CC BY
257
УДК 614.8:377/378
А.Ю. Виноградов к.т.н., С.В. Баканов к.т.н., Ю.П. Потапенко к.э.н (НПЦ«Средства спасения») АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ МАШИН, ИНСТРУМЕНТОВ И ПРИБОРОВ ДЛЯ ОСНАЩЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЙ РСЧС
И ПОДГОТОВКИ СПАСАТЕЛЕЙ
A.Y.Vinogradov, S.V.Bakanov, Y.P.Potapenko ANALYSES OF THE PRESENT-DAY AND PROSPECTIVE SEARCH-AND-RESCUE MACHINES, INSTRUMENTS AND DEVICES FOR EMERGENCY FORMATION EQUIPMENT
AND RESCUERS TRAINING
Представлены результаты анализа разработанных НПЦ «Средства спасения» для оснащения формирований РСЧС и подготовки спасателей аварийно-спасательных машин, инструмента и приборов и перспективы их развития в ближайшие годы
There are given results of analyses ofsearch-and-rescue machines, instruments and devices developed by NPO “Rescue means” for emergency formations equipment and rescuers training
НПЦ «Средства спасения» является одним из основных разработчиков аварийно-спасательной техники, инструментов, приборов и оборудования (АСМ), поставляемых на оснащение сил РСЧС, учебных заведений и центров подготовки спасателей МЧС России, а также в ряд других стран ближнего зарубежья.
Многообразие спасательных технологий, применяемых при ликвидации чрезвычайных ситуаций различного характера и последствий стихийных бедствий, предъявляет повышенные требования к уровню разрабатываемой и поставляемой в формирования и учебные заведения МЧС России АСМ.
При оснащении аварийно-спасательных машин учитывается комплексный состав подразделений аварийно-спасательных формирований (АСФ) и то, что в ходе профессиональной подготовки спасателей в специальных образовательных учреждениях (центрах подготовки) и в местах постоянной дислокации АСФ (в составе дежурных смен) осваивается каждым спасателем одновременно несколько специальностей (стропальщика, сварщика, газоспасателя, водителя автотранспортных средств, связиста, судоводителя, водолаза и др.). Помимо приобретения устойчивых навыков и технических приемов по эксплуатации довольно сложного аварийно-спасательного оборудования, изучается техника безопасности, прививаются навыки в техническом обслуживании и мелком ремонте.
Известно, что под определением «техника», подразумеваются такие понятия как «искусство», «мастерство» и «умение», которые в свою очередь можно и нужно увязать с процессами формирования научно-обоснованной структуры аварийно-спасательных средств (АСС), прогнозирования перспектив их развития, производства и эксплуатации при проведении АСДНР.
В статье проведен анализ достижений отечественной науки и техники в области создания средств оснащения формирований РСЧС и прогноз дальнейшего развития отечественного аварийно-спасательного машиностроения, выявлены наиболее «слабые звенья» и «белые пятна» существующих аварийноспасательных средств.
В рамках одной статьи практически сложно даже в первом приближении рассмотреть весь диапазон имеющихся в настоящее время аварийно-спасательных средств, поэтому рассмотрены те, которые являются непосредственным предметом научно-производственной деятельности нашего предприятия:
• аварийно-спасательные машины;
• аварийно-спасательный инструмент,
• приборы поиска пострадавших;
• робототехнические и дистанционно-управляемые системы;
• средства жизнеобеспечения населения, спасателей и специалистов;
• средства авиационного обеспечения.
В ходе анализа результатов достигнутых совместными усилиями специалистов научно-исследовательских учреждений и департаментов МЧС России, отечественных разработчиков и производителей АСС установлено, что на сегодняшний день сформирована достаточно эффективная система средств технического оснащения РСЧС.
НПЦ «Средства спасения» разработано и внедрено на оснащение формирований РСЧС 32 наименования аварийно-спасательной техники (по состоянию на текущий год), в т.ч. и первые отечественные аварийно-спасательные машины на шасси автомобилей ВАЗ-2131 и ГАЗ-2705.
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
Основные виды аварийно-спасательных машин
Машины общего назначения (легкого, среднего и тяжелого класса) предназначены для доставки спасателей и оборудования и обеспечения их работы в зонах ЧС природного и техногенного характера.
Машины специального назначения (подвижные пункты управления) предназначены для доставки в зоны ЧС и обеспечения работы КЧС и ПБ и органов управления различного уровня в полевых условиях.
Разведывательные машины предназначены для доставки специального оборудования и разведподраз-делений на маршруты выдвижения АСФ и в зоны ЧС.
Пиротехнические машины предназначены для доставки расчетов и специального оборудования и имущества к местам обнаружения взрывоопасных предметов.
Водолазные станции предназначены для доставки спасателей и водолазного снаряжения и оборудования и обеспечения проводимых ими АСДНР.
Подвижные комплексы жизнеобеспечения населения и др.
