О применении бронетехники в зоне чернобыльской аварии
В ходе ликвидации крупнейшей в мире радиационной катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции было задействовано большое количество образцов различной бронированной техники, в том числе и инженерной. Однако не все из них смогли пройти столь тяжёлое испытание из-за недостатков конструкции и откровенных ошибок в организации их эксплуатации в зоне аварии. Подробно об этом было написано в статье Ю. П. Костенко, вышедшей в 1989 году в журнале «Вестник бронетанковой техники» – её мы и публикуем здесь.
Анализ применения бронетанковой техники в условиях радиационного заражения
Опыт применения образцов бронетанковой техники в работах по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) позволил выявить недостатки в конструкции и в организации эксплуатации машин в условиях радиационного заражения.
При ликвидации последствий аварии на ЧАЭС применялись гусеничные инженерные машины разграждения ИМР-2, бронированные ремонтно-эвакуационные машины (БРЭМ) и плавающие транспортёры ПТС-2, а также колёсные боевые разведывательно-дозорные машины БРДМ-2РХ и бронетранспортёры БТР-70.
Рассмотрим вопросы, связанные с конструкцией этих машин.
Защита экипажа
Практически все указанные машины перед отправкой на ЧАЭС были оборудованы дополнительной противорадиационной защитой (ПРЗ) в виде свинцовых плит, устанавливаемых внутри и снаружи машины в зоне рабочих мест экипажа. Для БРЭМ, ПТС-2 и БТР-70 эта мера обосновывается тем, что данные машины не предназначены для работы в условиях, подобных возникшим на ЧАЭС.
Машины же ИМР-2 и БРДМ-2РХ предназначены именно для работы в зоне разрушений в районах, подвергшихся ядерным ударам. И то, что для работы в зоне реального радиационного заражения потребовалось срочно в полевых условиях оборудовать их дополнительной ПРЗ, говорит об очень упрощённом подходе (как на этапе выработки ТТТ, так и при создании этих машин) к оценке возможного действия на экипаж γ-излучения.
Принципиальное различие в характере воздействия (на личный состав и технику) обычного оружия в зоне боевых действий и радиации в зоне радиационного заражения состоит в том, что в первом случае действуют вероятностные законы поражения, а во втором — тотальный закон (вся техника и весь личный состав, находящиеся в зоне заражения, подвергаются воздействию радиации).
В связи с этим возникает необходимость существенного уточнения требований по защите экипажа и по сохранению работоспособности машин в зоне радиационного заражения. Если при проектировании машин защита экипажа рассчитывалась с учётом того, что источником радиации является заражённый грунт и γ-излучение действует со стороны нижней полусферы, то опыт работ в районе ЧАЭС показал, что источники излучения в районе разрушений находятся на грунте, на развалинах сооружений, включая уцелевшие части крыш, а в лесу такими источниками являются и кроны деревьев. Следовательно, экипаж должен быть защищён со стороны как нижней, так и верхней полусферы.
Приспособленность машин к дезактивации
Опыт показал, что из-за особенностей конструкции машин затруднена их дезактивация. Наиболее неудачна в этом отношении машина ИМР-2. Обилие открытых полостей и труднодоступных мест в инженерном оборудовании и снаружи машины, куда легко попадает радиоактивная пыль и грязь, которую потом невозможно полностью удалить, приводит к тому, что при дезактивации эту машину невозможно отмыть до уровня, позволяющего вывести её из заражённой зоны.
Требует совершенствования для всех (колёсных и гусеничных) машин, которые должны работать в зоне радиоактивного заражения, конструкция и установка воздухоочистителя (ВО) двигателя. При работе в заражённой зоне ВО превращается в концентратор радиоактивной пыли, и потому его конструкция должна быть такой, чтобы время, затрачиваемое на его замену, было минимальным. Желательно иметь фильтрующий элемент одноразового применения. Если же это невозможно, то должна обеспечиваться его эффективная промывка.
Вопросы эксплуатации и обслуживания машин ИМР-2, работавших в зоне ЧАЭС, рассмотрим на примере двух отрядов (каждый из шести этих машин), прибывших из Прикарпатского военного округа. Первый отряд прибыл в зону ЧАЭС 29 апреля, второй – 6 мая 1986 г. Машины обоих отрядов принимали участие в работах по сбору и захоронению радиоактивных продуктов аварии, в валке деревьев и расчистке заражённого мёртвого леса, в установке опалубки защитной биологической стенки в районе четвёртого блока. При установке опалубки в отдельных случаях машины работали в зонах, в которых уровень радиации достигал 360 Р/ч. При этом уровень радиации внутри машин доходил до 15 Р/ч.
