CC BY
207
ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНИКА В ЧЕРНОБЫЛЕ
В.Д. Захматов, профессор д.т.н., Институт телекоммуникаций и глобального информационного пространства г. Киев
Рассмотрен опыт ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы в одной из самых «горячих» точек Чернобыльской зоны - Рыжем лесу. Описаны удачные попытки применения новой технологии предотвращения и тушения возгораний леса и лесных пожаров. Рассмотрено последующее развитие новой технологии и перспективы ее дальнейшего развития. Дан анализ современных методов и техники ликвидации последствий катастроф. Обоснованы рекомендации по их совершенствованию, предложены новые метод и техника.
Ключевые слова: Чернобыльская зона, Рыжий лес, подавление возгораний леса, взрывное направленное распыление, огнетушащие составы, увлажнённый песок, конусообразный импульсный вихрь, проникающее напыление в конденсированную зону горения, осаждённая радиоактивная пыль, локализация
С первых же дней Чернобыльской катастрофы стала остро ощущаться необходимость в новых методах и технике по ликвидации ее последствий, и в первую очередь пожаров и выбросов радиоактивных пылей. С 29 мая остро встал вопрос о предотвращении пожара в Рыжем лесу - сосновых посадках высотой 4-6 м, площадью 7-8 га, на которые пришелся первый самый мощный выброс высокорадиоактивных материалов, более 70 % от выброшенной радиоактивной массы осталось лежать на территории этого участка леса. Лес очень быстро высох и, как любой сухой сосновый лес, представлял идеальный материал для возникновения и развития пожара. Если бы в лесу возник пожар, то он, несомненно, был бы мощным и быстроразвивающимся, а мощные столбы дыма подняли бы тучу радиоактивной пыли на высоту до 2 км. Такой выброс в зависимости от силы и направления ветра мог представлять серьезную угрозу близлежащим большим районам и крупным городам. Поэтому был дан строжайший приказ - любой ценой не допустить пожар в Рыжем лесу. Это была крайне сложная задача, так как на границах этого леса уровень радиации превышал 1000 Р/ч и возрастал по мере приближения к эпицентру до 2000 Р/ч. Очаги дымления возникали самопроизвольно по нескольку раз в день. Пожарные заходили в лес для тушения возгораний, а выходили оттуда в очень тяжелом состоянии, и их практически сразу отвозили в больницу. В первые дни ликвидации Чернобыльской аварии это была одна из наиболее «горячих» точек, в которой, ежедневно тяжело и необратимо теряли свое здоровье десятки пожарных.
Я приехал в Чернобыль 1 мая днем, а вечером 2 мая была испытана первая подвесная огнетушащая бомба, состоящая из связки пяти мешков, заполненных мокрым грунтом или песком и распылительными зарядами из тротиловых шашек. В испытаниях бомба показала высокую огнетушащую
эффективность - тушила без повторных воспламенений на площади от 100 до 250 м /с при высоте подрыва от 8 до 15 м (рис. 1).
Бомба крепилась к вертолету на тросе длиной 100-120 м. А чтобы при взрыве тросом не захлестнуло вертолетные винты, дополнительно подвешивался груз массой не менее 150 кг в виде экрана-щита страхующего вертолёт от воздействия взрывной волны и случайных осколков, например камешков в распыливаемом грунте или песке. Корпус бомбы был эластичным и не создавал поражающих осколков
В первых одиннадцати вылетах, я отрабатывал методику прицеливания, вылетая наводчиком осуществляя прицеливание бомб и их подрыв. Для этого приходилось лежать на дне вертолёта и смотреть в открытый нижний люк. Вертолет зависал над очагом на довольно длительное время: приходилось дожидаться, пока раскачивание бомбы не уменьшится, и можно будет нажимать на кнопку подрывной машинки.
Усовершенствование методики прицеливания и подрыва бомбы осуществилось, где то после 4-5 вылетов и позволила предельно сократить время зависания над целью, а потом осуществлять подрыв связки «бомб» без остановки вертолёта над целью. Малое время до 0,1сек - распыления всего огнетушащего состава и образования конусообразного вихря с интенсивно расширяющимся фронтом позволило фактически пренебречь неизбежным раскачиванием груза под вертолетом: достаточно было поймать момент прохождения «груза» - связки распылительных бомб над очагом пожара или около него и осуществить электроподрыв. При этом бомба создавала конусообразный, импульсный вихрь распыленного, огнетушащего состава, с широким мощным фронтом, что позволило обеспечить эффективное, мгновенное, сплошное тушение верхового и низового пожара на заданной площади до 250 кв.м.
