Исполины МЧС-
В условиях техногенных катастроф возникают ситуации, когда из-за угрозы для жизни людей в очаг пожара или заряжения спасателей не посылают. Обуздать огонь, ликвидировать последствия аварии в таких случай призваны мощные радиоуправляемые роботы, возможности которых сродни пожарно-техническому отряду из нескольких единиц спецтехники.
Исполины для МЧС
И хотя эту спецмашину назвали елкой, у «Ели-4» и «Ели-10» ничего общего с лесной красавицей нет ни по форме, ни по цвету. Впрочем, образное сравнение может быть, если представить хвойное дерево в новогоднем убранстве. Тогда все атрибуты налицо - облачение сверху донизу по последнему слову инженерной мысли и технических возможностей. Именно так можно сказать про «Ель-4», в кругу специалистов МЧС именуемой противопожарным робототехническим комплексом среднего класса. «Десятка» тоже из этого племени, но она относится к тяжелому классу роботизированных машин, имеет другую комплектацию, хотя по функциональным возможностям практически такая же.
В РФ базируется всего несколько машин - «Ель-4» и «Ель-10». В СНГ, странах Прибалтики, Азии и Восточной Европы подобной техники нет: это сравнительно свежие наработки, которым нет и пяти-шести лет. Родоначальником машин такого исполнения является завод Dok-Ing в Загребе (Хорватия), где базируется единственный на весь континент разработчик и производитель базовой техники такого предназначения. Основную номенклатуру продукции этого предприятия составляют многоцелевые роботизированные машины MV-4 и MV-10 для выполнения гуманитарных услуг по механизированному разминированию зон боевых действий. Совсем незначительную часть выпускаемой продукции там занимает техника для подземных горных работ и пожаротушения.
К слову, РФ в рамках миротворческих обязательств закупила в Dok-Ing и еще в ноябре 2009-го передала две установки MV-4 R Республике Никарагуа для осуществления гуманитарной операции по разминированию территории страны. Машины прямо с завода ушли туда под логотипами EMERCOM DE RUSIA, где в торжественной обстановке при участии российской делегации введены в эксплуатацию.
Базовой моделью для «елей» стали упомянутые выше машины серии MV, откуда разработчики взяли гусеничную ходовую базу. Надстройки пожарно-технического исполнения пришлось изготавливать дополнительно. «Ели» сейчас составляют основу мобильных робототехнических средств МЧС России. Обе машины многофункциональны. Во-первых, это разведчики для мониторинга территории с возникшей чрезвычайной ситуацией, включая зоны с повышенным уровнем радиации, наличием там отравляющих и сильнодействующих химических веществ, а также возможного воздействия от осколочно-взрывного поражения.
Хорватский дуэт российского МЧС. На переднем плане «Ель-10», за ней - «Ель-4»
Во-вторых, это сама настоящая пожарная машина, способная вести стремительную атаку на огонь при помощи воды, пены. В третьих, «Ели» оснащены так, что могут проводить аварийно-спасательные работы в опасной зоне при помощи имеющихся инженерных атрибутов - бульдозерного отвала, гидравлического захвата. Это позволяет разгребать завалы и расчищать доступ к труднодоступным местам.
Проходимцы для времени «Ч»
Если проанализировать технические характеристики обеих «елей», то можно уверенно сказать, что здесь воедино сведены возможности пожарного автомобиля, бульдозера и небольшого манипулятора с клещевидным захватом. Правда, для экипажа машины среднего и тяжелого классов не предназначены. Это своего рода беспилотное ТС, управляемое дистанционно при помощи радиосигналов.
Гусеничный универсал «Ель-4», фото которого вынесено в заставочную иллюстрацию к статье, по своим транспортным габаритам (длина 3,6, ширина 1,98 и высота2,1 м) вроде и небольшой, но массивности ему добавляет прочная металлическая обшивка корпуса, способная противостоять даже осколочному воздействию разрывающихся в огне газовых баллонов, трубопроводов и даже боеприпасов. Основным кузовным материалом являются стальные броневые пластины HARDOX 400. Они добавляют вес, без топлива и смазочных материалов масса комплекса составляет 7,2 тонны.
Главная особенность кузова «четверки» в том, что это не целостная конструкция, наподобие танка или бронетранспортера. Кузов лишь частично сварной, поскольку часть обшивки в виде пластин пришлось крепить с помощью болтовых соединений. Это связано с необходимостью быстрого и удобного демонтажа бортовых элементов для обширного доступа внутрь при серьезных заменах оборудования, ремонте. Доступ для текущего обслуживания элементов комплектации производится через открывающиеся люки, которые навесили на обычные дверные металлические петли.
