Приоритет детей - наука
15 проектов челябинских школьников
О проекте
Они исследуют древние артефакты, изучают свойства магнитов, проектируют модели ракетных двигателей и создают прототипы устройств, которые сделают легче жизнь тысяч людей. Рассказываем о проектах школьников из Челябинской области, которые уже в подростковые годы занялись научными изысканиями.
10-классник Никита Афанасьев из Магнитогорска решил помочь всем, кто внимательно следит за составом продуктов, но не может запомнить всех кодовых обозначений. Принцип работы мобильного приложения достаточно прост. Пользователю нужно навести камеру своего смартфона на упаковку интересующего его продукта, а программа при помощи алгоритмов компьютерного зрения распознает текст состава, сверяет его со встроенной базой ингредиентов и в зависимости от предпочтений пользователя отмечает продукт либо как «безопасный», либо как «нежелательный» к употреблению.
Поводами для научных исследований и изобретений школьницы из Снежинска Дарьи Бабушкиной послужили самые обычные вещи и явления. В четвёртом классе она прочитала роман Жюля Верна «Дети капитана Гранта» и решила воссоздать штормгласс - прибор, который позволяет предсказывать погоду. В шестом классе Дарья заинтересовалась, что будет, если совместить две игрушки-антистресс – спиннер и магнитный неокуб. Оказалось, что вращение постоянных магнитов приводит к возникновению переменного магнитного поля. Если в это поле поместить какой-нибудь проводник, то на его поверхности возникнут вихревые электрические токи – токи Фуко. Таким образом можно добиться нагрева предметов, достаточного, например, для приготовления яичницы. Затем внимание школьницы привлекли термоакустические явления – это перспективное направление для создания надежных двигателей.
Ученик челябинского лицея № 95 Леонид Гилёв принял участие в создании датчика наполненности контейнеров для сбора твёрдых коммунальных отходов. Если установить такие устройства на мусорных баках, можно сократить путь, проходимый мусоровозом, на 40%. Сейчас Леонид трудится над системой мониторинга чистоты дворов с использованием дронов – беспилотник сможет передавать информацию о том, на каком участке требуется уборка.
Анастасия Звягинцева учится в челябинской школе № 51 и разрабатывает тренажер для тех, кому требуется восстановить подвижность кистей рук. Существующие модели экзокистей тяжелы, объёмны и дороги. Разработка школьницы будет дешевле аналогов. Принцип работы прост: кисть пациента закрепляют на пластиковой основе, а специальные тросики помогают пальцам двигаться. Экзокисть уже оценили врачи: при определенной доработке тренажер будет весьма полезен.
Ученик 11 класса челябинского лицея № 31 Герард Исмагилов разработал автопилот для подводного комплекса «Посейдон», который обеспечивает функционирование нефтепроводов, пролегающих на дне морей и океанов. Аппарат, обладающий устойчивостью к низким температурам и перепадам давления, может заменить труд людей в опасных условиях.
Мария Каракулева из Озерска начала свои научные изыскания с археологии, сделав исследовательский срез древних артефактов, найденных близ города. Потом была работа о свойствах хлореллы – удалось опытным путем доказать, что на интенсивность роста корней такая подкормка никак не влияет. А новый проект Марии находится на стыке экологии и психологии и посвящен воспитанию экологической грамотности в раннем возрасте.
Ученик челябинского лицея № 31 Илья Котовский создал портативный электрогенератор, чтобы заряжать мобильный телефон от альтернативных источников энергии. Идея родилась во время похода, когда все гаджеты и пауэрбанки разрядились. Илья спроектировал и собрал компактное устройство, которое позволяет выработать необходимую энергию из ветра или текущей воды.
Вячеслав Кочергин начал изучать азы программирования уже в детском саду. Сейчас он заканчивает учёбу в 11-м классе и работает над системой, которая позволяет моментально реагировать на поломки и ЧП на производстве. Принцип работы прост: если, например, ломается станок, эта информация поступает ответственному сотруднику, а тот назначает ремонтника. Настройки позволяют сделать процесс автоматическим и сохранять информацию для дальнейшего анализа.
Игорь Мекшун – ученик десятого класса челябинского лицея № 77. Последние три года он занимается разработкой моделей ракет. Образовательные проекты, в которых участвовал школьник, были посвящены разработке как сверхлегких, так и тяжелых ракет-носителей.