С 3 мая в районе Чернобыля была оборудована площадка, где происходило снаряжение, сборка бомб и подвеска их к вертолетному тросу. В последующих 5-6 вылетах я также лично осуществлял прицеливание бомб, отрабатывая новую методику прицеливания, и получил при этом очень высокую дозу облучения. Зато в результате этой отработки вертолеты с бомбами стали с первого захода тушить очаги возгорания в Рыжем лесу, даже не останавливаясь и не зависая над ними.
После отработки и внедрения методики прицеливания и подрыва бомбы экипажи вертолетов получали при полете малые дозы радиации. В июне применение данной технологии была расширено до распыления вязких составов («нефтяной бурды»), локализующих радиоактивную пыль на сложных поверхностях, в зонах, недоступных для других средств локализации. Всего за май-июнь 1986 г. я побывал в Чернобыльской зоне не менее 8 раз.
В этот период в Зоне было проведено успешное испытание многоствольного модуля на салазках - стационарного исполнительного модуля (рис. 3) для решения другой актуальной Чернобыльской проблемы -долговременное нахождение в режиме ожидания безотказно работающих
пожарных модулей, охраняющих энергетическое оборудование на участках с высокими уровнями радиации.
В начале июля по решению правительственной комиссии я был командирован в Москву для доклада в ЦК КПСС о новых способах тушения пожаров и локализации активной пыли в труднодоступных зонах, а также о перспективах создания принципиально новой, универсальной техники многоплановой защиты. В результате было дано поручение Министерству оборонной промышленности и Министерству машиностроения которые выделить два завода: в г. Перми («Мотовилиха») - для производства опытной партии многоствольных установок, в г. Чапаевске Самарской (Куйбышевской) обл. ПО «Полимер» - для производства подвесных бомб. С многоствольными установками дело затянулось на два года, а опытная партия бомб (2000 шт.) была изготовлена до конца августа 1986 г. и отправлена в Чернобыльскую зону. Однако я уже туда не попал по состоянию здоровья (с октября 1986 г. и весь 1987 г. пролежал в больницах с небольшими перерывами).
Вопрос с изготовлением партии (7 шт.) 9-ти ствольных установок на базе 2-х осных лафетов (рис. 4) был решён в Киеве на опытном производстве Института технической теплофизики АН Украины. Эти установки были отправлены в Чернобыльскую зону и там использованы в качестве стационарных модулей систем пожарной защиты ряда объёктов, например, трансформаторных подстанций недалеко от аварийного 4-го блока.
В 1988-1989 гг. я работал периодически в Славутиче над совершенствованием многоствольных установок на лафетах и боеприпасов к ним. Эти установки планировалось использовать в качестве вспомогательных, буксируемых пожарными автомобилями или стационарных модулей для объектовых систем пожарной защиты автоматизированных или с ручным управлением. Однако в дальнейшем эта тема не получила должного финансирования и не была доведена до опытно-промышленной партии. Полученные материалы были мною, как научным руководителем, использованы в близкой по техническому исполнению теме «Торможение» (заказчик ГРАУ МО СССР) при проектировании и испытаниях 40-ти ствольной установки «Импульс- 1» на шасси танка Т-55 на Львовском танкоремонтном заводе в 1989 г., а также при проектировании опытно промышленной 50-ти ствольной установки «Импульс - 2» в Киевском специальном КБ и КБ киевского танкоремонтного завода. В дальнейшем была выпущена опытно -промышленная партия 32 машины под наименованием «Импульс - 3» и «Импульс - 3М» (рис. 5). Семь машин до настоящего времени работают в объектовых пожарных частях Украины: Чернобыльская АЭС, Полтава отряд по тушению газовых и нефтяных скважин, Черкассы ПО «Азот», Черниговская область НПЗ, Симферополь. В Россию было отправлено не менее 15 этих машин, из которых 3 работали в Башкортостане, 2 в Самарской области, 2 в Саратовской.
Результаты работ по подвесной бомбе также получили продолжение - два раза в 90-х годах эта технология использовалась при тушении лесных пожаров
в ущельях над Ялтой, в районе Калуша на ПО «Ориана», испытана в районе Кумертау (Башкортостан). На базе этих результатов создано на ФГУП «НПО «Базальт» промышленное производство одного из вариантов водяной бомбы, прицельно сбрасываемой на очаг пожара. Перспективные варианты подвесных и прицельно сбрасываемых бомб (рис. 2) созданы при моём участии на ФГУП «НПО «Механизация». Подвесные огнетушащие бомбы производятся и применяются в особо трудных случаях тушения лесных пожаров в Швейцарии и Германии. Проведены испытания в Канаде одного из ранних конструктивных решений водяной бомбы. В Швейцарии фирмой «Ругошех» изготовлена опытно-промышленная партия универсальных огнетушителей (рис. 6), импульсно распыливающих жидкости, гели, порошки и природные грунт, песок, грязь, снег, что впервые устраняет зависимость пожарных при работе в труднодоступных зонах от привоза огнетушащих составов.
