3709

теплоносителя реактора, герметичное ограждение реакторной установки и биологическую защиту (рис. 2).

Рис. 2. Физические барьеры защиты

Физические барьеры защиты при нормальной эксплуатации и в аварийной обеспечивают выполнение критических функций безопасности:

1)безусловное непрерывное управлению реактивностью – управление степенью отклонения от 1 эффективного коэффициента размножения;

2)непрерывное охлаждение активной зоны: при нормальной эксплуатации реактора осуществляется теплоносителем первого контура, а при авариях с потерей теплоносителя – теплоносителем аварийного охлаждения активной зоны (система САОЗ);

3)во всех аварийных случаях удержание радиоактивных веществ в установленных проектом границы.

В проекте 3+ учтены уроки Фукусимской катастрофы – широко реализованы меры пассивной защиты: особенное устройство защитной оболочки, под корпусом реактора установлена так называемая ловушка расплава активной зоны, смонтирована пассивная система отвода остаточного тепла.

Интересны решения в проекте 3+ по физической защите самого реактора

ипредотвращению радиоактивных выбросов в окружающую среду.

Корпус реактора (рис. 2) является стальным с толщиной оболочки 20 см. Корпус рассчитан на удержание давления в 160 атмосфер и обеспечивает предотвращение выхода продуктов деления в результате процесса ядерной реакции под защитную оболочку. При ядерной реакции, происходящей в активной зоне

110

реактора, образуется большое количество радиоактивных продуктов деления, в том числе газообразных.

4-й барьер безопасности у реактора представляет собой так называемый контайнмент (англоязычный «атомный слэнг»). Это защитная двухслойна оболочка.

Внутренний слой оболочки изготавливается из высокопрочного бетона с толщиной 1,2 м, которую покрывают сплошным восьми миллиметровым стальным листом. Стяжка металлического покрытия обеспечивается специальной системой тросов, которые натягиваются внутри самой оболочки. В итоге получается некий кокон из стали, который усиливает прочность оболочки в три раза. Внутренняя защитная оболочка выдерживает давление до 7 атмосфер и температуру до 200 оС.

Внешняя оболочка контайнмента изготавливается также из высокопрочного бетона толщиной 80 см.

Вмежоболочном пространстве контайнмента смонтирована система фильтрации газов, которые попадают из реакторного отделения. Очевидно, это экологическая защита окружающей среды от возможных радиоактивных загрязнений.

Мощнейший контайнмент сохраняет свою герметичность при землетрясениях в 8 баллов, что с большим запасом превосходит возможную сейсмическую интенсивность землетрясений в Воронежской области; позволяет выдержать падение самолёта с весом до 200 тонн; позволяет противостоять смерчам и ураганам со скоростью ветра до 56 м/с, что для Воронежской области исключено; контайнмент без проблем выдерживает избыточное давление во фронте ударной волны до 30 кПа.

Вдобавление к сказанному упомянутая выше глубокоэшелонированная защита, которая выстраивается на всех атомных станциях в нашей стране, предусматривает дополнительные организационные и специальные меры защиты, которые в совокупности с перечисленными физическими мерами защиты обеспечивают требуемый приемлемый потенциальный уровень радиационного риска для населения Воронежской области.

Внастоящее время осуществляется физический запуск седьмого инновационного энергоблока ВВЭР-1200 на НВАЭС. По опубликованным сведениям в мае 2019 г. энергоблок подключат в энергосеть, что позволит увеличить генерируемую электрическую мощность на НВАЭС в полтора раза.

Литература

1.Асмолов В. Г. Основы обеспечения безопасности АЭС: учебное пособие для студентов вузов / В. Г. Асмолов, В. Н. Блинков, О. Г. Черников. – М.: Издательство МЭИ, 2014. – 152 с.

2.Постановление Правительства РФ от 14.07.1997 № 865 «Об утверждении Положения о лицензировании деятельности в области использования атомной энергии».

111

3. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Общие положения обеспечения безопасности атомных станций» (НП-001-15) (утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 17.12.2015 № 522).