На 1 июня 1986 г. наработка машин в первом отряде составила в среднем 150, во втором— 100 ч. После попытки проведения дезактивации отдельные элементы конструкции машин имели следующий уровень радиации: воздухоочиститель 5, двигатель 3, надгусеничные полки 3,5, гусеница 2, днище в районе моторно-трансмиссионного отделения 1, выхлопной патрубок 1 Р/ч. При этом отметим следующее: за указанное время воздухоочистители с машин снимались дважды и подвергались мойке в специальных ваннах увеличенного объёма, однако и после промывки их уровень радиации не опускался ниже 3,5 Р/ч; за это время масло в двигателях не менялось; при мойке машины задержавшуюся радиоактивную «грязь» невозможно было смыть.
За время обслуживания указанных машин три офицера технической службы, не принимавшие непосредственного участия в работах по ликвидации последствий аварии, получили дозы облучения соответственно 5, 9 и 4 Р.
Кроме того, имели место несколько случаев, когда у машин, работающих в районе четвёртого блока, резко возрастал уровень радиации гусениц. При тщательном контроле оказалось, что между грунтозацепами траков впрессовывались куски грунта или графита, уровень излучения которых достигал 150 Р/ч. Для их извлечения был изготовлен специальный лом длиной 2 м, с помощь которого эти куски с трудом извлекались, а затем на носилках доставлялись к месту временного хранения.
Из приведённых данных следует, что при совершенствовании машин типа ИМР необходимо обеспечить возможность осуществления дезактивации таких машин с целью их последующей эксплуатации вне зоны радиационного заражения. При этом следует предусмотреть возможность проведения соответствующих изменений на парке машин ИМР и ИМР-2, находящихся в войсках.
Специальные требования:
а) Эвакуация машины и экипажа. Во время работы машины в зоне с высоким уровнем радиации при потере ею подвижности или при других неисправностях выход экипажа из машины запрещается. В конструкции машины должна быть предусмотрена возможность её автоматической сцепки с исправной машиной для последующей буксировки в зону с пониженным уровнем радиации.
Учитывая, что при работе в экстремальных условиях возможны случаи нарушения нормальной жизнедеятельности экипажа, конструкция рабочих мест экипажа, расположение люков и различных рабочих органов в районе люков должны обеспечивать возможность доступа снаружи к находящемуся внутри машины неработоспособному экипажу и эвакуацию его из машины.
б) Сохранение радиационной чистоты рабочих мест экипажа. Исходные позиции и площадки технического обслуживания машин типа ИМР, работавших в зоне четвёртого блока ЧАЭС, находились в местах, уровень радиации которых составлял 0,5-1,5 Р/ч. В этих условиях экипаж и технический персонал на обуви и обмундировании заносил значительное количество радиоактивной «грязи» внутрь машины. Такая «грязь» с жидким раствором попадала туда и во время мойки машин. Причём из-за плохого уплотнения люков жидкость попадала внутрь в таких количествах, что это вызывало отказы электрооборудования системы пуска двигателя, гидравлических систем управления, телевизионных приборов. Учитывая, что конструкция оборудования рабочих мест экипажа практически исключает возможность их дезактивации, необходимо обеспечить максимальную герметизацию рабочих мест, предусмотреть укладку снаружи машины сменной обуви и, возможно, сменного комплекта комбинезонов.
Всё изложенное выше о машинах типа ИМР практически полностью можно отнести к колёсным и к гусеничным машинам химической и радиационной разведки, а в части дезактивации — к танкам, БМП и БТР, так как последние приспособлены для ведения боевых действий в зоне радиационного и химического заражения, а их конструкция не многим лучше (по сравнению с ИМР) приспособлена для проведения дезактивации.
Перейдём теперь к одному из важных вопросов эксплуатации машин – периодичности их обслуживания. Для боевых и инженерных машин, кроме ежедневного технического обслуживания, предусмотрено ещё два вида обслуживания – в зависимости от того, в каких единицах выражается наработка – в километрах пробега или в часах работы двигателя. Опыт показал, что для машин, работающих в зоне радиационного заражения или преодолевающих такую зону, в инструкции по эксплуатации должен быть введён раздел о порядке и периодичности проведения обслуживания машины также в зависимости от уровня радиационного загрязнения её устройств и агрегатов. При этом допустимые нормы загрязнения должны быть увязаны с трудоёмкостью их обслуживания и с допустимыми нормами безопасного облучения людей.
