Классификация и основы применения робототехнических средств при ликвидации чрезвычайных ситуаций Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 614.8:621.865.8

К.И. Самойлов к.т.н., Н.Г. Климачева

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Представлены классификация и варианты применения робототехнических средств в чрезвычайных ситуациях

Н.Г. Климачева

Классификация робототехнических средств (РТС) — это группирование РТС по однородным признакам и характеристикам с целью обеспечения целесообразности создания и применения. РТС классифицируются по группам признаков: по целям применения: для ликвидации радиационных аварий; для ликвидации радиационных и химических аварий; для выполнения работ со взрывоопасными предметами; для выполнения работ на пожарах и в зонах высоких температур; для подводно-технических и надводных работ; для выполнения антитеррористических операций; по выполняемым функциям: разведывательные; технологические;

разведывательно-технологические; технолого-разведывательные; по среде применения:

наземные;

воздушные;

подводные (надводные);

по способу управления (степени автоматизации):

телеуправляемые;

программные;

супервизорные;

по применяемым носителям (транспортной базе):

ходовые модули (серийные или специальные шасси), базовые машины — для наземных РТС;

погружаемые управляемые платформы и модули — для подводных РТС; дистанционно пилотируемые летательные аппараты — для воздушных РТС;

по степени функциональности: многофункциональные (универсальные); монофункциональные (специализированные);

по виду линий связи:

с радио; с проводной; с оптической; с комбинированной;

по типу привода:

с электромеханическим приводом; с гидравлическим приводом; с пневмоприводом;

по типу движителя ходового модуля или базовой машины:

гусеничные;

колесные;

комбинированные;

шагающие;

винтовые;

реактивные;

по массе:

сверхлегкие; легкие; средние; тяжелые; сверхтяжелые.

Научно-технические разработки

Научно-технические разработки

Классообразующими являются признаки целевого назначения и сред применения. Подклассы определяются функциональными признаками (табл. 1).

Другие группы признаков характеризуют конструктивные особенности типов.

Основным типообразующим признаком является общая масса РТС, остальные — образуют пространство параметров типов.

В табл. 1, 2, 3 и 4 подклассы РТС (разведыватель-

ные, технологические) — все выполняемые РТС функции основные и только разведывательные и только технологические;

разведывательно -технологические: разведыва-

тельные функции — основные, технологические — вспомогательные;

технолого-разведывательные: технологические

функции — основные, разведывательные — вспомогательные.

Таблица 1

Наименование и обозначение классов РТС

Наименование класса Обозначение класса Наименование подклассов

1. РТС для работ в зоне радиационной аварии (наземные, воздушные) РТС-Р Разведывательные Разведка в зонах ЧС: визуальная, фотографическая, химическая, радиационная, тепловизионная, картографическая, видеоразведка Разведывательно-технологические и технолого-разведывательные: разведка в зонах ЧС, сборочно-разборочные работы, транспортирование опасных грузов, подавление (ликвидация) источника ЧС Технологические Сборочно-разборочные работы, погрузка-разгрузка, транспортирование и переработка опасных материалов, очистка зон ЧС (территорий, акваторий)

2. РТС для работ в зонах химических и радиационных аварий (наземные, воздушные) РТС-РХ

3. РТС для работ с взрывоопасными предметами (наземные) РТС-В

4. РТС для работ на пожарах и в зонах высоких температур (наземные, воздушные) РТС-П

5. РТС для специальных подводнотехнических и надводных работ (подводные, надводные) РТС-ПВ

6. РТС для выполнения антитеррористических операций (наземные, воздушные) РТС-А Разведывательные и разведывательно-технологические: разведка пространства в зонах ЧС, поиск и ликвидация опасных объектов (целей), охрана объектов, нейтрализация нарушителей, постановка радиопомех, дымовых завес, доставка в зону действий специальных средств

