Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, получивший статус национального исследовательского университета, – один из ведущих технических вузов страны. Растут его роль и возможности как в области подготовки кадров, так и в мультидисциплинарных научных исследованиях и разработках. В ноябре 2013 г. СПбГПУ провел Международный научно-практический семинар «Системы комплексной безопасности и физической защиты», собравший более 120 представителей из 75 научно-исследовательских и учебных институтов, промышленных предприятий. Эта тема касается множества аспектов: от сугубо технических и технологических до информационных и юридических. Среди выступавших были академики и членкоры РАН и РАРАН – под эгидой последней и проходил семинар.
«Отчего же, – зададимся этим вопросом вслед за поднявшим его академиком РАН В.В. Адушкиным, – столько специалистов во всем мире занимаются защитой и безопасностью, а вокруг аварии и катастрофы?». Это – оборотная сторона прогресса, который предъявляет жесткие требования к использованию новейших разработок. Например, для добычи камня в карьерах стали вместо тротила использовать эмульсионные взрывчатые вещества, расход которых по стране в целом впечатляющ: 1 млн 400 тыс. тонн в год (в европейской части России – 500 тыс. тонн). Эти вещества безопасны при перевозке, так как только при смешивании, которое происходит непосредственно в карьерах, они становятся взрывчатыми. И поскольку этим смешиванием занимаются неспециалисты, увеличилось количество катастроф при проведении взрывных работ. Итак, причина первая – бесконтрольность, бессистемность, нехватка специалистов.
Другая угроза исходит от террористов. Особо тяжкие последствия имеет срабатывание взрывных устройств на транспорте: так, для проведения теракта в автобусе достаточно всего 50-100 г тротила, а в самолете при определенном местоположении заряда – и 30 г. После взрыва, учиненного ливийскими террористами над Шотландией, выяснилось, что заряд (эквивалентный 450 г тротила) был размещен в аккумуляторных батарейках, вставленных в радиоприемник, который лежал в чемодане, сданном в багаж.
Проблема, связанная с нейтрализацией взрывного устройства в летящем самолете, до некоторых пор казалась неразрешимой. Массо-габаритные и защитные характеристики всех предлагаемых металлических противовзрывных контейнеров не могли решить задачу. Наконец, академик РАН Г.В. Новожилов предложил приспособить для этих целей изделие «Фонтан».
М.В. Сильников, генеральный директор НПО Специальных материалов, предприятия– разработчика и изготовителя «Фонтана», в своем выступлении на семинаре описал те трудности, с которыми пришлось столкнуться. Даже в широкофюзеляжном самолете, таком как Ил-96, с трудом удалось найти место для установки контейнера – так, чтобы при срабатывании заряда минимизировать ущерб и сохранить летные характеристики воздушного судна. Натурные испытания и моделирование фронта ударной волны в салоне самолета показали, что поражающим фактором может стать даже мягкая обивка сидений, которая не погашает, а существенно усиливает давление фронта отраженной ударной волны. Наиболее оптимальным местом для установки контейнера оказалось багажное отделение. Модификация «Фонтана», теперь уже вошедшего в состав комплектации Ил-96, благодаря свойствам наполняющего его газа-диспергента способна погасить взрыв мощностью до 2 кг ТНТ. В узкофюзеляжных самолетах Ту, Ил-114 и др. используется мобильный облегченный вариант «Фонтана», рассчитанный на заряд до 500 г ТНТ.