Пример. Предположим, что трудоёмкость снятия воздухоочистителя с машины составляет 2 чел.-ч, а допустимая безопасная доза облучения 5 Р за год. Тогда допустимая норма загрязнения ВО может быть установлена 4 Р/ч при условии, что работу будут выполнять не менее двух человек. В этом случае они затратят на снятие ВО по 1 ч. За этот час каждый из них получит дозу облучения от ВО по 4 Р. Если к тому же площадка техобслуживания расположена в зоне радиации с уровнем 0,5 Р/ч, к ним добавляется ещё по 0,5 Р. Всего по 4,5 Р. В результате после выполнения указанной работы оба получат практически годовую норму облучения и должны быть выведены из зоны заражения и заменены другими, не подвергавшимися облучению.
Пример приведён для машин, работающих в зоне заражения. Для боевых машин, задача которых только преодоление заражённой зоны, и для инженерных машин, выполнивших задачу в заражённой зоне, определяющим будет допустимый уровень радиации для эксплуатации техники вне зоны заражения.
Опыт показал, что машины, работающие в зоне повышенной радиации, должны подвергаться дезактивации ежедневно, и это должно быть отражено в соответствующей инструкции.
Далее рассмотрим организационные вопросы.
Состав рабочей группы машин
На территории ЧАЭС в мае-июне 1986 г. уровень радиации на всей промышленной площадке был 0,5 Р/ч. В зоне машинного зала и со стороны четвёртого блока имелись зоны с уровнем от 100 до 500 Р/ч. В непосредственной близости от завала уровень радиации превышал 1000 Р/ч.
Опыт показал, что для организации на территории ЧАЭС широкого фронта работ нужны машины с различными уровнями защиты экипажей и с различным инженерным оборудованием.
К моменту начала работ по дезактивации территории со стороны машинного зала уровень радиации от блока № 1 к блоку № 4 был следующим: в районе блоков № 1 и 2 — от 0,5 до 5 Р/ч, в районе блока № 3 — от 5 до 17 Р/ч, в районе блока № 4 (замеры проводились в 11 точках через каждые 20-25 м) в точке № 1 достигал 17 Р/ч, № 2 — 40, № 3 — 117, № 4 — 290, № 5 — 380, № 6 — 520, № 7 — 430, № 8 — 400, № 9 — 325, № 10 — 190 и № 11 — 230 Р/ч. В зоне с уровнем от 0,5 до 5 Р/ч работали радиоуправляемые бульдозеры, в зоне с уровнем от 5 до 117 Р/ч (точка № 3) работали машины ИМР-2, оборудованные дополнительной защитой, ослабляющей радиацию в 100-120 раз, в зоне от точки № 3 до точки № 11 работали машины типа ИМР с защитой, обеспечивающей 500-1000-кратное ослабление радиации. Машины типа ИМР находились в ведении инженерных войск, радиоуправляемые – в ведении Минэнерго СССР. При планировании и проведении работ это вызывало дополнительные сложности и крайне нежелательные в таких условиях сбои в работе.
События на ЧАЭС показали, что для слаженной совместной работы различных групп машин в зонах заражения с разным уровнем радиации необходимо разрабатывать и строго контролировать соблюдение ежедневных почасовых планов-графиков работ для каждой группы машин, определять зоны работ каждой группы, маршруты движения групп, порядок подвоза и эвакуации контейнеров с радиоактивными отходами, а также порядок технического обслуживания машин и места его проведения. Во избежание излишнего облучения людей после утверждения указанного плана-графика необходимо определить персональный состав участников работ с учётом уже полученных ими суммарных доз облучения и расчётных доз, которые они получат при выполнении работ, предусмотренных планом-графиком.
Таким образом, в рабочую группу должны входить все типы машин, необходимые для выполнения поставленной задачи, причём группа должна иметь единое командование. В этом случае возможно комплексное планирование работ в заражённой зоне и их обеспечение личным составом с учётом воздействия радиации на организм человека.
Недостаточная чёткость в организации работ в зоне ЧАЭС приводила к тому, что в ряде случаев личный состав получал в 1,5-2 раза большие установленных норм дозы облучения.
