IMR-2 – „czarnobylski dinozaur”

Opisane wcześniej działo samobieżne ISU-152 to ciekawostka. To, że w 1986 pojazdy te wykorzystano do likwidacji skutków awarii w Czarnobylu, było przypadkiem, improwizacją, a być może nawet nieporozumieniem. Przestarzała technologia, bezużyteczna w tamtych warunkach, została użyta wyłącznie marginalnie. Najtrudniejszą pracę wykonała zupełnie inna maszyna, dla której był to prawdziwy test – pojazd inżynieryjny IMR-2. Podczas likwidacji skutków awarii okazało się, że to właśnie IMR-2 (w wersjach w tym celu specjalnie zmodyfikowanych) był jednym z niewielu pojazdów zdolnych do efektywnej pracy w bezpośrednim sąsiedztwie zniszczonego czwartego bloku energetycznego w warunkach skrajnie wysokich poziomów promieniowania. Oto niezwykła historia tego pojazdu.

Historia

Projekt nowego czołgu inżynieryjnego powstał w oparciu o doświadczenia w eksploatacji od 1969 roku pojazdu nazwanego IMR (инженерная машина разграждения)czyli maszyny inżynieryjnej lub „Obiektu 616” (Объект 616).

Potrzeba inżynieryjnego zabezpieczenia pola walki oraz wymagania ówczesnej doktryny wojskowej ZSRR dotyczące prowadzenia ofensywnej wojny nuklearnej stała się przesłanką do opracowania nowego pojazdu. Podobnie jak poprzednik, miał to być klasyczny pojazd saperski, zbudowany na nowym, zmodyfikowanym podwoziu czołgu T-72A, przeznaczony do inżynieryjnego zabezpieczenia współczesnego pola walki w działaniach ofensywnych, tj. zabezpieczeniu ruchu wojsk własnych w wymaganym tempie oraz działań defensywnych, w tym budowy fortyfikacji (rowy przeciwczołgowe, ukrycia, schrony, utrzymywanie infrastruktury transportowej, ewakuacja ugrzęźniętego sprzętu, itp.).

W 1980 roku zapadła decyzja o rozpoczęciu projektu nazwanego IMR-2 (инженерная машина разграждения вторая). Maszyna IMR-2 została zaprojektowana w Biurze Konstrukcyjnym Maszyn Transportu (КБТМ Конструкторское бюро транспортного машиностроения) w Omsku oraz w Specjalnym Biurze Projektowym (СКБ-200) Czelabińskiej Fabryki Traktorów (Челя́бинский тра́кторный заво́д). W Nowokramatorskich Zakładach Budowy Maszyn (Новокраматорский машиностроительный завод) opracowano natomiast projekty podwozia i hydrauliki. Seryjną produkcję rozpoczęto w 1982 roku w Niżnym Tagile w Uralskiej Fabryce Wagonów (Уралвагонзавод) oraz w Nowokrematorskich Zakładach Budowy Maszyn.

Konstrukcja

IMR-2, który był nazywany również jako „Obiekt 637”, to opancerzony pojazd gąsienicowy oparty na podwoziu czołgu T-72A.W porównaniu do konstrukcji bazowej wprowadzono spore zmiany: wzmocniono znacznie płytę podłogową, zmieniono konstrukcję podstawy wieży, a urządzenia obserwacyjne zastąpiono wziernikami. Wyposażony w przekładnię hydrauliczną (w odróżnieniu od przekładni mechanicznej u poprzednika) IMR-2 był znacznie łatwiejszy i prostszy w prowadzeniu.

Opancerzony kadłub, który był całkowicie hermetyczny, chronił dwuosobową załogę przed promieniowaniem (współczynnik osłabienia poziomu promieniowania do 40 razy).

