Первые в мире: как роботы справились с радиацией

Hi-Tech Mail.Ru
Читать дальше
Первые в мире: как роботы справились с радиацией
ВКонтакте
Facebook
Одноклассники
Twitter
250 тысяч человек участвовали в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в первые два года. Людей возвращали из зоны при получении дозы в 25 рентген. Острая лучевая болезнь возникает при дозе больше в 4 раза. На крыше четвертого энергоблока такую можно было набрать за несколько минут. Поэтому при ликвидации, чтобы не подвергать человеческую жизнь опасности, где только это было возможно, использовали роботов.  

Робототехника в СССР была синонимом космических или военных технологий. Дистанционно управляемые машины, которые могли решать сложные технические и научные задачи, делали под нужды армии или для полетов на Луну. Специальных роботов для техногенных катастроф не было ни в СССР, ни в мире. 

Химические войска первыми привезли в зону своих роботов — огромные комплексы на базе танков. Они отлично справлялись с радиоразведкой и разбором завалов, но совершенно не подходили для выполнения мелких работ. А именно в этом была острая необходимость.

При взрыве на четвертом энергоблоке АЭС на крышу машинного зала выбросило урановые блоки и графитовые стержни. Каждый кусок излучал дозу, способную убить человека меньше чем за час.

При строительстве саркофага крышу хотели залить метровым слоем бетона, но поняли, что радиация все равно пробьется наружу. Крышу необходимо было очистить. Иностранные разработки — немецкие MF-2 и MF-3, японский робот-амфибия для работы на морском дне — в условиях повышенной радиации выполнять задачу не смогли. Робота решили создавать самостоятельно.

Космос как прототип

У научно-исследовательского института «ВНИИтрансмаш» за плечами был опыт двух успешно посаженных на Луну планетоходов. Шасси этих аппаратов взяли за основу для Специализированного транспортного робота — СТР-1. Работал он автономно, команды передавали по радиосигналу. Энергией СТР-1 питался от двух серебряно-цинковых батарей. Из оборудования — камера и большой бульдозерный отвал. Робот весил больше тонны.

MF-2. Фото © AP Photo/Udo Weitz

Уже в августе 1986 года машина попала в Чернобыль. Она передвигалась по крыше и сбрасывала радиоактивные обломки в образовавшийся от взрыва провал. Единственным, но существенным минусом СТР-1 оказалось то, что из-за радиации аккумуляторы очень быстро разряжались, а заряжались дольше, чем было прописано в технической документации. Также подвергался искажению радиосигнал, по которому передавались команды.

Поиск альтернативы

Параллельно с «ВНИИтрансмаш» над созданием робота трудились в МВТУ имени Н.Э. Баумана. «Начальник химвойск генерал-полковник Пикалов приехал к нам с заказом в мае. И уже 18 августа он принял Мобота ЧХ-В. Название — аббревиатура на основе слов "мобильный робот", "Чернобыль", "химические войска"», — рассказывает Александр Батанов, начальник и главный конструктор Специального конструкторско-технологического бюро прикладной робототехники. В 1986–1987 годах он руководил работами по созданию Мобота. 

Фото © СКТБ ПР

Мобот ЧХ-В весил всего 450 килограммов, а значит мог свободно передвигаться по крыше четвертого энергоблока ЧАЭС, не боясь обрушения. Высокий уровень излучения определил выбор материалов: нержавеющая сталь, алюминий и полиуретан, из которого была сделана гусеница. У Мобота был фронтальный погрузчик, который поднимался и опускался, манипулятор, работавший во всех плоскостях. Электричество в 380 вольт подавалось по кабелю. По нему же передавали команды. «Наш робот с кабелем мог работать сутками», — рассказывает Александр Батанов.

Мы привезли Мобота на ЧАЭС в начале сентября. Ликвидаторы встретили нас недружелюбно. Роботы себя очень плохо показали: немецкий MF-2 проработал меньше 10 часов, MF-3 помогал людям дольше, но его кабель был таким коротким, что операторы получали дозу. СТР-1 на базе лунохода был исключением, но его аккумуляторы быстро разряжались. Поэтому нам сказали, что если мы не сделаем работу в течение двух часов, то можем катиться в свою Москву вместе с роботом.
Александр Батановинженер, технический руководитель работ по созданию Мобота ЧХ-В

С заданием Мобот Ч-ХВ справился, и его отправили на крышу. Но машина не успела проработать и двух недель. При переносе с одного здания на другое робот сорвался и упал.

На изготовление и испытание двух усовершенствованных Моботов ЧХ-В-2 ушло еще два месяца. Пока машин не было, на крышу для уборки графита запустили «биороботов» — так впоследствии прозвали солдат 18–20 лет. С защитой от радиации, весившей почти 30 кг, люди могли работать не больше трех минут в день, а на некоторых участках и вовсе 45 секунд. За месяц на крыше четвертого энергоблока побывали около пяти тысяч солдат.

30 ноября 1986 года официально объявили, что строительство саркофага «Укрытие» завершено. В действительности на крыше оставался радиоактивный мусор, его надо было убрать.

Фото © Reuters

Робот или 20 тысяч человек

«К 5 декабря мы сделали новую конструкцию. Намного мощнее и весом уже в 500 кг, так как опытным путем выяснили, что крыша может выдержать такую массу. Установили отбойный молоток, чтобы разбивать впаявшиеся в крышу стержни. Придумали специальную платформу для безопасной транспортировки робота», — говорит Александр Батанов.

В январе Моботы — теперь их на всякий случай было два — отправились в зону завершать работы. «Мы провели радиационную разведку и выяснили, что на крыше под обвалившейся трубой остался мусор с излучением в 10 тысяч рентген. Вместе с патоновцами (Институт электросварки АН УССР, сейчас Институт электросварки им. Е.О. Патона — прим.ред.) мы сделали специальную „скрепку“ и с помощью шнуровых зарядов разрезали эту трубу. Убрали весь мусор».

Академик Патон рассказывал, что обалдел, когда увидел, как робот режет трубу. Тогда в мире этого не было. Вообще все, что мы тогда делали, было первым в мире.
Александр Батановинженер, технический руководитель работ по созданию Мобота ЧХ-В

К апрелю Моботы Ч-ХВ-2 расчистили крышу реактора, полностью подготовив 11 000 квадратных метров к заключению под бетонный саркофаг. Если бы вместо машин эту работу делали люди, через крышу пришлось бы пропустить 20 тысяч человек.

Александр Батанов продолжил совершенствовать робота. Его современные модификации находятся на вооружении российской армии и в арсенале атомных станций.

Текст подготовили Алиса Иваницкая и Алексей Ведерников.