Герметически запирающийся на замок правый передний люк робота «Ель-4». На обшивке кузова хорошо видны болтовые соединения бронированных листов
Робот «Ель-10» из класса тяжелых роботизированных машин. Ему, как и «четверке», пока нет аналогов. Видимо, и не будет, поскольку Евросоюз сделал ставку на это конструкторское бюро, все заказы планирует размещать на заводе в Загребе.
Габаритные размеры тяжелого исполина впечатляют (5,3х2,5х2,9 м), но масса в 22 тонны еще больше поражает. Правда, исполнение попавшей в РФ «десятки» по снаряженной массе составляет 15,5 тонны. В любом случае здесь налицо боевая машина переднего края с мощной ходовой базой, прочным кузовом и возможностью работать в зоне высоких температур или фугасно-осколочного поражения.
От чрезмерного нагревания корпуса вблизи огня аппаратуру, оборудование внутри салона дополнительно предохраняет термостойкая обшивка, она препятствует проникновению высокой температуры, а пожаропрочные элементы уплотнения в люках предотвращают задымление и попадание в салон пыли, влаги.
Роботизированный комплекс тяжелого класса «Ель-10». И чем не исполин?
Ходовая база с гидростатической трансмиссией практически повторяет схему обычного трактора. Приводные гидромоторы с ведущими звездочками, вращающими гусеничную ленту, как и в тракторной версии, находятся позади гусеничной тележки. Приводом системам ходовой гусеничной тележки «четверки», насосов пожаротушения, манипулятора с лафетным стволом, отвала и захвата служит 6-цилиндровый турбонаддувной дизельный двигатель Perkins 1106C-E60 ТА с непосредственным впрыском, выдающий при 2200 об/мин. мощность173,8 л.с. и расходующий приблизительно 15-25 л/ч топлива.
Для семитонной машины это серьезный силовой потенциал, позволяющий не только работать на пересеченной местности, но и предоставляющий требуемое энергообеспечение для мощной и стремительной атаки на огонь всеми средствами пожаротушения.
Гусеничный движитель с гидростатической трансмиссией придал такой технике статус машин переднего края
«Ель-10» по мощности на несколько порядков выше, силовой агрегат MAN D2876 почти танковый - 375 кВт (510 л.с.) при 2000 об/мин. и крутящим моментом 2350 Нм при 1300 об/мин. Для передвижения по пересеченной местности и для работы систем пожаротушения такого силового наполнения вполне достаточно. Водяной насос имеет производительность 4000 л/мин., а скорострельность пушки при напоре в 400 с небольшим атмосфер составляет 3600 л/мин.
Имеющийся на обеих моделях бульдозерный отвал неповоротного типа можно отнести к комбинированным навесным орудиям из-за встроенного туда гидравлического захвата. Может использоваться как по отдельности, так и на совмещенных с захватом операциях. «Десятка» в бульдозерном режиме толкает впереди себя до 5 тонн груза, включая горящие или тлеющие предметы, а также поднимает, в рывке вытягивает с земли своим захватом однотонный груз/предмет. «Четверка» в бульдозерном варианте имеет такой же показатель толкания, но захватом может взять груз в два раза меньше по массе.
Что касается вездеходовских качеств, то гусеничный движитель в комментариях не нуждается - возможности боевой техники. Здесь лента не металлорезиновая, как во многих строительных, коммунальных машинах, а металлическая, со стандартными грунтозацепами. Благодаря низкому центру тяжести «четверка» может уверенно держаться в 20-градусном крене, преодолевать 30-сантиметровые преграды в виде поваленных деревьев, опор ЛЭП, взбираться на крутые подъемы, передвигаться на водоемах с 60-сантиметровой глубиной.
У «десятки» допустимый крен на 10 градусов больше, высота преодолеваемого препятствия на10 смвыше, а глубина брода составляет0,8 м. Чего не умеют эти машины, так это плавать.
Интеллектуальный брандмейстер
«Ель-4» и «Ель-10» практически не отличались бы от пожарного гусеничного транспортера, если бы не беспилотная схема управления самой машиной и ее операционными системами. Управление ходовой базой, средствами пожаротушения и рабочими органами осуществляется по радиоканалу. На открытой местности зона действия радиосигнала для «четверки» достигает двух, а у «десятки» одного километра. Правда, с такой дистанции никто машиной не управляет, хотя имеющиеся на борту видеокамеры обзора дают превосходную по четкости картинку впереди, позади и по сторонам от машины. Рабочий инструментарий с такого расстояния тоже послушен любой команде.