Nowością był system awaryjnej ochrony (противоаварийной защиты – ПАЗ)W przypadku wykrycia zagrożenia radiacyjnego bądź chemicznego przez przyrząd pomiarowy GO-27 (ГО-27) system zatrzymuje pojazd, gasi silnik, zamyka wszystkie otwory, uszczelnia maszynę, wyłącza całe zasilanie oprócz systemu łączności i oświetlenia awaryjnego. W przeciągu 4,5 sekundy zostaje uruchomiony system filtracyjno-wentylacyjny. Następnie, po około 15-20 sekundach, można uruchomić ponownie silnik.

Tak obsługę tego systemu wspominał podpułkownik Jewhen Starostin z 306 Samodzielnego Batalionu Inżynieryjno-Saperskiego: „Kiedy po raz pierwszy doświadczyłem na sobie systemu awaryjnej ochrony, byłem w szoku – silnik zgasł, pojazd się zatrzymał, wszystko stuka, zamyka się, oświetlenie gaśnie. Czuję się jak w sejfie. Teraz jest to śmieszne, ale wtedy… Bardzo ciekawy był manipulator i praca z nim. Był lekki i uniwersalny. Moi doświadczeni żołnierze potrafili nim zamknąć otwarte pudełko zapałek. Maszyna ta była bezpieczna, wygodna, niezawodna i łatwa w obsłudze.”

W owym czasie był to jeden z niewielu pojazdów na wyposażeniu Armii Radzieckiej zdolny do pracy w strefie silnego skażenia radioaktywnego, chemicznego czy biologicznego.

IMR-2 mógł także wykonać prace podwodne na głębokości do 5 metrów. Do jazdy w warunkach ograniczonej widoczności (także w całkowitym zapyleniu), oraz braku punktów orientacyjnych maszyna została wyposażona w żyrokompas. Dysponowała także systemem oddymiania i pełnej filtracji powietrza w kabinie. W celu obrony pojazd uzbrojono w karabin maszynowy 7,62 mm zamontowany nad wieżą operatora.

IMR-2 wyposażono w uniwersalny spychacz oraz wysięgnik teleskopowy umieszczony na obrotowej platformie na wsporniku wieży. Sterowanie wysięgnikiem odbywało się za pomocą układu elektrohydraulicznego przez oryginalny manipulator odbierający ruch ręki operatora.

Podstawowe dane techniczne IMR-2
  • konstrukcja na bazie zmodyfikowanego podwozia czołgu T-72A
  • masa pojazdu w wersji podstawowej: ok. 44,5 tony
  • maksymalna moc silnika przy 2000 obr./min: 618 kW / 840 KM
  • maksymalna prędkość / na wstecznym: 59 km/h / 3.9 km/h
  • zasięg: do 500 km
  • pojemność zbiornika paliwa: 1200 litrów

Modyfikacje

  • IMR-2D (D „ Доработанная ” / „Dopracowana”) – z ulepszoną ochroną przed promieniowaniem (współczynnik osłabienia poziomu promieniowania do 2000 razy). Co najmniej trzy egzemplarze zostały zbudowane w czerwcu-lipcu 1986 roku i przeznaczone specjalnie do likwidacji skutków awarii w Czarnobylu.
  • IMR-2M (M „Модернизированная” / „Zmodernizowana”) – w trakcie likwidacji awarii w Czarnobylu maszyna została przeprojektowana. Nowy wariant wyposażono w chwytak-łyżkę do pracy z materiałami sypkimi. Inne zmiany: zwiększono ochronę załogi przed promieniowaniem, zdemontowano instalację rozminowującą, zwiększono również zasięg oraz zwrotności wysięgnika.
  • zestawy„Klin-1” („Клин-1”)czyli dwie modyfikacje IMR-2D: „Obiekt 032” i „Obiekt 033”.
Zestawy „Klin-1”

Po awarii w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej pojawiła się pilna potrzeba stworzenia zautomatyzowanego sprzętu, w wersji bezobsługowej ze zdalnym sterowaniem, służącego do prac w skrajnie wysokim promieniowaniu. Projekty rozpoczęto już pod koniec kwietnia 1986 r., niemal natychmiast po wypadku.