Таблица 2

Типы и параметры типов наземных РТС

Подкласс Тип, подтип Параметры

Общая масса, кг Ряды по массе, кг Грузоподъемность манипулятора, кг, не менее

1. Разведывательные и разведывательно-техно ло гические сверхлегкие (СЛ) до 100 не устанавливаются 10 % общей массы

2. Разведывательнотехнологические легкий (Л) первый 101-300 101-150; 151-200; 201-300 10 15 20

легкий (Л) второй 301-1000 301-400; 401-600; 601-800; 801-1000 30 40 60 80

3. Технологоразведывательные средний (С) первый 1001-5000 1001-2000 2001-3000 3001-4000 4001-500 ; ; ; 100 200 300 400

средний (С) второй 5001-20000 5001-10000; 10001-15000; 15001-20000 500 1000 1500

4. Технологические тяжелые (Т) 20001-50000 20001-30000; 30001-40000; 40001-50000 2000 3000 4000

5. Технологические сверхтяжелые (СТ) от 50000 не устанавливаются 10 % общей массы

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

Таблица 3

Типы и параметры типов воздушных РТС

Подкласс (по целевому и функциональному признаку) Тип Подтип Параметры

Взлетная масса, кг Полезная нагрузка, кг

1. Разведывательные многофункциональные (комплекс разведывательных операций) самолетные сверхлегкие до 10 до 3

легкие от 10 до 300 от 3 до 30

средние от 300 до 2000 от 30 до 300

2. Разведывательные специализированные (отдельные виды или группы разведывательных операций) вертолетные сверхлегкие до 10 до 3

легкие от 10 до 300 от 3 до 100

Таблица 4

Типы и параметры типов подводных РТС

Подкласс (по целевому и функциональному признаку) Тип Параметры

Водоизмещение, кг Рабочая глубина, кг

Разведывательные: разведывательно-технологичес кие (многофункциональные и специализированные). сверхлегкие до 10 до 100

легкие от 10 до 500 от 100 до 500

средние от 500 до 1000 от 500 до 6000

тяжелые от 1000

Варианты практического применения РТС (условия и решаемые задачи) представлены в табл. 5.

Таблица 5

Варианты применения РТС

Подкласс и тип РТС Условие применения (опасная зона) Рабочее пространство Группа выполняемых функций

1 2 3 4

1. РТС для ликвидации радиационных аварий

1.1 РТС-Р: разведывательные, разведывательно-техноло ги ческие, сверхлегкие Закрытое пространство, ограниченное со всех сторон (внутренняя часть зданий, транспортных средств, сооружений со сложным рельефом), неопределенной и организованной аварийной средой; открытое пространство Визуальная, радиационная и видеоразведка; сборочные и разбороч-ные операции на аварийном объекте; ликвидация источника аварии

1.2 РТС-Р: разведывательно-техноло ги ческие, легкие Радиационная, радиационная и термическая Полуоткрытое пространство, ограниченное с одной (или более) стороны (крыши зданий и сооружений, палубы, наружная часть аварийного объекта и др.); открытое пространство (наземная, воздушная, водная среда, прилегающая к аварийному объекту) Визуальная, радиационная, видеоразведка и диагностика; сборочные и разборочные операции на аварийном объекте; подавление (ликвидация) источника аварии; транс портирование и перегрузка радиационных материалов; очистка территории и объектов от загрязнения

1.3 РТС-Р: технологоразведывательные, средние Полуоткрытое пространство, открытое Радиационная разведка; сборочные и разборочные операции на аварийном объекте; локализация источника аварии;

1.4 РТС-Р: технологические, тяжелые и сверхтяжелые пространство транспортирование и перегрузка радиационных материалов; очистка территории и объектов от загрязнения

