«Чёрные ящики» и роботы-экстремалы

По мере развития прогресса, новых оборонных и мирных технологий, всё больше внимания уделяется чрезвычайным ситуациям техногенного и природного характера. Нередко оба эти фактора – техногенный и природный – оказываются взаимосвязаны: землетрясение может повлечь за собой аварию на атомной станции, а крушение самолёта или падение на землю обломков космического аппарата влияет на окружающую среду. Для предупреждения катастроф и устранения их последствий прогресс предлагает новые средства, внедрение которых в практику становится необходимостью.

Оранжевый шар

Современную авиацию невозможно представить без пресловутых «чёрных ящиков», которые, как известно, вовсе не чёрные и по форме не похожи на ящик, а в основном представляют собой шары или цилиндры ярко-оранжевого цвета. Бортовые устройства регистрации (БУР) появились больше полувека назад. Они позволяют выяснять причины серьёзных аварий, особенно когда их участники уже ничего не могут поведать, с тем чтобы в будущем учесть ошибки экипажа, усовершенствовать конструкцию самолёта и технику управления воздушным судном.

Создаются «чёрные ящики» нового поколения. Так, ещё в 2004 году об этом говорилось на научно-практической конференции «Проблемы создания накопителей полётных данных», которая проходила в Курске на базе ОКБ «Авиаавтоматика» курского ОАО «Прибор». Защищённые бортовые накопители полётной информации, основанные на компьютерных технологиях, пришли на смену ленточным «чёрным ящикам», констатировали докладчики.

Современные системы сбора и регистрации полётной информации могут хранить голосовую и электронную информацию, поступающую в течение всего полёта. Объём памяти новых приборов по сравнению с прежним оборудованием увеличен более чем в 50 раз. Они выдерживают 3400-кратную перегрузку и температуру, превышающую 1100 °C.

Прежние приборы предусматривали запись­ на ленту, которая при авиакатастрофах часто приходит в негодность. Расшифровка повреждённых лент до сих пор представляет собой проблему (вспомним недавнюю катастрофу вертолёта МИ-8, когда данные «чёрного ящика» оказались недоступны для расшифровки).

Твердотельные накопители с цифровой записью отличаются значительно более надёжным сохранением информации в случае аварии и практическим отсутствием эксплуатационных расходов. Такой накопитель представляет собой броневую защиту, в которую вставлена флеш-память – набор статических ячеек с последовательной записью/считыванием. Имеется также активная и пассивная тепловая защита.

Однако, жаловались участники, на тот момент в парке самолётов и вертолётов ВВС и армейской авиации даже не приступали к замене ленточных накопителей на твердотельные. В то же время Китай и Индия работу по замене ленточных накопителей на твердотельные начали с поставленных Россией самолётов. Иностранные заказы тогда и помогли выжить курскому предприятию.

Каждый седьмой

По статистике, за год в ВВС России происходит в среднем 38–40 серьёзных лётных инцидентов, из них около 10 инцидентов носят аварийный характер. Налёт на инцидент составляет 200–300 часов при годовом налёте лётчиков 15–20 часов. То есть каждый седьмой-десятый летчик попадает в аварийную ситуацию.

Курские конструкторы ввиду отсутствия гособоронзаказа сегодня даже передают бесплатно некоторые литерные образцы своих изделий отечественным ВВС – для того, чтобы доказать их эффективность военным чиновникам. Увы, по сей день в образцах новой техники доля элементов западного производства составляет 100%.

Разрабатываются и специальные радиостанции, которые в случае аварии могли бы вести поиск регистраторов на местности. Однако кроме разработки новых «чёрных ящиков» и средств их поиска для авиации важна задача получения полётной информации в реальном времени. Достоверно установлено, что ошибка лётчика на 35–45% превышает по степени опасности отказ авиационной техники. Человеческий фактор является причиной значительного числа аварий. Поэтому для самолётостроительных фирм и разработчиков наземных средств обработки информации очень важно решать задачи локализации аварийной обстановки ещё в воздухе.

Некоторые сдвиги всё же произошли. На профильной конференции 2008 года сообщалось: РСК «МиГ», ФГУП «ГосНИИАС» и фирмой Thales (Франция) совместно разработана и передана в серийное производство первая российская интегрированная аварийно-эксплуатационная система «КАРАТ», использующая твердотельную память. При этом образовалась устойчивая кооперация между государственными и отраслевыми НИИ, предприятиями НПИ «Технокомплекс», ЦНИИ МО РФ и рядом зарубежных фирм.

Эксперты также отмечают, что разрабатываемые системы регистрации полётной информации могут найти применение и в судостроении. Например, под требования ВМФ был сконструирован накопитель речевой информации 3БН-МП-К. Однако участники конференции прямо высказывались, что российские ведомства-за­каз­чики уделяют недостаточно внимания именно этому направлению и в результате в значительной степени подобные разработки финансируются за счёт иностранных заказчиков.

Измерить дистанционно

Для предупреждения и ликвидации разнообразных чрезвычайных ситуаций актуальна проблема координации и передачи информации в режиме реального времени. Это учитывается и в современной робототехнике. Роботы-манипуляторы, выполняющие сложнейшие задачи, с которыми не может без опасности для жизни справиться человек, оборудуются устройствами, позволяющими дистанционно считы­вать самые разные данные: от общих характеристик участка бедствия до биометрических показателей спасаемых из-под завалов людей.

Роботы-экстремалы активно разрабатываются за рубежом. Стимулом к их созданию, увы, нередко оказываются трагические события. Так, «благодаря» аварии японской «Фукушимы» появились соответствующие разработки фирмы Honda. Катастрофы на шахтах привели к созданию радиоуправляемого устройства Gemini-Scout Mine Rescue Robot – гусеничной машины длиной чуть больше 1 м и высотой всего 60 см, оборудованной датчиками ядовитых и взрывоопасных газов, поворотной камерой и тепловизором для обнаружения живых горняков. Систему управления этим роботом называют интуитивной, поскольку она использует игровой контроллер Xbox 360.

США, не жалеющие средств на создание самых современных образцов робототехники, постоянно демонстрируют новые направления и достижения. Так, в конце 2012 года ими был запущен проект Pet-Proto – робот с навыками скалолаза, способный передавать спасателям изображение окружающей обстановки в 3D-формате, с дистанционным управлением и возможностью при необходимости работать в полностью автоматическом режиме.

Роботы-ликвидаторы создаются и в России. Например их разработку в Миассе (Челябинская обл.) финансирует концерн «Росатом», планируя оснастить ими всё атомное хозяйство страны. Миасский робот управляется на расстоянии, способен захватывать и переносить источники мощного излучения. И, кстати, он дешевле зарубежных аналогов.

Владимир Смирнов

Партнеры