среда, 24 июня 2020 г.

Загадочный «Импульс»


В 2020 году отечественному танкостроению исполняется 100 лет. За этот век было разработано множество самых различных конструкций. Конечно, особое внимание исследователи уделяют боевым машинам, а между тем, бронетехника – это куда более широкое понятие. Среди прочего можно выделить крайне интересное и, вместе с тем, такое же неизвестное направление как пожарные танки — машины, созданные не для разрушения, а для спасения. Их история в СССР началась вскоре после Великой Отечественной. Первые конструкции были откровенным экспромтом, однако спустя пару десятков лет за разработку пожарных танков взялись на государственном уровне. Причиной, побудившей руководство Минобороны озадачиться этой тематикой, стали пожары на складах-арсеналах, наносившие огромный ущерб и приводившие к гибели людей.

Горим!

По заданию Главного ракетно-артиллерийского управления (ГРАУ) Минобороны СССР в начале 1970-х годов 482-м конструкторско-технологическим центром бронетанковой техники (482-й КТЦ, г. Киев), совместно с Всесоюзным научно-исследовательским институтом противопожарной обороны МВД СССР (ВНИИПО, г. Балашиха) на базе устаревшего к тому моменту среднего танка Т-54 была разработана гусеничная пожарная машина ГПМ-54. Её серийное производство было налажено на 17-м бронетанковом ремонтном заводе (17-й БТРЗ, г. Львов). Однако эффективность ГМП-54 оставляла желать лучшего. Машина имела очень большой удельный расход воды, и для тушения ей зачастую приходилось въезжать с самый очаг пожара. Последнее обстоятельство в силу особенностей конструкции танковой базы неоднократно приводило к гибели как самой машины, так и экипажа. ГРАУ требовалась новая, более совершенная ГПМ, и таковой стал «Импульс».
Гусеничная пожарная машина ГПМ-54. Фото С. Попсуевича из архива автора

Забегая вперёд, отметим, что 50-ствольный «Импульс» своим внешним видом весьма впечатляет неискушённую публику, отчего в интернете накопилась масса публикаций по этой теме. Большинство из них представляют собой компиляцию непроверенных или просто недостоверных фактов. Пишут что «Импульс» — это собрат тяжёлой огнемётной системы «Буратино»» или даже «пожарная реактивная система залпового огня», о том, что он создавался как конверсионная техника для народного хозяйства, но в то же время применялся при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС, о том, что он лихо тушит нефтяные скважины, о том, что его разработчик переехал из Украины в Россию, где налажено производство «Импульсов» в больших количествах. Одновременно часто указывают на то, что выпущено таких машин было менее десятка. В общем, сплошные байки и легенды. А как было на самом деле? Давайте разбираться.

Метод Захматова

Гусеничная бронированная пожарная машина (ГБПМ) «Импульс» была создана в рамках ОКР «Торможение» по заданию ГРАУ МО СССР, выданному в 1988 году, для дистанционного тушения с относительно безопасных расстояний (до 100 метров) горящих штабелей боеприпасов.

Предпосылкой к её созданию послужила успешная отработка нового метода пожаротушения, предложенного Владимиром Дмитриевичем Захматовым. В 1977 году Захматов окончил Куйбышевский (ныне Самарский) политехнический институт по специальности «Химия и технология высокомолекулярных соединений» и специализации «Пороха и твёрдое ракетное топливо» и впоследствии почти четыре года работал инженером-руководителем баллистических испытаний артиллерийских систем и твёрдотопливных ракетных двигателей на Чапаевском опытном заводе измерительных приборов (ЧОЗИП). Так официально назывался один из советских артиллерийско-боеприпасных полигонов промышленности, ныне это ФКП «Приволжский государственный боеприпасный испытательный полигон».

