В России создается уникальный транспорт, выдерживающий от -60 до 1000 °С
Фото Ansgar Walk с сайта wikimedia.org
Со времён подвигов Семёна Челюскина их нашлось немало, и до сих пор средства для прохождения сухопутных, морских и воздушных путей к Северу продолжают совершенствовать. Хуже обстоят дела со средствами спасения для Арктики в случае чрезвычайных происшествий. Как и первооткрыватели полюса холода, многие из которых нашли свое последнее пристанище в вечной мерзлоте, нынешние полярники подвержены большим рискам. Команда учёных научно-образовательного центра «Транспорт» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева создаёт транспортное средство, которое позволит людям, работающим в Арктике, чувствовать себя в безопасности в любой непредвиденной ситуации, которую сегодня возможно прогнозировать. О проекте «северной службы спасения», поддержанной ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы», рассказывает руководитель, директор НОЦ Алла Кошурина.
Алла Александровна, зачем создавать такую машину?
– Наш институт давно разрабатывает технику для Севера, в частности, вездеходные транспортные средства с различными типами движителей. В последнее время это становится особенно актуальным, поскольку в мире и в России растёт интерес к освоению арктического шельфа. У России уже есть довольно большой комплекс буровых платформ на Сахалине, в Баренцевом море, а также в близком по климату к арктическим условиям Каспийскому морю. В ближайшие несколько лет планируется строительство ещё порядка 30 платформ. При таком наступлении человека на Север, естественно, уязвимым становится и сам человек, часто не готовый к капризам арктической погоды и вообще непредвиденным ситуациям в Арктике, и сама природа Арктики. Поэтому необходимо заранее прорабатывать все варианты возможного спасения максимального количества людей, а также минимизации экологического ущерба.
А сейчас какие средства спасения используют при авариях на платформах?
– Есть много хороших разработок, которые, однако, не могут себя проявить в полную силу в арктических условиях. Например, вертолёты. Дальность их полёта ограничена 500-ми км в одну сторону, в то время как есть и более удаленные месторождения, например, Штокмановское. Плюс вертолёт может летать на Севере только 10% времени в году. Поэтому для арктических вариантов спасения он не совсем пригоден. Плоты и шлюпки использовать тоже сложно, потому что там 10 месяцев стоит лёд. Средства на воздушных подушках не могут двигаться по торосам, и самое главное, не защищены от огня. Надежного средства спасения, способного работать при любых условиях в Арктике, которые только возможно сегодня прогнозировать, пока не создано.
Как продвигаются ваши работы по созданию техники?
– Сейчас мы выходим на создание ходового макета, фактически представляющего собой полноценную машину в виде набортного спасательного средства (рис. 1). В сентябре этого года мы рассчитываем презентовать её на выставке RAO/CIS Offshore 2015 в Санкт-Петербурге.
Рисунок 1 – Внешний вид ходового макета. Фото с сайта strf.ru
И что в итоге будет уметь ваша машина, не подвластное нынешним спасательным средствам?
– Например, возможность двигаться 8 минут в пятне горящей нефти с экипажем и пассажирами внутри, сохраняя комфортную температуру в салоне – всего 25 ºС. Тогда как общепринятая норма, закрепленная в стандартах, 60 ºС на уровне головы сидящего человека.
Также у машины будет особая, интеллектуальная система спуска с борта платформы, которая позволяет учесть крен и дифферент платформы, и спасать людей независимо от состояния платформы. Изначально спуск будет осуществляться с максимальной скоростью, а приводняться или приземляться она будет практически с «нулевой» скоростью, без удара. Для этого применены специальные системы, которые отслеживают расстояние до опорной поверхности. Также наше средство будет иметь особые движители и гидрообъёмную трансмиссию, обеспечивающую ему непотопляемость, возможности движения по торосистой поверхности и выхода из воды на лёд.
Причём, конструкция машины такова, что она может взбираться из воды на двухметровую ледовую стену (рис. 2), что, на первый взгляд, может показаться фантастикой. Но мы нашли для этой задачи решение, которое сейчас патентуем.
Предусмотрена также функция автопилотирования, чтобы наше спасательное средство, если оно находится в воде, не повторило судьбу «Титаника». В отличие от человека, которого часто подводят органы чувств, автоматика может точно рассчитать расстояние, на которое можно безопасно подплывать к айсбергам.
Рисунок 2 – Штурм препятствия. Фото с сайта strf.ru
Помимо этого, машина будет иметь систему анализа данных для мониторинга состояния платформы и применять механизмы быстрого реагирования в случае аварии. В роли такого механизма будет выступать создаваемый нами робототехнический комплекс «Ликвидатор последствий разлива нефти» (рис. 3). Комплекс, действуя в автоматическом режиме, с первых минут катастрофы разворачивает вокруг платформы боновое ограждение и распространяет сорбент, который будет впитывать разливающуюся нефть.
Рисунок 3 – Аварийный комплекс «Ликвидатор». Фото с сайта strf.ru
Материалы для корпуса тоже будут оригинальными?
– Да, совместно с Всероссийским институтом авиационных материалов мы создали отдельную лабораторию «Материалы для Арктики».
Для этой машины разрабатываем особый материал – многослойную сэндвич-панель, которая одновременно будет защищать от экстремально высоких, более 1000 °С, и экстремально низких – до минус 60 °С температур. Машина должна проходить невредимой через пламя разлитой горящей нефти, и оберегать экипаж и пассажиров от арктических морозов (рис. 4). Задача уникальна и сравнима по уровню с задачами для космоса.
Нужны не только новые материалы, но и новые принципы отношения к технике. Практически для каждой системы, установленной в такой машине, должен быть предусмотрен запасной вариант. Мы, конечно, все эти вещи закладываем.
Рисунок 4 – Эвакуация с горящей платформы. Фото с сайта strf.ru
К примеру, допускаем, что у какой-то машины закончится топливо. В этом случае она трансформируется в вагон санного поезда, то есть встает на своеобразные лыжи, и другая машина за счет этого ее сможет тянуть. В салоне тоже все сделано с расчетом на самые разнообразные ситуации. И эргономика кресел, и ремни безопасности, и подголовники, которые при разгерметизации снабжают пассажира кислородными масками. В автономном режиме, в условиях Северного полюса, в такой машине можно жить вполне комфортно три дня, ни в чем не нуждаясь.
Когда будет готов экспериментальный образец?
– В 2016 году. Сейчас идёт его активное проектирование, патентование технических решений. Осенью 2016 года мы уже приступим к испытаниям на проходимость и управляемость транспортного средства. Часть тестов планируем провести на Волге, часть – в Якутии. Отдельные конструктивные элементы машины также будут проходить испытания в разных экстремальных условиях, при разных нагрузках. Получив результаты, мы сможем говорить о применимости материалов в Арктике и гарантировать, что наше транспортное средство будет ездить и надежно выполнять функцию спасения людей.
Автор: Быкова Наталья
