Назначение и классификация робототехнических средств (РТС)

В современных условиях работа пожарных становиться более опасной вследствие усложнения технологических процессов, насыщенности их различными пожаровзрывоопасными веществами, широкого использования токсичных и радиоактивных веществ. Не решена в полной мере проблема защиты пожарных от действия лучистых потоков пламени при тушении пожаров резервуарных парков, технологического оборудования нефте- и газоперерабатывающих заводов, лесов, газонефтяных фонтанов, складов лесопиломатериалов, а также в зонах повышенного выделения радиации при аварийных ситуациях на АЭС (где нежелательно присутствие людей) и т.п.

Для противопожарной защиты различных отраслей производства в современных условиях требуется создание принципиально новой пожарной техники, позволяющей уменьшить временные показатели срабатывания пожарной автоматики, сосредоточить подачу огнетушащих веществ непосредственно в зону горения, повысить безопасность оперативных работников противопожарной службы при работе на пожарах, создать необходимые условия для обеспечения их работоспособности в экстремальных условиях.

Решить эти задачи можно только на более качественном уровне, используя технику новых поколений. Перспективным направлением совершенствования пожарной техники является создание пожарных роботов, с помощью которых можно осуществлять круглосуточный контроль объектов, оперативную разведку и оценку пожарной обстановки, тушение загораний, охлаждение технологического оборудования и строительных конструкций, проведение аварийно-спасательных работ, эвакуацию людей из зоны пожара и спасание материальных ценностей.

Для ликвидации пожаров и связанных с ними техногенных аварий, сопряженных с рисками гибели и травматизма личного состава, проведения разведки в очагах возникновения пожаров и доставки в очаг пожара огнетушащих средств, предназначены мобильные роботизированные противопожарные комплексы пожаротушения (МРТК-П), основной функцией которых является проведение:

- разведки в очагах возникновения пожаров в условиях повышенного радиационного фона, химического заражения и осколочно-фугасного поражения;

- аварийно-спасательных работ в зоне пожара;

- пожаротушения.

Авария на ЧАЭС выявила необходимость ускоренного создания широкой гаммы мобильных пожарных роботов, способных выполнять различные основные и вспомогательные работы по противопожарной защите особо важных и опасных объектов

Первый опыт создания в нашей стране мобильных роботизированных противопожарных комплексов относится к 1987 году, когда было принято 152 решение комиссии по военно-промышленным вопросам при Совете Министров СССР для ликвидации аварий подобных аварии на Чернобыльской АЭС. В соответствии с этим постановлением во ВНИИПО, совместно с другими организациями, были разработаны дистанционно управляемые гусеничные машины тяжелого класса на базе танков Т-55 (16.3.). Одной из таких машин является мобильный комплекс «Сойка», на котором установлен механизированный водопенный лафетный ствол с дистанционным электроприводом и расходом 100 л/с. Подача воды или водопенных составов осуществляется по рукавной линии от насосной станции. Управление движением и работой ствола, а также передача телеметрической информации (видеонаблюдение, радиационная и химическая разведка) осуществляются по радио- или проводному каналу. Также было предусмотрено управление комплекса оператором, находящемся в танке.

Рис.16.3. Роботизированная машина пожаротушения «Сойка»

С целью развития и внедрения робототехнических технологий в МЧС России была разработана и утверждена Программа создания и внедрения робототехнических средств для решения задач МЧС. Она совершенствовалась с учетом изменений и дополнений, отражающих потребности Министерства в оснащении РТС, в том числе противопожарными робототехническими комплексами.

Исследования, выполненные по реализации этой программы различными научными центрами и компаниями в области роботостроения, показали, что создание многоэлементной группировки мобильных роботов, действующих как единый взаимосвязанный комплекс, является одной из основных задач по разработке эффективной интеллектуальной безлюдной технологии, способной работать в боевых условиях, в том числе при ликвидации тяжелых ЧС. В соответствии с решением многофункциональных задач при проведении пожарно-спасательных операций была разработана система классификации мобильных противопожарных роботов, которая нашла отражение в проекте ГОСТ Р «Техника пожарная мобильные робототехнические комплексы для проведения аварийно-спасательных работ пожаротушения. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний».

