Краткое описание концептуального проекта РАСК

РОБОТИЗИРОВАННЫЙ АРКТИЧЕСКИЙ
СПАСАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС (РАСК)
концептуальный проект

Глобальная безопасность становится неотъемлемой частью деятельности человека во всех областях. Открывая новые горизонты познаний, важно правильно оценить возникающие угрозы и риски для жизни человека. Пренебрежение безопасностью может не только отодвигать эти горизонты, но и обесценить созидательные усилия многих поколений.
Первопроходцы Арктики утверждают, что эта территория не прощает человеку пренебрежения безопасностью. Арктическая зона несомненно является территорией постоянного доминирования экстремальных условий для деятельности человека. Сложные климатические условия предъявляют повышенные требования к системе поиска и спасения, а технические средства спасения должны разрабатываться с учётом вероятности возникновения аварийных (чрезвычайных) ситуаций с судами, перевозящими радиоактивные материалы и оборудованными ядерными установками. Размеры Арктической зоны и, прежде всего, Северного морского пути требуют значительного сокращения времени проведения поисково-спасательных операций.
Вашему внимаю представлено первое поколение арктических спасательных роботов в составе Роботизированного Арктического Спасательного Комплекса (далее РАСК), способных интегрироваться в действующие и разрабатываемые арктические спасательные системы как морского базирования (с размещением РАСК на спасательных судах), так и в материковые спасательные центры Арктической зоны России.

Роботизированный спасательный модуль «СМ-Арктика»

Спасательный модуль «СМ-Арктика» (далее СМ) является всепогодным коллективным средством спасения пострадавших на воде при авариях на судах, нефтегазодобывающих платформах, объектах береговой терминальной инфраструктуры в Арктической зоне. СМ позволяет создавать временное убежище на воде для пострадавших в месте аварии и эвакуировать людей внутри конструкции СМ по воздуху. Использование дополнительного опорного пневмоэлемента позволяет размещать СМ на твёрдых поверхностях, в том числе на льду и снеговом покрытии.
СМ рассчитан на размещение 12 человек с возможностью эвакуации по воздуху и дополнительно ещё 12-ти человек с размещением на внешних пневматических элементах (без возможности воздушной эвакуации). Проектируемая автономность конструкции, обеспечивающая защиту пострадавших от переохлаждения не менее 40 часов (при температуре воздуха до – 50 град. Цельсия). Проектируемый вес пневмоконструкции СМ с транспортировочной капсулой менее 200 кг. СМ оборудован плавучим якорем для устойчивого дрейфа при сильном ветре.

Спасательный модуль «СМ-АРКТИКА» оснащается:
o транспортировочной капсулой с блоком управления пневматической системой разворачивания СМ и блоком управления интеллектуальной системой жизнеобеспечения;

o источником автономного энергообеспечения длительного пользования (с удельной мощностью более 600 Вт•ч/кг);

o низкоэнергетическим инфракрасным излучателем (потребляемой мощностью до 40 Вт•ч) с блоком управления температурным режимом внутри СМ;

o пневматической системой наполнения от баллона с газовой смесью и блоком управления давлением в пневматических элементах конструкции СМ;

o дополнительным опорным пневмоэлементом для размещения, развёрнутого СМ на твёрдой поверхности;

o передающим блоком лазерного позиционирования для стыковки-расстыковки с БПЛА;

o интеллектуальной системой жизнеобеспечения с каналом спутниковой связи через БПЛА и радиомаяком;

o средствами спасения на воде, средствами защиты от переохлаждения, средствами для оказания первой медицинской помощи, в том числе при радиационном облучении.