Modyfikacje opracowało biuro projektowe WNII-100 (Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения ВНИИ-100). Zgodnie z wymogami projekt oraz konstrukcja miały powstać w ciągu dwóch miesięcy, jednak ze względu na pilne potrzeby zajęły tylko 44 dni. Głównym celem modyfikacji  było zminimalizowanie obecności ludzi w obszarze o wysokim poziomie radioaktywności.

Zaprojektowano dwa zestawy inżynieryjne, jeden kierowany był przez mechanika-kierowcę, drugi – zdalnie przez operatora:

  • „Obiekt 032” – w przeciwieństwie do maszyny podstawowej IMR-2 „Obiekt 032” (Объект 032) miał dodatkowe wyposażenie do dezaktywacji, a także system zdalnego sterowania. Zestaw składał się z pojazdu zwiadu „Ładoga”, gdzie siedział operator, oraz sterowanego zdalnie IMR-a. Zmodyfikowano komorę silnika i podwozie w celu zwiększenia niezawodności podczas pracy w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące. W czerwcu 1986 roku zbudowano eksperymentalny egzemplarz.
  • „Obiekt 033” – do pracy bezobsługowej skonstruowano maszynę inżynieryjną „Obiekt 033” (Объект 032). Za bazę posłużył czołg T-72A. Kierowca i operator pracowali zdalnie, kontrolując i sterując zestawem radiowo. Pancerz został całkowicie uszczelniony i dodatkowo pokryty ołowiem. Zestaw został wyposażony w kamery, system sterowania radiowego, chwytak, manipulator i spychacz. Tym zestawem usuwano warstwę ziemi pod budowę sarkofagu.
Fot. chornobyl.in.ua

Fot. chornobyl.in.ua

IMR-2 w Czarnobylu, czyli walka z „niewidzialnym wrogiem”

Wysoką skuteczność oraz przydatność bojową IMR-2 potwierdziło podczas wojny w Afganistanie (1979-1989). To jednak Czarnobyl stał się prawdziwym wyzwaniem i testem wszechstronności dla IMR-2. Był to wówczas pojazd bardzo nowoczesny, wprowadzony do eksploatacji zaledwie cztery lata wcześniej.

Podczas likwidacji skutków awarii okazało się, że IMR-2 w wersjach w tym celu specjalnie zmodyfikowanych był jednym z niewielu pojazdów zdolnych do efektywnej pracy w bezpośrednim sąsiedztwie zniszczonego czwartego bloku energetycznego w skrajnie wysokich poziomach promieniowania.

Tylko IMR-2 mógł umożliwić dostęp do zniszczonej hali reaktora, wykonać niezbędne pomiary, czy usunąć fragmenty rozrzuconych prętów paliwowych. Prawdopodobnie już w czerwcu 1986 roku używano 12 takich maszyn inżynieryjnych do oczyszczania terenu elektrowni oraz przygotowywania placu budowy sarkofagu. Pojazdy te uczestniczyły także w samej budowie, dostarczając oraz instalując sprzęt dźwigowy.

Praca w warunkach silnej radiacji powodowała osadzanie promieniotwórczych zanieczyszczeń. Ze względu na brak możliwości przeprowadzenia skutecznej dezaktywacji, większość z nich pozostawiono na terenie Czarnobylskiej Strefy Wykluczenia na specjalnych składowiskach zanieczyszczonego sprzętu (Rosocha) lub porzucono w terenie.

„Warianty czarnobylskie” zostały wyposażone w kamery telewizyjne zamiast standardowego sprzętu monitorującego i pokryte ogromną ilością ołowiu. Ciężar takiej „ochrony biologicznej” wynosił początkowo 13 ton, więc całkowita waga maszyny wzrosła z 44 do 57 ton.

Szczególnie skoncentrowano się na problemie ochrony przed radiacją. Maksymalny współczynnik osłabienia poziomu promieniowania od strony podwozia maszyny zwiększono aż do 15 tysięcy razy, przez włazy do 500 razy, a na poziomie klatki piersiowej kierowcy do około 5 tysięcy razy.