"Воронежский государственный технический университет", Воронеж, Россия

N. D. Razinkov, T. V. Ovchinnikova, A. I. Perova

INNOVATIVE POWER UNITS OF NOVOVORONEZH NPP APPLICATION OF INNOVATIVE TECHNOLOGIES FOR RISK ASSESSMENT AND SAFETY OF NATURAL AND TECHNOSPHERE SYSTEMS

Radiation safety of nuclear power plants is ensured by high-quality design, construction, manufacture of equipment, high level of training of operating personnel, readiness of emergency services of nuclear power plants, taking into account the experience of operation and the current level of development of science, technology and production

"Voronezh State Technical University", Voronezh, Russia

112

3. МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

УДК 551.508.824

Э. А. Болелов

КОМПЛЕКСНАЯ АЭРОДРОМНАЯ МОБИЛЬНАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Аннотация. Развитие транспортной сети в отдаленных районах Сибири, Дальнего Востока, Крайнего Севера и Арктики, особенно воздушного транспорта, является необходимым условием экономического подъема и развития этих регионов. Вместе с тем, проблема обеспечения безопасности полетов в названных регионах стоит особенно остро. Причиной этого являются как отсутствие развитой аэродромной сети, так и недостаточная техническая оснащенность аэродромов (вертодромов), в частности в метеорологическом отношении. Ситуация усугубляется еще и тем, что для названных регионов характерен суровый климат, часто меняющиеся условия погоды, высока частота появления опасных для полетов авиации явлений погоды (обледенение, низкая облачность, внезапные ухудшения видимости, температурные инверсии, туманы, сильная турбулентность, вертикальные порывы, сдвиги ветра и т.д.). Кроме этого, для Крайнего Севера и Арктики до настоящего времени практически отсутствуют надежные методы прогноза опасных метеоявлений. По данным ИКАО до 25 % авиационных происшествий связаны метеорологическими условиями полетов, а также с недостоверными прогнозами погоды. Таким образом, актуальной является задача оснащения аэродромов современными мобильными метеорологическими комплексами и системами. В работе рассматривается структура перспективной комплексной аэродромной мобильной метеорологической системы и определяются уровни обработки метеорологической информации

Программы экономического развития регионов Российской Федерации, в первую очередь отдаленных районов Сибири и Дальнего Востока, Крайнего Севера и Арктики, требуют развития транспортной сети. Основным видом транспорта в этих регионах является воздушный транспорт. Проблема обеспечения безопасности полетов в названных регионах стоит особенно остро

исвязана с:

−отсутствием разветвленной сети аэродромов (вертодромов);

−недостаточным оснащением аэродромов (вертодромов) в инженерном отношении;

−отсутствием современных средств навигации и посадки, средств связи;

−моральное старение существующих и практическое отсутствие современных средств метеорологического обеспечения полетов.

Ситуация усугубляется еще и тем, что для названных регионов характерен суровый климат, часто меняющиеся условия погоды, высока частота появления опасных для полетов авиации явлений погоды (обледенение, низкая облачность, внезапные ухудшения видимости, температурные инверсии, туманы, сильная турбулентность, вертикальные порывы, сдвиги ветра и т.д.). Кроме этого, для Крайнего Севера и Арктики до настоящего времени практически отсутствуют надежные методы прогноза опасных метеоявлений (ОМЯ) [1].

Актуальной является задача оснащения аэродромов современными мобильными метеорологическими комплексами и системами. Мобильность аэродромным метеосистемам необходима для обеспечения быстрой доставки и

развертывания/свертывания на временных (сезонных) аэродромах,

113

аэродромных площадках и вертодромах. Современный этап развития аэродромных мобильных метеосистем (АММС) характеризуется переходом к достаточно компактным системам, размещаемым на шасси автомобилей (КАМАЗ, Газель и др.) или в мобильных модулях легко доставляемых к месту установки. Перспективная АММС должна обеспечивать решение следующих основных задач [2, 3]:

−измерение и отображение параметров состояния атмосферы: скорости и направления ветра, атмосферного давления, температуры и относительной влажности воздуха как в приземном слое, так и на высотах полета ВС в районе аэродрома;

−измерение коэффициента светопропускания атмосферы и вычисление метеорологической оптической дальности видимости;

−измерение высоты нижней границы облаков (ВНГО);

−обнаружение зон с ОМЯ, определение их физических и пространственных характеристик, предельных расстояний до ОМЯ, влияющих на безопасность полетов авиации;

