Космос, глубина и радиация. Экстремальная робототехника
Пока вернувшаяся на землю спускаемая капсула космического корабля «Союз-ТМА» лежит на боку, со стороны днища к ней лучше не приближаться: слишком опасно для человека излучение ее высотомера. Интересно, что это устройство – близкий родственник и роботов, которые участвовали в ликвидации последствий аварии в Чернобыле, и современных роботизированных платформ, стоящих на вооружении МЧС и армии, готовых встретить вызовы и холодного космоса, и морских глубин, и радиации.
Космос. «Кактус» и потомки
За три года после полета Гагарина в космосе побывали еще пять человек, а 12 апреля 1964 года состоялся первый полет многоместного корабля «Восход-1», экипаж которого оставался без скафандров. Это произошло не ради рекорда: для размещения в капсуле сразу трех космонавтов конструкторам пришлось отказаться и от скафандров, и от катапульт, с помощью которых совершали мягкую посадку прежде. Вместо этого на «Восходе» установили выдвижной щуп примерно метровой длины, который упирался в поверхность и включал тормозящие двигатели, гасившие вертикальную скорость. Конструкторы понимали рискованность такого временного решения: при посадке на воду, снег или деревья да и просто при быстром горизонтальном движении щуп мог не сработать и не запустить двигатели в нужный момент. Поэтому уже с 1965 года инженеры из Ленинградского политехнического института (ЛПИ) работали над новой надежной системой определения высоты и управления мягкой посадкой, впоследствии получившей ироничное название «Кактус».
Для измерения высоты в таких инструментах используется небольшой источник гамма-излучения. Его фотоны свободно проходят сквозь воздух, частично отражаются от подстилающей поверхности и возвращаются на приемник, регистрирующий самые мизерные изменения сигнала и вовремя запускающий тормозную систему. После успешных испытаний «Кактус» начали устанавливать на пилотируемые «Союзы». С 1966 года и до сих пор система модернизируется и используется вместе с ними. Такому высотомеру не мешают ни обшивка ЛА, ни плазма раскаленного воздуха, он всепогоден и помехоустойчив. Его развитием стали система «Квант», обеспечившая мягкую посадку советским лунным зондам, и система «Арс» для стыковки на орбите.
Однако принцип действия фотонной техники оказался куда шире даже космоса. В 1968-м работавшая над ней команда Евгения Юревича образовала отдельное ОКБ Технической кибернетики (ТК), и в последующие годы здесь были созданы фотонные системы для ракетной техники и авиации и даже для наземных объектов. Сегодня анализ гамма-лучей позволяет установить состав жидкостей и газов, десантировать бронетехнику, вести мониторинг атмосферы и океанов, контролировать государственную границу и полет самолетов на сверхмалой высоте. Телекоммуникационные спутники «Ямал» используют фотонные системы для мониторинга условий работы бортовой аппаратуры.
Радиация. «Антошка» и другие
В это трудно поверить, но полвека назад СССР был пионером в освоении промышленной робототехники. Еще в 1972 году Государственный комитет по науке и технике принял постановление «О создании промышленных роботов в СССР». Главным конструктором программы был выбран Евгений Юревич, в ОКБ которого уже имели опыт создания и систем управления, и роботов разного назначения. Был подготовлен план действий, и вскоре ленинградские инженеры создали больше десятка роботизированных станков и манипуляторов. Самым массовым из них оказался МП-9С, предназначен ный для работы с прессами холодной штамповки: в 1982-м выпуск робота был налажен на Волжском автозаводе. В те же годы впервые в мире была реализована модульная схема устройства машин, столь популярная в наши дни. Предполагалось, что унификация модулей охватит всю промышленную робототехнику СССР и государств СЭВ.