Научная деятельность Захматова по изучению свойств взрывчатых веществ и материалов, начатая ещё в годы учёбы, на полигоне была дополнена большим практическим опытом. В 1980 году Владимира пригласили в Институт электросварки им Е.О. Патона, где в то время шли активные исследовательские работы над разработками методов сварки взрывом. Владимир Дмитриевич вспоминал:

«В период 1980–1982 гг. я до 250 дней ежегодно работал в составе команды Института электросварки им Е.О. Патона НАН Украины на газонефтепроводах от Уфы до Тюмени. Мы отрабатывали технологию взрывной вырезки повреждённых, аварийных участков газонефтепроводов, взрывной приварки отводов и вварки новых труб на место повреждённых. Мы принимали участие в ликвидации всех крупных аварий на газопроводах, нефтепроводах в указанные годы… Аварий было немало, но не больше, чем в аналогичных широтах Америки и Канады. Это были аварии в основном по причинам нарушения техники безопасности и технологии укладки трубопроводов в трудных геологических условиях болот. Я отвечал за пожаровзрывобезопасность взрывных технологий при ремонте трубопроводов и внедрил там компактное устройство, надёжно предотвращающее пожары и взрывы на газопроводах».

В 1981 году В.Д. Захматовым был создан, изготовлен и испытан на полигоне Газпрома под Москвой с помощью сотрудника кафедры профессора И.М. Абдурагимова первый распыляющий выстрелом или залпом огнегасящее вещество многоствольный пожарный модуль на полозьях. Испытания проходили совместно с одноствольным модулем пневмоимпульсного распыления ПП-200 — тяжёлым, маломаневренным, но до сих пор, за неимением лучшего, используемым устройством.

Суть метода пожаротушения, предложенного Захматовым, заключалось в комплексном воздействии на очаг пожара сразу нескольких факторов. Прежде всего, это огнегасящее действие собственно огнегасящего порошка, воды или природных материалов – пыли, песка, земли, грязи, снега. Вторичным воздействием становились сбивание пламени за счёт отрыва его фронта от горючей нагрузки, дробление фронта пламени на отдельные участки, не способные самостоятельно поддерживать горение, замещение атмосферного кислорода в зоне горения инертными газообразными продуктами взрыва. Под действием ударной волны при залповой стрельбе генерировались локальные газопылевые, газоводяные и газопесчаные вихри, кинетическая энергия которых была достаточна для преодоления мощного пламени сразу на большой площади. Гибкость регулирования параметров тушения обеспечивалась за счёт варьирования количества одновременно выстреливаемых зарядов.
Простейший многоствольный пожарный модуль на полозьях, распыляющий огнегасящие вещества выстрелом или залпом. Залп из восьми стволов выстреливает 160 кг порошка на дальность до 60 метров

Второй, уже 8-ствольный, модуль Захматова был изготовлен за два дня с помощью военнослужащих полка гражданской обороны в Киеве в рамках подготовки к Всесоюзным сборам руководства ГО СССР в сентябре 1982 года. На полигоне полка ГО в сосновом лесу Конча-Заспа под Киевом модуль прошёл многократные испытания и успешно показал себя как перспективная армейская установка для комплексной ликвидации последствий аварий и катастроф. Успешно демонстрировалось создание газопорошкового вихря, эффективно тушащего разливы нефтепродуктов, струй газа из разгерметизированных аварийных резервуаров, трубопроводов, осаждение взрывоопасных и токсичных облаков.

С этими идеями в 1983 году Захматов пришёл на должность младшего научного сотрудника в Отделение геодинамики взрыва Института геофизики Национальной академии наук Украины (НАНУ). Уже в следующем 1984 году он защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук на тему «Разработка способов взрывной подачи огнетушащих порошков в очаг пожара» по специальности «Противопожарная техника и техника безопасности» в Учёном совете Московского института пожарной безопасности (Высшая инженерно-техническая пожарная школа МВД СССР). С 1985 года Захматов стал заведующим сектором ОКТБ Института теплофизики НАНУ.

В ночь на 26 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС произошёл мощный взрыв, за которым последовал пожар. Всё это сопровождалось выбросом большого количества радиоактивных материалов. Чрезвычайная ситуация потребовала срочной мобилизации учёных самых разных специальностей. Захматов вспоминал:

«Я приехал в Чернобыль 1 мая днём, а вечером 2 мая была испытана первая подвесная огнетушащая бомба, состоящая из связки пяти мешков, заполненных мокрым грунтом (грязью), водой с пенообразователем или песком и распылительными зарядами из тротиловых шашек. В испытаниях бомба показала высокую огнетушащую эффективность — от 100 до 250 м²/с при высоте подрыва от 8 до 15 м. Высокая точность бомбы обеспечивалась малым временем распыления, поэтому легко создавался огнетушащий поток, накрывающий очаг из раскачивающейся бомбы, без зависания вертолёта над очагом. Бомба крепилась к вертолёту на тросе длиной 100–120 м. А чтобы при взрыве тросом не захлестнуло вертолётные винты, дополнительно подвешивался груз массой не менее 150 кг… После отработки и внедрения методики прицеливания и подрыва бомбы экипажи вертолётов получали при полете малые дозы радиации. В июне применение данной технологии была расширено до распыления вязких составов (“нефтяной бурды”), локализующих радиоактивную пыль на сложных поверхностях, в зонах, недоступных для других средств локализации. Всего за май-июнь 1986 г. я побывал в Чернобыльской зоне не менее 8 раз».
В.Д. Захматов с огнегасящими бомбами, испытанными в зоне Чернобыльской АЭС 2 мая 1986 года

За это время был так же разработан и успешно многоствольный модуль на салазках, использующий принцип импульсного пожаротушения. Он был предназначен для пожарной охраны в режиме длительного ожидания энергетического оборудования на участках с высокими уровнями радиации:

«В начале июля по решению правительственной комиссии я был командирован в Москву для доклада в ЦК КПСС о новых способах тушения пожаров и локализации активной пыли в труднодоступных зонах, а также о перспективах создания принципиально новой, универсальной техники многоплановой защиты. В результате было дано поручение Министерству оборонной промышленности и Министерству машиностроения выделить три завода: в Перми «Мотовилиха» – для производства опытной партии многоствольных установок; в г. Чапаевске — заводы «Полимер» и «ЧОЗИП» – для производства подвесных бомб. С многоствольными установками дело затянулось на 2 года, а опытная партия бомб (2000 шт.) была изготовлена до конца августа 1986 г. и отправлена в Чернобыльскую зону. Однако я уже туда не попал по состоянию здоровья. В этот же период я был одним из научных руководителей разработки огнетушащей бомбы в НПО «Базальт» (Москва), а руководителем темы был заместитель директора по научной работе НПО «Базальт» д. т. н. профессор В. Н. Минаев, оппонировавший в 1990 году на защите моей докторской диссертации в Казанском НИИХП. Эта диссертация до сих пор находится в спецбиблиотеке «Базальта»».

Вопрос с изготовлением партии из 7 штук 9-ствольных установок на базе двухосных лафетов 37-мм зенитных автоматов был решён в Киеве на опытном производстве Института технической теплофизики АН Украины. По информации Захматова, эти установки были отправлены в Чернобыльскую зону и были там использованы для пожарной защиты трансформаторных подстанций в районе аварийного 4-го энергоблока.
9-ствольная установка на двухосном лафете зенитной пушки

С 1987 года В.Д. Захматов занимает должности заведующего сектором, лабораторией, а затем и отделом оборонных технологий в Институте проблем материаловедения НАНУ. В 1990 году в Учёном совете Казанского НИИХП и Политехнического университета Владимир Дмитриевич защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора технических наук на тему «Разработка взрывных систем импульсной многоплановой защиты» по специальностям «Технология специальных продуктов» 05.17.10 и «Физика горения и взрыва» 01.04.17.

Первый «Импульс»

«В 1988–1989 гг. я работал периодически в Славутиче над совершенствованием многоствольных установок на лафетах и боеприпасов к ним. Эти установки планировалось использовать в качестве вспомогательных, буксируемых пожарными автомобилями или стационарных модулей для объектовых систем пожарной защиты, автоматизированных или с ручным управлением. Однако в дальнейшем эта тема не получила должного финансирования и не была доведена до опытно-промышленного производства» — такова предыстория начала работ непосредственно над пожарным танком или, как его называли официально, «Пожарной машиной импульсного воздействия».

В ходе ОКР «Торможение», научным руководителем которой являлся В.Д. Захматов, на Львовском танкоремонтном заводе (17-й БТРЗ) в 1989 году была разработана и собрана пожарная машина импульсного воздействия (ПМИВ) «Импульс», она же «Импульс-1», представлявшая собой 40-ствольный модуль на шасси танка Т-55.
40-ствольная экспериментальная установка «Импульс-1» на шасси танка Т-55

Выбор шасси определялся с одной стороны экономической целесообразностью (использовались снимаемые с вооружения танки), унификацией (распространённая, хорошо отработанная и известная база, отсутствие проблем с запчастями), а также необходимостью противостояния импульсу отдачи при залповой стрельбе. Шасси было подвергнуто минимальным изменениям.