Sterowanie pojazdem oraz pracą chwytaka odbywało się za pomocą dwóch monitorów i trzech kamer – jednej dla kierowcy i dwóch dla operatora. Na wysięgniku zamontowano specjalny detektor promieniowania gamma, który umożliwiał znalezienie źródeł promieniowania bezpośrednio w rumowisku odłamków budowlanych. W lipcu 1986 dostarczono zmodyfikowany egzemplarz IMR-2, w którym kamerę dla kierowcy zastąpiono bardzo grubą szybą ochronną ze szkłem ołowiowym. Prowadzenie takiego pojazdu stało się łatwiejsze. Wzrosła również znacznie masa ochrony biologicznej, a waga całkowita maszyny wynosiła 63 tony.

Zadania „czarnobylskich dinozaurów”

Pojazdy IMR-2 były aktywnie wykorzystywane podczas pracy w pobliżu zniszczonego czwartego bloku energetycznego. Wysoki poziomy promieniowania (od 60 do 500 lub więcej rentgenów na godzinę, tj. od 0,6 do 5 siwertów na godzinę) uniemożliwiał zastosowanie konwencjonalnych pojazdów do oczyszczania, budowy i transportu. IMR-2 pojawiły się w pobliżu reaktora na początku maja 1986 r. i były używane do rozpoznania dozymetrycznego.

Aby zrozumieć, w jak ekstremalnych warunkach, ze względu na wysokie promieniowanie, musieli działać likwidatorzy i operatorzy sprzętu, a także same pojazdy, sugerujemy zapoznanie się z mapą zwiadu dozymetrycznego w pobliżu zniszczonego reaktora. Dane dotyczące promieniowania zebrano na początku i w połowie lata 1986 r.

Fot. chornobyl.in.ua

Poziomy dawki ekspozycyjnej (R/h) na terenie elektrowni jądrowej w Czarnobylu w okresie początkowego etapu budowy obiektu „Ukrycie”, czyli sarkofagu:
wartości zakreślone na żółto: na poziomie 1 metra od ziemi na dzień 10 czerwca 1986 r.  
numery bez kółek – z 22 lipca 1986 r.
Fot. chornobyl.in.ua

Jednym z pierwszych zadań przypisanych załogom IMR-2 była analiza radiacyjna gruzu ze zniszczonego czwartego bloku. Tego specjalnego sprzętu użyto również do pokrycia rumowiska warstwą ziemi i żwiru. W ten sposób możliwe było znaczne obniżenie poziomu promieniowania z gruzu i rozpoczęcie budowy podstawy sarkofagu. Według niektórych źródeł literackich poziomy dawki promieniowania jonizującego na tych obszarach osiągały 1000 R/h (10 Sv/h).

Dzięki unikalnemu wyposażeniu pojazdu IMR-2 możliwa była praca w podwójnym trybie – spychacza i równiarki (do tego załoga nie musiała opuszczać chronionego wnętrza). IMR-2 były używane do celów dezaktywacji gruntu. To właśnie te maszyny usunęły i następnie zakopały górną warstwę gleby na terytorium sąsiadującym z czwartym blokiem.

IMR-2 wykorzystano również do budowy powłoki ochronnej nad zniszczonym reaktorem, czyli obiektu „Ukrycie”. W trakcie budowy pojazdy umieściły pojemniki z zebranymi wysoce aktywnymi odpadami (nawet do 1000 R/h; do 10 Sv/h) w podstawach ścian przyszłego sarkofagu. Po wypełnieniu tych kontenerów, zostały one zalane betonem.

Tego specjalnego sprzętu użyto też do budowy składowiska „Podleśny” (Пункт захоронения радиоактивных отходов Подлесный). W trakcie likwidacji skutków awarii zebrano tam wysokoaktywne odpady z terenu elektrowni. Budowę składowiska ukończono w grudniu 1986 r. IMR-2 służyły również do transportu i przeładunku pojemników z odpadami na to składowisko.