Кроме этого НПЦ «Средства спасения» разработано, изготовлено и поставлено более 400 комплектов гидравлического аварийно-спасательного инструмента (ГАСИ), 600 осветительных комплектов, 300 единиц различных модификаций приборов поиска пострадавших, свыше 4500 комплектов средств индивидуального оснащения спасателей (рис.1).
Аварийно-спасательный инструмент, приборы поиска пострадавших и вспомогательное оборудование: гидравлический аварийно-спасательный инструмент; осветительные комплексы; акустические приборы поиска «Пеленг»; телевизионные системы поиска «Система-1 К» и «Система- 1Р»; радиолокационные системы «Радар-01» (рис. 2).
К настоящему времени ряд имеющихся на оснащении формирований РСЧС образцов АСС морально и технически устарел и подлежат модернизации или замены на более перспективные образцы (табл.1).
Вместо АСМ высокой проходимости «Синяя птица» могут применяться современные автомобили-амфибии на шинах сверхнизкого давления или резинометаллических гусеницах с более низкой себестоимостью производства при аналогичных технических характеристиках (рис. 3).
Рис 1. Гидравлический аварийно-спасательный инструмент «Медведь»
Рис. 2. Приборы поиска пострадавших и вспомогательное оборудование
На смену классических компоновочных решений АСМ могут прийти автомобильные трансформе-ры (рис. 4).
Модернизация мобильных комплексов мониторинга и разведки окружающей среды должна быть направлена на замену устаревших лидарных установок и газоанализаторов, а также использование современных автомобильных шасси (рис. 5).
Развитие приборов поиска пострадавших под завалами целесообразно осуществлять в направлении создания приборов способных также обеспечивать двустороннюю связь между спасателями и пострадавшими (рис. 6), осуществлять экспресс-анализ их физического состояния, проникать и перемещаться в
Рис. 3. Автомобили-амфибии и автомобили на шасси высокой проходимости
Рис. 4. Модульные автомобильные трансформеры
Таблица 1
Прогноз развития основных видов аварийно-спасательных средств
Наименование аварийно-спаса- тельного средства Прогнозируемые сроки реализации в виде макетных (опытных) образцов Перспективные технические решения (создание)
АСМ общего назначения АСМ специального назначения 2010 2007 2008 2007 АСМ на автомобильных шасси-трансформерах или сочлененных рамах. АСМ-амфибий на автомобильных шасси с шинами сверхнизкого давления. АСМ на резино-гусеничных движителях. Замена основных средств базовой комплектации
Приборы поиска пострадавших 2010-2015 Робототехнические системы и комплексы, в т.ч. миниатюрные образцы роботов для: - ведения поисковых работ в условиях массовых разрушений зданий и сооружений; -оказания неотложной медицинской помощи; -первичного жизнеобеспечения пострадавших под завалами
Аварийно-спаса-тель-ный инструмент 2010 2010 2009 Подвижные лазерные установки с малогабаритными рабочими режущими органами. Переносные ручные установки для безвзрывного дробления крупноразмерных элементов разрушенных зданий и сооружений. Малогабаритные образцы ГАСИ с силовым приводом от компактных аккумуляторных батарей ношения на поясе
Осветительные комплексы 2008-2010 Осветительные комплексы на базе дистанционно управляемого малоразмерного дирижабля
Робототехнические инженерные комплексы 2015 2010 2010 Экзоскелеты. Наземные роботы-погрузчики для разборки завалов в условиях обрушения разрушенных зданий и технологического оборудования. Наземные пожарные роботы для борьбы с пожарами в условиях разрушения зданий и технологического оборудования
Средства авиационного обеспечения 2010-2015 Воздушные роботы-разведчики и спасатели. Воздушные роботы-пожарные для борьбы с пожарами в условиях разрушения пожаро- и взрывоопасного технологического оборудования
Лидарные установки для мониторинга окружающей среды -подвижные; -стационарные; 2007-2008 Включение в состав базового оборудования: -аэрозольных лидаров для определения местоположения и оценки эволюции аэрозольных образований в атмосфере; -поляризационных многоволновых лидаров для исследования физической структуры воздушных образований; - установок типа DIAL для измерения концентрации в атмосфере газов и изотопов йода в случае аварийных выбросов на АЭС; - турбулентного лидара для оценки уровня и распределения параметров атмосферной турбулентности; -СО2 гетеродинного лидара для определения скорости и направления ветра, а также измерения концентрации высокомолекулярных загрязняющих примесей
теле завалов, а возможно и оказывать некоторые виды неотложной медицинской помощи. Необходимо разработать приборы поиска на различных физических принципах (гравитационные, биологические и др.) и следует создать миниатюрные чипы-имплантанты
для населения проживающего в районах с повышенной опасностью возникновения чрезвычайных ситуаций, которые будут выполнять функции активных или пассивных маркеров, с помощью которых можно будет отыскивать пострадавших в селях, сходах лавин
Рис. 5. Модульный лидарный комплекс Рис. 6. Биороботы для поисково-спасательных работ
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
и других кризисных ситуациях.