Научно-технические разработки

Научно-технические разработки

Продолжение табл. 5

1 2 3 4

2. РТС для ликвидации химических и радиационных аварий

2.1 РТС-РХ: разведывательные, разведывательно-техноло гические; сверхлегкие, легкие Химическая. Химическая и термическая. Химическая и взрывоопасная. Радиационная. Радиационная и термическая Полуоткрытое, закрытое и открытое пространства Визуальная, химическая, радиационная и видеоразведка; сборочные и разборочные операции на аварийном объекте; подавление (локализация) источника аварии; транспортирование и перегрузка опасных химических материалов; очистка территории и объектов от загрязнения

2.2 РТС-РХ: техно-лого-разведыватель-ные, средние Полуоткрытое и открытое пространства Химическая и радиационная разведка, локализация источника аварии, транспортиро вание и перегрузка опасных химических и радиоактивных материалов, очистка территорий от загрязнения

2.3 РТС-РХ: технологические, тяжелые Полуоткрытое и открытое пространства

3. РТС для ликвидации взрывоопасных предметов

3.1 РТС-В: техноло-го-разведыватель-ные, легкие Взрывоопасная. Взрывоопасная и термическая Закрытое, полуоткрытое и открытое пространства Пиротехническая разведка; диагностирование; разборочные операции на опасном объекте; обезвреживание и ликвидация источника ЧС

3.2 РТС-В: техно-лого-разведывате-льные, средние Взрывоопасная и химическая Полуоткрытое и открытое пространства Пиротехническая разведка; обезвреживание, транспортирование и ликвидация отдельных взрывоопасных предметов, разминирование территории

3.3 Тяжелые РТС-В: технолого-разведыва-тельные, тяжелые Открытое пространство

4. РТС для аварийных работ в зоне пожара

4.1 РТС-П: разве-дывательно-техноло-гические, легкие Термическая и химическая. Термическая. Термическая и взрывоопасная Закрытое пространство Пожарная (видео- и тепловизионная) разведка; поиск людей; сборочно-разборочные операции на аварийном объекте; ликвидация источника возгорания

4.2 РТС-П: техно-лого-разведывате-льные, средние Закрытое и полуоткрытое пространства Пожарная разведка, сборочные и разборочные операции на аварийном объекте

4.3 РТС-П: технологические, тяжелые Термическая и радиационная Полуоткрытое и открытое пространства Транспортирование различных грузов в зону и из зоны пожара; ликвидация источника возгорания и очага пожара

5. РТС для специальных подводно-технических работ

5.1 РТС-ПВ: разведывательные, сверхлегкие Гидроопасная и другие виды опасных зон, кроме по жароопасной Закрытые и полуоткрытые пространства Подводная разведка, аудио- и видео, фотографическая, отборы проб

5.2 РТС-ПВ: разве-дывательно-техноло-гические, легкие Подводная разведка, сборочные и разборочные операции, эвакуация грузов

5.3 РТС-ПВ: тех-нолого-разведыва-тельные, средние

6. РТС для выполнения антитеррористических операций

6.1 РТК-А: разведывательноистребительные, легкие Все виды опасных зон Закрытые, полуоткрытые, открытые пространства со сложным рельефом неопределенной и организованной аварийной средой Разведка (радио-, аудио- и видео) пространства, поиск и ликвидация опасных объектов (целей), охрана объектов, разрушение преград, отвлекающие действия, постановка радиопомех, дымовых завес, доставка и применение средств нелетального действия, нейтрализация нарушителей

6.2 РТК-А: разведывательноистребительные , средние Полуоткрытые, открытые пространства со сложным рельефом неопределенной и организованной аварийной средой

Литература

1. Программа создания и внедрения робототехнических средств для решения задач МЧС России. - М.: ВНИИ ГОЧС, 1997.

2. Концепция развития, оснащения и применения робототехнических средств в РСЧС. - М.: ВНИИ ГОЧС, 1999.

3. ГОСТ Р 22 БЧС. Робототехнические средства для ликвидации чрезвычайных ситуаций (проект). - М.: ВНИИ ГОЧС, 2002.