Роботизированный арктический БПЛА

Транспортный БПЛА вертолётного типа в составе РАСК предназначен для перемещения СМ к месту аварии в капсулах и развёрнутом виде с последующей эвакуацией пострадавших внутри СМ. БПЛА позволяет перевозить одновременно до 6-ти спасательных капсул или 12 человек в одном развёрнутом СМ. По существующей градации его можно отнести к тяжёлому классу БПЛА.
БПЛА состоит из крылоподобного плоского корпуса правильной шестигранной формы с выходящими из углов конусами. Силовые установки располагаются на оконечностях конусных элементов, образуя конструкцию гексакоптера. Корпус БПЛА выполнен из углепластикового композитного материала. Каждая силовая установка состоит из двух авиационных электродвигателей с вращением винтов по соосной схеме. На двух противоположных конусах БПЛА силовые установки оборудованы поворотным механизмом с отклонением от вертикальной оси до 90 градусов. Поворот силовых установок позволяет изменять вектор тяги по аналогии с конвертопланами.

ПРОЕКТИРУЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БПЛА

Собственный вес БПЛА 2,3 тн;
Взлётная масса БПЛА в снаряжённом состоянии 4,5 тн;
Максимальная полезная нагрузка 1,8 тн;
Максимальная скорость без нагрузки 350 км/ч;
Максимальная скорость с капсулами (6 шт.) 270 км/ч;
Максимальная скорость с развёрнутым СМ 160 км/ч;
Максимальная скорость с развёрнутым СМ и 12 чел. 140 км/ч;
Радиус действия от места базирования 500-700 км;
Суммарная мощность силовых установок 3000 кВт.

Арктическая модификация БПЛА оснащается:

o стартово-посадочным столом с передающим блоком лазерного позиционирования БПЛА;

o приёмным блоком лазерного позиционирования для стыковки-расстыковки со стартово-посадочным столом, с СМ в развёрнутом состоянии;

o подъёмно-спусковой платформой с управляемыми захватами для крепления БПЛА к стартово-посадочному столу, крепления капсул и СМ в развёрнутом виде;

o системой визуализации объектов из четырёх видеокамер высокого разрешения и инфракрасной камеры с блоком интеллектуальной обработки изображений;

o приёмно-передающей системой спутникового канала связи и навигационной платформой;

o интеллектуальной системой управления РАСК с функциями автономной работы, дистанционного взаимодействия с оператором и другими РАСК в составе группы.

o источником автономного энергообеспечения с удельной мощностью более 2600 Вт•ч/кг;

Безопасность эксплуатации РАСК

В конструкции СМ применена каркасная, особо прочная оснастка корпуса, к которой крепятся балластные мешки (карманы) по периметру основания модуля. СМ оборудован буксировочными и подъёмными креплениями, интегрированными в основание и стеновые пневмоэлементы конструкции. Для транспортировки пострадавших по воздуху СМ оборудован ремнями безопасности. СМ комплектуется средствами спасения на воде, средствами защиты от переохлаждения, средствами для оказания первой медицинской помощи, в том числе при радиационном облучении. Для поиска и спасения СМ оборудован спутниковой связью (через БПЛА) и аварийным радиомаяком.
В конструкции БПЛА предлагается создать два дублирующих контура питания и управления силовыми установками. Рабочий контур использует все силовые установки. Аварийный контур интеллектуальная система РАСК выстраивает по результатам тестирования, в зависимости от наступившего аварийного события, исключая силовые установки с отрицательными результатами тестирования. Система меняет построение аварийного контура при наступлении нового события и тем самым борется за сохранение (выживание) БПЛА до получения тестовой информации, не позволяющей выстроить аварийный контур.
Решающим параметром для принятия решения о переходе БПЛА в режим аварийного управляемого спуска и расстыковке с СМ при обработке интеллектуальной системой РАСК тестовой информации является скорость изменения параметров позиционирования БПЛА (высота, скорость, активная мощность, энергообеспеченность, моделируемые параметры РАСК по маршруту, ветровая нагрузка). Скорость изменения этих параметров имеет допуски, при выходе за пределы которых система принимает решение.