Несколько камер слежения позволяют оператору ориентироваться на местности по изображению на мониторе ПДУ. Центральная видеокамера находится где-то на уровне верхней линии переднего отвала, размещается на специально установленном кронштейне. Самое интересное, что изначально в этом месте камеры не было. Ее пришлось добавлять после того, как в процессе эксплуатации пришли к выводу, что имеющихся видеоточек обзора не хватает в зоне работы отвала и захвата.
Для дополнительной камеры пришлось делать вырез по центру верхней линии отвала, что позволило сфокусировать объектив не только на объектах впереди машины, в зоне работы отвала, но и дать возможность прекрасно манипулировать клещевым захватом на операциях со всевозможными предметами.
Передний бульдозерный отвал комбинированного типа с упрятанным в нишу гидравлическим захватом. Обратите внимание на вырез по центру для дополнительной фронтальной видеокамеры
Две видеокамеры «четверки» расположены по бортам. Их, как и фронтальную лобовую камеру, тоже накрыли защитным кожухом из толстого металла. При движении с включенной задней скоростью оператор пользуется изображением кормовой камеры, установленной под задним свесом кузова. В «десятке» кормовая камера находится вверху.
При операциях с лафетным стволом на манипуляторе к передаче изображения подключается верхняя видеокамера. На локализации очага огня водой или пеной отсюда хорошо просматривается зона работы, включая не только контроль в направлении струи и точки ее сброса, но и вокруг этого места, что позволяет вовремя переместить курсовую атаку в другое место. Верхняя манипуляторная камера также удобна в транспортном режиме, когда коленчатая стрела манипулятора сложена, а машина передвигается к объекту. В этом случае оператор получает панорамную картинку с верхней точки обзора, что позволяет мониторить весь путь и качественнее прокладывать маршрут.
Двухкилометровая рабочая зона комплекса возможна лишь на этапе разведки, мониторинга местности, частично локализации огня. Если нет угрозы радиационного, химического заражения личного состава, то машина используется на плече от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Главное, что с такой дистанции этого механизированного бойца можно быстро вернуть к исходной точке для пополнения запасов воды и пены.
Емкость для воды у радиоуправляемого комплекса сравнима по объему со средними цистернами пожарных автомобилей. На переднем плане «Ель-10»
Здесь нужно сразу сказать, что емкость для средств пожаротушения в машине «Ель-4» солидная, но в некоторых случаях она опустошивается за считанные секунды. Имеющихся 1,4 тыс. литров воды и500 лпены хватит на одну-две атаки. Робот «Ель-10» располагает емкостью для воды на 4 тыс., а для пены на 1 тыс. литров. Водяные пушки «четверки» и «десятки» свой запас воды при стремительной атаке расходуют за минуту с небольшим, в некоторых случаях для этого требуется меньше 60 секунд.
Здесь напрашивается сравнение» с 4-кубовыми резервуарами для воды на автомобильном шасси. Автоцистерна АЦ-4,0-40 на автомобиле ЗиЛ-433362 вмещает те же4000 литровводы, что и радиоуправляемая «десятка». Автоверсия уступает роботу по емкости для пенообразования. Если на упомянутой автоцистерне такой резервуар вмещает240 л, то в сравнительно маленькой «четверке» емкость для пены рассчитана на 500, а у «десятки» на1000 литров. И еще один факт для сравнения бойцовских качеств: производительность насоса на упомянутом пожарном автомобиле составляет 2400 л/мин., а «десятки» 3600 л/мин. Комментировать сопоставление резона нет, но выводы свидетельствуют, что роботизированные комплексы действительно являются машинами переднего края и предназначены для сверхсложных операций.
Роботу-универсалу не обязательно вплотную подбираться к очагу огня. Да, для мощного удара расстояние роль играет: чем ближе машина к точке локализации, тем сильнее и мощнее будет ударная сила струи, сбивающей пламя. При увеличении расстояния поданная под давлением струя теряет силу из-за сопротивления воздуха, который гасит заданную скорость и мощность. Однако даже с нескольких десятков метров давления в 407,9 атмосферы вполне достаточно для мощной атаки.
Надстройка робота «Ель-4» в виде манипулятора с водяной пушкой, видеокамерой и прожектором на головке стрелы
А так выглядит водяная пушка робота «Ель-10», совмещенная с блоком видеобзора и подсветки
У «четверки» стоит лафетный ствол на манипуляторной установке Ziegler, способный гнать струю на 70-метровое расстояние, а пену на полста метров. Манипулятор состоит из складывающейся локтеобразной стрелы с диапазоном выдвижения водяной пушки на пять метров вверх или по горизонтали. Это позволяет работать с очагами огня в зданиях, при тушении самолетов, других объектов.