Ученик 11 класса копейской школы №9 Максим Полежаев уже уверен твёрдо – своё будущее свяжет с медицинскими разработками. В свои годы подросток уже работает над макетами тренажёров для реабилитации после инсульта. Например, устройство с незамысловатым названием «Нога» поможет тем, кому необходимо заново научиться ходить.
Максим Рузаков известен в Челябинске и за его пределами как создатель «умного курятника». А сегодня школьник трудится над созданием аппарата для очистки водоёмов. Устройство на солнечных батареях сможет собирать мусор с поверхности рек и озер. Причем аппаратом можно даже не управлять: его путь с учётом погоды и формы водоёма определяет нейросеть.
13-летние Александр Сладких и Максим Семеняк учатся в челябинском лицее № 11. Ребята разработали портативную модульную сигнализацию, которую можно взять с собой в любую точку мира и всегда быть уверенным в своей безопасности. Разные модули позволяют настроить видеонаблюдение, передавать данные в Telegram-бот и даже напугать потенциального вора звуком.
Школьник из Челябинска Егор Суетин разрабатывает беспилотник с увеличенной дальностью полета. Он предложил использовать для аппарата встроенный водородный топливный элемент. Прототип «Долголёта» при весе в 2,1 кг способен пролететь не менее 50 километров, может находиться в воздухе 3-4 часа, подниматься на высоту в тысячу метров т выдерживать скорость ветра до 20 м/с.
Челябинский школьник Иван Таскаев создал генератор холодной плазмы – прибор, дезинфицирующий любую поверхность с помощью озона. Подобные аппараты уже есть на рынке, однако они маломощные и применяются лишь в косметологии. Разработка челябинского школьника более универсальна, ее уже опробовали в одной из больниц региона.
Кирилла Халина с ранних лет привлекали конструкторы и двигательные установки. Решив заняться научно-технической деятельностью, он выбрал подходящую тему - проектирование многоразового ракетного двигателя под изготовление с использованием аддитивных технологий, то есть послойной печати на 3D-принтере.
Поводами для научных исследований и изобретений школьницы из Снежинска Дарьи Бабушкиной послужили самые обычные вещи и явления. В четвёртом классе она прочитала роман Жюля Верна «Дети капитана Гранта» и решила воссоздать штормгласс - прибор, который позволяет предсказывать погоду. В шестом классе Дарья заинтересовалась, что будет, если совместить две игрушки-антистресс – спиннер и магнитный неокуб. Оказалось, что вращение постоянных магнитов приводит к возникновению переменного магнитного поля. Если в это поле поместить какой-нибудь проводник, то на его поверхности возникнут вихревые электрические токи – токи Фуко. Таким образом можно добиться нагрева предметов, достаточного, например, для приготовления яичницы. Затем внимание школьницы привлекли термоакустические явления – это перспективное направление для создания надежных двигателей.
Ученик челябинского лицея № 95 Леонид Гилёв принял участие в создании датчика наполненности контейнеров для сбора твёрдых коммунальных отходов. Если установить такие устройства на мусорных баках, можно сократить путь, проходимый мусоровозом, на 40%. Сейчас Леонид трудится над системой мониторинга чистоты дворов с использованием дронов – беспилотник сможет передавать информацию о том, на каком участке требуется уборка.
Анастасия Звягинцева учится в челябинской школе № 51 и разрабатывает тренажер для тех, кому требуется восстановить подвижность кистей рук. Существующие модели экзокистей тяжелы, объёмны и дороги. Разработка школьницы будет дешевле аналогов. Принцип работы прост: кисть пациента закрепляют на пластиковой основе, а специальные тросики помогают пальцам двигаться. Экзокисть уже оценили врачи: при определенной доработке тренажер будет весьма полезен.
Ученик 11 класса челябинского лицея № 31 Герард Исмагилов разработал автопилот для подводного комплекса «Посейдон», который обеспечивает функционирование нефтепроводов, пролегающих на дне морей и океанов. Аппарат, обладающий устойчивостью к низким температурам и перепадам давления, может заменить труд людей в опасных условиях.
Мария Каракулева из Озерска начала свои научные изыскания с археологии, сделав исследовательский срез древних артефактов, найденных близ города. Потом была работа о свойствах хлореллы – удалось опытным путем доказать, что на интенсивность роста корней такая подкормка никак не влияет. А новый проект Марии находится на стыке экологии и психологии и посвящен воспитанию экологической грамотности в раннем возрасте.