Но разве всегда катастрофы в нашем государстве связаны со взрывами, терактами? Счет будничных потерь куда суровее. В своем выступлении на семинаре научный редактор журнала «Алгоритм безопасности» А.В. Зайцев обращается к статистике. Россия удерживает первое место в мире по количеству погибших на 100 зарегистрированных пожаров. Среднестатистически на сто пожаров в Америке, Англии, Германии приходится 0,1 погибших, в Прибалтике – 2 человека, а в России, Украине и Монголии – по 9 человек. А поскольку пожары у нас случаются с завидной регулярностью, счет идет на тысячи жизней. Но дело даже не в частоте возгораний, а в из рук вон плохо поставленной системе оповещения о пожарах. По действующим в западных странах нормам информация о возгорании должна поступить от извещателей, установленных на объекте, до центра мониторинга за 3–10 минут, еще за 10 минут туда добираются пожарные, и в итоге минут 20–25 проходит с момента возгорания до начала тушения. Известно, что потушить пожар возможно в первую фазу, которая занимает от 5 до 40 минут, дальше уже рушатся конструкции здания, и спасать бывает некого. У нас пожарные только едут минут 40, а информация о пожаре поступает с огромным опозданием, причем часто оказывается, что датчики были отключены.
Причина нерадивости – в частом ложном срабатывании (даже от звонка мобильного телефона) имеющихся на рынке систем, потому что приобретают их по принципу «как бы подешевле». После нескольких дней такой эксплуатации сигнализацию в сердцах отключают, а заодно и датчики автоматического спуска лифтов вместе с системами отключения вентиляции при пожаре.
Через эту фазу прошли все страны. Так, в Великобритании в 2002 г. на 650 тыс. вызовов пожарных 250 тыс. оказывались ложными. Но уже в 2004 г. после перехода на новые усовершенствованные системы мониторинга количество ложных срабатываний снизилось до 450. Кто же смог заставить частные компании приобрести и установить дорогостоящую аппаратуру? Это – страховые компании, которые имеют в штате специалистов для оценки качества систем предупреждения о пожаре.
Новый федеральный закон о требованиях к обеспечению пожарной безопасности предписывает дублировать сигнал с извещателей в пожарные части дежурных служб МЧС только с ряда социальных объектов: детских садов, школ, интернатов, хосписов, больниц. Отнесясь формально к воплощению этой программы, мы имеем шансы повторить малоутешительный опыт Украины, где систему пожарного мониторинга внедрили в 2009 г., а в 2011-м только 4% срабатываний оказалось истинными, а 96% – ложными. Чтобы этого избежать, надо, во-первых, дать здравую оценку имеющимся ныне системам пожарной сигнализации, большинство из которых годятся разве что для сельской избы-читальни. Во-вторых, быть готовыми к тому, что даже такие высокотехнологичные системы мониторинга, как «Стрелец», разработанная ЗАО «Аргус-Спектр», требуют доводки уже на месте. И никто не вправе урезать или комкать весь комплекс работ.
Эра нанотехнологий открывает невиданные возможности для создания новых материалов с заранее заданными свойствами – такими как прочность, огнестойкость, экранизация и т.д. Их научились делать на основе недорогих и доступных материалов. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМП), производимый немногими фирмами (в США, Западной Европе и Японии в общей сложности производится всего 130 тыс. тонн), превосходит по прочности стальные волокна и стекловолокна. Показательно, что в 80-х годах в Санкт-Петербурге выпускались опытные партии СВМП, но затем производство было развалено. Теперь его восстанавливают в Томске, Казани. Но, как доложил на семинаре чл.-корр. РАН, директор Санкт-Петербургского филиала Института катализа им. Г.К. Бореского Сибирского отделения РАН С.С. Иванчев, уже найдена прорывная технология переработки СВМП в сверхпрочное волокно прямо из твердой фазы. Основу этому направлению положила школа академика Н.Ф. Бакеева. Не уступая лучшим мировым образцам, полученные сухим способом волокна гораздо дешевле в производстве. В изготовлении бронежилетов, касок, а также пластин для летательных аппаратов и самолетов они незаменимы, так как сочетают прочность и легкость. Так, каска из сверхвысокомолекулярного полиэтилена при массе всего в 900 г не пробивается выстрелом из пистолета ТТ.
