CC BY
31
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
УДК 351.791:502.6
К ВОПРОСУ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНЫХ ЗАТОРОВ НА РЕКАХ СЕВЕРА С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДУЛЬНОЙ ВЕРТОЛЕТНОЙ СИСТЕМЫ ВСМ - 1
В.Б. Яковлев, В.С. Марков
Почти на всех северных реках РФ во время весеннего ледохода часто образуются ледяные заторы в русле реки и вызванные ими наводнения.
Для ликвидации ледяных заторов в настоящее время чаще всего применяется взрывной способ, авиационное бомбометание, минометно-артиллерийский обстрел, а также ледокольный метод.
Для обеспечения допустимого уровня безопасности населения, территорий объектов экономики следует развивать и совершенствовать методы и средства борьбы с ледовыми заторами. Наиболее прогрессивными в этой области являются конверсионные оборонные технологии.
Технический и экономический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного затора в короткий срок, предотвращая большое наводнение. Способ осуществляется следующим образом: летательный аппарат, например вертолет, снабженный геолокатором и авиационными торпедами, производит зондирование образовавшегося затора на обнаружение места образования «замка» затора, затем с участка чистой воды, ниже затора по течению реки, производят торпедную стрельбу с заданной глубиной хода торпеды.
Окончательным решением способа разрушения ледяных заторов является взрывание их торпедной стрельбой малогабаритными вертолётными торпедами с модернизированной для этих целей модульной системы ДВС - УЛЗ - М.
Ключевые слова: затор, ликвидация заторов, взрывные работы, малогабаритная торпеда, модульная система ДВС - УЛЗ - М.
Почти на всех реках, текущих с юга на север азиатской территории РФ, во время весеннего ледохода часто образуются ледяные заторы в русле реки и вызванные ими наводнения.
В последние годы ледяные заторы, образующиеся в период вскрытия рек, особенно, в районах Крайнего Севера (Лена. Колыма, Индигирка, Яна и др.), вызывают наибольшие подъемы уровня воды и затопление местности. Затопление населенных пунктов наносит большой моральный и материальный ущерб населению, который не в полной мере компенсируется многомиллионными затратами со стороны государства. Такая картина повторяется ежегодно.
Причинами образования заторов являются геоморфологические, метеорологические,
гидрологические и технологические условия протекания рек.
Основные причины затопления населенных пунктов: низкое расположение местности, несвоевременное обнаружение места образования затора и их неэффективное разрушение.
Для ликвидации ледяных заторов в настоящее время чаще всего применяется взрывной способ, авиационное бомбометание, минометно-артиллерийский обстрел, а также ледокольный метод.
При разрушении ледяных заторов на реке Лена используются следующие основные способы взрывных работ [1].
1. Способ ликвидации ледовых заторов путем их бомбардировки с воздуха.
Недостатками известного способа является то, что для разрушения «замка» затора требуется точное прицельное бомбометание и ликвидация уже образовавшего и уплотнившегося затора льда
мало эффективно. Недостатком известного способа является низкая эффективность, т.к. для разрушения «замка» затора требуется точное прицельное бомбометание.
1. Укладка с вертолета на лед накладных зарядов.
Недостатки способа: требуются десятки тонн зарядов, которые необходимо быстро доставить, установить и взорвать одновременно. Своевременность и оперативность производства взрывных работ определяется с одной стороны минимальным уровнем воды, гарантирующим нормальное затопление пойменных покосов и пастбищ, а с другой - критическим уровнем затопления домов и сооружений. Этот отрезок времени равен всего нескольким часам.
2. Установка на лед зарядов в металлических контейнерах.