Ученик челябинского лицея № 31 Илья Котовский создал портативный электрогенератор, чтобы заряжать мобильный телефон от альтернативных источников энергии. Идея родилась во время похода, когда все гаджеты и пауэрбанки разрядились. Илья спроектировал и собрал компактное устройство, которое позволяет выработать необходимую энергию из ветра или текущей воды.
Вячеслав Кочергин начал изучать азы программирования уже в детском саду. Сейчас он заканчивает учёбу в 11-м классе и работает над системой, которая позволяет моментально реагировать на поломки и ЧП на производстве. Принцип работы прост: если, например, ломается станок, эта информация поступает ответственному сотруднику, а тот назначает ремонтника. Настройки позволяют сделать процесс автоматическим и сохранять информацию для дальнейшего анализа.
Игорь Мекшун – ученик десятого класса челябинского лицея № 77. Последние три года он занимается разработкой моделей ракет. Образовательные проекты, в которых участвовал школьник, были посвящены разработке как сверхлегких, так и тяжелых ракет-носителей.
Ученик 11 класса копейской школы №9 Максим Полежаев уже уверен твёрдо – своё будущее свяжет с медицинскими разработками. В свои годы подросток уже работает над макетами тренажёров для реабилитации после инсульта. Например, устройство с незамысловатым названием «Нога» поможет тем, кому необходимо заново научиться ходить.
Максим Рузаков известен в Челябинске и за его пределами как создатель «умного курятника». А сегодня школьник трудится над созданием аппарата для очистки водоёмов. Устройство на солнечных батареях сможет собирать мусор с поверхности рек и озер. Причем аппаратом можно даже не управлять: его путь с учётом погоды и формы водоёма определяет нейросеть.
13-летние Александр Сладких и Максим Семеняк учатся в челябинском лицее № 11. Ребята разработали портативную модульную сигнализацию, которую можно взять с собой в любую точку мира и всегда быть уверенным в своей безопасности. Разные модули позволяют настроить видеонаблюдение, передавать данные в Telegram-бот и даже напугать потенциального вора звуком.
Школьник из Челябинска Егор Суетин разрабатывает беспилотник с увеличенной дальностью полета. Он предложил использовать для аппарата встроенный водородный топливный элемент. Прототип «Долголёта» при весе в 2,1 кг способен пролететь не менее 50 километров, может находиться в воздухе 3-4 часа, подниматься на высоту в тысячу метров т выдерживать скорость ветра до 20 м/с.
Челябинский школьник Иван Таскаев создал генератор холодной плазмы – прибор, дезинфицирующий любую поверхность с помощью озона. Подобные аппараты уже есть на рынке, однако они маломощные и применяются лишь в косметологии. Разработка челябинского школьника более универсальна, ее уже опробовали в одной из больниц региона.
Кирилла Халина с ранних лет привлекали конструкторы и двигательные установки. Решив заняться научно-технической деятельностью, он выбрал подходящую тему - проектирование многоразового ракетного двигателя под изготовление с использованием аддитивных технологий, то есть послойной печати на 3D-принтере.
Помощник для
внимательного покупателя
Выбирая продукты в магазине, многие обращают внимание на состав, указанный на упаковке. Однако не всегда получается быстро разобраться, что обозначают те или иные названия – полезные или потенциально небезопасные добавки скрываются под ними? На помощь может прийти разработка Никиты Афанасьева из Магнитогорска.
Ученик 10 класса академического лицея Никита Афанасьев стал победителем конкурса «Большие вызовы» - специалисты высоко оценили его проект мобильного приложения для быстрого анализа состава продуктов.
“
Не все производители продуктов ярко помечают на упаковке использование пищевых добавок. Таким образом, чтобы принять решение, стоит ли покупать определённый продукт, человеку необходимо знать названия всех спорных ингредиентов и аллергенов и вручную проверять состав продуктов. Наше приложение упростит выбор продуктов без аллергенов и подозрительных пищевых добавок.
Принцип работы приложения достаточно простой. Пользователю нужно навести камеру своего смартфона на упаковку интересующего его продукта, а программа при помощи алгоритмов компьютерного зрения распознает текст состава, сверяет его со встроенной базой ингредиентов и в зависимости от предпочтений пользователя отмечает продукт либо как «безопасный», либо как «нежелательный» к употреблению.
«Идея создания приложения пришла ко мне на проектной смене в «Курчатов центре» уже после мозгового штурма, когда я думал, какую из тем выбрать для написания работы, - говорит Никита. - Мы сидели в нашей комнате и обсуждали продуктовые магазины (у нас было несколько тем, связанных с ними), и один из моих друзей сказал что-то вроде: «Я если вижу в составе «ешки», то такое никогда не беру». И тогда я понял, что нашел идеальную тему».
