Трагічні події на Чорнобильській АЕС в квітні 1986 року в СРСР [1-5] створили необхідність термінової побудови безекіпажних транспортних роботів з дистанційним управлінням. Такі спеціалізовані транспортні роботи (СТР) були створені ЗНДІтрансмаш з використанням наявного досвіду розробки і випробувань “Луноход-1” та експериментальних зразків планетоходів. СТР були використані для розчищення і дезактивації покрівель третього енергоблоку Чорнобильської АЕС в зоні високої радіації.[9]
Як встановила комісія з розслідування причин катастрофи, вона була пов’язана з неприпустимо високим перегрівом води і газів в замкнутих об’ємах технологічних систем реактора та не мала характеру ядерного вибуху. Проте вибух розкрив реактор, розметав радіоактивне “пальне” (так звані тепловиділяючі елементи, ТВЕЛи), а також графітову кладку, труби теплових каналів та інші елементи енергетичних і будівельних конструкцій, що мали різні дози радіоактивного випромінювання. Район з відстанню в діаметрі приблизно 30 км був оголошений небезпечною зоною. Звідси було евакуйовано населення і були розгорнуті дезактиваційні роботи. Проведення цих робіт створило потребу в застосуванні різного роду дистанційно керованих технічних засобів.[9]
Використання СТР-1. [12]
Спеціалізовані транспортні роботи є головною складовою частиною робототехнічного комплексу, призначеного для розчищення завалів, видалення продуктів аварійного викиду і забруднених матеріалів у радіоактивних зонах, які недоступні для тривалої роботи людей, зокрема, на покрівлях будинків і споруд станції. Крім транспортних роботів до складу робототехнічного комплексу входять:
1) Пристрій для транспортування робота і підзарядки його джерела живлення;
2) Стаціонарні оглядові телекамери з кабельними вузлами і щоглами;
3) Відеоконтрольні пристрої стаціонарних і бортових телесистем з кабельними вузлами і прийомними телеантенами;
4) Пульт управління – передавач з радіоантеною;
5) Стаціонарний зарядно-розрядний пристрій з кабелем;
6) Стаціонарне технологічне устаткування для дезактивації ходової частини.
Комплекс створений повністю на базі радянських розробок і освоєних промисловістю виробів. Рухливі роботи цього комплексу вдалося розробити і створити у виключно короткі терміни (менше двох місяців) тільки завдяки науково-технічному доробку, який було накопичено при проведенні НДДКР під час створення планетоходів для різних космічних програм. В період з 8 серпня по 10 жовтня 1986 року за допомогою СТР-1 виконувалися різні роботи на покрівлях третього енергоблоку і спільного для двох реакторів вентиляційного блоку.[9]
Схема СТР-1 [9]
1 – рама; 2 – тяговий привід; 3 – колесо; 4 – приладовий блок; 5 – стикувально-зарядний вузол; 6 – контейнер; 7 – П-подібна стійка; 8 – бічні стійки; 9 – кришка люка електричних блоків; 10 – курсові телекамери; 11 – оглядова телекамера; 12 – передавальна телеантена; 13 – приймальна радіоантена; 14 – вимірювач потужності дози; 15 – бульдозерний відвал; 16 – приводи підйому і опускання бульдозерного відвалу; 17 – підвіска; 18 – ручний пульт управління; 19 – пристрій для транспортування СТР-1; 20 – бортове джерело живлення; 21 – передній візир; 22 – задній візир – пристрій аварійного буксирування СТР-1.
