Пожарный робот

Пожарный робот — мобильный или стационарный робот, который предназначен для тушения пожара.^[1][2]

Пожарный робот Ель-4

Пожарный робот Пеликан

Экспериментальная модель робота-андроида

Дистанционно управляемый лафетный ствол на аэродромном пожарном автомобиле

Одной из важнейших специальных проблем робототехники является проведение работ в экстремальных условиях. При этом необходимо удаление человека на безопасное расстояние. Возможно применение различных типов устройств. Дистанционно управляемые манипуляторы не имеют автоматических режимов, полностью управляются человеком-оператором. Для дистанционно управляемых роботов человек-оператор задает программу или вмешивается в управление в критических случаях.^[3]:23 Возможно применение роботов, действующих автоматически по программе, однако не все операции для экстремальных условий поддаются роботизации.^[3]:130 Робот не может нести ответственности за принимаемые решения, одобрять или отвергать решения робота может только человек — юридически ответственное лицо, должностное лицо организации или специальной службы.^[4]

Для поиска, сбора, переработки и передачи информации^[5]:7 в условиях крупных пожаров могут использоваться информационные роботы.^[5]:38

Роботы для пожаротушения и спасательных операций должны выдерживать 30-минутное воздействие температуры 400°C и трехминутное 800°C. Для обеспечения работоспособности может использоваться охлаждение, прочные материалы и другие варианты.^[6]:22

Стационарные

Осциллирующие стволы

Лафетный пожарный ствол осциллирующий — лафетный ствол, монтируемый на опоре, способный осуществлять перемещения в плоскостях с заданным углом под воздействием гидравлической силы воды.^{[7]:п. 3.9}

Осциллированный пожарный ствол — колеблющийся в разных направлениях пожарный ствол, перемещающий струю воды по заданной траектории.^{[7]:п. 3.11}

Установки самонаведения

В 1970 году во ВНИИПО была создана и находилась на испытаниях автоматическая установка с самонаведением средств тушения на очаг пожара. Рабочий орган вращался в горизонтальной и вертикальной плоскости. Установка запускалась по сигналам установленной в помещении пожарной сигнализации. Для самонаведения использовалось инфракрасное излучение пожара, которое фокусировалось линзой и попадало на установленные в одной плоскости квадратом четыре фотоэлемента. Первоначально производилось сканирование в горизонтальной плоскости. После появления сигнала с фотоэлементов производится корректировка до такого положения, что напряжение на фотоэлементе становилось равно нулю — это соответствовало наведению оси оптической системы на очаг пожара. На экспериментальном образце были смонтированы генераторы высокократной пены.^[8]

Рассматривались варианты конструкций устройств:

• перемещающееся в любом направлении по полу;
• напольное или подвесное, перемещающееся по монорельсу;
• стационарное с перемещением лафетного ствола в горизонтальной и вертикальной плоскости.^[9]:199

Дистанционно управляемые лафетные стволы

Дистанционно управляемый лафетный ствол на манипуляторе аэродромного пожарного автомобиля

Демонстрация робота ЛУФ-60 на фестивале «Небо: теория и практика 2022»

ЛУФ-60

Дистанционно управляемый лафетный ствол на пожарном судне

Дистанционно управляемый лафетный ствол — пожарный лафетный ствол, оснащенный системой приводов, позволяющей осуществлять дистанционное управление стволом^[10].

На стартовом комплексе «Циклон» (Байконур) в начале 70-х годов появились стационарные лафетные стволы с электрогидравлическим управлением. В дальнейшем была создана система видеонаблюдения. Лафетные стволы были предназначены для смыва пролитого топлива водой и тушения пеной ракеты-носителя. Аналогичная система была установлена старте «Союз» в Плесецке.^[11]

Дистанционные лафетные стволы также применяются для автоматической мойки спецтехники и сельхозтехники, так как имеют хороший напор воды.^[12]

Роботизированные установки пожаротушения

Роботизированная установка пожаротушения — автоматическая установка пожаротушения, оснащенная техническими средствами обнаружения очага возгорания и управления выпуском огнетушащего вещества в зону пожара.^[13]:п.6

Созданная для Кижей роботизированная установка пожаротушения соответствовала промышленным роботам по ГОСТ 25686-85.^[14] Этот стандарт устанавливает требование перепрограммируемости — возможности заменять управляющую программу автоматически или при помощи человека-оператора.^[15]

В 2000-х годах стали использоваться роботизированные установки пожаротушения на российских космодромах.^[11]

Также роботизированные установки пожаротушения применяются на стадионах для обеспечения безопасности.