«Идея создания приложения пришла ко мне на проектной смене в «Курчатов центре» уже после мозгового штурма, когда я думал, какую из тем выбрать для написания работы, - говорит Никита. - Мы сидели в нашей комнате и обсуждали продуктовые магазины (у нас было несколько тем, связанных с ними), и один из моих друзей сказал что-то вроде: «Я если вижу в составе «ешки», то такое никогда не беру». И тогда я понял, что нашел идеальную тему».
Идею одобрил преподаватель лицея, научный руководитель Андрей Литвин – он также много помогал с написанием текста работы на конкурс: с подбором формулировок, оформлением и структурой.
«В написании таких работ достаточно важно почувствовать стиль и суть самого конкурса, - поясняет Никита Афанасьев. - Например, в «Больших вызовах», в отличие от многих других конференций, не нужно «лить воду». Наоборот, нужно «дистиллировать» свой проект и суметь уместить в тексте самое важное. С такими нюансами и помогал Андрей Вячеславович».
«В написании таких работ достаточно важно почувствовать стиль и суть самого конкурса, - поясняет Никита Афанасьев. - Например, в «Больших вызовах», в отличие от многих других конференций, не нужно «лить воду». Наоборот, нужно «дистиллировать» свой проект и суметь уместить в тексте самое важное. С такими нюансами и помогал Андрей Вячеславович».
|
По словам юного разработчика, приложение сейчас находится на стадии прототипа – нужно доделать интерфейс, исправить баги (ошибки), а затем можно и выпускать в широкий доступ. Приложение разработано с расчётом на то, что распознавание и проверка будут происходить локально, на телефоне пользователя, так что никаких дополнительных серверов не потребуется.
Интересно, что до 10 класса Никита Афанасьев научной деятельностью не занимался, ограничиваясь участием в обязательных проектах внутри лицея. |
“
Одно из главных направлений, которое меня сейчас интересует — архитектура приложений. Другими словами, мне интересна структура и общее взаимодействие компонентов, а не конкретное исполнение и реализация каждой детали. В целом, моя душа лежит ко всем творческим сферам. Я люблю что-то создавать, и не так важно, что именно. Кто-то бы поспорил, что программирование — не творческий процесс. Но на самом деле в написании кода, как и в написании романов и поэм — тысяча способов донести одну мысль, и каждого автора любят именно за его способ. Наверное, я выбрал программирование из-за количества возможностей которые оно дает, особенно сейчас.
Тем не менее, если бы не программирование, Никита мог бы стать музыкантом. Раньше он играл на гитаре – инструмент и музыкальный синтезатор до сих пор стоят в комнате, но нет времени, чтобы совершенствовать свои умения. В планах сейчас другое.
«Хотелось бы конечно попасть в Университет ИТМО или Московский физико-технический институт, открыть собственный стартап, если будет интересная идея, но там уж как получится», - улыбается Никита.
«Хотелось бы конечно попасть в Университет ИТМО или Московский физико-технический институт, открыть собственный стартап, если будет интересная идея, но там уж как получится», - улыбается Никита.
Возможно, в недалёком будущем для каждого из нас станет привычным во время посещения магазина пользоваться приложением, которое создал магнитогорский школьник.
Поджарить яичницу
с помощью дрели
Есть легенда, что Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, когда на него упало яблоко. Поводами для научных исследований и изобретений школьницы из Снежинска Дарьи Бабушкиной тоже послужили самые обычные вещи и явления: встреченный на прогулке ручеёк, купленный в лавке сувенир, прочитанная книга или случайно увиденное за завтраком утреннее телешоу. Идея обрастает формулами, графиками, экспериментами и устройством, изготовленным в садовой мастерской.
Снежинску невероятно повезло: в 2018 году туда приехал из Челябинска Александр Капралов, кандидат педагогических наук, доцент. Долгие годы Александр Иванович работал на кафедре методики преподавания физики в Челябинском педагогическом университете, а также в научном обществе учащихся. Под его руководством проводили исследования учащиеся лицеев № 11 и 97, гимназии № 80, школы № 99.
Когда он после переезда в Снежинск пришёл в третий класс гимназии № 127, сразу привлёк внимание нашей героини: называл непонятные термины, общался с учениками не как с детьми, а как с коллегами. Капралов предложил ребятам придумать идеи для проектов, связанных с водой.