Автономність самохідного шасі забезпечується застосуванням бортового джерела живлення у вигляді двох срібно-цинкових батарей. Разом з використанням для управління командної радіолінії це дозволяло істотно спростити розгортання комплексу на покрівлі. Для підзарядки батарей на місці робіт, самохідне шасі було забезпечено бортовим стикувально-зарядним вузлом, що забезпечує з’єднання ланцюгів джерела і стаціонарного зарядно-розрядного пристрою без безпосередньої участі людини.[9]
Висока прохідність самохідного шасі досягалася завдяки використанню індивідуальних електромеханічних приводів, індивідуальних незалежних підвісок коліс, виконання коліс у вигляді жорстких металевих оболонок з грунтозачепами. Шасі мало достатній дорожній просвіт (кліренс) і хід важелів підвіски. Радіаційна стійкість забезпечувалася ретельним вибором матеріалів і комплектуючих. Електронні схеми СТР-1 розміщені в контейнері зі свинцевим захистом. На телевізійних камерах були встановлені радіаційно стійкі скла. Паралельно вирішувалася завдання забезпечення можливості дезактивації. Зокрема, схеми електричних блоків шасі зібрані на реле і контакторах, все нерухомі і рухомі з’єднання герметизовані, в тягових приводах використана радіаційно стійка змазка, в кабельній мережі використані радіаційно стійкі дроти. Основні конструкційні матеріали – титанові та леговані сплави. Зварні порожнисті колеса герметичні. Зовнішні поверхні вузлів самохідного шасі мають прості форми, без важкодоступних просторів. Вони покриті радіаційно стійкою фарбою, що зберігає свої властивості після дії води, кислотних і лужних розчинів. Колір покриття – білий для полегшення роботи оператора по телевізійному зображенню на покрівлях, які мають темний фон.[9]
СТР-1 має наступні основні характеристики: [9]
Маса (при різній комплектації), кг | 960…1100 |
Швидкість руху, км/год | 0.46 |
Дорожній просвіт (кліренс), м | 0.4 |
Габарити без бульдозерного відвалу (ширина x довжина x висота), м | 2.2 x 2.4 x 2.3 |
Максимальна висота перешкоди (сходи) при русі без бульдозерного відвалу, м |
0.4 |
Максимальний кут підйому по твердій поверхні, градус | 22 |
Діаметр колеса, м | 0.7 |
Ширина колеса, м | 0.23 |
Спосіб повороту | бортовий |
Час розряду тягової батареї, год | 8…12 |
Час розряду приладової батареї, год | 48 |
Потужність радіопередавача, мВт | 200 |
Дальність стійкого радіозв’язку за умови прямої видимості, м | 500 |
Параметри робочого органу: | |
ширина бульдозерного відвалу, м | 2 |
висота підйому відвала, м | 0,7 |
Розробка робототехнічного комплексу СТР-1, його експлуатація на ЧАЕС, вперше освоєні за допомогою цього комплексу способи і прийоми водіння, розчищення завалів і дезактивації покрівель показали технічні можливості та практичну доцільність нового напрямку радянської техніки – створення рухомих транспортних роботів для виконання аварійно-відновлювальних та ремонтних робіт в радіоактивних зонах з великою потужністю дози.[9]
Разом з тим, потрібно безумовно сказати, що в цілому застосування СТР-1 та іншої робототехніки на покрівлях ЧАЕС не зіграло визначальну роль в їх розчищенні та дезактивації. Вся ця величезна і небезпечна робота була б не виконана без героїчної праці людей – цивільних спеціалістів, воїнів Радянської Армії, пілотів, водіїв, членів бригад обслуговування техніки. Практика показала, що потрібен цілий парк роботів різного класу зі змінними і досить універсальними робочими органами, що відповідають великій різноманітності умов руху і дезактивації в аварійних зонах. Також необхідне підвищення надійності техніки та виключення участі людини в операціях з розгортання, обслуговування та евакуації роботів.[9]
Посилання:
1. Чорнобильська катастрофа. – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B0_%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0.
2. Chernobyl disaster. – Режим доступу: http://en.wikipedia.org/wiki/Chornobyl.
3. Авария на Чернобыльской АЭС. – Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B1%D1%8B%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B0%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%8F.
4. Чернобыльская АЕС взрыв 4-го блока : фотографии Люди и события. – Режим доступу: http://spilkachernobulja.io.ua/album327514.
5. Lost Places – Чорнобильська Зона. – Режим доступу: http://www.lplaces.com.
6. ОАО «ВНИИтрансмаш». – Режим доступу: http://www.vniitransmash.ru/.
7. Кемурджиан, Александр Леонович. – Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B5%D0%BC%D1%83%D1%80%D0%B4%D0%B6%D0%B8%D0%B0%D0%BD,_%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80_%D0%9B%D0%B5%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87.
8. ВНИИТрансмаш. Разработки. Аварийно-спасательные машины и роботы. – Режим доступу: http://www.vniitransmash.ru/MENU/ACTIVITY/activitysk.html.
9. Планетоходы / А.Л. Кемурджиан, В.В. Громов, И.Ф. Кажукало [и др.]; под ред. А.Л. Кемурджиана. — [2-е изд.]. — М.: Машиностроение, 1993. – 400с.
10. Беляев И.А. Чернобыль – вахта смерти / И.А. Беляев. – Тверь: ЗАО “ИПК Парето-Принт”, 2009. – 228с.
11. Колокол Чернобыля (полный фильм). – Режим доступу: http://www.youtube.com/embed/sNdfhqmkL5Q.
12. Чернобыль: два цвета времени 1988. – Режим доступу: http://www.youtube.com/embed/WKy2DEGem3k.
13. Чернобыль. 3828. – Режим доступу: http://www.youtube.com/embed/u8m3XuOcpgE.
Див. також: Телетанк, Місяцехід, Роботизований комплекс Клин-1.