В соответствии с положениями стандарта типаж МРТК-П устанавливает оптимальную по номенклатуре, параметрам и показателям совокупность типоразмерного ряда, определяющих их функциональное назначение, что позволяет упорядочить процесс разработки и оптимизации тактики применения МРТК-П.

По существующей в настоящее время классификации МРТК-П предназначены для проведения работ по пожаротушению и ликвидации последствий радиационных и химических аварий, а также предотвращению возможности взрыва, что является комплексом целевого применения, предъявляемых к робототехническим средствам (РТС).

По среде применения МРТК-П относятся к наземным средствам, оснащенные телеуправлением. Способ передачи сигналов телеуправления определяется функциональным назначением и условиями эксплуатации комплекса. Могут быть использованы линии связи:

- радиоканал (Р);

- проводная (П);

- оптический канал (О);

- комбинированная (К).

В качестве транспортной базы могут быть использованы серийные или специально спроектированные шасси, которые по типу движителя делятся:

- гусеничные (Г);

- колесные (К);

- комбинированные (Км);

- шагающие (Ш).

Тип привода определяется функциональным назначением и параметрами типа МРТК-П и может быть:

- механическим по схеме двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – механическая трансмиссия (М);

- гидромеханическим по схеме ДВС – гидропривод (ГМ);

- электромеханическим по схеме ДВС – электрогенератор – аккумулятор – электродвигатель (ЭМ) ;

- электрическим по схеме аккумулятор – электродвигатель (Э).

По степени функциональности МРТК-П классифицируются:

- многофункциональные (универсальные);

- монофункциональные (специализированные), которые должны решать одну или несколько задач.

Тип и параметры МРТК-П приведены в табл.16.2.

В зависимости от функционального назначения МРТК-П могут быть оснащены средствами пожаротушения, манипулятором с инструментом, навесным инженерным оборудованием, средствами наблюдениями и радиационно-химического мониторинга. Обязательным условием комплектации МРТК-П является наличие средств тепловой защиты в условиях пожара.

В качестве средств пожаротушения на МРТК-П в зависимости от их подкласса и типа применяются модульные (М) или стационарные (С) системы. Модульные системы являются возимыми устройствами, установленными непосредственно на шасси робота, в состав которых входит оборудование для хранения и подачи огнетушащего вещества в очаг пожара. Стационарные системы представляют устройства хранения и транспортировки огнетушащего вещества, находящиеся в безопасном месте, и устройства для подачи огнетушащего состава в очаг пожар, установленные непосредственно на шасси робота.

В зависимости от огнетушащего вещества системы пожаротушения классифицируются:

- водопенные (ВП);

- порошковые (П);

- газовые (Г);

- газоаэрозольные (ГА);

- комбинированные (К).

Таблица 16.2.

№ Пп	Типы РТС	Класс, подкласс	Параметры
Общая масса, кг	Ряды по массе, кг	Грузоподъем-ность манипулятора, кг, не менее
	Разведывательные и разведывательно-технологические,	Сверхлегкие (СЛ)	до 100	не устанавливаются	10% общей массы
	Разведывательно-технологические	Легкие (Л):
легкий первый (Л1)	101-300	101-150; 151-200; 201-300
легкий второй (Л2)	301-1000	301-400; 401-600; 601-800; 801-1000
	Технолого-разведывательные	Средние (С):
средний первый (С1)	1001-5000	1001-2000; 2001-3000; 3001-4000; 4001-5000
средний второй (С2)	5001-20000	5001-10000; 10001-15000; 15001-20000
	Технологические	Тяжелые (Т)	20001-50000	20001-30000; 30001-40000; 40001-50000
	Технологические	Сверх-тяжелые (СТ)	от 50000	не устанавли-ваются	10% общей массы

В полной шифрованной записи РТС должны быть отражены: тип, подтип, класс, подкласс РТС. Например, РТС-Р(РТ)Л1 — робототехническое средство для аварийных работ в зоне радиационных аварий (тип), разведывательно-технологическое (подтип), легкий первый (класс, подкласс).