Недостатки способа: Непреодоление (не пробивание) линии наименьшего сопротивления (ЛНС) в голове затора делает взрывные работы неэффективными, т.к. взрыв должен преодолеть ЛНС и сбросить или развалить откос льда, разорвав связи между льдинами. Одиночные же взрывы при малом заглублении проводят взрыв на выброс, т.е. делают лишь воронку на поверхности затора, а при достаточном углублении - лишь камуфлетный прострел внутри тела затора с последующим схлопыванием полученной полости. Такие «слабые» взрывы не только неэффективны, но и вредны, т.к. теряется время, за которое увеличивается масштаб заторов со всеми последующими негативными последствиями.
3. Опускание зарядов в контейнерах под лед.
Недостатки способа: Применяемые в настоящее время технология и организация взрывных работ не в полной мере отвечают требованиям безопасности и надежности. Трехтонные контейнеры даже с пробитыми в стенках отверстиями плохо тонут в ледяной смеси или сносятся течением реки далеко от головы затора за несколько минут горения огнепроводного шнура.
Также известен способ разрушения ледяного затора, включающий размещение на летательном аппарате парашютных систем с боеприпасами, снабженные проникателями, их доставку и сброс в заданное место, и подрыв боеприпасов [2].
Недостатком этого способа является снижение эффективности разрушения ледяного затора вследствие подрыва боеприпаса на заглублении внедрения проникателя в ледяной покров.
Таким образом, вышеперечисленные способы взрывных работ не могут за короткий срок (в течение нескольких часов) ликвидировать ледяные заторы.
Для обеспечения допустимого уровня безопасности населения, территорий объектов экономики следует развивать и совершенствовать методы и средства борьбы с ледовыми заторами.
Наиболее прогрессивными в этой области являются конверсионные оборонные технологии.
Для оперативной борьбы с ледовыми заторами, представляющими серьезную угрозу, следует применять вертолетный взрывной способ, отличающийся значительно большей точностью раскладки зарядов, следовательно, большей эффективностью взрывных работ. Для такого способа применяется дистанционный метод ликвидации заторов с помощью модульной вертолетной системы ВСМ - 1. Проведенные испытания ДВС - УЛЗ - ФРЗ подтвердили работоспособность и достаточную эффективность дробления льда и разрушения заторов толщиной 1,2 м. [3].
ДВС - УЛЗ - ФРЗ дистанционная вертолетная система дробления льда и уничтожения ледовых заторов с использованием фюзеляжного раскладчика зарядов. Устройство предназначено для разрушения ледовых полей и заторов в местах скопления льдов, задерживающих прохождение воды во время половодья. Система включает в свой состав: штатный вертолёт МИ -8мт (МИ - 8мтв); съёмное оборудование, состоящее из фюзеляжного зарядов и стеллажа для размещения зарядов; 8 взрывных зарядов; многоцелевые взрыватели замедленного действия (МВЗД) - 8 шт; промежуточные детонирующие устройства (ПДУ) - 8 шт.; крепежные устройства ПДУ - 8 шт.; шашки тротиловые - 8 шт. Работа по сбросу зарядов осуществляется на боевом курсе [4].
Вертолётная модульная система ДВС -УЛЗ - М является наиболее эффективной и перспективной, так как включает в себя 4 штатных контейнера К - 29 Э, в которых по 29 кассет калибром 140 мм со взрывными модулями фугасного или кумулятивного действия. Контейнеры подвешиваются на балочных держателях наружных ферм вертолёта [5].
В борьбе с заторными явлениями авиация используется по трем направлениям: 1 - разведка ледовой обстановки; 2 - доставка оборудования и материалов для взрывных работ и взрывников; 3 -ликвидация заторов взрыванием.
В нашем случае наиболее подходящим является модульная система ДВС - УЛЗ - М, так как для проведения разведки зондированием затора на обнаружение места образования «замка» затора, рекомендуется использовать геолокатор, созданный в институте горного дела Севера СО РАН имени Н.В. Черского [6].
В целях предупредительных мер борьбы с затором (очищение от ледяного покрова значительных участков реки с целью создания условий беззаторного пропуска льда или подготовке каналов в ледовом поле затора для последующей торпедной стрельбы «головки» затора), необходимо производить подрыв льда на значительном протяжении реки. Осуществить это возможно боеприпасами модульной системы.
