Роботы - автоматические борцы с огнем

Примеров того, когда из-за сильного огня и дыма пожарные не могут выполнять свои прямые обязанности сегодня очень много. И будет еще больше — ведь количество химических складов растет. Но когда пожарные не могут подойти к объекту возгорания, их заменяют роботы. "Правда.Ру" знакомит читателей с самыми интересными автоматическими борцами с огнем.

Фото:

Представьте себе, каково пожарным, например, тушить загоревшуюся цистерну с бензином, которая может взорваться в любой момент! А пожар на атомной станции? Вот почему создание новых средств пожаротушения сегодня дело актуальное, как никогда!

Например, инженеры из американского военного агентства DARPA предложили тушить огонь с помощью электрического поля. Его воздействие на плазму огня приводило к образованию мощных потоков частиц, которые прямо-таки сдували пламя с горящего объекта и таким образом гасили огонь. Второй инновационный способ тушения заключается в облучении пламени звуковыми волнами.

В ходе эксперимента сосуд с горящим гептаном помещали между двумя динамиками. Мощный звук тушил огонь за несколько секунд. По словам специалистов, это связано с тем, что акустические волны воздействуют на поверхность горючего и увеличивают скорость его испарения, а это в свою очередь понижает температуру огня до полного его угасания.

Читайте также: Электричество может тушить пожары

Интересно, что первым придумало тушение огня электричеством наше КБ "Нитрон" (Самара). Метод борьбы с огнем при помощи электричества там открыли еще несколько лет назад. Специалисты КБ говорят, что электрическое поле просто "примагничивает" к себе электроны, существующие в пламени, и в итоге возгорание ликвидируется. Тушение дома, по их мнению, должно происходить следующим образом: вертолет со специальной сеткой, создающей электрическое поле, зависает над горящим объектом, на сетку подается импульс тока, и пламя тушится за секунды. Но, как всегда, пророки в своем Отечестве никому не нужны!

Впрочем, все эти "поля" не так-то большинству людей и понятны, ведь того, что не пощупаешь, просто нет, поэтому большинство фирм, работающих в области совершенствования техники пожаротушения, предлагают тушить огонь уже не людям, а… роботам! Например, одна из последних разработок фирмы Telerob — противопожарная роботизированная система Safety Guard.

Она предназначена для работы с опасными объектами в случае возникновения пожара на предприятиях атомной энергетики и химической промышленности. На роботе есть телекамеры переднего и заднего обзора, причем они снабжены термокожухами, защищающими их от огня, а блоки управления находятся в специальном бронированном корпусе робота. Ходовая часть робота имеет две гусеницы с подрессоренными опорными катками.

Установленный на корпусе манипулятор робота имеет шесть степеней свободы с возможностью вращения в горизонтальной плоскости на 360 градусов. Захват манипулятора снабжен датчиком, который позволяет оператору контролировать силу сжатия. Робот снабжен микрофоном для передачи речевых команд и может управляться как по кабелю, так и по радио с поста управления на автомобиле или оператором вручную при помощи переносимого пульта.

В качестве дополнительного оборудования Safety Guard может оснащаться прицепной тележкой, содержащей катушку с гибким шлангом, тепловизором, видеокамерой инфракрасного диапазона, дальномером и другими специальными приспособлениями.

Двумя другими известными пожарными роботами являются разработанные фирмой QinetiQ (Великобритания) аппараты Fire Spy и Carlos. Специальные материалы и покрытия, используемые в конструкции противопожарного робота Fire Spy, позволяют ему проникать в самый эпицентр пожара и, находясь под воздействием температуры до 800 градусов по Цельсию, удалять оттуда легковоспламеняющиеся и экологически опасные вещества.

Fire Spy имеет дистанционное управление (до 100 метров) по кабелю и оснащен двумя (инфракрасной и обычной) видеокамерами, что позволяет оператору получать информацию и следить за развитием пожара. В передней части у него также установлен манипулятор с мощным ковшовым захватным устройством.

Практика применения этих мобильных систем показала, что в основном они предназначены для использования в чрезвычайных ситуациях, а применение их для повседневного обслуживания пожарных команд невыгодно. Система управления роботов обладает устойчивостью к воздействию ошибок и надежностью, которая была подтверждена в ряде опасных ситуаций при крупномасштабных нефтяных пожарах. Поэтому все эти роботы предназначены для ликвидации пожаров самолетов на аэродромах, опасных химических утечек и для пожаров с риском обрушения зданий.

