Ученые из Тамбовского государственного технического университета завершают работу над второй версией тренажера для обучения шахтеров во время аварийных ситуаций.
Основной инструмент сохранения человеческой жизни в шахте при задымлении и пожаре – это специальный прибор самоспасатель. После запуска в нем начинается химическая реакция, при которой выделяется кислород.
Каждого шахтера обучают правилам обращения с самоспасателем. Тем не менее, анализ катастроф показал, что многие погибшие из-за стресса не смогли правильно воспользоваться средством индивидуальной защиты органов дыхания.
Ресурс этого прибора рассчитан на 60 минут, а в состоянии стресса человек начинает дышать учащенно и поверхностно. Тем самым он потребляет больше кислорода, ресурс прибора вырабатывается раньше срока, и человек не успевает выйти из задымленного пространства. Второй момент состоит в том, что химическая реакция по выделению кислорода сопровождается повышением его температуры до 60 градусов. Под влиянием стрессовой ситуации у человека может создаться впечатление, что самоспасатель испорчен и в него проникает горячий воздух извне. Поэтому он в панике срывает его и задыхается.
До недавнего времени обучение персонала работе в чрезвычайных ситуациях проходило на реальных образцах самоспасателей в реальных шахтах. Однако этот метод чрезвычайно затратен, к тому же он не позволяет контролировать физическое состояние обучаемого, из-за чего эффективность обучения резко снижается. Поэтому возникла необходимость создать тренажерный комплекс, который позволил бы не только оптимизировать расходы, но и повысить уровень обучения.
В работу над созданием комплекса включились тамбовская корпорация «Росхимзащита», один из основных производителей самоспасателей в России, и ТГТУ. Были привлечены средства из федерального бюджета в рамках государственного задания, а также грант РФФИ. Проект возглавил ректор ТГТУ Михаил Краснянский.
- Тренажер состоит их трех частей: беговой дорожки, шлема, подключенного к программе с виртуальной реальностью, и имитатора самоспасателя. Все компоненты, кроме шлема, включая программное и аппаратное обеспечение к тренажеру, - это разработки нашего научного коллектива. Для того чтобы создать виртуальную шахту, пришлось сделать сотни фотографий 840-метрового участка реальной шахты, а затем отрисовать ее в специальной программе, - пояснил Денис Дедов, директор Центра коллективного пользования «Цифровое машиностроение» ТГТУ, на базе которого выполняется проект.
Тамбовские ученые сконструировали и собрали беговую дорожку, которая имитирует поверхность шахты. Дорожка имеет изменяемый угол наклона до 30 градусов в любую сторону, а также отслеживает фактическую скорость человека и подстраивается под нее. В имитатор самоспасателя разработчики вместо реагентов поместили портативный аппарат, который нагревает вдыхаемый воздух, изменяет сопротивление дыханию и полностью контролирует физиологические показатели в процессе обучения. Этот прибор точно имитирует работу реального самоспасателя, а использовать его можно многократно.
Все три компонента совместили и синхронизировали так, что у оказавшегося в виртуальной шахте человека создается ощущение реальности происходящего. В такой ситуации отрабатываются до автоматизма навыки обращения с самоспасателем, что и является залогом спасения жизни шахтеров во время чрезвычайной ситуации.
В 2015 году ученые из ТГТУ создали первую версию тренажера. Этот аппарат уже успешно обучает шахтеров правилам обращения с самоспасателем. Сейчас научный коллектив завершает работу над второй версией. Разработчики учли недостатки первой версии, а также отзывы самих шахтеров и внесли необходимые корректировки.
Геннадий Минаев
Фото Алексей Бучнев