Необходимо предусмотреть возможность включения в состав средств повышения эргономичности спасательных и других АСМ различных механизированных комплексов типа «Робоспас» и «Экзоскелет» (рис. 7, 8).
Такие комплексы помогут спасателям повысить свои физические показатели, будут способствовать повышению производительности проводимых спасательных работ.
Целесообразно развивать специальное дирижаблестроение для обеспечения оперативности прибытия АСФ к месту проведения спасательных работ, особенно в условиях стесненной городской застройки, заторов на транспортных коммуникациях и возможных массовых разрушений на маршрутах выдвижения в зоны ЧС.
Рис. 7. Робот-спасатель и экоскелет
Рис. 8. Базовые машины и шасси для робототехнических комплексов
В ходе практической реализации указанных мероприятий следует учитывать соответствие новых образцов требованиям предъявляемым МЧС России к «Системе АСС», предназначенных для оснащения формирований РСЧС. Основной особенностью системы является то, что она должна рассматриваться нами как «рационально-необходимая система», т.е. характеризоваться определенной совокупностью показателей средств, способных обеспечить деятельность сил РСЧС с максимальной производительностью при минимальных затратах ресурсов.
Рис. 9. Летающие беспилотные аппараты
Такие характеристики и показатели АСС могут быть найдены в результате решения соответствующих задач оптимизации. Основные зависимости, которые могут быть использованы для оценки эффективности отдельного средства (комплекта, комплекса) АСС, а также оценки изменения возможностей формирований РСЧС при принятии на оснащение новых образцов ТС, которые приведены ниже на примере определения показателей эффективности и затрат отдельного средства.
Определение показателей эффективности отдельного средства, комплекта (комплекса) средств, формирования и группировки формирований
Перечень исходных данных:
: 2..\ — номера процессов;
л (I ) — нижний уровень объема работы;
I ■(! ) — верхний уровень объема работы.
а) В случае одного процесса вычисление пока-
зателя эффективности отдельного средства осуществляется по зависимости.
б) Вычисление показателя результативности процесса в виде вероятности выполнения объема работ не менее К°(1) единиц
в) Вычисление показателя результативности процесса в виде вероятности выполнения объема работ не более 1°(1)
г) Расчет значений показателя эффективности отдельного средства в случае нескольких процессов
Определение показателей затрат отдельного средства, участвующего в реализации к процессов
8(ос)(0=8^)+28?ос)а),
¡-1
где
^(04)
постоянная составляющая затрат, равная §(<*) _ с(°с> +£(*> + С<ос*
¡ = 1
— переменная составляющая затрат, равная затратам на реализацию процессов, в которых участвует отдельное средство.
в) Определение показателей затрат комплекса (комплекта) средств, участвующего в реализации 1 процессов
где
<^і . і — постоянная составляющая затрат, ; равная
Х«)
¡=1
переменная составляющая затрат, равная затратам на реализацию процессов, в которых участвует отдельное средство, комплекс (комплект) средств .
Ниже приведены зависимости, с помощью которых могут быть определены показатели эффективности функционирования средств и сил.
Показатель эффективности функционирования средств и сил в виде вероятности определяется по зависимости:
М^(0
мт ,
где
1 /! ! (1) — фактическое значение математического ожидания (МОЖ) объема работ, достигнутое (полученное) к моменту времени 1;
■ I/1 '([ ) — требуемое или нормативное значение объема работ.
Величина Л^(1)
находится по зависимостям:
где N
рОО
1.2......п
4,2......п
Я,
,0)
число этапов в основном процессе;
вероятность выполнения объема работ на 1-ом этапе, равного х1 единиц;
вероятность того, что к моменту 1 состоялись 1, 2,..., п-ые этапы;
вероятность выполнения работ на 1, 2,., п-ых этапах при отсутствии дестабилизирующих факторов;
вероятность, характеризующая надежность функционирования средств и обслуживающего их персонала на 1, 2,., п-ых этапах процесса; номера процессов обеспечения и обслуживания; наибольшее количество процессов обеспечения и обслуживания, оказывающее влияние соответственно на 1, 2,., п-ый этап основного процесса; вспоятI - "О, что к мо-
I - 1|,2.п
менту осуществлено
обеспечение и обслуживание 1,2,...,п-го этапа;
МОЖ закона распределения работного времени 1,2,...,п-го основного процесса.
Однако не всегда вопросы эффективности применения АСС целесообразно жестко увязывать с показателями стоимости процесса их выполнения. К таким процессам, следует отнести — поиск пострадавших, разведку очагов радиационного и химического загрязнения территорий, спасательные работы, мероприятия по жизнеобеспечению пострадавшего населения, т.е. те процессы, от результата реализации которых напрямую зависит спасение жизни пострадавших, населения оказавшегося в районе воздействия поражающих факторов чрезвычайных ситуаций, а также жизнь и работоспособность самих спасателей.
Следует ожидать дальнейшего развития научной мысли по созданию новых образцов аварийноспасательных средств сотрудниками НПЦ «Средства спасения» совместно с сотрудниками департаментов МЧС России и учеными ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ).
Научно-технические разработки