Нами предлагается новый способ разрушения ледяных заторов, сущность которого
заключается в создании динамической взрывной нагрузки непосредственно под «замком» затора, что наиболее эффективно для его разрушения и не требует специальных боеприпасов. Динамическая взрывная нагрузка под ледяным затором создается торпедной стрельбой [7].
Способ разрушения ледяных заторов путем создания области повышенного давления динамической взрывной нагрузкой под ледяным покровом, отличающейся тем, что область повышенного давления динамической взрывной нагрузкой создается торпедной стрельбой.
Технический и экономический результат, получаемый при осуществлении данного способа, заключается в повышении эффективности разрушения ледяного затора в короткий срок.
Способ осуществляется следующим образом: летательный аппарат, например, вертолет, снабженный геолокатором и авиационными торпедами, производит зондирование
образовавшегося затора на обнаружение места образования «замка» затора, затем с участка чистой воды, ниже затора по течению реки, производят торпедную стрельбу с заданной глубиной хода торпеды [7].
Окончательным решением способа разрушения ледяных заторов является взрывание их торпедной стрельбой малогабаритными
Библиография
1. Методические указания по борьбе с заторами и зажорами льда ВСН - 028 - 70. -Минэнерго СССР: «Энергия». - 1970. - 151 с.
2. Патент РФ № 2246693, МПК Р42Э7/00, Е02В15/02, опубл. 20.02 05 г.
3. Главное управление Министерства РФ по делам ГО, ЧС и ликвидации последствий стихийных бедствий по Челябинской области. Управление гражданской защиты. Организация работ по безопасному пропуску весеннего половодья. Челябинск, 2013.
4. Министерство РФ по делам ГО, ЧС и ликвидации последствий стихийных бедствий. Гражданская защита. Энциклопедический словарь. - Под общей редакцией В.А. Пучкова. - Москва, 2015.
5. Нигметов Г.М., Пчелкин В.И., Филатов Ю.А. Ледовые заторы на реках РФ, пути и способы борьбы с ними / Г.М. Нигметов, В.И. Пчелкин, Ю.А. Филатов // Технологии гражданской безопасности. - Вып. 1-2. - 2003.
6. Омельяненко А.В., Федорова Л.Л. Радиолокационное зондирование заторного льда северных рек с вертолета на примере р. Лена /А.В. Омельяненко, Л.Л. Федорова // Сборник статей VI Всероссийского гидрогеологического съезда. -СПб., 2004. - С. 72 - 73.
7. Патент РФ № 2560070. Способ разрушения ледяных заторов / Яковлев В.Б., Марков В.С. Опубл. 20. 08. 2015 г., бюлл. № 23.
вертолётными торпедами с модернизированной для этих целей модульной системы ДВС - УЛЗ - М.
Для борьбы с ледовыми заторами рекомендуется универсальная самонаводящаяся малогабаритная торпеда УМГТ - 1М/МЭ, созданная в ЦНИИ «Гидроприбор». Эта торпеда предназначена для поражения лодок в надводном и подводном положениях. Носители торпеды -самолеты и вертолеты с внутренней подвеской. Торпеда может запускаться при разных скоростях и высотах полета. Электрическая энергосиловая установка обеспечивает движению торпеды постоянство скорости и дальность хода независимо от глубины хода.
Для разрушения ледяных заторов торпедной стрельбой следует привлечь опытных специалистов Росгидромета, Минприроды, МЧС России и других ведомств, разработать задание на конструирование и изготовление специальных малогабаритных противозаторных торпед в ОКБ завода «Дагдизель» по требованиям заказчика.
Таким образом, оперативным и безопасным способом разрушения ледяных заторов является предварительное зондирование участков затора геолокатором, взрывание их торпедной стрельбой малогабаритными вертолётными торпедами с модернизированной для этих целей модульной системой ДВС - УЛЗ - М.