Тепличный модуль

Новое технологическое решение для традиционного выращивания растительных культур. Решение, не требующее специальной подготовки, решение, экономически доступное жителю сельской местности России, Китая, Индии, Никарагуа, США и Европы, решение, полностью основанное на преобразовании естественной энергии солнца и воды. Той энергии, которую без ущерба для самой природы, есть возможность использовать у каждого из нас.

Итак, о самом продукте и его уникальных качествах. Это новая конструкция теплицы. Благодаря способности формировать «тепличные парки» она была названа ТЕПЛИЧНЫМ МОДУЛЕМ. В зависимости от природно-климатических условий и площади территории можно моделировать форму и размер такого парка, соединяя тепличные модули между собой.

Конструкция тепличного модуля, с одной стороны, проста в установке и легко разбирается, а с другой стороны, создаёт благоприятные условия для ускоренного роста растений и защищает от неблагоприятных проявлений погоды. Перед установкой под стены модуля рекомендуется насыпать небольшой слой древесных опилок или соломы, либо уложить любой другой растительный компост. Стены модуля наполняются сжатым воздухом и образуют шестигранник с двумя проходами, которые надёжно закрываются шторками. Нижний пояс стен модуля наполняется водой. Крыша модуля съемная. В углах крыши имеются кольца с отверстиями для соединения модулей и крепления верёвочных растяжек.

В центре тепличного модуля располагается накопитель дождевой воды, поступающей с крыши через трубу. В нижней части трубы имеется полый поршень, который как поплавок по мере наполнения накопителя поднимает центр крыши тепличного модуля и приостанавливает сбор воды. В процессе использования воды поршень опускается вместе с крышей, и тепличный модуль вновь начинает собирать дождевую воду. Водяной контур имеет выходы с кранами для соединения с накопителем и подключения капиллярного водопровода, подающего воду непосредственно в контейнеры с растениями.

Конструкция позволяет соединять водные системы тепличных модулей между собой, а также c любыми другими накопителями или источниками воды. Таким образом, и собираемая с крыши модуля дождевая вода и вода, поступающая из других источников, распределяется по накопителям, обеспечивая водный запас для растений. При этом не используется ни один дополнительный механизм, ни один электронасос. Система сама собирает, накапливает и распределяет воду, обеспечивает ее подачу и по мере расхода возобновляет сбор дождевой воды. Человек в этом процессе не участвует, оставляя за собой функцию контроля и управления распределением воды.

Важным качеством конструкции тепличного модуля является способность поддерживать внутри благоприятный для растений температурный баланс при значительных перепадах суточных температур, в дневные часы оберегая растения от перегрева, а ночью и утром защищая от холода и внезапных заморозков. Стены, заполненные воздухом, позволяют достаточно долго удерживать тепло внутри модуля, а водяной контур и накопитель с водой в ночные часы обеспечивают дополнительным теплом, аккумулированным днем.

Попытки снизить интенсивность солнечного излучения с помощью различных видов тонировки крыш теплиц приводят к замедлению фотосинтеза и как следствие роста растений. Возможно ли решить эту задачу, да ещё и ускорить рост растений? Кто-то однозначно скажет, что нет, но не стоит спешить. На поверхности крыши данного модуля нанесена сотовая перфорация. Значительная часть солнечных лучей пропускается внутрь модуля в виде волнового спектра, что стимулирует фотосинтез и рост растений. Если модуль находится в районе, где солнечная активность велика, можно установить крышу, пропускающую меньше солнечных лучей, а в районах, где солнечного света не хватает, крыша может иметь тончайшую перфорацию, практически не ослабляющую световой поток. Решение за человеком, и он может менять крыши сколько угодно раз, добиваясь максимального результата на всех этапах развития растений.

Конструкция тепличного модуля не имеет аналогов в мире и запатентована в России как изобретение.