В России действует национальный стандарт ГОСТ Р 53326—2009 «Техника пожарная. Установки пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний».

Мобильные

Мобильный робототехнический комплекс — мобильный робот, система дистанционного управления и средства обеспечения эксплуатации робота. Мобильный робот дистанционно управляется оператором и выполняет тушение пожара без нахождения человека в опасной зоне.^[13]:п.6

При возникновении чрезвычайных ситуаций значительную часть аварийно-спасательных работ по их ликвидации приходится проводить в условиях загрязнения территорий и атмосферы радиоактивными, химическими и биологически-опасными веществами. Нахождение людей в аварийной зоне, которая характеризуется воздействием опасных факторов пожара, зачастую приводит к их гибели. Выполнение же операций пожаротушения с более безопасных для личного состава расстояний понижает эффективность работы.

В указанных условиях повышается актуальность задачи снижения риска для жизни спасателей и повышения эффективности аварийно-спасательных, противопожарных, неотложно-восстановительных и других специальных работ путём освоения и более широкого применения современных робототехнических средств.

Применение

Макет первого пожарного робота ЛС-СА6, Петрозаводск

Первый в СССР пожарный робот применялся при тушении пожара на ЧАЭС в 1986 году.^[16]

Пожарные роботы в сентябре 2019 года приняли участие в тушении пожара в Мумбаи (Индия). Участие пожарных роботов позволяет пожарным не рисковать жизнью и играет важную роль в реальных пожарных и спасательных операциях. Противопожарный робот, который участвовал в борьбе с огнем, был разработан CITIC Heavy Industry Kaicheng Intelligence и был заранее доставлен в пожарное управление Мумбаи в Индии для улучшения местных пожарно-спасательных сил.^[17]

Альтернативные применения

В России в рамках стандартизации устройство, предназначенное для подачи воды или водной смеси в опасную для человека зону заражения, в зону экологического инцидента, экологической опасности или угрозы, в случае возникновения чрезвычайной ситуации носит название гидравлический ствол.^[18]

Модифицированные пожарные роботы, устанавливаемые на судах, могут использоваться для отражения атак морских пиратов. Дистанционное управление роботами осуществляется с помощью телекамер. Кроме того, установка может работать в автоматическом режиме^[19].

Созданная для защиты памятника деревянного зодчества музея «Кижи» установка во время аварии в Чернобыле была переправлена в Москву, где были изготовлены по образцу ещё две аналогичных и все они были использованы при ликвидацию последствий аварии на ЧАЭС вместе с установками из ФРГ.

Гидромониторы использовались для смыва давлением струи воды до 12 атмосфер радиоактивных источников, находящихся на кровле 3-го блока Чернобыльской АЭС. Гидромониторы снабжены кабельной системой управления и телевизионного наблюдения. Монитор ПЛС С-20А был установлен на кровлю площадки "В" на отметке 70,8 м с помощью вертолета. При его использовании очищена значительная часть площадки. Разработанные гидромониторы позволили выполнить важный объем работ в условиях повышенной опасности. Считаем выбранные технические решения правильными и глубоко перспективными... Считаю, что для решения задач смыва радиоактивных отходов необходимо продолжить работу по доводке конструкций гидромониторов с целью создания установки, способной развить давление струи до 50 атм., снабженной системой автономного перемещения.^[20]

Встречаются утверждения о отсутствии результатов от применения роботов при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС — работоспособные механизмы были разработаны через два-три года после аварии.^[21]