Уникальная петербургская разработка готова к испытаниям

Из Санкт-Петербурга к берегам Антарктики в минувшую среду отправилось научно-экспедиционное судно «Академик Федоров» Арктического и антарктического научно-исследовательского института Росгидромета. Помимо прочих грузов «Академик Федоров» увез в Антарктику уникальное транспортное средство с условным названием «сани», предназначенное для эксплуатации в полярных условиях при экстремально низких температурах.

Сани построены на заводе им. «Комсомольской правды» при участии Института полимеров. Представляют собой огромную волокушу габаритами 10 на 12 метров, способную «принять на борт» грузы весом до 60 тонн, и предназначены для походов в условиях Антарктиды на расстояния порядка 1,5 тысячи километров. Разработка уникальна – транспортных средств, способных перевозить столь крупные грузы в таких условиях, еще не строил никто в мире!

Для проектировки саней была создана большая инжиниринговая команда. Всего за три месяца были выполнены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по проектированию экспериментального образца.

С нуля была создана технология производства, о чем стоит рассказать отдельно. Компания «Политех-Инжиниринг» создала для завода специальную программу так называемого цифрового 3D-двойника будущих саней. В программу загрузили множество факторов, влияющих на поведение транспортного средства в реальных условиях Антарктиды, – это и транспортировка при температуре до минус 55 градусов, и условия эксплуатации, такие как сильно разреженный воздух, ледяные заструги и торосы, подъемы и спуски ледяной дороги. Также программой учитывались свойства полимерных композитных материалов, из которых изделие выполнено.

Конструкция саней, на первый взгляд, довольно проста: состоят они из трех частей. Основная – это скользящая поверхность, выполненная из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМП). Далее следует амортизирующая часть – 8 пневмобаллонов из термополиуретана, диаметр которых составляет 1,25 м, длина – 11 м. На баллоны опускается металлическая рама, в которой присутствуют композитные профили и настил. Баллоны позволяют грузу, расположенному на площадке, оставаться стабильным, таким образом, сани легко могут везти четыре сорокафутовых контейнера или целый дом. Также все пространство от настила до рамы герметизируется.

По словам авторов проекта, в конструкцию саней заложены гибкость и прочность: им не страшны ни продольные, ни поперечные изгибы, ни закручивание.

Для транспортировки саней будут использоваться ратраки – дизельные вездеходы с широкими гусеницами.

О материале, примененном в скользящей поверхности изделия, скажем отдельно, ведь СВМП, по мнению специалистов, для подобных целей идеален.

– Я могу просто согнуть кусок СВМП, и ему ничего не будет: потом он равномерно выпрямится. При положительной температуре и небольшом минусе он очень хорошо проходит все заструги, – рассказывает ведущий инженер Политеха Николай Харалдин. – Выбирая материал, мы учитывали, что будет очень холодно, его свойства будут де­градировать. По требованиям техзадания, хранение возможно при температурах до минус 60 градусов, эксплуатация – в пределах минус 40 градусов.

По словам специалиста, СВМП довольно часто используется в быту и весьма распространен: его можно встретить в торговых центрах, где есть роллердромы, или на сухих катках: он практически не царапается, идеально скользит.

В отличие от скользящей поверхности, рама сделана достаточно жесткой – это объясняется тем, что предстоит перевозить самые разные грузы.

– Сани пойдут по полному бездорожью, будут сильные перекосы. Соответственно, рама должна быть стабильной, чтобы размещенный на ней груз, допустим какое-то строение, не треснул, – поясняет ведущий инженер.

С помощью «цифрового двойника» были просчитаны практически все возможные внештатные ситуации. Например, эксплуатация саней возможна, даже если спустят два баллона. Если баллон по каким-то причинам сдулся, его можно заменить.

– В раме предусмотрены два технологических люка, один спереди, другой сзади. Мы можем прицепить трос к ратраку, выдернуть поврежденный баллон, предварительно соединив его с новым. Получается, один выдернули, другой втащили, – рассказывает Николай.

Есть ли подобные разработки у других стран?

– Сейчас в условиях Крайнего Севера распространены металлические сани. Но стоит одной лыже провалиться в снег и сломаться, как приходится снимать весь груз, проводить сварочные работы, – рассказывает генеральный директор НПО имени «Комсомольской правды» Сергей Цыбуков. – Немецкие компании тоже строят транспортные средства для полярных условий, но это металлические сани. Американцы пытались построить похожее транспортное средство, но в их случае лист СВМП просто развалился. Мы считаем, что проблема была не в материале, а именно в конструктивных недочетах: отсутствовало подробное компьютерное моделирование.

Последний вопрос, который возник при изучении уникальной конструкции: зачем нужен столь мощный проект «каких-то саней», в который вложено невероятное количество сил?

– Ландшафт в Антарктиде таков, что вглубь континента не проходит никакая техника, а сани, которые там на данный момент используются, способны доставить всего 16 – 20 тонн, – подчеркивает гендиректор НПО. – Между тем требуется транспортировка модулей, вес которых порой превышает и 60 тонн. Поэтому тот, кто первый в мире сможет перевозить большие грузы на дальние расстояния, тот и будет успешно осваивать и Антарктиду и Арктику.


Фото Сергея НИКОЛАЕВА

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Войти с помощью: 
Please enter your comment!
Please enter your name here