Greenhouse Module

A new technological decision for growing of vegetable crops. This decision does not require any special preparations and is economically reasonable for peasants of Russia, China, Nicaragua, the USA and Europe. This decision is totally based on energy conversion, the conversion of energy of sun and water, which can be used by everyone without any damage to environment.

So let us proceed forward to the product itself and its unique qualities. It is a new greenhouse construction. Due to its ability to form greenhouse parks, it received a name of a GREENHOUSE MODULE. It is possible to design the shape and size of such parks connecting the greenhouse modules to each other, depending on the climate conditions and area.

On one hand the construction of the greenhouse module is rather simple in mounting and disassembling, and on the other it establishes auspicious conditions for hastened growth of plants and protects them from adverse weather conditions. It is recommended to strew some sawdust, straw or any other compost under the greenhouse module before mounting it. The walls of the module should be filled with compressed air to form a hexagon with two passages safely closed with the shutters. The lower belt of the module has to be filled with water. There are connection rings on the corners of the roof, which allow connecting modules to one another and putting some rope stretching on them.

The rainwater enters the module through the tube in the roof. There is a rainwater storage in the center of the greenhouse module. A hollow piston in the lower part of the tube acts as a float – as the rainwater storage gets full it raises the roof and stops the water collection. As the water runs out the piston goes down together with the roof and the greenhouse module starts to collect rainwater again. The water contour has some tap exits connected to the water storage; it also has capillary water pipes which can directly water the plant containers.

The construction of a greenhouse module allows connecting water systems of modules to one another and to any external water supply. Thus, both water collected from the module roof and taken from external water supply, can be distributed among storages, providing a long term water supply for plants. This does not require any extra mechanism, not even a pump. The system itself collects, storages and distributes water, provides its supply to plants and resumes the rainwater collection as the water supply runs out. This process does not require participation of a human, the only human’s duty is to control and manage the water supply.

Another important quality of the greenhouse module is its ability to maintain temperature balance propitious for plants. It protects plants from overheating during the daytime and from cold or even light frosts at night. The walls filled with air are able to retain heat inside the module for quite a long time and the water contour and water storage provide additional heat, accumulated at daytime, for the night.

All attempts to bring down the intensity of solar radiation with the help of roof toning of the greenhouses cause photosynthetic deceleration, the plants grow less intensively. Is it possible to find the solution to this, or, maybe, even to hasten the growth of plants? Some would definitely say no, but there is no need to hurry. There is cell perforation on the roof surface of the module. Most of the sunbeams are entering the greenhouse module through the rooftop as wave spectrum, stimulating photosynthesis and, therefore, plants growth. If the module is set in the district with high solar activity, a less transparent roof should be mounted. And on the contrary, the perforation can be extremely fine, almost invisible, in the areas where solar activity is low throughout the year. Anyway, the decision is up to a person, who can change roofs as many times as needed, to achieve the best result throughout the whole season.

The greenhouse module does not have any analogues in the world. It is unique and patented in the Russian Federation as an invention. It may safely be said that this pneumatic construction is a bright example of new opportunities of transforming and usage of natural resources of environment without any harm and damage. The author believes it is the only way to restore harmony between modern people and nature.

RESCUE POD

There are at least two reasons, why a person can not stay nearby his or her dwelling for a long time during the flood. First of all, it is the absence of secure shelter providing protection from the water; the second reason is that the existing shelters are not capable to keep the thermal balance suitable for the round the clock residence of people. Food and water are not so important, as the safe and warm shelter! The chances to stay alve alive rise dramatically if such shelter can be delivered urgently by air transport, boat, or put nearby the dwelling beforehand. Especially in those areas which are hard accessible for the rescue services. The offered construction of the rescue pod makes those problems solvable.