Новому проекту обеспечения безопасности объектов на основе использования роботизированных комплексов нейтрализации угроз, который завершило НПО Специальных материалов, был посвящен доклад В.И. Лазоркина. На практике обнаружение, предупреждение и нейтрализация нарушителя обеспечиваются отдельными комплексами, информация с которых поступает оператору системы. Камеры видеонаблюдения, как расположенные по возможным направлениям движения нарушителя, так и дублирующие их сверху, помогают установить его точные координаты. После этого определяется точка встречи с ним ближайшего средства поражения, и оно активируется: выходит из своего скрытого заземленного местоположения, разворачивается на нужный угол атаки и, когда нарушитель приблизится на расстояние не более 15 метров, производит выстрел. Эти плазмодинамические системы нелетального воздействия (стационарные или мобильные) состоят из накопителя энергии, зарядного устройства и собственно технологического блока, в который входит само метательное устройство, рассчитанное на три выстрела. Средства поражения могут быть ударно-шоковыми или электрошоковыми. Если на охраняемом объекте произошел прорыв наземного транспортного средства, его останавливают противотаранной преградой типа «Покат». При атаке с воздуха в действие вступает комплекс активной защиты, включающий в себя радиолокационную систему обнаружения и боевую часть, автоматически производящую метание снаряда под большим углом к атакующему боеприпасу.
К похожей проблеме – как защитить стратегически важные объекты с воздуха – посвоему подошли специалисты из научно-технического центра радиоэлектронной борьбы (ОАО «НТЦ РЭБ»); с сообщением об этом выступил А.Н. Белов. Разработанный метод основан на том, что любой автоматически управляемый летящий объект (ракета, снаряд, беспилотное летательное устройство и т.д.) после пятикратной ошибки определения своего местоположения по спутнику не может нанести удар по цели. Разработанные НТЦ РЭБ пространственно распределенные системы радиоэлектронного подавления образуют вокруг объекта сплошную зону помех дальностью 250 км. В этих условиях ошибка в попадании ракеты составляет до 900 метров. Такие системы, состоящие из трех комплексов, которыми управляют 9 человек, повышают эффективность защиты объектов на 60%, что уже доказано опытом их эксплуатации в Южной Осетии. Передатчики устанавливают на высотных зданиях, вышках сотовой связи. При этом не требуется даже отслеживать приближение атакующих или разведывательных устройств (особенно БПЛА, обнаружить которые на большой высоте почти невозможно) – они автоматически выходят из строя.
Вернемся к проблемам безопасности на транспорте. О многообразии тепловизионной, эндоскопической техники, используемой при досмотре багажа, рассказал на семинаре В.И. Матвеев, сотрудник ЗАО «НИИ интроскопии МНПО «Спектр». Преимущество тепловизоров в том, что они действуют дистанционно и всепогодно. Принцип их действия позволяет создавать приборы различной массы и охвата: от мелких, предназначенных для пограничников, массой всего в 200–250 г и дальностью до 500 м, до устанавливаемых стационарно или на транспорте и, соответственно, «видящих» гораздо дальше. Для нужд спецслужб тепловизионные устройства сейчас совмещают с оптическим каналом или лазерным дальномером. При процедуре досмотра в аэропортах тепловизоры используются для обнаружения предметов, скрытых под одеждой. Исследователи сейчас работают над их биоприменением: известно, что возбужденное эмоциональное состояние человека вызывает повышение температуры определенных точек на лице – у глаз и носа, засечь это изменение и может тепловизор. Определенный интерес к этой технике проявляют криминалисты, и вот почему. Предположим, человек приложил руку к стене, а затем отошел: след его руки сохраняется несколько минут, и его может выявить тепловизор.
Эндоскопическая техника позволяет провести досмотр в труднодоступных местах: например, в любых отсеках автомобиля, вплоть до бензобака. Эндоскопы бывают жесткие (короткие) и гибкие (длиной до 10–20 м). На конце этой «змеи» имеется камера или фотоаппарат, а также оптоволоконная подсветка; управляет ею оператор с помощью устройства, напоминающего джойстик.
