Телеуправляемые подводные аппараты на страже гидротехнических сооружений

ПОДВОДНЫЕ АППАРАТЫ ЗАО «ОКЕАНОС» НА СТРАЖЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ. 

История эксплуатации плотин и дамб ГЭС насчитывает немало аварий и катастроф: авария на Саяно-Шушенской ГЭС, катастрофа на плотине Вайонт (1965 г.), унесшая жизни нескольких тысяч человек, обрушение плотин (дамбы Баньцяо и др.) в Китае (1975 г.), повлекшее за собой гибель не менее 100 000 человек (из которых около 26 000 погибли сразу при наводнении).

Автор:  
Б.А. Гайкович,
к.т.н., заместитель генерального директора ЗАО «НПП ПТ «ОКЕАНОС». 

Введение

Гидротехнические сооружения – «лакомый кусочек» для террористов. Так, относительно небольшое их разрушение причиняет громадный ущерб: от лишения региона электроэнергии до гибели сотен тысяч человек и уничтожения целых районов. В новейшей истории уже отмечены попытки террористических воздействий на ГЭС и плотины. Июнь 2010 г. – нападение на Баксанскую ГЭС: заминировав машинный зал и разрушив генераторы ГЭС, преступники скрылись. В 2014 г. силы безопасности Турции отбили нападение на Кагызманскую ГЭС, уничтожив бойцов из курдской террористической группы. Курьезный в описании, но совершенно серьезный случай захвата ГЭС произошел в Бразилии, где представители шести индейских племен захватили ГЭС и около 100 сотрудников, требуя вернуть им земли, отведенные под затопление, а заодно выплатить 6 млн долларов.

До сих пор безопасности ГЭС угрожали в основном природные катаклизмы и преступные группы, действующие «по старинке», нападая со стрелковым оружием на верхние помещения гидротехнических сооружений. Однако это лишь вопрос времени, когда экстремисты начнут угрожать плотинам и дамбам из-под воды, где практически полностью отсутствуют какие-либо меры безопасности. Совсем недавно группа террористов предприняла попытку нападения на египетскую сеть отелей с подходом со стороны моря на быстроходных катерах. Нападение было успешно отбито, но само по себе оно является крайне тревожным знаком. В ноябре 2015 г. около подводного участка трубопровода Nord Stream вблизи о. Гогланд (Швеция) был обнаружен автономный необитаемый подводный аппарат (аппарат разминирования SeaFox), снаряженный мощной взрывчатой боевой частью, по заявлениям ВМС Швеции, якобы утерянный в 2014 г.

Новые угрозы и вызовы

В качестве новых наиболее вероятных опасностей следует рассматривать проникновение подводных диверсантов и малогабаритных автономных телеуправляемых аппаратов.

Подводные диверсанты могут использовать как обычное снаряжение для дайвинга, так и малозаметное снаряжение боевых пловцов (ребризеры). Ребризер позволяет долгое время находится под водой и «не оставлять пузырей» (радикально снизить объем выдыхаемого в воду дыхательного газа). Сегодня такое снаряжение можно приобрести «в сборе» (пусть это и обходится несколько дороже) или изготовить самостоятельно – благо, энтузиасты подводного плавания создали большое количество конструкций самодельных ребризеров.

Коренным образом изменилась ситуация и с робототехникой. Еще вчера задача создания автономных аппаратов, способных нести, скажем, боевой заряд ВВ, была прерогативой государств с мощной инженерной и технологической базой. Сегодня доступность технологий, возможность анонимного заказа сложных компонентов на глобальном коммерческом рынке позволяют изготавливать данную технику инженерам среднего уровня. Причем финансово такая работа вполне по силам даже относительно небольшой группе злоумышленников. Сами операторы находятся на удалении от объекта воздействия (в случае с программируемым аппаратом – могут вообще отсутствовать в районе), что резко снижает вероятность их обнаружения и нейтрализации.

Поскольку угрозы носят комплексный и многосредный характер, то и вопрос создания системы безопасности гидротехнических сооружений необходимо решать комплексно. О возможности применения более совершенных технических средств – подводных аппаратов и современного малозаметного водолазного оборудования – ЗАО «НПП ПТ «Океанос» сделало целый ряд упреждающих докладов, статей и презентаций, в том числе и в журнале «Новый оборонный заказ. Стратегии».

Подводные телеуправляемые аппараты (ТПА) в качестве средств мониторинга и противодействия. Практический опыт

Мониторинг акватории с целью обнаружения потенциально опасных воздействий, включая природные катаклизмы, делится на две задачи: 1) мониторинг водохранилища – раннее обнаружение опасной ситуации, экологический контроль и т.п.; 2) мониторинг области, непосредственно примыкающей к гидротехническому сооружению (зона отторжения), – осмотр и инспекция самого сооружения.

ЗАО «НПП ПТ «Океанос» имеет богатый опыт в поставке, эксплуатации и обслуживании телеуправляемых аппаратов осмотрового и легкого рабочего класса. ТПА собираются в России на основе ТУ, согласованных с государственным заказчиком, имеют высокий процент комплектующих отечественного производства и отлично показали себя в сложных условиях работы, в том числе в экстремальных условиях Баренцева моря. Базовые технические характеристики приведены в табл. 1.