IMR-2 były wykorzystywane w szczególnie niebezpiecznych obszarach podczas likwidacji i zakopania lasu, który pochłonął duże dawki promieniowania (tzw. „Zrudziały las”/ „Рыжий лес”). Prace przeprowadzono zgodnie z projektem zabezpieczenia terenu. Dokument został zatwierdzony w marcu 1987 r. przez Komisję Rządową ZSRR.

Tak pracę z IMR-2 wspomina jeden z likwidatorów Mansur Bogacow: „Nasza technika znajdowała się w różnych miejscach, zależnie od stawianych zadań. Przede wszystkim »Zrudziały las«. Był plan – 30 hektarów w ciągu miesiąca wyciąć i zakopać , i z góry zasypać piaskiem, aby osłabić poziom promieniowania. Niszczono (IMR-ami – przy. red.) dacze, samochody na parkingach, spółdzielnie garażowe wokół Prypeci. (…) W skład batalionu wchodziły trzy kompanie. Pierwsza kompania – ludzie z piłami ścinali las. Druga – samochodowa z koparkami. Ich główne zadanie to kopanie rowów. Trzecia kompania – IMR-2M. (…) Zadanie to karczowanie lasu, ściąganie wierzchniej warstwy gleby na 20 centymetrów, a wszystko co promieniuje zasypywanie w rowach. Mnie przyszło pracować na PZRO »Podleśny« jako mechanik-kierowca IMR-a, wyładowując kontenery z wysokoaktywnymi odpadami na składowisko. (…) Średnio mieliśmy po 35 wyjazdów dziennie”. Wspomnienia te zostały opublikowane w książce Michaiła Bukowa pt. „Roboty Czarnobyla” (Михаил Буков,Роботы Чернобыля”).

Ciekawe informacje odnajdujemy w książce J.P. Kostenki pt. „Czołgi. Taktyka, technika, ekonomia” (Ю.П.Костенко „Танки. Тактика, техника, экономика wydanej w 1992 roku. Jest tam cały rozdział zatytułowany „Praktyczne problemy użycia wojskowych gąsienicowych i kołowych pojazdów w warunkach skażenia promieniowaniem”, poświęcony udziałowi pojazdów opancerzonych w warunkach skażenia radioaktywnego po awarii w Czarnobylu.

Autor zauważa, że pojazd saperski IMR-2 został zaprojektowany z założeniem, że będzie poruszał się po terenie, na którym wszystkie źródła promieniowania będą na ziemi. Podczas eliminowania skutków awarii w Czarnobylu sytuacja ze źródłami promieniowania była jednak inna. W obszarze zniszczonego reaktora (w ruinach bloku) źródłem promieniowania jonizującego była nie tylko gleba, ale także fragmenty ścian i dachów, a podczas oczyszczania tzw. „Zrudziałego Lasu” – korony drzew.

W związku z tym IMR-2 wymagał dodatkowej ochrony przed źródłami promieniowania jonizującego. Pracując w miejscach o tle gamma od 5 do 117 R/h (od 0,05 do 1,17 Sv/h) korzystano z pojazdów wyposażonych w dodatkową ochronę, która osłabiała poziom promieniowania 100-120 razy.  W zakresie 200-230 R/h (2-2,3 Sv/h) pracowały specjalne maszyny tego typu, wyposażone w ochronę o 500-, 1000-krotnym współczynniku osłabienia poziomu promieniowania.

Dezaktywacja IMR-2 w trakcie likwidacji skutków czarnobylskiej awarii

Praktyka stosowania pojazdów inżynieryjnych w obszarach znacznego zanieczyszczenia promieniowaniem pokazała, że IMR-2 jest strukturalnie nieudaną maszyną do dezaktywacji. Pojazd ma wiele trudnych do czyszczenia miejsc na zewnątrz, gdzie szybko wnika radioaktywnym pył. Nie było możliwości przeprowadzenia skutecznego oczyszczenia, by zdezaktywować sprzęt do akceptowalnego poziomu.