Когда он после переезда в Снежинск пришёл в третий класс гимназии № 127, сразу привлёк внимание нашей героини: называл непонятные термины, общался с учениками не как с детьми, а как с коллегами. Капралов предложил ребятам придумать идеи для проектов, связанных с водой.
Дарье показалось интересным исследовать родники, которых в окрестностях закрытого, а потому экологически чистого города немало. Удалось не только описать состав воды и почв, из которых бьют родники, но и создать фильтр. Дальше - больше.
“
В четвёртом классе я прочитала роман Жюля Верна «Дети капитана Гранта» и наткнулась на упоминание штормгласса. Это прибор, который позволяет предсказывать погоду. Он и стал темой моего исследования. В журнале «Химия и жизнь» я нашла рецепт жидкости, которой заполнена колба штормгласса. Стала брать с собой прибор везде: в самолёт, когда летала с родителями в отпуск, на море, в сад к бабушке и дедушке. Ставила его и в баню, и в морозильную камеру. Свои опыты я описала в научной работе "Волшебная колба, или Исследование старинного метеорологического прибора"
Однажды, проходя мимо сувенирной лавки, юный исследователь обратила внимание на «кольцо настроения». Оно меняло цвет, как хамелеон. Оказалось, на украшение нанесена термохромная краска. Она меняет цвет в зависимости от температуры кожи. Интересно было изучить и зафиксировать связь цвета и температуры.
В шестом классе к созданию магнитного нагревателя Дарью подтолкнули широко распространённые игрушки-антистрессы спиннер и неокуб. Неокуб держит правильную форму за счёт магнитного поля, создаваемого шариками. А спиннер – это вертушка, у которой три лопасти, соединённые по центру подшипником. В лопастях дырочки, в которые так и хочется положить магнитики из неокуба. Девочка поделилась этой мыслью со своим научным руководителем.
«Вращение постоянных магнитов приводит к возникновению переменного магнитного поля, – ответил тот. – Если в это магнитное поле поместить какой-нибудь проводник, то на его поверхности возникнут вихревые электрические токи – токи Фуко. Вот тебе и тема для исследования».
В шестом классе к созданию магнитного нагревателя Дарью подтолкнули широко распространённые игрушки-антистрессы спиннер и неокуб. Неокуб держит правильную форму за счёт магнитного поля, создаваемого шариками. А спиннер – это вертушка, у которой три лопасти, соединённые по центру подшипником. В лопастях дырочки, в которые так и хочется положить магнитики из неокуба. Девочка поделилась этой мыслью со своим научным руководителем.
«Вращение постоянных магнитов приводит к возникновению переменного магнитного поля, – ответил тот. – Если в это магнитное поле поместить какой-нибудь проводник, то на его поверхности возникнут вихревые электрические токи – токи Фуко. Вот тебе и тема для исследования».
Со спиннером вышел конфуз: скорость вращения лопастей в нём настолько мала, что обнаружить магнитное поле и уж тем более эффект нагрева практически невозможно. И тут на помощь пришёл Дашин дедушка. Для старенькой ударной электродрели он изготовил насадку из оргстекла, в которой высверлил восемь пазов для магнитов. Кроме того, приладил к дрели регулятор скорости вращения диска. Сработало! Дальше была самая приятная часть опытов. Оказалось, что если расположить модифицированную дрель на некотором расстоянии от сковородки, то можно поджарить яичницу или сосиски. Да, КПД у такого устройства низковат, зато оно нагревает предметы бесконтактным способом, который более безопасен и экологичен.
“
С написанием научных работ родители помогают где-то до четвёртого класса, дальше школьники всё исследуют и записывают сами. А вот разработать, изготовить детали устройства или собрать их дети, как правило, не могут. Тут необходима помощь пап или дедушек. Так что занятие наукой не только тренирует мозг, но и укрепляет семейные узы
Следующий год был посвящён наблюдениям над термоакустическими явлениями. К процессу подключился даже кот. Он в панике бежал с кухни, когда металлическая вата, нагретая в стеклянной пробирке, начинала буквально выть.
«Мы сами не ожидали такого эффекта, – признаётся мама Даши. – Конечно, читали в энциклопедии про термоакустический двигатель Стирлинга и даже видели эксперимент с нагревом в телешоу. Но хотелось убедиться самим».