References
1. Metodicheskie ukazaniya po bor'be s zatorami i zazhorami l'da VSN - 028 - 70. -Minehnergo SSSR: «EHnergiya». - 1970. - 151 s.
2. Patent RF № 2246693, MPK R42EH7/00, E02V15/02, opubl. 20.02 05g.
3. Glavnoe upravlenie Ministerstva RF po delam GO, CHS i likvidacii posledstvij stihijnyh bedstvij po CHelyabinskoj oblasti. Upravlenie grazhdanskoj zashchity. Organizaciya rabot po bezopasnomu propusku vesennego polovod'ya. CHelyabinsk, 2013.
4. Ministerstvo RF po delam GO, CHS i likvidacii posledstvij stihijnyh bedstvij. Grazhdanskaya zashchita. EHnciklopedicheskij slovar'. - Pod obshchej redakciej V.A. Puchkova. -Moskva, 2015.
5. Nigmetov G.M., Pchelkin V.I., Filatov YU.A. Ledovye zatory na rekah RF, puti i sposoby bor'by s nimi / G.M. Nigmetov, V.I. Pchelkin, YU.A. Filatov // Tekhnologii grazhdanskoj bezopasnosti. -Vyp. 1-2. - 2003.
6. Omel'yanenko A.V., Fedorova L.L. Radiolokacionnoe zondirovanie zatornogo l'da severnyh rek s vertoleta na primere r. Lena / A.V. Omel'yanenko, L.L. Fedorova // Sbornik statej VI Vserossijskogo gidrogeologicheskogo s"ezda. - SPb., 2004. - S. 72 - 73.
7. Patent RF № 2560070. Sposob razrusheniya ledyanyh zatorov / YAkovlev V.B., Markov V.S. Opubl. 20. 08. 2015 g., byull. № 23.
TO THE ISSUE OF DESTRUCTION OF ICE COSTS ON THE RIVERS OF THE NORTH WITH THE APPLICATION OF THE MODULAR HELICOPTER SYSTEM
VSM-1
Almost all northern rivers of Russia during the spring ice drift often form ice jams in the riverbed and the floods caused by them.
To eliminate ice congestion, explosive methods, aerial bombing, mortar-artillery shelling, and icebreaker method are most often used today.
To ensure an acceptable level of security for the population, territories of economic facilities, methods and means to combat ice congestion should be developed and improved. The most progressive in this area are conversion defense technologies. The technical and economic result is to increase the efficiency of ice blockage destruction, in a short time, preventing large floods.
The method is carried out as follows. The aircraft, for example, a helicopter equipped with a geolocation and air torpedoes, probes the resulting mash to detect the location of the "lock" of the mash, then from the clean water section, below the mash along the river, produce torpedo fire at a given depth of the torpedo.
The final solution to the method of destruction of ice congestion is the detonation of torpedo firing by small-sized helicopter torpedoes with the modular engine system ULZ-M, modernized for these purposes.
Keywords: congestion, elimination of congestion, blasting operations, small-size torpedo, modular engine system - ULZ - M.
Яковлев Валерий Борисович,
зав. лабораторией, кафедра «Промышленная безопасность»,
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, горный институт, Россия, г. Якутск, Тел.: 89241681191. Yakovlev V.B.,
Head of Laboratory, Department of Industrial Safety, North-Eastern Federal University, Mining Institute, Russia, Yakutsk
Марков Валерий Степанович,
к.т.н.,
доцент кафедры «Подземная разработка МПИ»,
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К.Аммосова, горный институт,
Россия, г. Якутск,
e-mail: marko-valeri@mail.ru
Markov V.S.,
Candidate of Technical Sciences,
Associate Professor of Department« Underground mining of mineral deposits», North-Eastern Federal University, Mining Institute, Russia, Yakutsk
© Яковлев В.Б., Марков В. С., 2017
