на вооружении пожарных частей в спецуправлениях. К Олимпиаде в Сочи для защиты олимпийских объектов был создан пожарный поезд, куда вошла и установка «ЛУФ-60». Город ее приписки — Адлер.

Обычно же роботизированные комплексы доставляют до места назначения либо специальными трейлерами, либо транспортным самолетом «Ил-76» МЧС.

На полигоне учебно-испытательного центра ВНИИПО мы также увидели уникальный мобильный роботизированный комплекс большой мощности, предназначенный для тушения нефтяных и газовых скважин, ликвидации пожаров на взрывоопасных объектах и аварий на стартовых позициях ракет. Неудивительно, что этот робот сделан на базе экскаватора. На установке установлен реактивный двигатель от самолета, который обеспечивает подачу газо-водяной смеси к горящей скважине. Струя попросту отсекает пламя от скважины и дальше продолжает тушить пожар в прилегающей территории. Роботизированный комплекс выезжал на тушение лесных пожаров в Саров, где расположен федеральный ядерный центр и много опасных объектов, на которых могло произойти возгорание.

фото: Наталья Мущинкина

«Будущее — за роботами-аватарами»

Подводя итоги, Михаил Савин говорит: «Все наши робототехнические комплексы пожаротушения разработаны в соответствии с нормативными документами, на них есть ГОСТ. Ни один из них не засекречен, у нас оборудование гражданского назначения, другое дело, что оно используется на особо опасных объектах».

По признанию нашего собеседника, во всем мире сейчас работают над тем, чтобы создать интеллектуального робота и исключить пресловутый человеческий фактор. Оператор ведь может ошибаться, опять же на принятие решения могут накладываться эмоции…

— У робота все движения должны быть отработаны до автоматизма. Он должен только «видеть», «чувствовать» и двигаться к цели. Оборудованный специальными сканаторами, он должен сам войти в опасную зону, обнаружить очаг пожара, передать информацию оператору. Далее возможны два варианта. Либо у нас есть схема помещения, и движение по этим объектам у робота запрограммировано, он двигается в установленную точку. Либо робот двигается по заданной человеком траектории, но к точке, которая в любой момент может поменяться. В этом случае он должен самостоятельно туда передвинуться, произвести разведку и вернуться в безопасную зону.

Не секрет, что радиоканал свободно передается только в открытом пространстве. Если работать приходится на каких-то закрытых объектах, передача радиосигнала очень ограничена. Поэтому важно, чтобы робот сам принимал решение.

— Одно из новых направлений — это создание комплексов-аватаров, когда оператор сидит на отдаленном расстоянии и управляет дублером своего тела. Аналогичные роботы сейчас разрабатываются и в американской армии, и у нас. Есть некое тело — скелет, которое повторяет за оператором его действия. Большой недостаток ныне существующих роботов в том, что, управляя ими дистанционно, оператор не чувствует того, что происходит в опасной зоне, ему, например, не передаются ощущения жара, когда бушует пожар. Он не слышит криков, шума, ничего не чувствует пальцами. Роботы-аватары со встроенными сенсорными элементами как раз позволят передать все эти ощущения, будет налажена обратная связь. Оператор будет и видеть, и слышать, и ощущать…

На вопрос, как скоро будут созданы подобные интеллектуальные системы, мой собеседник лукаво улыбается и говорит: «Все будет зависеть от того, как будет развиваться наука. У нас есть свои наработки». По всей видимости, у Научно-исследовательского центра робототехники ВНИИПО припасен в этом плане немалый козырь.

МЧС: 25 лет во имя жизни. Хроника событий


Партнеры