−построение профиля распределения метеоявлений вдоль заданного маршрута полета;

−передача метеорологической информации на борт ВС с использование средств беспроводной связи;

−автоматизированную обработку и анализ гидрометеорологической информации, прогнозирование гидрометеорологических условий;

−документирование и архивирование всех видов информации. Приведенный перечень решаемых АММС задач позволяет сделать

заключение о наличии свойства многофункциональности таких систем. Характерными чертами перспективной АММС обладает мобильный

интегрированный метеокомплекс «Сварог», разработки АО «Концерн «Международные аэронавигационные системы». В состав метеокомплекса «Сварог» входят весьма совершенные метеосистемы. Вместе с тем, метеоинформация от этих систем используется нерационально, т.к. в полном объеме не решена задача комплексной обработки метеоинформации.

Исходя из задач, которые должна решать современная АММС необходимо обоснованно выбрать состав системы, при этом структурная и функциональная организации АММС должна учитывать принципы построения и функционирования метеорологических систем, входящих в АММС, особенности их информационного, функционального и структурного исполнения, а также их программного обеспечения. При этом АММС должна включать не только традиционные (измерители температуры и влажности воздуха, скорости и направления ветра, атмосферного давления, измерители видимости и ВНГО и др.) средства метеорологических наблюдений и измерений, но также современные и перспективные метеорологические системы.

На рисунке представлена структура АММС. Для решения задач метеорологического обеспечения полетов (МОП), в состав АММС входят

114

следующие средства и информационные системы.

Структурная схема перспективной АММС

Аэродромная метеорологическая станция (АМС) которая производит непрерывные измерения и передачу данных о текущих значениях скорости и направления ветра, температуры воздуха, относительной влажности, давления, яркости фона и метеорологической дальности видимости. АМС относится к традиционным средствам метеонаблюдений на аэродромах. Метеорологическая радиолокационная станция ближней аэродромной зоны Х-диапазона (МРЛС БЗ) осуществляет обзор пространства, обнаружение, измерение координат (контуров) и параметров перемещения метеорологических объектов, классификация метеорологических явлений на дальностях до 100-120 км, обнаружение, измерение координат (контуров) и параметров перемещения зон опасной турбулентности и обледенения.

Ветровой лидар (ВЛ) осуществляет обзор пространства и формирует данные о зонах облачности, осадков, ОМЯ в полусфере над местом установки АММС, определение координат центра облака и определение профиля ветра и сдвига ветра. Температурный профилемер (ТП) работает в режиме непрерывных измерений, выполняет термическое зондирование пограничного слоя атмосферы и предоставляет данные о профиле температуры до высоты 800-1000 м от уровня установки. Аэродромная система радиозондирования атмосферы (АСРЗ) обеспечивает измерение профилей температуры, относительной влажности, направление и скорости ветра до высот порядка 3000 м. АСРЗ включает в себя БМР и БСС. Аэродромная система видеонаблюденияа (АСВН) осуществляет визуальное наблюдение за метеообстановкой вокруг аэродрома. Камера АСВН работает совместно с ВЛ и позволяет производить наблюдение и идентифицировать тип и интенсивность

115

облачности, тип метеоявлений в районе аэродрома. АСВН выступает как резервный датчик и может использоваться по необходимости. Система приема

ипередачи метеоданных (СППМД) осуществляет прием метеосводок, прогнозов и предупреждений о ОМЯ, других метеоданных по спутниковому каналу связи Росгидромета и передачу сформированных в АММС регулярных сводок (METAR), прогнозов по аэродрому (TAF), прогнозов ветра и температуры воздуха на высотах, аэрологических данных.

Характерной особенностью АММС является сложность и многообразие взаимосвязей между метеосистемами различного назначения, основанными на различных физических принципах. Информационное, функциональное, программное и аппаратурное объединение метеосредств в единую систему осуществляется на основе системы сбора и комплексной обработки метеоданных (ССКОМД). Основной задачей ССКОМД является комплексирование метеоданных, поступивших от входящих в АММС средств метеонаблюдений, формирование метеоинформации и ее передачу в систему управления и индикации метеорологической информации (СУИМИ) и в СППМД. Программное обеспечение ССКОМД должно включать:

−алгоритмы первичной обработки метеорологической информации от отдельных метеосистем;

−алгоритмы комплексной обработки метеорологической информации;

−алгоритмы прогнозирования метеорологических параметров атмосферы

иОМЯ;

−алгоритмы декодирования метеорологических сообщений METAR, SPECI, TAF, SIGMET, AIRMET, WAREP;

−алгоритмы формирования метеосводок и прогнозов ОМЯ.