Понятно, что процедура полного досмотра занимает много времени, а в аэропортах плотное расписание, и в случае образования затора у пропускника пассажиры могут просто не успеть на свой рейс. Чтобы избежать этого, специалисты Санкт-Петербургского научно-технического центра
«РАТЭК» провели имитационное моделирование пропускной способности аэровокзального комплекса. Ими получены оценки максимальной эффективности досмотровых комплексов, также разработанных в НТЦ «РАТЭК» и включающих в себя рентгенотелевизионные интроскопы, установки нейтронного радиационного анализа, устройства обнаружения взрывчатых веществ на основе принципа ядерного квадрупольного резонанса. В зависимости от расписания прибытия самолетов, их вместимости, загруженности пассажирами и багажом, благодаря созданному информационному продукту можно мгновенно рассчитать, какое количество досмотровых комплексов следует развернуть в конкретный момент.
Разнообразие непрестанно появляющихся новых технических средств требует выработки некой общей концепции безопасности, способной увязать между собой всю совокупность действий, необходимых для ее достижения. Эти аналитические наработки в Европе и США вылились в создание технических платформ индустриальной безопасности. 31 июля 2013 года Совет по модернизации экономики и инновационному развитию при Президенте РФ утвердил подобную российскую техническую платформу, которую подписали руководители 240 предприятий, 40 академических институтов и НИИ, 15 вузов, а также всех крупных компаний с государственным участием. Создание такой платформы инициировали и координировали НИЦ «Курчатовский институт» и Институт проблем безопасного развития атомной энергетики, созданный после чернобыльской аварии. Первый заместитель директора последнего В.Н. Пономарев в своем выступлении на семинаре подчеркнул, что у атомной отрасли уже имеется немалый опыт создания систем комплексной безопасности. Территориальные автоматические системы контроля атомного выброса установлены в 17 субъектах Федерации.
Элементами единой технической платформы стали технологические базы; технологии и системы управления комплексной безопасностью; единые нормативно-правовые акты, регламентирующие техническое регулирование; методики оценки состояния организации и рекомендации по ее совершенствованию. Пилотными в комплексной системе безопасности признаны проекты противопожарной безопасности, физической защиты периметров предприятий, мониторинга объектов ЖКХ. На эти цели к 2020 г. планируется выделить более 2 трлн рублей.
В рамках семинара прозвучало более 40 докладов, многие из которых вызвали живой интерес как министерств и ведомств, обеспечивающих охрану и безопасность государства и общества, так и крупных фирм, банков и предприятий. В частности, были представлены новые системы охраны периметра (И.П. Скирневский, ЗАО «НПП СКИЗЭЛ», г. Серпухов), беспилотные летательные аппараты для радиационного мониторинга и программное обеспечение для них (В.Б. Аркадьев и И.Э. Новиков, ЦНИИ робототехники и технической кибернетики, Санкт-Петербург), проектируемые привязные аэростаты с оперением и элементами управления для сохранения устойчивости при работе в городских условиях (Е.И. Соколов, БГТУ «Военмех», Санкт-Петербург), технические средства охраны периметра морских объектов (Ю.Г. Ксенофонтов, ГУ МРФ им. С.О. Макарова, Санкт-Петербург) и многие другие.
Для того чтобы программы по комплексной безопасности действительно регулировали ситуацию в стране, потребуется готовить для этой сферы специалистов. Их уже начали обучать в недавно созданном на базе Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Институте военно-технического образования и безопасности. Так что недалек тот час, когда вахтеров-пенсионеров на предприятиях сменят операторы систем безопасности, дистанционно управляющие сложнейшими техническими системами, способными нейтрализовать любую экстремальную ситуацию. И безопасностью можно будет управлять так же, как дорожным движением.
Наринэ Карапетян
Свернуть статью
Безопасность под контролем (стр. 32-34)
Аннотация:
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет провел Международный научно-практический семинар «Системы комплексной безопасности и физической защиты», собравший более 120 представителей из 75 научно-исследовательских и учебных институтов, промышленных предприятий. Эта тема касается множества аспектов: от сугубо технических и технологических до информационных и юридических. Среди выступавших были академики и члены-корреспонденты РАН и РАРАН – под эгидой последней и проходил семинар.Читать всю статью