In the assembled (transportable) condition the rescue pod is capsuled, to transform it into working condition you need to open the valve of the container with compressed gas, located in the lower part of the pod. The capsule with the pod iside weighs not more than 50 kg and can be decreased considerably if the modern nano-materials are used. The spread out of the pod from assembled to working condition takes several minutes, right after it people can be accomodated inside the pod and on the outer perimeter of the extentional basis. The buoyancy of the rescue pod allows to arrange up to 18 people outside and 12 inside (the average weight taken — 80 kg).

The capsule has the solid body, which allows to drop it from up to 50 meters.

The rescue pod is pushed out of the capsule under pressure, filled with air and goes into its working codition. Outside the pod there are “ears”.

The construction of the rescue pod allows to gather and collect rain water. The dome of the pod, which provides water collecting, is a funnellike roof with the water collector in the center of the pod. The water comes into the capsule through the viahole in the telescopic bar and piston. The handles control the capsule filling: as soon as they touch upon the central floater, the piston under the head of water begins to raise the bar, transferring the funnel into a cone. The rain water collecting stops automatically. Thus, the pod can independently both collect rain water and stop this process. The volume of collected water is about 100 liters. Collected water can be used for household needs. There are also water filters which allow to use rain water for drinking. The access to collected water is accomplished via plug calottes in the piston.

The pod is ventilated through the passages supplied with waterresistant shutters. Every passage has two shutters which ensure thermoinsulation of the inside part of the rescue pod. The dome of the pod has transparent segments to allow the daylight in. In the corners of the inside walls there are water-resistant pockets with life-saving equipment, such as first aid kit, grocery set of prolonged storage, mobile phone with solar battery accumulator, flashlights, warm clothes, plaids.

During the freshats ans especially at the high rise of water the stream carries a lot of garbage, trees and various debris, which can cause damage to inflatable elements of the pod. To ptotect the construction from loss of pressure there are six indpendent contours. Every one provides the inflation of one part of the pod’s basis, one wall, one matress and ⅙ of the central floater. All the inflated parts of the pod have valves. This doublelevel protection from destruction allows to localize depressurization of inflatable elements of the rescue pod.

The disaster can be so sudden and destructive that the outer hull of the rescue pod may not resist. That is the reason why in addition to its ability to unfold rapidly and stay steadily on water surface to receive people in distress and to provide them long-term stay, the rescue pod has an emergency shuttle.

Technical facilities of rescue services can carry out the the refuelling of the gas bottle and pod maintenance. It means that the rescue pod is reusable and can be easiy delivered to disaster scenes once and again.

The range of daily temperature drop, which can endanger human lives in a disaster, depends mainly on climatic zone and the season. Design philosophy of the rescue pod can be shaped to characteristics of definite external environment on the stage of production or even usage.

The design of the rescue pod is unique and has no analogues all over the world, it is protected by the Copyright patent. Undoubtedly its use will allow to save lives and health of numerous people.

Спасательный модуль

Есть как минимум две причины, не позволяющие человеку долго находиться во время наводнения рядом со своим жилищем. Во-первых, отсутствие надёжного укрытия; во-вторых, неприспособленность мест спасения к поддержанию теплового баланса, достаточного для круглосуточного пребывания людей. Вода и еда на втором месте, первостепенно надёжное и тёплое укрытие! И если такое укрытие можно экстренно доставить воздушным транспортом, привезти на лодке, а лучше подготовить заранее и установить рядом с домом как временное укрытие и жилище, то шансы на выживание резко возрастают. Особенно в районах, куда спасатели не скоро доберутся. Предлагаемая конструкция спасательного модуля решает эти задачи.

В собранном («транспортировочном») состоянии спасательный модуль находится в капсуле, и для приведения в рабочее состояние требуется только открыть кран баллона со сжатой газовой смесью, расположенный в нижней части капсулы. Вес капсулы с модулем внутри составляет не более 50 кг и может быть значительно уменьшен применением современных нано-материалов. Время перехода модуля из «транспортировочного» состояния в рабочее занимает несколько минут, после чего у людей появляется возможность разместиться внутри модуля и по внешнему периметру на расширительных элементах основания. При этом плавучесть спасательного модуля позволяет разместить до 18 взрослых снаружи и до 12 человек внутри при среднем весе в 80 кг.