«Мы сами не ожидали такого эффекта, – признаётся мама Даши. – Конечно, читали в энциклопедии про термоакустический двигатель Стирлинга и даже видели эксперимент с нагревом в телешоу. Но хотелось убедиться самим».
“
Чтобы человечество развивалось, необходимо искать альтернативные способы получения энергии. Двигатели внутреннего сгорания при всех их преимуществах имеют недостатки, которых нет в двигателях внешнего сгорания. При использовании термоакустического эффекта возможно создание высокоресурсного, надёжного необслуживаемого двигателя за счёт подвода внешней теплоты практически любой природы
К своим 15 годам Дарья Бабушкина - лауреат множества конференций и научных форумов российского и международного уровня, таких как «Спутник», «Большие вызовы», «Балтийский инженерный конкурс».
Умные контейнеры
и помощник дворника
Это устройство в скором времени может стать неотъемлемой частью жизни не только Челябинска, но и любого крупного города. Ученик лицея №95, воспитанник «Курчатов центра» Леонид Гилёв создал датчик наполненности контейнеров для сбора твёрдых коммунальных отходов. Если установить такие датчики на мусорных баках, можно сократить путь, проходимый мусоровозом, на 40%.
Заняться программированием Леонида вдохновили компьютерные игры. Ему захотелось быть не просто игроком, а создателем своего собственного игрового продукта. Для этого он начал изучать языки программирования, применяемые в развлекательной индустрии.
“
В четвёртом классе я стал программировать и понял, что мне это очень нравится. Поэтому начал все глубже и глубже погружаться в эти темы, искал ответы на интересующие меня вопросы. Года через три я пришёл к своей первой игре. Мне до сих пор нравится программировать, только увлечение сдвинулось в сторону решения повседневных задач.
Нужную информацию любознательный мальчик черпал отовсюду. Иногда помогал папа, работающий системным администратором. Вместе они создали мультиплеерную игру, чтобы проводить досуг всей семьей. Немало полезного дал и лицей. Так, знание производной помогло оптимизировать коды игр.
Самое интересное началось в старших классах. В 2021 году лицей №95 заключил партнёрское соглашение с челябинским радиозаводом «Полёт» об открытии на базе образовательного учреждения инженерного класса. В течение всего учебного года лицеисты занимались с научными сотрудниками заводских лабораторий как в самом «Полёте», так и в ЮУрГУ.
«Наставники научили меня проектировать схемы в программах MultiCAD и Компас-3D, - вспоминает Леонид. - Кроме того, они дали мне навык моделирования, которого у меня до этого не было вообще».
Самое интересное началось в старших классах. В 2021 году лицей №95 заключил партнёрское соглашение с челябинским радиозаводом «Полёт» об открытии на базе образовательного учреждения инженерного класса. В течение всего учебного года лицеисты занимались с научными сотрудниками заводских лабораторий как в самом «Полёте», так и в ЮУрГУ.
«Наставники научили меня проектировать схемы в программах MultiCAD и Компас-3D, - вспоминает Леонид. - Кроме того, они дали мне навык моделирования, которого у меня до этого не было вообще».
Через лицей наш герой узнал о детском научном лагере «Сириус. Лето». Именно там и началась работа над проектом датчика наполненности контейнеров для сбора твердых коммунальных отходов.
Устройство, помогающее в режиме реального времени отслеживать, сколько мусора накопилось в баках - масштабный и значимый проект ЧРЗ «Полёт», важный элемент системы «Умный город». По подсчётам специалистов, повсеместная установка датчиков поможет наполовину снизить эксплуатационные расходы коммунальных служб и на 40% сократить расстояние, проходимое мусоровозом.
В небольшой коробочке, которая крепится на бак, есть два датчика - инфракрасный и ультразвуковой. Они оба служат одной цели. Расчёт наполненности производится на основе показаний двух датчиков. Например, если инфракрасный луч упрётся в кусок картона, то выручит ультразвук, который определит, что в баке ещё есть пустоты.
Устройство, помогающее в режиме реального времени отслеживать, сколько мусора накопилось в баках - масштабный и значимый проект ЧРЗ «Полёт», важный элемент системы «Умный город». По подсчётам специалистов, повсеместная установка датчиков поможет наполовину снизить эксплуатационные расходы коммунальных служб и на 40% сократить расстояние, проходимое мусоровозом.
В небольшой коробочке, которая крепится на бак, есть два датчика - инфракрасный и ультразвуковой. Они оба служат одной цели. Расчёт наполненности производится на основе показаний двух датчиков. Например, если инфракрасный луч упрётся в кусок картона, то выручит ультразвук, который определит, что в баке ещё есть пустоты.