Таким образом, в ССКОМД должны быть реализованы три уровня обработки метеоинформации:

−первичный (алгоритмы первичной обработки метеорологической информации);

−вторичный (алгоритмы комплексной обработки метеорологической информации);

−третичный (алгоритмы прогнозирования метеорологических параметров атмосферы и ОМЯ).

Первичный уровень обработки метеоинформации реализуется в каждой из систем, входящих в АММС. Вторичный уровень обработки метеоинформации является важнейшим для решения задач прогнозирования метеорологических параметров атмосферы и ОМЯ. При этом главным достоинством АММС является то, что обеспечивается возможность максимально полного использования имеющейся информационной избыточности о состоянии атмосферы и ОМЯ.

Литература 1. Болелов Э. А. Метеорологическое обеспечение полетов гражданской авиации: проблемы и пути их

решения/ Э. А. Болелов // Научный вестник МГТУ ГА. – 2018. – Т. 21, № 5. – С. 117-129.

116

2.Обоснование задач, решаемых метеорологическим радиолокационным комплексом ближней аэродромной зоны/ К. И. Галаева, Э. А. Болелов, И. Б. Губерман и др.// Научный вестник ГосНИИ ГА. – 2018. –

№20(331). – С.74-81.

3.Комплексная обработка метеоинформации в аэродромных мобильных комплексах метеолокации и зондирования атмосферы/ Э. А. Болелов, Ю. Н. Кораблев, Н.А. Баранов// Научный вестник ГосНИИ ГА. – 2018. –№ 20(331). – С. 82-92.

«Московский государственный технический университет гражданской авиации» (МГТУ ГА), г. Москва, Российская Федерация

E. A. Bolelov

MOBILE AIRFIELD INTEGRATED WEATHER SYSTEM

The development of the transport network in remote areas of Siberia, the Far East, the Far North and the Arctic, especially air transport, is a necessary condition for the economic recovery and development of these regions. However, the problem of safety in these regions is particularly acute. The reason for this is both the lack of a developed airfield network and the lack of technical equipment of airfields (heliports), in particular in meteorological terms. The situation is aggravated by the fact that these regions are characterized by a harsh climate, often changing weather conditions, high frequency of occurrence of dangerous weather phenomena for aviation flights (icing, low clouds, sudden deterioration of visibility, temperature inversions, fogs, strong turbulence, vertical gusts, wind shifts, etc.). In addition, for the Far North and the Arctic to date, there are practically no reliable methods of forecasting dangerous weather events. According to ICAO, up to 25 % of accidents are related to meteorological conditions of flights, as well as to unreliable weather forecasts. Thus, the task of equipping airfields with modern mobile meteorological complexes and systems is urgent. The paper considers the structure of a perspective complex aerodrome mobile meteorological system and determines the levels of processing of meteorological information

Moscow state technical University of civil aviation (MGTU GA), Moscow, Russian Federation

УДК 628.8

Н. А. Драпалюк, А. Г. Свиридова

РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ВСОВОКУПНОСТИ С ТЕХНОЛОГИЯМИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

ИАВТОМАТИЗАЦИИ

Встатье рассмотрены индивидуальные особенности интеллектуализации различных типов зданий в рамках проблемы обеспечения экологической безопасности при проектировании и строительстве сооружений

Сегодня происходит активное внедрение современных высокоэффективных технологий в производственные и другие процессы, что наносит большой ущерб окружающей среде и негативно влияет на климат. Глобальные изменения температур на Земле, в свою очередь, усиливают отрицательное влияние на природу. Таким образом, вопрос необходимости сохранения ресурсов нашей планеты занимает всё более и более важное место. И градостроительная сфера – это та область, в которой данная потребность ощущается наиболее остро: по данным

117

исследователей, от 50 до 70 % энергии, генерируемой во всём мире, расходуется на эксплуатацию зданий.