Из боевого отделения были убраны ставшие ненужными боеукладки, за счёт чего увеличился его свободный объем, что в свою очередь способствовало бы ускоренной эвакуация экипажа в случае возгорания самой машины; сохранены фильтры очистки воздуха от токсичной и радиоактивной пыли, аэрозолей и броня, защищающая от снарядов, обрушений и крупных осколков. Замена башни с орудием на многоствольный модуль позволила облегчить машину примерно на 5 т, повысить её скорость и манёвренность. Многоствольный модуль представлял собой вращающееся основание, установленное на штатный танковый погон, на котором была смонтирована рама с блоком стволов и приводом вертикального наведения. Ствол установки «Импульс» являлся именно стволом, а не пусковой трубой, в отличие от РСЗО. Так что те, кто отождествляют «Импульс» с машинами типа БМ ТОС-1, сильно не правы.
«Импульс-1» на демонстрационном показе 04.06.2003

Калибр ствола 200 мм, или, если быть совсем точным, 201,2 мм. Такое значение определялся арифметическим путём – из внешнего диаметра трубы равного 219 мм вычитается удвоенная толщина стенки 8,9 мм по ГОСТ 949-71 на баллоны стальные малого и среднего объёма для газов на рабочее давление 19,6 МПа (200 кгс/см²). Да-да! По одной из версий, стволы для «Импульса» делались из обычных газовых баллонов путём отрезания их дна. Вместо вентиля на конической резьбе ввинчивался электрозапал, а заряжание происходило с дульной части. Так что если уж и сравнивать «Импульс» с чем-то, то правильнее будет сравнивать его с «Царь-пушкой». В стволы вначале вкладывался распылительный заряд метательного пороха с электровоспламенителем, а затем метаемое огнегасящее вещество. В качестве последнего можно было применять практически всё что угодно: различные жидкости, растворы, гели, порошки и сыпучие материалы, включая природные – песок, пыль, грязь, глину или даже снег. Масса распыляемого огнегасящего материала составляла от 20 до 30 кг на ствол. При этом в зависимости от их плотности и влажности эти вещества заряжались либо в специальных легкоразрушаемых контейнерах (жидкие, вязкие или порошковые); либо просто засыпались в канал ствола, фиксируемые с обеих сторон пыжами (как дробь или соль в патроне дробовика).
Конструкция блока многоствольного модуля

Такая машина обеспечивала беспрецедентные возможности для быстрого маневрирования вокруг очага пожара, кратковременного захода в опасные зоны, недоступные для обычной пожарной техники.

Установка успешно испытывалась при тушении сложных очагов горения. Например, овраг длиной 30 м, глубиной 2 м, заполненный резиновыми покрышками 300-500 шт., на которые разлито около 1 т дизельного горючего и 100-150 л бензина. Очаг был потушен после 8 залпов, по 10 стволов каждый, с дистанции от 10 до 35 м.

Экспериментальным путём было установлено, что для машины типа «Импульс», наиболее мощным и эффективным является залп из 10 стволов, позволяющий за 1-2 секунды сбить пламя на площади от 500 до 1100 м². Предельная дальность тушения таким способом: до 50 м — разливов нефтепродуктов, до 70 м — штабелей дерева, до 100 м — газовых фонтанов с дебитом до 1×106 м³ и давлением до 140 атм. Эксперименты с упомянутым газовым фонтаном позволили определить примерную вероятность тушения фонтана: с дистанции 25 м — 100%, 50 м — до 80%, 75 м — до 60%, 100 м — до 40%. При этом основную роль в определении вероятности тушения играла аэродинамическая обстановка на траектории движения потока и наличие отражающих конструкций вокруг скважины. Слитный залп из двух установок «Импульс», по 10 стволов из каждой, обеспечивает 100 % тушение газового фонтана с дебитом до 2,5×106 м³ и давлением до 200 атм с дистанции 50–75 м и 60% — с дистанции 100 м. Таким образом «Импульс» оказался весьма ценной машиной не только для военных, но и для обеспечения пожарной безопасности на объектах народного хозяйства.

Комментариев нет:

Отправка комментария

Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.