Авария на ЧАЭС: боевое крещение экстремальной робототехники

Чернобыльская катастрофа стала проверкой на прочность советской робототехники, на тот момент одной из ведущих в мире.

Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) как головную организацию в СССР по робототехнике привлекли к работе на ЧАЭС практически с первых дней аварии, рассказал ТАСС Евгений Юревич. 

На тот момент он был директором-главным конструктором института, который создал с нуля в Политехническом институте (сейчас Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого) вначале как ОКБ технической кибернетики (с 1968-1981гг), а затем как ЦНИИ РТК

- Всего нами для Чернобыля было создано около 15 специальных роботов. С их помощью с июня 1986 по апрель 1987 года было обследовано более 15000 кв метров помещений внутри станции (прежде всего там, где недопустимо было нахождение дозиметристов), кровли зданий и территории ЧАЭС, очистили 4000 кв метров кровли зданий станции со сбросом радиоактивного мусора с частей взорвавшегося энергоблока № 4 в провал, образовавшийся на его месте, очистили 600 кв метров особенно сильно загрязненной территории так называемых иловых полей.

Наиболее опасно было обследование одним из первых роботов-разведчиков бассейна-барботера (резервуар внутри защитной оболочки реактора, содержащий холодную воду или лед для конденсации пароводяной смеси, образующейся внутри защитной оболочки реактора при срабатывании системы аварийной защиты) непосредственно под взорвавшимся энергоблоком, где мощность излучения достигала 15000 рентген в час. Человек, заглянувший в этот ад, был обречен.

В конце большая часть роботов была передана по акту и использовалась вплоть до исчерпания ресурса. Некоторые наши сотрудники также остались на станции. Их пригласили на выгодных условиях для работы с оставленной техникой и организации новых разработок для АЭС страны.

Вторым направлением работы ЦНИИ РТК на ЧАЭС стало снятие дозиметрической картины заражения в 30-километровой зоне вокруг станции. Мы задействовали гамма-локатор, испытанный на Белоярской АЭС, созданную для химических войск систему "Зефир" для обнаружения источников ионизирующего излучения с воздуха, и систему "Изъятие" для решения той же задачи с помощью наземных средств. Одновременно по заданию химических войск ЦНИИ РТК срочно разработал и изготовил для ЧАЭС два комплекта новой аппаратуры "Зефир-М". С помощью этой аппаратуры в сентябре 1986 года было обследовано 250 квадратных километров территории, 93 населенные пункта, 63 из них в 30-километровой зоне вокруг станции и 6 дорог.

- Имевшиеся на тот момент отечественные и зарубежные роботы были неприменимы?

- Нет. К моменту аварии в нашем институте уже было создано два поколения универсальных роботов, но они категорически не годились в условиях мощного ионизирующего облучения. Нужны были предельно простые конструкции, нацеленные на определенные конкретные задачи.

На станцию были доставлены два закупленных в ФРГ тяжелых радиоуправляемых робота MF-2 и MF-3, роботы "Белоярец" ПО "Атомэнергоремонт", два робота СТР ВНИИтрансмаша и робот МВТУ-2. Все они, кроме роботов СТР, вышли из строя, не успев сделать что-либо существенное. У роботов из ФРГ под действием ионизирующих излучений отказала электроника. Один из них, например, был доставлен вертолетом на кровлю вблизи вентиляционной трубы для ее очистки совместно с роботами ЦНИИ РТК. Ночью он самопроизвольно включился, двинулся в сторону трубы и, уткнувшись в нее, буксовал, пока не сломалась трансмиссия. Снимать его пришлось солдатам при помощи лебедок. Один из роботов СТР смог добраться до самой верхней отметки на крыше у вытяжной трубы, но там у него отказали приводы. Он был также вытащен лебедкой, а затем снят с помощью установленного у третьего блока станции подъемного крана.

При создании роботов для работы на ЧАЭС выручил разработанный нами модульный принцип построения роботов. Именно он позволил в течение 2 месяцев разработать, изготовить и поставить на ЧАЭС более 15 различных роботов, собранных из ранее отработанных унифицированных модулей. В числе этих роботов были первые, по крайней мере в СССР, дистанционно управляемые роботы-разведчики (колесные РР-1, РР-2,РР-3 и гусеничные – РР-Г1, РР-Г2), снабженные подвижными телевизионными камерами, гамма-локаторами и дозиметрической аппаратурой. Роботы успешно работали в условиях самых интенсивных ионизирующих излучений с мощностью до 20000 рентген в час. На станцию также было поставлено несколько тяжелых роботов типа РП,ТР-А1 (с автономным питанием и радиоуправлением) и ТР. Они управлялись с унифицированного пульта.

- Работали в режиме военного времени?

- Да. В ЦНИИ РТК были созданы временные комплексные группы по отдельным техническим вопросам (к концу работы их было 15) и организована круглосуточная работа в 2 смены по 12 часов. Переписка и все совещания кроме ежедневных оперативок у главного конструктора были запрещены, все вопросы решались по телефону. Для работы на самой ЧАЭС было организовано несколько сменяющих друг друга экспедиций по 15-20 человек в каждой со своим автомобильным транспортом. В состав экспедиций включались только добровольцы. Всего было 10 экспедиций. Первая в июне 1986, последняя в марте 1987 года.

