Робототехнические системы для применения в условиях чрезвычайных ситуаций. Часть 2. Опыт применения дистанционно управляемых комплексов при ликвидации последствий радиационных аварий

Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана

А.Ф. Батанов, С.Н. Грицынин, С.В. Муркин

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Часть 2
Опыт применения дистанционно
управляемых комплексов
при ликвидации последствий
радиационных аварий

Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия
по курсу «Конструкция и расчет мобильных роботов»

Москва
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
2010

УДК 621.865.8(075.8)
ББК 32.816
Б28

Б28

Рецензенты: В.Г. Градецкий, Г.О. Котиев

Батанов А.Ф.
Робототехнические системы для применения в условиях чрезвычайных ситуаций : учеб. пособие : в 2 ч. – ч. 2.
/ А.Ф. Батанов, С.Н. Грицынин, С.В. Муркин. – М. : Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 54, [2] с. : ил.

Рассмотрен опыт применения мобильных роботов, разработанных
в МГТУ им. Н.Э. Баумана, при ликвидации последствий радиационных аварий.
Для студентов, изучающих курс «Конструкция и расчет мобильных
роботов».

УДК 621.865.8(075.8)
ББК 32.816

c⃝ МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010

ВВЕДЕНИЕ

Успех ликвидации последствий аварий зависит не только от
технических возможностей роботов, но и от тактики их применения. В свою очередь, на технику и тактику оказывает влияние то,
насколько глубоко изучен и усвоен опыт использования робототехнических систем (РТС). Изучение примеров практического применения роботов помогает конструкторам оценить особенности
и эффективность функционирования РТС, уточнить влияние тех
или иных конструкторских решений на работу мобильных роботов, а затем либо модернизировать действующие РТС, расширить
их функциональные возможности путем установки специального
и дополнительного оборудования, либо разработать робот более
совершенной конструкции. Поэтому и для конструкторов РТС, и
для оперативных работников аварийно-спасательных подразделений так важен анализ информации по технологии практического
применения роботов.
К настоящему времени накоплен определенный опыт использования мобильных роботов при ликвидации последствий техногенных аварий и катастроф.
Приведем некоторые примеры.
В первую очередь следует вспомнить ликвидацию последствий
аварии на Чернобыльской АЭС, в ходе которой различные робототехнические средства использовались при проведении работ в зоне
предельно высокой радиации.
Ликвидация радиационной аварии в июне 1997 г. в Федеральном ядерном центре ВНИИЭФ в г. Сарове в короткие сроки и без
ущерба здоровью спасателей стала возможной благодаря использованию дистанционно управляемых мобильных комплексов.
В 2000 г. в г. Грозном специалистами Центра по проведению
спасательных операций особого риска «Лидер» с помощью мо
3

бильных роботов проводилась уникальная операция по поиску источников радиоактивного излучения. В ходе операции были обнаружены 24 источника ионизирующего излучения и 12 контейнеров
с радиоактивными веществами, которые в любой момент могли
быть использованы для совершения террористических актов.
В пособии рассмотрено применение дистанционно управляемых мобильных комплексов, разработанных в МГТУ им. Н.Э. Баумана, при дезактивации крыши третьего энергоблока Чернобыльской АЭС и ликвидации радиационной аварии в г. Сарове. Следует
отметить, что операторами роботов являлись их конструкторы, сотрудники МГТУ им. Н.Э. Баумана. Опыт, полученный конструкторами при эксплуатации РТС в реальных экстремальных условиях,
послужил основой для разработки новой, более совершенной техники.

1. ПРИМЕНЕНИЕ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ
ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ
НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

26 апреля 1986 г. в 1 ч 23 мин на четвертом блоке Чернобыльской АЭС прогремели два мощных взрыва. Эти взрывы разрушили
здание реактора и выбросили в окрестности энергоблока значительное количество радиоактивного топлива, реакторного графита
и внутриреакторные конструкции.
После решения первоочередных проблем — защиты людей от
непосредственной опасности и локализации аварии — главными задачами при ликвидации последствий аварии стали изоляция остатков аварийного реактора от природной среды и сохранившихся сооружений, а также расчистка завалов, образованных взрывом на
кровлях и территории станции, и захоронение радиоактивной массы. Чтобы уменьшить количество людей, привлекаемых для восстановительных работ в опасных зонах, нужны были робототехнические комплексы. Однако «. . . по состоянию на май 1986 года
страна не имела серийных робототехнических комплексов для выполнения операций в опасных для человека зонах» [1, с. 428]. В
срочном порядке были закуплены роботы в ФРГ, Японии. К созданию робототехнических комплексов были привлечены наиболее
подготовленные научные учреждения в данной области: МВТУ
им. Н.Э. Баумана, Государственный институт физико-технических
проблем (ГосИФТП), ВНИИтрансмаш, ВНИИ АЭС НПО «Энергия», ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ
РТК), «Белоярскатомэнергоремонт» (БАЭР) и некоторые другие.

5

1.1. Условия работы мобильных роботов

Одной из задач, стоявших перед ликвидаторами, была очистка
от радиоактивных продуктов взрыва кровли третьего энергоблока
Чернобыльской АЭС и машинного зала.
Условия эксплуатации роботов определялись архитектурой здания, особенностями конструкции кровель и характером разброса
на их поверхности радиоактивных материалов.
На рис. 1.1 приведена схема расположения кровель третьего
блока, непосредственно примыкавшего к аварийному четвертому
реактору. На схеме указаны высотные отметки кровель и буквенные обозначения опасных зон, применявшиеся в практике работы
штаба по ликвидации последствий аварии. Зона «К» является кровлей центрального зала третьего энергоблока. В процессе работ по
ликвидации последствий аварии она была соединена аппарелями
с зонами «М» и «Л». Большая аппарель компенсировала разницу высот зон «К» и «М», малые аппарели были проложены через
температурные швы, выступающие над поверхностью кровли примерно на 1 м.

Рис. 1.1. Схема расположения кровель третьего блока [1, с. 366]:
1 – большая аппарель для въезда в зону «М»; 2 – малые аппарели для въезда
в зону «Л»; 3 – температурные швы
6