А вот японская фирма Tmsuk, совместно с Университетом Кюсю и Технологическим институтом Кацанавы, разработала робота гуманоидного типа Ubiko, который наделен искусственным интеллектом и совершенной сенсорнойсистемой,способнойидентифицировать сопровождающие процесс горениязапахи. Робот Ubiko весит 60 килограммов и имеет высоту 112 сантиметров. Он оснащен колесным полноприводным движителем.

На одном из этапов показательных испытаний ему была поставлена задача найти объект возгорания по специфическому запаху дыма. При последовательном обходе всех помещений роботом была выявлена комната, в которой он обнаружил специфический запах сигаретного дыма, причем концентрация последнего была интерпретирована им как пожароопасная. После этого робот передал оператору на пост управления сигнал тревоги о наличии в зоне обследования опасного объекта.

Бразильская фирма ARMTEC также разработала противопожарного робота, удерживающего два пожарных рукава, пропущенных через внутреннюю часть корпуса и объединенных в один распыляющий воду брандспойт, который воздействует на огонь мощной струей воды. Робот, получивший название SACI, имеет гусеничный движитель, снабженный гусеницей из металлических траков, и при этом обладает небольшими габаритными размерами.

Для тушения труднодоступных очагов пожара робот может направить струю воды на расстояние до 60 метров, при этом брандспойт имеет возможность перемещения в вертикальной плоскости на угол от 20 до 70 градусов. Питание роботами осуществляется от бортовых аккумуляторных батарей, которых без подзарядки хватает ровно на три часа.

Интересно, что в нашей стране официальной датой создания первого противопожарного робота принято считать 18 июня 1984 года. В этот день специалистами из Карелии для защиты памятников деревянного зодчества (музея "Кижи") был создан дистанционно управляемый робот, предназначенный для борьбы с пожарами. Об этом подробно писали в советских журналах.

Вскоре при государственной поддержке в Петрозаводске была создана лаборатория пожарных роботов, работающая в тесном контакте с ВНИИ противопожарной обороны г. Москвы и ГПИ "СевЗапСпецавтоматика" г. Санкт-Петербурга. Позднее, во время аварии на Чернобыльской АЭС, первый пожарный робот и два других аналогичных изготовленных образца были использованы для ликвидации последствий катастрофы.

Интересно, что пожарные роботы в России пытаются создавать даже дети! Так, мобильный робототехнический комплекс (МРК) по заданию МЧС России был сконструирован Центром технического творчества учащихся в городе Йошкар-Ола. Компактная самоходная система со шнековыми движителями имеет высокую проходимость и маневренность и предназначена для тушения лесных пожаров. При движении МРК оставляет за собой противопожарную полосу в виде рва, а установленный на нем огнемет позволяет поджигать лес скоростной огненной струей во встречном основному пожару направлении.

Такой способ окапывания с устройством встречного пожара является одним из наиболее эффективных. По заявлению разработчиков, МРК может управляться как в ручном, так и в автоматическом режиме. Ну, а его десантирование в район лесного пожара производится при помощи парашютной системы, в специально предназначенном для этого контейнере.

А вот в США уже через несколько месяцев появятся первые роботы-пожарные, так сказать, для массового применения. Небольшие пожарные "роботы-танки" Thermite компании Howe and Howe Technologies должны будут заменить человека с брандспойтом.

Робот Thermite имеет дистанционное управление и может вплотную приближаться к огню. Робот оснащен брандспойтом и соединен шлангом с цистерной с водой или насосом, качающим воду непосредственно из водоема. Он предназначен для экстремальных пожаров, таких как возгорание топлива или утечка химических и ядерных материалов. Перевозится Thermite на специальном грузовике Bulldog RS-1, который оснащен системой погрузки/выгрузки робота и баком для воды емкостью почти 3800 литров.

Компания Howe and Howe Technologies заинтересовала американских пожарных не только этим роботом, способным выбрасывать до 2200 литров воды в минуту, но и роботом Guardian с манипулятором, а также роботом Terra Maxa, который оснащается бульдозерным отвалом.

Читайте также: Олимпиада боевых роботов. Онлайн-репортаж

Что касается финансового эффекта, то приобретение роботов для пожарных будет делом очень выгодным. Дело в том, что в США пожарные машины должны иметь очень специфические высокие характеристики, например, очень прочную кабину, способную выдержать падение тяжелых предметов с большой высоты. Из-за этого их собирают вручную, и стоит каждая такая машина по 800 тысяч долларов за единицу. Тогда как один комплект, состоящий из грузовика Bulldog RS-1 и двух роботов Thermite и Guardian, стоит всего 400 тысяч долларов. А по своим возможностям такая команда значительно превосходит стандартную пожарную технику. Кроме того, благодаря использованию роботов существенно снижается риск для людей, а значит, и страховые выплаты, которые в США для людей опасных профессий традиционно очень велики.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"