Роботы: от идеи до воплощения


Этапы большого пути

История XX века тесно связана c научно-технической революцией, результаты которой позволили советскому народу одержать победу в Великой Отечественной войне, запустить первый искусственный спутник Земли, выйти человеку в открытый космос и создать мощнейшее государство в мире.

Формирование молодого государства характеризовалось появлением новых вызовов и угроз, и перед научным сообществом была поставлена задача повышения обороноспособности страны путем проведения передовых научно-исследовательских работ.

Одним из перспективных направлений военно-научных исследований стало создание телеуправляемых боевых машин – первых робототехнических комплексов военного назначения.

Технологический прорыв в создании телетанков не имел аналогов в мире и был, по своей сути, революционным техническим решением.

Результатом данных исследований стало создание двух батальонов с телеуправляемыми танками, которые приняли боевое крещение в Советско-финляндской войне 1939 года.

Аналогичные технологии применялись в боях за оборону Севастополя в 1941 году, где впервые успешно применены дистанционно управляемые «сухопутные торпеды» против долговременных огневых точек (ДОТ) противника.

После окончания Великой Отечественной войны технологии робототехники получили интенсивное развитие при исследованиях космоса. В 1957 году на околоземную орбиту был выведен первый космический робот «Спутник-1». В 1950-х годах советским ученым с помощью автоматических спутников впервые удалось сфотографировать обратную сторону Луны. В 1960-х – 1970-х годах в СССР запущены первые автоматические межпланетные станции на Луну, Венеру и Марс.

Особую гордость вызывает создание отечественной наукой первого в мире робототехнического комплекса – планетохода «Луноход-1», успешно выполнившего миссию по исследованию спутника Земли. В послевоенный период Советский Союз уверенно занимал лидирующие позиции в области робототехники.

Суровым испытанием для советских конструкторов робототехники стала авария на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году, где роботы использовались для зачистки крыши над четвертым энергоблоком.

Дорогостоящий и современный на то время немецкий робототехнический комплекс РТК «Джокер» не смог проработать и 20 минут в условиях сильной радиации, местами достигавшей значения более 30 Зв/ч, его электроника быстро вышла из строя.

Роботы: от идеи до воплощения

Появление «Лунохода-1» стало предвестником эры бурного развития робототехники. Фото Петара Милошевича

Здесь пригодились передовые наработки отечественной космической отрасли. На базе космических грунтовых автономных станций «Луноход-1» и «Луноход-2» в кратчайшие сроки разработан специальный телеуправляемый робот СТР-1. Вертолетом его доставили на крышу объекта, где он выполнил все основные работы на опасных участках.

В дальнейшем для расчистки прилегающих к станции загрязненных территорий применялся роботизированный комплекс «Клин-1», за 44 дня разработанный на базе инженерной техники с участием сотрудников 15 ЦНИИИ имени Д. М. Карбышева и ВНИИ «Трансмаш».

В состав комплекса входил сам робот, созданный на базе инженерной машины разграждения ИМР-2, и машины управления – бронированной ремонтно-эвакуационной машины БРЭМ-1, защита которой снижала воздействие радиации на экипаж в 8500 раз.

Авария на Чернобыльской АЭС дала толчок развитию отечественной робототехнике, способной работать в экстремальных условиях. Наибольшее развитие робототехника получила в сферах, где требовалось защитить жизнь и здоровье человека. Когда условия, в которых приходится работать, становятся по-настоящему опасными и выдержать их способна не всякая техника.

Последующий распад Советского Союза привел к тяжелой экономической ситуации, что поставило на грань вымирания всю некогда процветавшую научную отрасль. В условиях бесконечной череды банкротств критически важных наукоемких производств о дальнейшем развитии робототехники речи уже не шло.

На фоне происходивших в стране деструктивных процессов во всех сферах жизнедеятельности, включая тяжелую химическую и атомную промышленность, значительно возросло количество чрезвычайных ситуаций и аварий техногенного характера.

В сложившейся тяжелейшей обстановке руководством Российской Федерации было принято решение о создании Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России). Руководителем ведомства назначен С. К. Шойгу, известный своими организаторскими способностями и нестандартным подходом к решению важных государственных задач.

Роботы: от идеи до воплощения

Для Сергея Шойгу вопросы развития роботехники всегда были одной из приоритетных задач. На фото: Сергей Шойгу (тогда еще глава МЧС) принимает доклад об использовании роботов при ликвидации последствий аварии в Арзамасе-16. Фото сайта sktbpr.ru

Главой МЧС России было принято решение, с одной стороны, максимально повысить эффективность работ, выполняемых в экстремальных условиях, с другой – сохранить жизнь и здоровье подчиненных, что без привлечения робототехнических комплексов было недостижимо.

В 1994 году решением С. К. Шойгу сформирован Центр «Лидер», который в дальнейшем неоднократно выполнял задачи с применением современных роботов.

Уникальная операция, связанная с риском для жизни, была проведена в ходе ликвидации последствий техногенной аварии в Арзамасе-16, ныне Саров, где 17 июня 1997 года в лаборатории Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (ВНИИЭФ) ошибочные действия оператора на одном из объектов привели к возникновению самоподдерживающейся цепной реакции. Сотрудник института, проводивший работы в лаборатории, от полученной высокой дозы радиации скончался.