Skuteczność dezaktywacji IMR-2 z pyłu radioaktywnego podczas pracy w obszarze, w którym tło osiągało 360 R/h (3,6 Sv/h), a poziomy dawki wewnątrz maszyny dochodził do 15 R/h (0,15 Sv/h) nie była bardzo wysoka! Tak więc po dezaktywacji takie elementy czołgu, jak oczyszczacz powietrza, miały tło około 5 R/h (0,05 Sv/h), a silnik, błotniki i gąsienice miały tło 2-3 R/h (0,02-0,03 Sv/h). Dużymi problemem była dezaktywacja filtrów powietrza. Nawet po dwukrotnym płukaniu moc promieniowania wynosiła ponad 3,5 R/h (0,035 Sv/h).

Problemem stawało się należyte oczyszczenie gąsienic. Okazało się, że gleba i grafit przyklejają się (wprasowują) do elementów gąsienic, co powoduje wzrostu promieniowania do 150 R/h (1,5 Sv/h).  Aby wydobyć silnie skażone cząstki, wykonano specjalny wysięgnik o długości 2 m, za pomocą którego starano się usunąć zanieczyszczenie, a następnie przenieść je do miejsca tymczasowego przechowywania odpadów wysokoaktywnych.

Eksploatacja w strefie silnego skażenia radioaktywnego elektrowni jądrowej w Czarnobylu uwidoczniły znaczne niedociągnięcia w sprzęcie, który został zaprojektowany do pracy w obszarach użycia broni jądrowej.

Załogi IMR-2

Po raz pierwszy w Czarnobylu w oddziałach inżynieryjnych pojawiły się maszyny typu IMR-2 o 1000-krotnie podwyższonym poziomie ochrony przed promieniowaniem, wyposażone w systemy telewizyjne, manipulator z napędem elektrohydraulicznym i specjalne systemy oczyszczania powietrza.

Załoga pojazdu składała się z dowódcy-operatora i kierowcy. Obowiązki operatora na tych maszynach wykonywał oficer, obowiązki kierowcy – sierżant (doświadczony specjalista). Załogi przechodziły specjalne szkolenia w przedsiębiorstwach przemysłowych. Realnie, w sytuacji awaryjnej w Czarnobylu, przygotowanie operatora i kierowcy do obsługi nowego pojazdu zajmowało około 10 dni, w tym także wzajemne „zgranie” załogi.

Podczas prac w pobliżu zniszczonego czwartego bloku, załoga otrzymywała maksymalne dopuszczalne dawki promieniowania w trakcie 12-15 dni roboczych i była zastępowana nową. Oczywiście wymiana załogi podczas operacji jest zjawiskiem niepożądanym. Aby zmaksymalizować wykorzystanie załogi do pracy w obszarze podwyższonego promieniowania, należało ją zwolnić z udziału w konserwacji i dezaktywacji maszyny. Powinno to być wykonywane przez specjalistów posiadających taką wiedzę i umiejętności, jakich załoga nie mogła zdobyć w trakcie służby wojskowej.  W codziennej konserwacji maszyn, usuwaniu powstałych awarii, a także w ich dezaktywacji uczestniczyli cywilni likwidatorzy, głównie pracownicy elektrowni.

IMR-2 na składowisku Burakówka. Fot. Andrzej Urbański

IMR-2 na składowisku Burakówka. Fot. Andrzej Urbański


Autor opracowania: Jacek Domaradzki

Literatura:
  • Буков М., Роботы Чернобыля, Мена, 2018.
  • Карпенко А.В., Обозрение бронетанковой техники 1905—1995., Санкт-Петербург: Невский бастион, 1996.
  • Инженерная машина разграждения ИМР-2М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Военное издательство, 1990.
  • Фещук М., Бронированный кулак СССР. Основные советские танки и специальная техника на их базе. (1961—1991 гг.).
  • Рунов В.А., Афганская война. Боевые операции, Яуза, Эксмо, 2008.
  • Ю.П.Костенко, Танки. Тактика, техника, экономика, Москва, 1992
Źródła internetowe:

Krótka historia ISU-152 w Czarnobylu