С помощью Ленинградского обкома КПСС была создана мощная кооперация из ленинградских предприятий для срочного производства по документации ЦНИИ РТК необходимых компонентов – модулей для комплектования роботов. В эту кооперацию вошло около 40 предприятий из 11 министерств, в том числе объединения "Электросила", "Авангард", "Арсенал", "Светлана", "Позитрон", "Источник", Объединение им. В.Я.Климова, ЛОМО, Пролетарский завод, Станкостроительное объединение им. Я.М.Свердлова, ВНИИ телевидения, завод "Севкабель".

Главный конструктор уточнял на станции особенности предстоящих работ и требования к роботам. По телефону эти данные передавались разработчикам в ЦНИИ РТК, принимались технические решения, согласовывались сроки поставки. Готовые роботы доставлялись спецрейсами в Киев. Там груз получал представитель экспедиции с транспортом и доставлял его в Чернобыль. Доставку роботов на кровлю зданий осуществляли с помощью вертолетов ВВС на подвеске. Эту систему транспортировки тоже разработали в ЦНИИ РТК и укомплектовали дозиметрической аппаратурой и телевизионной системой, которая позволяла пилоту обеспечить предельно мягкую посадку роботов. В первые дни эксплуатации очередного робота управлять им приходилось мне в присутствии будущих операторов. При этом активно продолжались доработки. При смене экспедиций операторы роботов один-два дня работали вместе с операторами из новой экспедиции, передавая свой опыт. Они давали роботам имена – "Антошка", "Федя", "Вовочка".

Сборка и вся работа роботов документировалась с помощью миниатюрных телекамер. Для этого были необходимы видеомагнитофоны. А в то время в СССР только появились первые японские образцы этой техники и одному из заводов в Пскове было дано задание срочно воспроизвести эти устройства. Я поехал на этот завод и договорился об изготовлении 10 опытных образцов. И нам сделали эти первые советские видеомагнитофоны. Они исправно отработали в Чернобыле и остались там вместе с роботами.

Члены экспедиций жили в помещении бывшего детского сада в Чернобыле в нескольких десятках километров от станции. Там же заседала Государственная комиссия, находился штаб и другие руководящие органы по работам на ЧАЭС. Роботы разместили в нескольких километрах в стороне, на острове реки Припять в цехе судоремонтной базы. На станцию члены экспедиции отправлялись бригадами на автобусе. В конце рабочего дня автобус забирал людей. По окончании рабочего дня душ и обязательная смена всей одежды, включая нижнее белье, обувь, перчатки, марлевые повязки на лицо. Затем проход через пост дозиметрического контроля, где записывались в журнал показания индивидуальных дозиметров. Когда накопленная доза достигала предельно допустимого значения, у сотрудника отбирали пропуск на станцию, и он отправлялся домой. Я вынужден был дважды подменять свой дозиметр у наших дозиметристов, чтобы продолжить руководство работами. На обратном пути при выезде с территории станции – дезактивация и дозиметрия автобуса. Перед въездом в Чернобыль опять дозиметрический контроль. В случае превышения допустимой нормы радиации машину с людьми отправляли на расположенную рядом площадку для повторной дезактивации. Аналогично контролировался весь транспорт и в сторону Киева.

Всего на ЧАЭС поработали 157 сотрудников института – конструкторы и инженеры, начальники лабораторий, токари, монтажники, дозиметристы, водители, автослесари. В общей сложности сотрудники института провели на станции 4179 дней, в среднем – по 26,5 дней на человека, а в реальности – от 2 до 91 дня. Много сотрудников ЦНИИ РТК было отмечено правительственными наградами, грамотами и благодарностями правительственной комиссии. 6 сотрудников награждены Орденом Мужества, 18 - медалью "За спасение погибавших".

Операция с водружением флага и конфликтные ситуации

- Для тяжелых роботов основной работой была очистка кровли на самой высокой отметке под вытяжной трубой станции, за которой находился провал в бывший четвертый блок. С этой работой очень спешили, так как руководством было дано обещание Михаилу Горбачеву к 1 сентября 1986 года водрузить на трубу государственный флаг как доказательство завершения очистных работ. Чтобы добраться под вытяжную трубу, роботов спускали вертолетом на кровлю, расположенную на несколько метров ниже, так как пространство у трубы было очень узким, и спуск туда робота представлял серьезную опасность для вертолета. Для того, чтобы робот смог подняться своим ходом к трубе, тоже вертолетом были спущены наклонные мостки.

Наступил сентябрь, а радиация в районе трубы, контролируемая роботами-разведчиками, держалась на уровне сотен рентген в час. На трубу послали солдат с лопатами, топорами и ломами. И они водрузили флаг на ее вершине, который потом многократно показывали по телевидению. Но после этого еще, по крайней мере, полгода продолжалась очистка кровли роботами ЦНИИ РТК. В частности, пришлось даже повторно заняться ранее очищенными кровлями, сдирая с них все рубероидное покрытие, так как со временем оно стало радиоактивным. Основной объем этой работы был выполнен с помощью "Антошки" и "Вовочки".