Для ликвидации последствий аварии под руководством С. К. Шойгу срочно была сформирована специальная комиссия, в состав которой вошли специалисты МЧС России (Центр «Лидер»), ФСБ России, ВНИИЭФ и МГТУ имени Н. Э. Баумана с ООО «СКТБ ПР».

На первом этапе использовался немецкий робот MF-4, предназначенный для работ на ядерных объектах, но из-за сильного нейтронного излучения он вышел из строя. Затем практически все операции по ликвидации аварии выполнялись с помощью отечественного робота МРК-25, разработанного ООО «СКТБ ПР» совместно с МГТУ имени Н. Э. Баумана, на котором доработали защиту.

Эффективное применение многофункционального робототехнического комплекса обеспечило успешное выполнение работ по ликвидации последствий техногенной аварии, которая была устранена в течение недели. В настоящее время лаборатория ВНИИЭФ полностью восстановлена и продолжает функционировать в полном объеме.

Применение роботов в сложной экстремальной ситуации позволило сохранить жизнь и здоровье ликвидаторов аварии. При этом конструкторские наработки, заложенные в МРК-25, легли в основу создания специальных роботов подобного типа – МРК «Варан» и «Кобра-1600», которые применяются в настоящее время силовыми структурами.

В 2012 году с приходом С. К. Шойгу на пост главы Минобороны России работа по созданию и применению специальной робототехники в интересах обороноспособности государства была выведена на принципиально новый уровень.

Благодаря реализации стратегии роботизации Вооруженных сил Российской Федерации стало возможным выполнение широкого круга задач, связанных с ведением разведки, поражением противника, разминированием местности и ликвидацией последствий чрезвычайных ситуаций.

При этом создаваемые по заказу Минобороны России комплексы с беспилотными летательными аппаратами планируется использовать не только в интересах обороны и безопасности государства, но и для социально-экономического развития страны (в сферах транспорта и сельского хозяйства).

Роботы: от идеи до воплощения

Подводный дрон впервые в автоматическом режиме провел исследование Марианской впадины. Фото с сайта www.fpi.gov.ru

В морской среде широко используются автономные необитаемые подводные аппараты. Например, глубоководный комплекс «Витязь-Д» ВМФ России, который в 2020 году успешно выполнил погружение на дно Марианской впадины.

Комплекс необитаемых подводных аппаратов «Клавесин-1Р» используется в исследовательских и разведывательных целях. Может снимать и картографировать дно, искать затонувшие объекты. Неоднократно применялся в поисково-спасательных операциях

Успешно выполняет задачи пожаротушения участков местности и объектов робототехнический комплекс «Уран-14».

5 августа 2019 года на складе хранения артиллерийских боеприпасов в поселке Каменка Ачинского района произошло возгорание с последующими взрывами. На место пожара экстренно перебросили два робототехнических комплекса «Уран-14», и 6 августа пожар был ликвидирован.

Аналогичная ситуация сложилась 7 октября 2020 года на складе с артиллерийскими боеприпасами под Рязанью, где с участием робототехнических комплексов пожаротушения «Уран-14» и разминирования «Уран-6» удалось в кратчайшие сроки ликвидировать чрезвычайную ситуацию.

Робот «Уран-6» успешно выполнял задачи по разминированию и сплошной очистке местности от взрывоопасных предметов в Чеченской Республике, в том числе в горах на высоте 1 600 метров над уровнем моря. При этом к месту выполнения задач комплекс доставлялся транспортным вертолетом Ми-26.

На территории Сирийской Арабской Республики «Уран-6» применялся для сплошного разминирования местности и объектов исторической части Пальмиры, городов Алеппо и Дейр-эз-Зор, где комплексом разминирована территория общей площадью более 50 гектаров.

В настоящее время комплекс «Уран-6» в составе сводного отряда инженерных войск эффективно выполняет гуманитарную миссию по разминированию местности на территории Нагорного Карабаха и по своей технической производительности заменяет тяжелый труд целого взвода саперов.

Применение комплекса «Уран-6» позволяет в два раза увеличить эффективность разминирования местности и объектов.

Подводя итог представленного аналитического обзора, необходимо отметить, что высокая динамика развития технологий в области робототехники и искусственного интеллекта уже сейчас позволяет успешно создавать и применять робототехнические комплексы для решения широкого перечня задач, в том числе в военном деле. Робототехнические комплексы с элементами искусственного интеллекта заменяют не только физический, но и умственный труд человека, связанный с обработкой больших массивов данных и принятием решений на их основе.

В ближайшем будущем на перспективное развитие робототехники решающее значение окажет всеобщая цифровизация, активное внедрение нейросетей и производство высокотехнологичных материалов. Все это приведет к созданию многофункциональных унифицированных платформ, которые значительно расширят тактико-технические характеристики и оперативные возможности робототехнических комплексов.

Михаил Сидоров

Михаил Мокляков Михаил Александрович Мокляков – кандидат технических наук, начальник отдела Центрального научно-исследовательского испытательного института инженерных войск;Михаил Петрович Сидоров – сотрудник Центрального научно-исследовательского испытательного института инженерных войск.

Источник: vpk.name



Логотип Labuda.blog
Авторизоваться с помощью: 
Яндекс.Метрика