Роботы. От идеи до воплощения
М. МОКЛЯКОВ, кандидат технических наук,
начальник отдела ЦНИИИ ИВ,
М. СИДОРОВ, заместитель начальника
направления НЦУО РФ
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 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.
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 были 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 50-х годах советским ученым с помощью автоматических спутников впервые удалось сфотографировать обратную сторону Луны. В 60–70-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 также уверенно занимал лидирующие позиции в области робототехники.
Танк Т-26, на базе которого был создан телетанк ТТ-26
Суровым испытанием для советских конструкторов робототехники стала авария на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году, где роботы использовались для зачистки крыши над 4-м 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.
Первая межпланетная грунтовая автономная станция «Луноход-1»
Здесь пригодились передовые наработки отечественной космической отрасли. На базе космических грунтовых автономных станций «Луноход-1» и «Луноход-2» был в кратчайшие сроки разработан специальный телеуправляемый робот СТР-1. Вертолетом его доставили на крышу объекта, где он выполнил все основные работы на опасных участках.
Подготовка РТК «Джокер» для работы на крыше над 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС
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 ЦНИИИ имени Д.М. Карбышева и ВНИИ «Трансмаш».
РТК СТР-1 на зачистке крыши машинного зала 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС
Дистанционно управляемая машина, созданная на базе ИМР-2 из состава комплекса «Клин-1»
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 8 500 раз.
Авария на Чернобыльской АЭС дала толчок развитию отечественной робототехники, 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 вымиранию всей некогда процветавшей научной отрасли. 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.
Доклад о текущей обстановке министру МЧС России С.К. Шойгу (ВНИИЭФ г. Арзамас-16)
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 стал Сергей Шойгу, известный своими высокими организаторскими способностями и нестандартным подходом к решению важных государственных задач. Им 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 г. 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 Сергея Шойгу была срочно 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. Далее 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.
Подготовка комплекса МРК-25 к работе
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.
В этой сложной экстремальной ситуации применение роботов позволило сохранить жизнь и здоровье ликвидаторов аварии. Кроме того, 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 Сергея 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.
Применение БпЛА в Сирии для корректировки огня высокоточными артиллерийскими снарядами «Краснополь» при уничтожении техники и укрепленных объектов боевиков
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).
Комплекс для глубоководных подводных исследований «Витязь-Д»
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 «Клавесин-1Р»
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.
Многофункциональный робототехнический комплекс пожаротушения «Уран-14» при тушении очага возгорания
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.
Многофункциональный робототехнический комплекс разминирования «Уран-6» при выполнении задач в Чеченской Республике
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.
Сплошное разминирование местности комплексом «Уран-6» в Сирийской Арабской Республике
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 1600 метров над уровнем моря. При этом к месту выполнения задач комплекс доставлялся транспортным вертолетом Ми-26.
Выгрузка комплекса «Уран-6» для разминирования дороги в Нагорном Карабахе
На территории Сирийской Арабской Республики «Уран-6» применялся для сплошного разминирования местности и объектов исторической части Пальмиры, городов Алеппо и Дейр-эз-Зор, где им 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 информации 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.
12 Марта 2021 12:00
Адрес страницы: http://army.ric.mil.ru/Stati/item/303062/