Для мониторинга подводной обстановки ТПА использует двухчастотный гидролокатор секторного (кругового) обзора, мощные световые и видеоустройства, он превосходит в скорости любого подводного пловца и сам по себе, с учетом манипулятора, является отличным средством нелетального воздействия.

Практический опыт применения ТПА для задач мониторинга показывает, что оптимальные результаты при гидроакустическом наблюдении достигаются, когда аппарат находится в покое (с выключенными двигателями) в том же слое воды, что и предполагаемая цель (для наших условий это 2–30 м глубины). Перед началом работ на дно устанавливаются (с помощью того же ТПА) специальные несложные ложементы с регулируемой высотой или, в случае больших глубин, – заякоренные ложементы в толще воды. Оператор опускает ТПА на ложемент и переводит в «сторожевой режим», используя для большей дальности гидролокатор на низкой частоте. При обнаружении аномалии о ней и ее положении/поведении извещается руководитель; аппарат начинает сближение, переводя гидролокатор на высокочастотный режим для лучшей идентификации (с более высоким разрешением) и готовя световую и видеосистемы для визуальной идентификации.

На аппарат можно установить многолучевые гидролокаторы высокого разрешения («звуковизоры») для использования в мутной/турбулентной воде и многолучевые эхолоты – для получения трехмерной «картинки» обследуемой зоны. Возможно использование нескольких аппаратов.

Наличие оператора, который, находясь в комфортных условиях пункта централизованного наблюдения, следит за состоянием исследуемой акватории в режиме реального времени, существенно снижает вероятность ложных тревог, позволяет принять взвешенное аналитическое решение (принимая во внимание курсовые параметры, скорость и характер поведения потенциальной угрозы), классифицировать цель и инициировать необходимые мероприятия по нейтрализации опасной ситуации.

Данная концепция базируется более чем на 13-летнем опыте обеспечения персоналом ЗАО «НПП ПТ «Океанос» подобных задач для федеральных структур, включая и практические «перехваты» в реальных условиях.

Оптимальный сценарий развертывания защитного рубежа выглядит так:

  1. Прибытие и разворачивание.
  2. Картирование района, привязка и контроль координат узловых точек, проверка координат GPS.
  3. Принятие решения о месте (местах) базирования ТПА. Намечаются несколько точек, благоприятных с точки зрения гидрологии и ракурсов обзора.
  4. Установка ложементов для ТПА. С применением ТПА и/или водолазов.
  5. Тестирование системы. После установки ТПА проводится имитационное нарушение периметра подводным пловцом или аппаратом, чтобы оператор представлял, как отображается подводный объект в конкретных гидрологических условиях. Важно отметить, что успешность обнаружения на 80% зависит от опыта и квалификации оператора и лишь на 20% от технических различий в моделях гидролокаторов и аппаратов, что делает постоянные тренировки и собирание «библиотек» гидроакустических образов залогом успеха.

Кроме мониторинга акватории для целей безопасности, такой аппарат способен решать повседневные задачи. К сожалению, в июле 2015 г. водолазное сообщество России потеряло двух человек – два водолаза погибли в ходе текущих работ на плотине Иркутской ГЭС. Во время аварийной ситуации при проведении работ страхующий водолаз попытался оказать помощь коллеге, но погиб вместе с ним. Использование ТПА исключает риск для людей, упрощает организацию и увеличивает эффективность подводно-технических работ.

Заключение

Адекватным ответом на современные вызовы должно стать создание системы безопасности гидротехнических сооружений, включающей в себя робототехнические инженерно-технические средства. По-прежнему остаются эффективными традиционные средства защиты, например, боносетевые заграждения и гидроакустические системы охраны, но полагаться только на них невозможно – при изучении нарушителями их структуры возможны действия по их преодолению. Наилучшие результаты будет давать комплексирование средств защиты – это средства физической защиты (заграждения и сети), ТПА, АНПА, гидроакустические системы охраны водного района и, наконец, боевые пловцы. Такая система, работающая в едином информационном поле и с единым пунктом технического наблюдения, имеет потенциал к расширению (введению в ее состав нового оборудования, например, донных станций наблюдения), обладает свойством мультипликативности (эффективность использования технических средств нелинейно возрастает при их совместном использовании) и является экономически и функционально эффективной. А в условиях современного отсутствия средств защиты от незаконных вмешательств со стороны акватории – еще и критически важной для безопасности уязвимых мест гидротехнических сооружений.

ЗАО «НПП ПТ «Океанос» имеет базовые аппараты Н300 в оперативном распоряжении для выполнения работ, долговременной и кратковременной аренды, а также готово к производству и поставке новых аппаратов и комплектующих, сконфигурированных под задачи заказчика.

Табл. 1.
Базовые характеристики ТПА (на базе комплектующих аппарата типа H300)

Рабочая глубина

до 300 м

Длина кабеля

до 500 м (возможна установка кабеля из нескольких секций)

Вес в воздухе

от 70 кг

Скорость в воде

до 3,5 узла

Видеосистема

телекамера цветная, телекамера черно-белая высокочувствительная, регулируемая система освещения

Манипулятор

5-функциональный электрический

Гидролокатор

секторного обзора, 2-частотный (~300 и ~800 кГц), с технологией CHIRP

Навигация

система подводной ГА навигации с ультракороткой базой (USBL)

 

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры