Мобильные роботизированные комплексы разведки
И пожаротушения
Для ведения пожарно-спасательных операций и разведки в условиях повышенной опасности и в ограниченном пространстве в России НИИ специального машиностроения МГТУ им. Н.Э.Баумана и ФГУ ВНИИПО МЧС России разработали мобильный роботизированный комплекс разведки и пожаротушения МРК-РП (рис.16.10).
Рис 16.10. Общий вид робота МРК-РП
Визуальная разведка внутри помещений и на участках местности с помощью телевизионной системы включающей 5 телевизионных камер, одна из которых работает в ИК-диапазоне. С помощью ИК-камеры осуществляется не только управление в условиях плохой видимости, а также производится поиск скрытых очагов возгорания. Для проведения химической и радиационной разведки робот оснащается соответствующими приборами, информация от которых поступает на пульт оператора. Дальность управления роботом по радиоканалу в условиях прямой видимости до 1000м по кабельному каналу до 100 м.
Для выполнения транспортных и технологических операций при тушении пожаров и ликвидации аварий на роботе установлен манипулятор, позволяющий поднимать груз до 120 кг на минимальном выносе руки и 30 кг на максимальном вносе руки. Конструкция последнего звена манипулятора оснащена механизмом ротации, что позволяет осуществлять вращательные движения, как например, при вращении вентилей. На манипуляторе также устанавливаются сменные устройства подачи огнетушащих веществ:
- тонкораспыленной воды;
- пены низкой кратности;
- пены средней кратности;
- порошка.
Контроль за направлением подачи огнетушащих веществ и работой схвата-манипулятора осуществляется с помощью одной из видео-камер, установленной непосредственно на манипуляторе.
Подача воды и раствора пенообразователя для тушения тонкораспыленной водой и низкократной пеной (рис.16.11) может осуществляться от внешнего источника – мотопомпы высокого давления, установленной на машине технической поддержки АБР-РОБОТ (рис.16.12) по рукаву высокого давления, длиной до 100 м или навесного закачного бака, вместимостью 50 л огнетушащего вещества.
Рис.16.11. Тушение очага пожара роботом МРК-РП с помощью пены низкой кратности
Рис.16.12. Общий вид АБР-РОБОТ и МРК-РП
Автомобиль АБР-РОБОТ оснащен оборудованием, позволяющим выполнять большой перечень работ при ликвидации аварий и тушении пожаров, которое представлено в табл.16.5.
Таблица 16.5
| № п/п | Наименование оборудования | Единица измер. | Кол-во |
| Автомобиль АБР-РОБОТ на шасси КамАЗ-4326 | |||
| Мобильный робот легкого класса МКП-РП | |||
| Погрузочно-разгрузочное устройство | |||
| Установка пожаротушения тонкораспыленной водой УПТВ-50(у) | |||
| Комплект дополнительного оборудования МРК-РП | |||
| Одиночный комплект ЗИП и МРК-РП | |||
| Средства связи и световой сигнализации | |||
| Автомобильная УКВ радиостанция | |||
| Носимая УКВ радиостанция | |||
| Сигнальная громкоговорящая система | |||
| Аварийно-спасательный инструмент и оборудование | |||
| Комплект аварийно-спасательного оборудования «Спрут» в составе: Кусачки КГС-80; Ножницы комбинированные НКГС-80; Расширитель средний РСГС-80; Гидростанция с бензоприводом СГС-1-80ДХ; Цилиндр с двумя штоками ЦГС-2/80; Насос ручной РНС-2/80; Катушка-удлинитель КУС-1/15 | |||
| Первичные средства пожаротушения | |||
| Углекислотный огнетушитель ОУ-5 | |||
| Порошковый огнетушитель ОП-5 | |||
| Пожарный рукав напорный Ду=51 мм длиной 20 м | |||
| Ствол высокого давления | |||
| Средства для оказания первой доврачебной помощи | |||
| Медицинская аптечка автомобильная | |||
| Медицинская укладка | |||
| Санитарные носилки облегченные | |||
| Оборудование и инструмент | |||
| Знак аварийной остановки | |||
| Противооткатные упоры | |||
| Комплект шоферского инструмента |
Из аналогичного бака осуществляется подача огнетушащего порошка. Подача указанных огнетушащих веществ осуществляется под давлением 20-25 атм, при этом производительность составляет 1 кг/с. Подача раствора пенообразователя на пеногенератор средней кратности производится по рукавной линии от обычного пожарного автомобиля (рис.16.13).