Операция с водружением флага на трубу, конечно, была преступной показухой. Ничто не препятствовало выполнению всей работы по очистке кровли с помощью роботов без гонки любой ценой.

Были случаи, когда роботы оказывались в конфликтных ситуациях с солдатами. Во время операции по очистке кровли в районе трубы солдаты были основной причиной отказов роботов: неоднократно они перерубали их кабели, чтобы "ослепить" роботы. Дело в том, что по телевизионному изображению, которое роботы передавали на пульт оператора, военные начальники могли контролировать действия солдат, так как некоторые из них, добежав до трубы, вместо работы прятались где-нибудь в защищенном месте. Просидев там рабочее время, они бежали обратно с докладом о выполненной работе.

Но в основном, конечно солдаты и роботы действовали согласованно. Солдаты, очищая кровлю, сбрасывали с нее радиоактивный мусор на нижерасположенную крышу, по которой имелся доступ к провалу четвертого блока, а роботы-бульдозеры ЦНИИ РТК сгребали этот мусор и сбрасывали в провал.

В целом, тяжелые роботы ЦНИИ РТК заменили несколько тысяч военнослужащих с ручным инструментом. Но это была малая доля от задействованных на станции срочно мобилизованных солдат.

Какие уроки Чернобыля удалось извлечь, а какие - нет

- Чернобыльская авария ведь не первая. До этого были события на комбинате "Маяк", на Белоярской АЭС. Были и другие опасные инциденты. Чернобыль – это первая катастрофа, которую не удалось скрыть, потому что радиоактивное облако накрыло не только часть территории Украины, России и Белоруссии, но и ряд европейских стран, вплоть до Италии.

Встал вопрос, что нужно сделать, чтобы подобное никогда больше не повторилось.

Некоторые страны, например, Германия, пошли по пути полного отказа от использования атомной энергии. Я это считаю даже не политикой, а политиканством. Атомная энергетика – это этап развития цивилизации. Впервые энергию атома в мирных целях предложил использовать отец советской атомной бомбы Игорь Васильевич Курчатов. Первая атомная станция появилась в СССР, в Дубне, она и сейчас работает. Вся история цивилизации делится на этапы по видам применяемой энергии. Вначале была физическая сила людей и животных, затем сила ветра, воды – парусные суда, затем появилась паровая машина, которая помогла Англии покорить полмира и сделали ее Великобританией. И, наконец, появилась атомная энергия. Сейчас ученые ищут новые пути овладения ею. Солнца. Советский Союз не отказался от атомной энергии из-за Чернобыля. Но надо было сделать мирный атом безопасным, а ликвидацию экстремальных событий возложить на роботов. Вот это уже наша задача.

К 1991 году стало ясно, что проблема создания робототехники для экстремальных условий не решена. Скажу больше, если бы, не дай Бог, что-то подобное снова случилось, страна оказалась бы в том же положении в части робототехники, что и в 1986 году. Не осталось роботов-разведчиков того типа, что применялся в Чернобыле, даже в самом ЦНИИ РТК. Техника, поставленная на ЧАЭС, отслужив свой срок, покоилась на кладбищах загрязненной радиоактивностью техники. Все, что привозилось на АЭС, не возвращалось из-за загрязненности – ни автомашины, ни роботы, ни видеомагнитофоны. И тогда Государственный комитет по науке и технике (ГКНТ) предложил мне сформировать группу из представителей заинтересованных министерств и ведомств, чтобы проанализировать причины сложившейся ситуации и сформулировать предложения по развитию экстремальной робототехники. Поручение ГКНТ оформили постановлением комитета от 24 апреля 1991 года. Результатом стала "Научно-техническая концепция развития унифицированных средств для экстремальных условий".

Мы установили, что проблема создания робототехники для экстремальных ситуаций не решена из-за отсутствия системного подхода к проблеме, единой технической политики, а не по причине недостатка финансирования или необходимых компонентов. И предложили межотраслевую унификацию компонентов робототехники и модульное построение роботов. ГКНТ разослал концепцию всем заинтересованным министерствам и ведомствам и успел получить на нее отзывы в конце 1991 года, перед самым окончанием своего существования в связи с распадом СССР. Все ведомства, включая атомную энергетику, химическую, нефтегазовую, оборонную и другие отрасли промышленности, где только возможны чрезвычайные ситуации, одобрили концепцию и выразили готовность участвовать в ее реализации. Но распад Союза отодвинул, будем надеяться только на время, решение этой задачи.

Но все-таки в ЦНИИ РТК работы по созданию средств робототехники для экстремальных условий продолжились. Созданы роботы нового поколения для разных целей – инспекции, охраны, борьбы с террористами, роботы-спасатели для МЧС России. Экстремальная робототехника, возникнув в трагической ситуации аварии на Чернобыльской АЭС, выросла в самостоятельный раздел робототехники и интенсивно развивается.

Беседовала Наталия Михальченко