Капсула имеет жесткий корпус, позволяющий сбрасывать её на водную поверхность с высоты до 50 метров. Под воздействием давления спасательный модуль выталкивается поршнем из капсулы, наполняется воздухом и принимает «рабочую» форму. Снаружи модуля располагаются «уши» с отверстиями-кольцами для привязывания модуля к деревьям, домам, столбам и любым устойчивым во время наводнения конструкциям. К нижним кольцам можно привязывать верёвки с якорями, которые позволяют при сильном течении зафиксировать модуль. Особенно это актуально при внезапных наводнениях и резком подъёме воды. Через нижние кольца также пропущен верёвочный контур, за который можно держаться и который помогает забраться внутрь модуля.

Конструкция спасательного модуля позволяет собирать и накапливать дождевую воду. Сбор воды обеспечивает купол, который изначально представляет собой воронкообразную крышу с нижней точкой сбора воды в центре модуля. Вода поступает в капсулу через сквозное отверстие в телескопической штанге и поршне. Ограничительные ручки контролируют наполнение капсулы: как только капсула опирается ручками на центральный поплавок, поршень под воздействием поступающей в капсулу воды начинает поднимать с помощью штанги купол модуля, переводя крышу из воронкообразного положения в конусообразное. Сбор дождевой воды прекращается автоматически. Таким образом, модуль автономно как собирает дождевую воду, так и останавливает этот процесс. Объём собираемой воды составляет порядка 100 литров. Собранная вода может использоваться для бытовых нужд. Фильтры для очистки воды входят в комплектацию спасательного модуля, что позволяет использовать ее для питья. Доступ к собранной в капсуле воде обеспечивают пробочные сегменты, ввинченные в тело поршня.

Вентиляция осуществляется через проходы, которые оснащены герметично застёгивающимися шторками. На каждом входе предусмотрено по две шторки, обеспечивающих термоизоляцию внутренней части спасательного модуля. Купол модуля имеет прозрачные сегменты для пропускания дневного света. По углам внутренних стен в непромокаемых карманах расположены спасательные принадлежности: аптечка, продуктовые наборы длительного хранения, мобильный телефон с аккумуляторами на солнечных батареях, осветительные фонари, тёплая одежда, пледы.

Для защиты от потери давления конструкцией предусматривается разделение подачи газовой смеси на шесть независимых контуров. Каждый контур обеспечивает наполнение одного элемента основания модуля, одного стенового элемента, одного матраса и 1/6 части объёма центрального поплавка. Все элементы конструкции, наполняемые газовой смесью, снабжены клапанами. Такая система защиты от разрушения позволяет локализовать разгерметизацию надувных элементов спасательного модуля.

Стихия может быть настолько внезапна и сокрушительна в своём проявлении, что наружный корпус спасательного модуля может не выстоять. Поэтому модуль наряду с возможностью быстро развернуться и закрепиться на поверхности воды для приёма терпящих бедствие людей и обеспечения их длительного пребывания имеет аварийный «челнок».

Заправка газового баллона и техническое обслуживание модуля может производится на технических базах спасательных служб. Таким образом, спасательный модуль может многократно использоваться и оперативно доставляться в районы бедствий.

Диапазон перепада суточных температур, при котором возникает угроза жизни человека во время стихийных бедствий, зависит в значительной части от климатической зоны и времени года. Имея характеристики внешней среды и параметры физических нагрузок можно на стадии производства и даже в процессе эксплуатации моделировать конструктивные качества этого спасательного модуля.

Конструкция спасательного модуля не имеет аналогов в мире и защищена авторским патентом. Нет сомнений, что её использование позволит сохранить жизни и здоровье многих людей.