У «десятки, коленчатой стрелы нет. Но поскольку ее высота составляет2,9 метра, а водяная пушка с круговым вращением может дополнительно выдвигаться вверх на штативе, то этого вполне достаточно для верхней подачи струи воды или пены на нужную точку очага.
Пушкари-универсалы
К роботизированной пожарно-технической технике среднего класса резонно отнести комплекс пожаротушения LUF 60. Группировка мобильных роботизированных наземных комплексов для проведения аварийно-спасательных и противопожарных операций МЧС России одной такой машиной располагает. Как и упомянутые выше «ели», это тоже первенец, относится к сегменту машин переднего края. Его основная задача в локализации огня в автодорожных и железнодорожных туннелях, подземных сооружениях, включая метрополитен, внутри промышленных зданий, а также на открытой местности, где нахождение спасителей особо опасно для жизни.
Мобильная установка пожаротушения LUF 60 имеет московскую прописку
Эту машину тоже можно назвать универсальной, поскольку тушением пожара компактной и распыленной струей воды или пены низкой и средней кратности дело не ограничилось. Система крепления передних навесных рабочих органов предусматривает использование небольшой крановой установки, ковша для зачистки территории, а упрятанная под передним свесом лебедка позволяет эвакуировать из опасной зоны методом буксировки, волочения даже тяжелые автомобили, оборудование. Добавьте к этому возможность осаждать дым распыленной водой, способность быстро вентилировать помещение.
Радиоуправляемый LUF позиционируется как машина первичной атаки на очаг возгорания, куда спасателям путь заказан. По сути, это штрафник, выполняющий задачу в несвойственной человеку среде. Если сравнивать его с комплексом среднего класса «Ель-4», то здесь явный проигрыш в массе и габаритах, но никак не в функциональных задах.
При длине 2,3, ширине 1,34 и высоте2,0 метраэтот середняк весит 2,12 тонны. Базирующийся в российском МЧС робот LUF 60 комплектуется 4-цилиндровым дизельным двигателем Deutz (104 л.с.), но у производителя есть машины с моторами John Deere (140 л.с.).
Надстройка огнеборца LUF 60 и правда напоминает аэродинамическую трубу
Однако главная особенность этого универсала не в силовом исполнении, не в классической гусеничной тележке, а в надстройке, смахивающей на аэродинамическую трубу. Такая конструкция водяной пушки позволяет регулировать водяной луч до состояния тумана, что позволяет подавлять дым, высокие температуры, токсичные газы и параллельно снижает интенсивность огня.
Воздушный поток от кормового вентилятора мощностью 35 кВт и приводом от гидромотора устремляется с сопла со скоростью 48 м/сек. В час воздушная турбина может подавать для вентиляции помещения до 90 тыс. куб метров воздуха, а скорость воздушного потока может достигать165 км/ч.
При необходимости вентилятор может работать в реверсивном режиме на высасывании дыма. Но самая важная специализация такой надстройки в создании качественного состава подаваемой на очаг огня воды и пены.
В передней части цилиндрической конструкции смесительной установки размещено 360 форсунок для подачи под давлением 14-20 атмосфер распыленной воды, которая подхватывается воздушным потоком и уносится к очагу огня. Чтобы исключить засорение системы и форсунок разработчикам пришлось ставить фильтры грубой и тонкой очистки, последний может отсеивать даже микронные частицы, что предотвращает забивание каналов. Двухступенчатый водяной насос в режиме 10,2 атмосферы подает воду со скоростью 2400 л/мин, а при давлении в 15,3 атмосферы работает с производительностью 1000 л/мин. Дальность подачи тонкораспыленной воды достигает 70, а пены в два раза меньше - всего35 метров. Компактная струя достигает 80-метровой отметки.
Можете не пересчитывать - в четырех рядах по всей окружности размещено 360 форсунок-распылителей
Собственного резервуара для воды или пены машина не имеет. Ее туда подают рукавами из автоцистерн. Есть возможность делать прямой забор воды прямо из водоема или пожарного гидранта. Что касается возможностей гидростатической трансмиссии и гусеничного движителя, то это позволяет работать в условиях пересеченной местности с особо вязкими грунтами, передвигаться по лестничным маршам, брать крутые взгорки. Правда, здесь установлена не металлическая, а особо прочная металлорезиновая лента, которая более практична в замкнутых помещениях, залах, туннелях метрополитена.
Зона действия дистанционного пульта управления здесь небольшая, всего 300 метров, но этого вполне достаточно для первоначальной атаки с огнем и подготовки безопасной площадки для работы людей.
отсюда