May 3, 1986, Chernobyl area
Рис. 1. Первая бомба спроектирована 1 мая 1986 г и испытана 2 мая при подавлении возгораний в «Рыжем лесу» - высокорадиоактивной зоне с уровнем 1000 рентген в час,
емкость бомбы до 250 л
В трагическое Чернобыльское время получены уникальный опыт и перспективные решения по ликвидации последствий катастрофы, актуальность которых высока и неуклонно возрастает в связи с глобальным потеплением, опасностью крупномасштабных террористических атак и прогрессирующим увеличением масштабов техногенных аварий. К сожалению, этот опыт в виде старых или в искажённых не в лучшую сторону технических решений в очень малой степени используется в России и ещё гораздо меньше в Украине. Финансирование, выделяемое на Чернобыльскую тематику растворилось в бесконечном множестве мониторингов зоны ЧАЭС, биологических исследованиях и пр. Упущено самое главное - техника и методы локализации и ликвидации последствий аварий и катастроф не изменились качественно ни в России, ни тем более на Украине. Техническая оснащённость пожарно-спасательных подразделений, как и в Чернобыле, неизбежно предполагает массовый героизм и соответственно массовые потери персонала, как обязательное условие ликвидации последствий масштабной катастрофы или террористической атаки. Мы в Чернобыле, отрабатывая новые технологии ценой здоровья и часто жизни, что наш опыт и уникальные тактико-технические решения станут основой для качественно нового перевооружения пожарной охраны, позволяющего быстро, эффективно и намного более
безопасно - с минимальными людскими потерями ликвидировать последствия будущих катастроф. Однако наши надежды практически не оправдались в России и Украине, несмотря на прямое указание Президента России, после катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС незамедлительно приступить к ликвидации большого технического отставания России в области технического обеспечения безопасности. Но вкладывают деньги в наши разработки, к большому сожалению, только за рубежом, а не на Родине. Пока есть небольшие остатки сил и здоровья мы ещё можем ждать, но долго ли?
Бомба снаряжалась мокрым грунтом, песком, грязью, водой с пенообразователем. Высокая точность бомбы обеспечивается малым временем распыления, поэтому легко создать огнетушащий поток, накрывающий очаг из раскачивающейся бомбы, без зависания вертолета над очагом.
Рис. 2. Водяная бомба с пластиковым корпусом, изготовлена из стандартной пластиковой бочки емкостью 160 л, с дном, имеющим радиальные разрезы
2
Эта бомба способна эффективно потушить от 100 до 200м горящего леса в зависимости от вида, высоты леса и интенсивности горения Залп из 4-х бомб, расположенных определенным образом, способен потушить лесной пожар на площади до 2000 м . Эта бомба совершенно безопасна для леса - не ломает деревья, кусты, а животных и людей не убивает и не ранит. Наиболее эффективен для взрывного распыления диапазон высот от 8 до 15 м. При
22
использовании в бомбе простого взрывателя с замедлением, вертолет может лететь на высоте до 1000 м. На сегодня это наиболее совершенный и эффективный образец водяной бомбы на базе которого, возможно создать промышленный образец универсальной водяной бомбы с большим спросом.
Рис. 3. Многоствольный модуль
Рис. 4. Лафетные многоствольные установки
Возимая многоствольная установка на прицепе как исполнительный модуль системы защиты
25-ти ствольный модуль со стволами минометного типа
30-ти ствольный модуль безоткатный
Многоствольный модуль автоматизированной системы защиты для технологической установки на нефтегазовой платформе, в цеху, на портовом терминале, на танкере, в насосной или компрессорной станции.
Рис. 5. Импульс - 3 м. Импульсная техника обеспечивает тонкодисперсное гибкорегулируемое по динамическим параметрам распыления различных огнетушащих и защитных составов: жидки, вязких, клейких, гелей, порошков и экологически чистых природных материалов: грунта, грязи, песка, пыли, снега и др.
Рис. 6. Импульсные однолитровые огнетушители, дальнобойностью по распылению воды до 16 м. Опытно-промышленная партия, изготовленная в Швейцарии на фирме «Ругошех» по лицензии автора