Возведение различных сооружений – процесс постоянный, но срок службы данных объектов рассчитан на то, эксплуатироваться они будут даже тогда, когда невозобновимые источники энергии достигнут критического уровня и уже не смогут покрывать потребности человечества в нужном объёме. Понимание этой проблемы толкает нас при проектировании построек на следование позиции, которая бы предусматривала принятие экологической и экономической ответственности.

Те сооружения, которые применяются сейчас, расходуют большое количество энергии за счёт того, что для их обслуживания возникает необходимость прокладки инженерных сетей, а также использования различных мероприятий по обеспечению их бесперебойной работы. Негативное воздействие при этом складывается из непосредственного влияния строительства и функционирования зданий, а также из воздействия инженерной инфраструктуры и обслуживающего её производственной сферы. На основе этой информации возникает понимание того, что сооружения данной индустриальной эпохи не отвечают современным требованиям экологической безопасности. Более того, стоит резонно предположить, что эти требования с течением времени будут становиться всё более жёсткими по мере развитии современного мира.

Следует помнить, что в соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый человек имеет право на благоприятную окружающую среду и обязан сохранять природу, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов.

Учитывая всё это, сегодня особенно важно применить комплексный подход к решению ряда задач, связанных с экологической безопасностью возводимых сооружений, изучением возможностей сокращения негативного влияния на окружающую среду при строительстве и эксплуатации зданий; а также с внедрением инновационных решений, которые позволят создать благоприятную среду для эффективного и бережного по отношению к природе развития отдельных населённых пунктов и стран в целом с учётом роста знаний в области экологии.

Один из методов решения экологической проблемы заключается в создании жилых зданий, которые отвечали бы экологической безопасности, на основе этого можно говорить о важности отказа от традиционных подходов к строительству и необходимости возведения особых «интеллектуальных зданий», при проектировке которых учитывается грамотное решение задачи ресурсосбережения: переход на использование возобновляемых источников энергии взамен традиционным; реализация на практике определённых конструктивно-

118

технологических решений, а также систем, обслуживающих инженерное оборудование на основе самых современных технологий.

На сегодняшний день при введении зданий и сооружений в эксплуатацию обращается особое внимание на такие параметры, как комфортность, экологичность и экономичность. Регулярное повышение цен на коммунальные услуги, пользование которыми превышает потребление 40 % вырабатываемой первичной энергии страны, толкает проектировщиков на поиски и применение особых технологий и теплосберегающих материалов для сокращения потерь тепла в холодное время года и уменьшения количества используемой электроэнергии для снижения температуры воздуха в помещении летом. В итоге это приводит к сокращению эксплуатационных расходов, что, однако, негативно сказывается на количественном и качественном показателях состояния воздуха в помещении. Снижение процента свежего воздуха в герметично закрытых комнатах при использовании обогревателей или кондиционеров может отрицательно отразиться на здоровье человека. При этом в помещении создаётся благоприятный для возникновения грибков и плесени микроклимат, это, между тем, сокращает срок службы данного здания. В то время как частое и бесконтрольное проветривание грозит значительным увеличением траты энергии и лишает всякого смысла внедрение выше указанных дорогостоящих технологий и использование особых материалов.

Решение проблемы обязательной модернизации системы теплоснабжения, а также проверки микроклимата в помещениях и сооружениях классическими способами вызвано необходимостью создания их математических моделей при перепланировке помещений или внесении изменений в комплектацию оборудования, необходимого для функционирования системы жизнеобеспечения в данном здании. Все это требует больших временных и трудовых затрат высококлассных специалистов.

В подобной ситуации, в которой ряд показателей постоянно изменяется, для решения данных задач появляется необходимость применения не только информационно-измерительных приборов и систем, но и использования сложных коммуникаций.

Сегодня одним из выходов из сложившейся ситуации можно назвать применение высокоэффективных современных технологий «интеллектуальные здания». Использование данных систем при проектировании жилых и иных сооружений приобретает все более широкое распространение.

По подчетам российских и зарубежных специалистов, стоимость внедрения высокотехнологичных инженерных решений «интеллектуального строительства» составляет 5-7 % от общей цены всех систем. В конечном итоге стоимость строительства зданий за каждый 1 кв.м возрастает. Однако за счёт того, что "интеллектуальные системы"

119