Защита зданий от БПЛА-камикадзе: комплексный подход и конструктивные решения

Почему обычные металлические конструкции не защищают от БПЛА-камикадзе?

Многие ошибочно полагают, что достаточно разместить перед зданием или над ним металлическую сетку, чтобы решить задачу защиты от беспилотников. Однако беспилотники могут быть сопоставимы по размеру с небольшим самолётом. В момент удара они имеют угол атаки от 45 до 90 градусов, то есть практически падают вертикально, развивая скорость, сопоставимую со скоростью звука, имеют массу порой несколько тонн и могут нести взрывчатое вещество в эквиваленте от нескольких сотен килограмм и более.

При таком ударе ни одна из существующих металлических конструкций, кто бы её ни рекламировал и ни изготавливал, не может защитить здание. Беспилотник попросту разорвёт в клочья эту защиту и далее ударит по подлежащему защите зданию. Если не приняты дополнительные меры, это означает, что будут потрачены дополнительные деньги.

Почему защита новых зданий дешевле, чем реконструкция существующих?

Защита вновь проектируемых и строящихся зданий намного дешевле, чем реконструкция существующих, особенно построенных много лет назад, для решения задач, связанных с отражением или защитой от беспилотников, в том числе камикадзе. Именно при проектировании новых зданий можно экономически обосновать закладку проектных решений, которые позволят такому зданию оставаться менее уязвимым при атаке беспилотников и защитить многие его составные части, какие-то площади и обеспечить рассредоточение возможных негативных последствий.

Если перед проектировщиком поставить заведомо завышенные требования, например, по первому классу защитить здание от беспилотника массой 1 т с 500 кг взрывчатки, то проектировщик с высокой вероятностью предложит решение, но оно может быть дороже, чем строительство такого здания с нуля без защиты. Фактически это может в два, в три раза увеличить затраты, а то и многократно больше. Всё зависит от параметров самого здания.

Какие конструктивные решения обеспечивают наиболее надёжную защиту?

Наиболее надёжными среди различных конструктивных решений являются: дополнительное использование большего процентного соотношения металлопроката, увеличение толщин бетона стен, перекрытий, колонн. Также это строительство отдельных помещений увеличенной степени защиты (аналог мамата в Израиле или аналогичных в других странах), строительство подземного помещения в виде подвала коллективной обороны, гражданского убежища или отдельно расположенного на участке рядом со зданием.

Когда часть такого здания или убежище вынесены в сторону, только за счёт этого можно сократить вероятность поражения людей, находящихся в убежище. Процент застройки земельных участков для многих зданий находится в пределах около 30%, что даёт достаточно места для размещения подземного сооружения. На его перекрытии можно расположить парковку, сэкономив на приобретении дополнительной площади.

Для повышения устойчивости при последовательных ударах в одну точку рекомендуется увеличивать сечение колонн, например, с 30×30 или 40×40 до 60×60. Это дороже, но такая колонна с большей вероятностью сохранит прочностные характеристики. Также при концентрированном ударе в одну колонну может произойти прогрессирующее обрушение, поэтому надо закладывать проектирование не каркас, а когда все стены сплошные. Это несколько увеличивает затраты, но укладывается в указанный порядок.

Как противопожарные меры повышают устойчивость здания к атакам БПЛА?

Защита включает целый комплекс противопожарных мер. Необходимо уделить внимание автоматической системе пожаротушения, её дублированию, чтобы повреждение труб в одном месте не выводило из строя всю систему. Если основная подающая труба будет повреждена, тушить будет нечем. Поэтому одна из задач повышения устойчивости к внешним воздействиям — двух-трёх и более кратное дублирование системы автоматического пожаротушения и, возможно, системы пожарной сигнализации.

Какие линии обороны и складные конструкции применяются для защиты от БПЛА?

Один из вариантов защиты — расположение складных конструкций (металлических или иных) полностью или частично вокруг здания, которые выбрасываются перед летящим беспилотником. Это первая линия обороны. Также дополнительную защиту может дать установка вокруг здания подобия сетки Фарадея.

Если в задании на проектирование указано, что должна быть обеспечена полная защита здания, в частности от осколков, то линий обороны должно быть несколько. Даже если беспилотник разбит на первом рубеже, осколки и боевая часть, если она не сдетонирует, полетят в сторону здания и могут повредить фасад, окна, залететь в окна, что приведёт к возгоранию, порче оборудования или гибели людей. Поэтому степеней защиты может быть несколько, и они могут быть комбинированными.

Если нужно повысить вероятность защиты от беспилотников, сопоставимых по размеру и весу с небольшим самолётом, единственное решение — комплексный подход и как минимум две линии обороны. Одна из них может быть складной, срабатывающей в период вероятных атак, а другая, расположенная перед зданием, должна быть постоянной. При этом надо учитывать, что защиту захочется демонтировать, поэтому в проекте надо закладывать, что она должна быть быстро возводимой и быстро убираемой. Это не строительные леса, могут быть совсем иные решения.

Каковы дополнительные затраты и сроки проектирования при защите от БПЛА?

Затраты, связанные с повышением устойчивости здания к внешним воздействиям, можно очень грубо оценить так. В сейсмоопасных районах с семи-восьмибалльной зоной требуется примерно 20–25% дополнительных затрат по сравнению с обычным зданием с такими же параметрами. При девятибалльной зоне — 25–30%. Если здание располагается не в сейсмоопасном районе, то примерно такой же порядок затрат (20–30%) нужно заложить для обеспечения устойчивости от дронов-камикадзе с массой взрывчатого вещества в пределах до 10 кг (5–10 кг, не больше).

Срок проектирования увеличивается примерно на 2–3 месяца для первого класса защиты, минимум на месяц. Следует быть готовым переплатить по сравнению с обычными затратами на проектные работы, учесть, что эти работы для многих являются новыми, поскольку нет в том числе и законодательной базы, и нужно идти на некий компромисс.

Практика

Чек-лист по материалу

• Собрать исходные данные об объекте и вероятных угрозах БПЛА.
• Сформулировать задание на проектирование с указанием класса защиты и требований к линиям обороны.
• Заложить в проект увеличение толщин бетона, процента металлопроката и сечения колонн.
• Предусмотреть строительство защищённых помещений (аналог мамата) или подземного убежища.
• Запроектировать дублирование системы автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации.
• Предусмотреть складные конструкции для первой линии обороны и постоянную защиту перед зданием.
• Учесть возможность быстрого демонтажа защитных конструкций.
• Заложить дополнительные затраты в размере 20–30% и увеличение сроков проектирования на 2–3 месяца.

Справка

Термины из видео

БПЛА-камикадзе

Беспилотный летательный аппарат, предназначенный для одноразового удара по цели, часто сопоставимый по размеру с небольшим самолётом, развивающий скорость, близкую к звуковой, и несущий взрывчатое вещество.

Мамат

Израильский термин для защищённого помещения повышенной степени защиты, аналог которого предлагается использовать при проектировании зданий для защиты от БПЛА.

Сетка Фарадея

Конструкция в виде сетки, устанавливаемая вокруг здания для дополнительной защиты, вероятно, от электромагнитного воздействия или как барьер.

Пассивная защита

Комплекс конструктивных и инженерных мер, не требующих активного противодействия в момент атаки, направленных на снижение уязвимости здания от ударов БПЛА.

Линия обороны

Один из уровней защитных конструкций (например, складные или постоянные барьеры), предназначенных для перехвата или ослабления действия БПЛА до его контакта с основным зданием.