Организация технического обслуживания (ТО) машин
В сухопутных войсках ежедневное ТО машин, как правило, осуществляется силами экипажа.
Экипажи сложных машин состоят не менее чем из трёх человек. При трёх членах экипажа ТО машины в боевой обстановке реально могут осуществлять только двое из них, так как командир машины в силу дополнительной загрузки не располагает для этого временем. В связи с этим общее время на обслуживание машины возрастает.
Ещё больше сил и времени требуется на ТО машин ИМР-2, так как их экипаж состоит из двух человек.
В Чернобыле в инженерных войсках впервые появились машины типа ИМР с увеличенным в 1000 раз уровнем защиты, оборудованные телевизионными системами управления, манипулятором с электрогидравлическим приводом и специальными системами очистки воздуха. Экипаж машины состоял из командира-оператора и механика-водителя. Обязанности оператора в этих машинах выполнял офицер, обязанности водителя – сержант (классный специалист второго года службы). Экипажи проходили специальную подготовку на предприятиях промышленности. На подготовку оператора и водителя специально для работы в новой машине, включая «сколачивание» экипажа, уходило около 10 суток, а при работе в зоне ЧАЭС этот экипаж в ходе выполнения задачи за 12-15 рабочих дней в зоне повышенной радиации получал предельно допустимые дозы облучения и заменялся новым. Очевидно, что замена экипажа в ходе операции – явление нежелательное. Чтобы максимально эффективно использовать экипаж для работы в зоне повышенной радиации, его надо освободить от участия в работах по ТО машины. Этим должна заниматься группа специалистов, обладающая такими знаниями и навыками, которые экипаж не может приобрести за время срочной службы.
На ЧАЭС в ежедневном ТО машин и в устранении возникавших отказов постоянно участвовали представители промышленности.
В настоящее время проводятся ОКР по повышению уровня ПРЗ машины ИМР-2, по совершенствованию её инженерного оборудования (повышение его универсальности). В результате этих работ ИМР-2 будет применяться в зонах с более высоким уровнем радиации. Следовательно, возрастут физические и эмоциональные нагрузки на экипаж, возрастут объёмы и сложность ТО машины. Поэтому, чтобы с максимальной эффективностью использовать экипаж только для работ в зоне повышенной радиации, надо освободить его от работ по ежедневному ТО, введя для этого в штаты подразделений таких машин специальный технический персонал.
В заключение остановимся на вопросах дистанционного управления машинами.
События на ЧАЭС привели к активизации работ по введению дистанционного управления инженерными машинами и комплексами. Разработанных промышленностью при участии инженерных войск. Использовались отечественные разработки и образцы, закупленные за рубежом. Были испытаны системы управления от простейших (с наблюдением в пределах прямой видимости оператора) до самых сложных (с телевизионными системами наблюдения, дающими стереоскоп изображение). Но в условиях ЧАЭС существенных положительных результатов достичь не удалось.
Следует выделить один роботизированный комплекс на базе двух машин типа ИМР: одна – управляемая машина-робот (без экипажа), вторая – машина управления. Комплекс отвечает требованиям инженерных войск, и в настоящее начата его промышленная разработка. Стоит отметить, что все замечания по опыту работы на ЧАЭС, относящиеся к обычным инженерным машинам, можно отнести и к машинам, входящим в разрабатываемый комплекс. При этом отдельные вопросы приобретают ещё большее значение. Необходимо особенно надёжно защитить от влаги радиотелевизионную аппаратуру, устройства электроавтоматики, сократить до минимума затраты времени на контрольно-проверочные операции и ежедневное ТО. Конструкции устанавливаемого на них оборудования должны обеспечивать возможность их дезактивации до уровня остаточной радиации, позволяя выводить эти машины из зоны заражения и использовать их многократно.
Конструкция роботизированного комплекса, работавшего в зоне ЧАЭС, не отвечала этим требованиям, в результате чего в ходе работ происходили многочисленные отказы, а по окончании оказалось невозможным снизить радиацию до допустимого уровня.
Вывод
При разработке новых и совершенствовании серийных машин, предназначенных для ведения работ или боевых действий в зоне радиационного заражения, рекомендуется учесть результаты анализа применения бронетанковой техники в ликвидации последствий аварии Чернобыльской АЭС.
Источник:
Костенко, Ю. П. Анализ применения БТТ в условиях радиационного заражения / Ю. П. Костенко // Вестник бронетанковой техники. — 1989. — № 1.
Информация