Рис. 16.13. Подача пены средней кратности на робот МРК-РП
Дальность подачи компактной струи воды составляет 15 м, компактной струи пены низкой кратности – 10 м, распыленной струи воды – 5 м, пены средней кратности -5 м, порошка -6 м. Полная снаряженная масса МРК-РП в зависимости от выполняемых операций составляет 230-360 кг.
Для тепловой защиты используется водяной экран, создаваемый специальной форсункой (рис.16.14). Конструкция робота выдерживает нагрев до 1500, при наличии охлаждения - до 2500, кратковременно – до 4000.
Рис.16.14. Работа системы орошения на МРК-РП.
Движение робота обеспечивается за счет гусеничного движителя приводимого в действие двумя электродвигателями. Максимальная скорость передвижения 3,6 км/час. Конструкция движителя робота позволяет преодолевать вертикальные препятствия высотой 300 мм, передвигаться по лестничным маршам под углом до 350, при этом за счет изменения конфигурации гусеничного движителя длина робота может меняться от 950 до 1300 мм при ширине 700 мм и высоте 800 мм. Максимальное время автономной работы робота составляет 4 часа.
Для проведения пожарно-спасательных операций на открытой местности в особо опасных условиях, отягощенных опасностью радиационного, химического или фугасно-осколочного поражения отягощенных необходимостью тушения пожаров с высокой степенью теплового излучения и на больших площадях для снижения риска для людей необходимо использовать роботизированные противопожарные комплексы среднего и тяжелого класса. В настоящее время специалистами ФГУ ВНИИПО МЧС России совместно с хорватской компанией DOK-ING разработаны головные образцы пожарных роботов среднего – ЕЛЬ-4 (рис.16.15), и тяжелого – ЕЛЬ-10 (рис.16.16), классов. Принципиальные схемы управления, приводов и компоновки одинаковые для обоих роботов.
Рис.16.15. Мобильный роботизированный комплекс пожаротушения среднего класса ЕЛЬ-4, разработаныый ВНИИПО – DOK-ING
Рис.16.16. Мобильный роботизированный комплекс пожаротушения тяжелого класса ЕЛЬ-10, разработаныый ВНИИПО – DOK-ING
Таблица 16.6
| № | Техническая характеристика | ЕЛЬ-4 | ЕЛЬ-10 |
| Габаритные размеры, мм | 3400x1900х1860 | 6688x2500х2500 | |
| Полная масса, кг | |||
| Запас перевозимых водопенных огнетушащих вещества, кг | |||
| Масса груза переносимого схватом, кг | |||
| Ширина отвала бульдозера, мм | |||
| Марка двигателя | Perkins | MAN | |
| Мощность двигателя, л.с. | |||
| Скорость передвижения, км/час | |||
| Преодолеваемый подъем, градус | |||
| Производительность пожарного насоса при рабочем давлении 12 атм, л/c | |||
| Расход воды на стволе-мониторе, л/c | 13-67 | ||
| Дальность подачи струи воды, м |
В качестве движителя используются гусеничный ход, приводимый в движение двумя гидравлическими моторами, установленным на задних тяговых звездочках. Основная двигательная установка представляет дизельный двигатель на который установлен редуктор гидравлическими насосами, питающими гидравлические системы, работающие по открытому принципу. Корпуса обоих роботов выполнены из легированной стали толщиной от 8 до 12 мм, в результате чего, корпус является несущим, то есть на нем смонтированы все силовые элементы (двигатель, топливный бак, баки для воды и пенообразователя пожарный насос и пр.), а также выполняет функцию физической защиты от осколочно-фугасного поражения.
В качестве оборудования пожаротушения на роботах установлена водопенная система пожаротушения, позволяющая осуществлять тушение компактной или распыленной струями воды, а также пеной низкой кратности. Запас воды для осуществления орошения для тепловой защиты, а также автономного пожаротушения в течении непродолжительного времени находится в баках для воды. Пенообразователь хранится в специальном отдельном баке. В случае необходимости осуществлять продолжительную подачу огнетушащих веществ роботы могут получать воду от внешнего источника, например от ПНС, по рукавной линии.
При такой подаче воды компоновка гидравлической пожарной схемы роботов позволяет использовать для хранения пенообразователя также и баки для воды. Вода от бортового пожарного насоса подается на дистанционно управляемый с электрическим приводом лафетный ствол. В случае необходимости подачи пены в магистраль из пенодозирующих устройств подается пенообразователь. На роботе ЕЛЬ-4 используется эжекционное дозирующее устройство, на роботе ЕЛЬ-10 – шестеренчатый пенный насос. На обеих машинах возможно изменение концентрации пенообразователя от 1 до 10 %. . Для проведения инженерных работ в передней части роботов установлены бульдозерные ножи с вмонтированными схватами для переноса тяжелых грузов.
Управление роботами осуществляется по радио каналу. Дальность управления на открытой местности обеспечивается на расстоянии до 1500 м. для визуального контроля и управления на роботах используется телевизионная система. На роботе ЕЛЬ-4 установлено 7 видео камер, из них 3 поворотные обзорные, одна из которых ИК-камера для управления в неблагоприятных условиях. На роботе ЕЛЬ-10 установлено 6 видео камер, из них 2 поворотные обзорные, одна из которых ИК-камера.
Одним из самых сложных видов тушения пожара является тушение газовых и нефтяных скважин. Для проведения этих работ в СССР был разработан высокоэффективный способ газоводянного тушения с использованием энергии струи турбореактивного двигателя. При этом достигается высокая эффективность пожаротушения в результате взаимодействия газодинамической составляющей реактивной струи, охлаждающего эффекта от подаваемой в газовую струю воды и флегматизации очага горения продуктами сгорания реактивного топлива. Учитывая высокую степень опасности при непосредственном нахождении установки в зоне горящего факела ФГУ ВНИИПО МЧС России совместно с ОАО «Пожтехника» и НИИ специального машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана разработали мобильный пожарно-спасательный комплекс большой мощности, оснащенный роботизированной установкой газо-водяного тушение (рис.16.17).
Рис.16.17. Общий вид мобильного пожарно-спасательного комплекса большой мощности, оснащенного роботизированной установкой газо-водяного тушения в работе на полигоне ФГУ ВНИИПО МЧС России.
В состав комплекса входит мобильный роботизированный комплекс газоводяного тушения (МРК-ГВТ 150) и пожарно-транспортный автомобиль (ПТА), обеспечивающий доставку робота и подачу воды на реактивную установку.
Конструктивно МРК-ГВТ представляет гусеничное шассии экскаваторного типа с установленной на раме поворотной платформой с углом поворота по горизонтали ±450. Гидропривод позволяет изменять угол возвышения реактивной установки от -100 до +450. В поворотной части установлен ходовой дизельный двигатель мощностью 140 л/с подключенный к гидравлическому насосу. Управление всеми приводами, в том числе и приводом движения, осуществляется от многоканальной гидравлической станции. Реакивный двигатель ВК-1 (двигатель применялся на самолете МИГ-17) имеет автоновное питание и систему автоматики управления.
В результате работы установки газоводяного тушения обеспечивается получение 150 м3/с газоводяной смеси, для чего требуется подача на борт робота 100 л/с воды от насосной станции, установленной на ПТА. Подача воды на борт робота осуществляется по рукавной линии, диаметром 150 мм, на растояние до 500 м. Система дистанционного управления обеспечивает управление по радиоканалу на открытой местности на расстояние до 1000 м. Визуальное наблюдение за движением и работой установки осуществляется с помощью двух видеокамер, одна из которых, установлена на корпусе реактивного двигателя, а другая – на поворотной платформе.