Не только большие машины помогали людям при устранении аварии! Но и Роботы!
Журнал "Мехатроника, автоматизация, управление", 2004 № 3
Е.И. Юревич, д.т.н., профессор, ЦНИИ РТК, Санкт-Петербург
Обсуждается ликвидация аварии на ЧАЭС, описывается использованная при этом робототехника. Анализируется состояние экстремальной робототехники в настоящее время в нашей стране.
В настоящее время экстремальная робототехника — уже достаточно сложившееся направление развития отечественной робототехники, которое быстро расширяет сферу своего применения, включая потребности МАЭ, МЧС, МО и других силовых структур [1]. Можно утверждать, что экстремальная робототехника, в том числе космическая и подводная, является одним из наиболее наукоемких разделов робототехники, во многом определяющих прогресс техники в целом.
Толчком к развитию отечественной экстремальной робототехники стала авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. Именно эта трагедия впервые предельно остро поставила вопрос о необходимости иметь технику для выполнения работ в подобных чрезвычайных ситуациях и высветила решающую роль в этом робототехники. Совершенно неожиданно для страны оказалось, что такой техники нет ни у гражданских, ни даже у военных служб, которые должны выполнять работы в подобных экстремальных условиях.
Прежде всего были срочно дооборудованы радиационной защитой штатные технологические машины для выполнения различных, в основном уборочных, работ на открытой территории станции. Однако сразу же стало ясно, что эффект от их применения незначителен, так как требуется принципиально новая техника для работы внутри помещений станции и на их кровле, т. е. специальная робототехника. Были закуплены в Германии два дистанционно-управляемых мобильных робота MF-2 и MF-3. Затем была запрошена подобная техника у отечественных отраслей и ведомств и прежде всего, естественно, у головной организации по робототехнике в стране — ЦНИИ РТК. В результате вскоре были поставлены на станцию два экспериментальных образца мобильных роботов — "Белоярец" ПО "Атомэнергоремонт" и МВТУ-2, созданный в МВТУ им. Н. Э. Баумана. Позднее были поставлены еще два робота СТР-1, разработанные ВНИИТрансмаш совместно с ИФТП на базе ранее созданного этой организацией шасси космического аппарата "Луноход". У ЦНИИ РТК не было готовых роботов для таких задач, поскольку не было заказов на них. Однако была разработана концепция модульного построения роботов, ориентированная именно на оперативное удовлетворение потребностей практически в любых роботах, и типо-размерные ряды соответствующих модулей.
17 мая 1986 г., т. е. через три недели после аварии на ЧАЭС, перед ЦНИИ РТК руководством Совета Минобороны СССР была поставлена задача срочно разработать, поставить на станцию мобильные роботы трех различных типов и своими силами обеспечить их эксплуатацию. Уже через день через обком КПСС для обеспечения производства необходимых для этого модулей к ЦНИИ РТК были подключены 40 ведущих предприятий Ленинграда 11 министерств. В результате менее чем за месяц были изготовлены первые четыре робота и поставлены на станцию, а до конца июля — еще четыре, уже по новым заказам непосредственно руководства ЧАЭС.
Всего на станцию было поставлено более 15 модульных роботов различного назначения— от легких роботов-разведчиков до тяжелых технологических роботов для уборки территории и кровель зданий станции от радиоактивных обломков взорвавшегося энергоблока № 4. На рис. 1 показан один из легких роботов-разведчиков, на рис. 2 — тяжелый робот для чистки территории станции, а на рис. 3 — тяжелый робот для очистки кровли при особо высокой интенсивности ионизирующего излучения (тысячи рентген в час). На кровлю эти роботы доставляли вертолетами с помощью специально разработанной системы, оснащенной видеоканалом для пилота.
Всего этими роботами было обследовано более 15 000 м2 помещений станции, кровель зданий и территории станции и очищено около 5000 м2. Роботы обслуживали операторы ЦНИИ РТК. Эти работы продолжали с июня 1986 г. по февраль 1987 г. После этого все сохранившиеся в работе роботы были переданы руководству ЧАЭС, а для их эксплуатации осталось несколько сотрудников ЦНИИ РТК, которые перешли в созданное для этих работ специальную службу.
Рис. 2. Тяжелый робот ТР-Б1 для сборки радиоактивных сыпучих материалов с двигателем внутреннего сгорания
Что касается перечисленных выше роботов других организаций, то оба робота ФРГ практически при первых же попытках их использования вышли из строя под действием ионизирующих излучений. Также сразу потерпел аварию робот МВТУ-2. Немного поработал робот "Белоярец". Только роботы СТР-1 выполнили определенный объем работы по очистке кровли уже осенью 1986 г.
Однако необходимо констатировать и в отношении роботов ЦНИИ РТК, что хотя они позволили высвободить несколько тысяч мобилизованных для работы на станции солдат на наиболее зараженных радиоактивностью участках, основную, решающую роль в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС выполнили именно военнослужащие МО. Для будущей экстремальной робототехники это было не более чем "разведка боем".
Главные выводы, которые были сделаны из чернобыльской эпопеи для робототехники, заключались в следующем:
на основе полученного опыта необходимо разработать научно-техническую концепцию применения робототехники в подобных чрезвычайных ситуациях;
реализацию такой концепции следует осуществить на основе государственной межотраслевой программы.
Рис. 3. Тяжелый робот ТР-Г2 с бульдозерным ножом (справа — пульт управления)
К сожалению, последовавшие после аварии на ЧАЭС чрезвычайные события по распаду СССР не позволили приступить к реализации этих планов. Более того, если бы сегодня опять произошла авария, подобная Чернобыльской, ее последствия были бы почти такими же, как и при аварии на ЧАЭС. Новое министерство (МЧС) вновь приобрело в Германии те же не оправдавшие себя в Чернобыле роботы типа MF. По-прежнему продолжается бесперспективная практика заказов отдельных роботов для выполнения частных задач в прогнозируемых типовых экстремальных ситуациях. А тем временем робототехника в мире продолжает развиваться. В частности, разработанный и впервые реализованный у нас принцип модульного построения средств робототехники стал общепринятым в мировой робототехнике, хотя в полном объеме так еще нигде и не реализован [1].
Вывод из изложенного один — в стране не хватает государственного подхода к рассматриваемой научно-технической проблеме, который ранее обеспечивался Госкомитетом СССР по науке и технике. Его приемник Минпромнауки России не продолжил, к сожалению, прежнюю практику. Даже при организации государственных программ по другим проблемам они формируются на конкурсной основе в виде суммы проектов, формально соответствующих тематике программы, а не руководителем программы — носителем ее концепции и ответственным за ее реализацию.
Вне зависимости от перспектив решения рассматриваемой проблемы первоочередные задачи, которые необходимо решать, — это создание и организация производства:
интеллектуальных мобильных роботов для поиска радиоактивных, взрывчатых, наркотических и других химических веществ;
таких же роботов и их коллективов для охраны, активной защиты и борьбы с террористами и тому подобными противниками;
интеллектуальных автопилотов для мобильных
объектов различного базирования.
Одновременно необходимо исследовать перспективы и пути миниатюризации перечисленных типов роботов на базе новых ЗВ-технологий МЭМС [2].
Список литературы
1. Юревич Е. И. Роботы ЦНИИ РТК на Чернобыльской АЭС и развитие экстремальной робототехники. СПб.: Изд. СПбГПУ, 2003.
2. Лопота В. А., Юревич Е. И. Мехатроника — основа интеллектуальной техники будущего // Микросистемная техника. 2003. № 1. С. 36.
yaplakal.com