Леониду удалось внести существенный вклад в разработку устройства. Его пригласили на смену ещё одного научного конкурса – «Большие вызовы», проходящую в Сочи. Там команде ребят, в которую вошел и Леонид, дали задание создать автоматический анализатор отзывов, используя принцип работы нейросети. Такой анализатор был бы весьма полезен для крупных компаний, ежедневно получающих через интернет тысячи отзывов из разных регионов страны.
Сейчас парень трудится над системой мониторинга чистоты дворов с использованием дронов. Идея в том, чтобы беспилотник, пролетая по придомовой территории двора, передавал данные о её замусоренности. Если всё чисто, то и дворнику незачем выходить с метлой на эту территорию. А если ветром повалило ветки, или кто-то намусорил, то сотрудник уже будет знать, в какую точку приходить. Если переговоры о внедрении датчиков в работу регоператоров ведутся уже давно, то дроновый мониторинг дворов - вещь абсолютно новая, целесообразность которой ещё предстоит определить.
Сейчас парень трудится над системой мониторинга чистоты дворов с использованием дронов. Идея в том, чтобы беспилотник, пролетая по придомовой территории двора, передавал данные о её замусоренности. Если всё чисто, то и дворнику незачем выходить с метлой на эту территорию. А если ветром повалило ветки, или кто-то намусорил, то сотрудник уже будет знать, в какую точку приходить. Если переговоры о внедрении датчиков в работу регоператоров ведутся уже давно, то дроновый мониторинг дворов - вещь абсолютно новая, целесообразность которой ещё предстоит определить.
“
В прошлом году я хотел стать поваром, а сейчас не знаю. Люблю готовить. И не просто готовить, а добавить в привычное блюдо какой-нибудь продукт, которого нет в традиционном рецепте. Добавил в греческий салат нарезанную кубиками варёную свеклу - отлично получилось! В салат с фасолью, кукурузой и сухариками добавил свежие томаты - тоже неплохо. Опытным путём выяснил, что к пекинской капусте отлично подходит укроп - он делает вкус листьев более насыщенным.
|
Готовка - лишь одно из увлечений. Последние два года Леонид полюбил рисование пером в японском стиле и старается находить время на это хобби. На фотосессию он пришёл с рисунком, который выполняется хной.
«Это косплей персонажа Дракена из аниме «Токийские мстители». Мама развела хну, а брат нарисовал эскиз, - объясняет наш собеседник. - Через месяц рисунок сотрётся. Время, проведённое с семьёй - самое замечательное время. Мы делаем что-нибудь вместе и получаем от этого удовольствие». |
Экзокисть для пациентов, перенёсших инсульт
Анастасия Звягинцева ещё учится в школе, а её изобретение уже хорошо известно в профессиональной среде. В прошлом месяце с Настиным проектом «Кисть» ознакомились врачи нескольких больниц. Они пришли к выводу, что при условии доработки со стороны медиков и специалистов завода-производителя изобретение может быть запущено в широкое производство.
Анастасия учится в челябинской школе № 51. У девушки множество увлечений: от танцев на полотнах (вид воздушной гимнастики) до рисования в стиле аниме. Но на первом месте стоит учёба. Нашей героине хорошо даются точные науки – математика и физика. В глубине души у неё всегда было желание совместить науку и творчество. Поэтому в 2020 году она пришла в детский технопарк «Кванториум».
“
Мне невероятно повезло, что я попала к педагогу-наставнику Александру Сергеевичу Сусеву.Он помог мне в короткие сроки освоить с нуля промышленный дизайн, 3D-моделирование, лазерную резку и программирование.
Но главное чудо заключалось не в этом. Сошлось несколько факторов. Во-первых, оказалось, что у Александра Сергеевича и Анастасии общая область интересов – изготовление экзопротезов. Во-вторых, «Кванториуму» поступил заказ от одного из лечебных учреждений.
Несколько лет назад папа Насти сломал руку. Процесс реабилитации проходил непросто. Чтобы заново учиться сгибать и разгибать кисть на тренажёре, он должен был ездить к назначенному времени в другой конец города. Но из-за плотного рабочего графика невозможно было посещать все процедуры, поэтому кисть восстанавливалась очень долго. Возникла мысль: как было бы хорошо, будь тренажёр дома, папа мог бы заниматься на нём в любое время.
Александр Сусев окончил Южно-Уральский государственный университет по специальности «мехатроника и робототехника». Последние несколько лет Александр, педагог дополнительного образования, работает над созданием экзоскелета. Это роботизированное устройство для реабилитации пациентов, перенёсших инсульт или получивших тяжёлые травмы. С помощью экзоскелета можно восстанавливать подвижность всей руки.
Несколько лет назад папа Насти сломал руку. Процесс реабилитации проходил непросто. Чтобы заново учиться сгибать и разгибать кисть на тренажёре, он должен был ездить к назначенному времени в другой конец города. Но из-за плотного рабочего графика невозможно было посещать все процедуры, поэтому кисть восстанавливалась очень долго. Возникла мысль: как было бы хорошо, будь тренажёр дома, папа мог бы заниматься на нём в любое время.
Александр Сусев окончил Южно-Уральский государственный университет по специальности «мехатроника и робототехника». Последние несколько лет Александр, педагог дополнительного образования, работает над созданием экзоскелета. Это роботизированное устройство для реабилитации пациентов, перенёсших инсульт или получивших тяжёлые травмы. С помощью экзоскелета можно восстанавливать подвижность всей руки.
“
Одна из больниц поставила перед нами несколько задач, в числе которых – борьба с последствием инсульта. Мы с ребятами проанализировали, что повреждается при этом заболевании и как помочь с процессом реабилитации. Так возникли экзоскелет, реабилитационное устройство нижних конечностей, проект «Кисть» и другие устройства, которые находятся на стадии разработки. Проект, придуманный только для того, чтобы сделать какую-то крутую штуку, не будет успешен. Наша цель – решить какую-то реальную проблему, облегчить чью-то боль.
Существующие модели экзокистей тяжелы, объёмны и дороги. Экзокисть, разработанная в челябинском «Кванториуме», будет стоить на порядок дешевле, если внедрить её в промышленное производство. Как она работает?
«Кисть пациента кладётся на пластиковую основу. Пальцы крепятся в резинке и с помощью тросика тянутся по направлению к центру. Устройство имеет четыре скорости для помощи на разных стадиях восстановления. На встроенном дисплее отмечается время начала сеанса и количество выполненных упражнений», – рассказывает Анастасия Звягинцева.
Все детали для экзокисти Настя смоделировала сама (вот где пригодилось её умение рисовать). Затем с помощью лазерного станка вырезала детали из дерева. А окончательный вариант напечатала на 3D-принтере.
«Кисть пациента кладётся на пластиковую основу. Пальцы крепятся в резинке и с помощью тросика тянутся по направлению к центру. Устройство имеет четыре скорости для помощи на разных стадиях восстановления. На встроенном дисплее отмечается время начала сеанса и количество выполненных упражнений», – рассказывает Анастасия Звягинцева.
Все детали для экзокисти Настя смоделировала сама (вот где пригодилось её умение рисовать). Затем с помощью лазерного станка вырезала детали из дерева. А окончательный вариант напечатала на 3D-принтере.
В ноябре 2022 года Анастасия Звягинцева побывала в Челябинской областной больнице. Экзокисть испытали на себе главный врач детской городской больницы № 8 Челябинска Антон Рыжий, главный врач Челябинской областной клинической больницы Дмитрий Альтман, заведующий отделением травматологии и ортопедии № 1 Леонид Полляк и заместитель главного врача ОКБ по лечебной работе хирургического профиля Илья Бондаревский. После «испытаний» решили привлечь к участию в проекте студентов-медиков и специалиста по продвижению.
В том, что экзокисть будет востребована, Настя не сомневается. Примечательно, что под новостью об изобретении, облетевшей челябинские паблики в соцсети, стали появляться комментарии от родственников и друзей южноуральцев, перенёсших инсульт. Люди интересуются, где достать экзокисть.
«Посейдон» - хранитель подводных сооружений
Ученик 11 класса челябинского физико-математического лицея №31 Герард Исмагилов разработал автопилот для подводного комплекса «Посейдон», который обеспечивает функционирование нефтепроводов, пролегающих на дне морей и океанов. Эту разработку уже оценили на Всероссийском конкурсе научно-технических проектов «Большие вызовы» в направлении «Освоение Арктики и Мирового океана».
“
Над проектом я работаю уже три года. Задача непростая – комплекс ведь включает и камеру, и компьютер, и мотор, способные выдерживать давление воды и низкие температуры. Поэтому для корпуса мы использовали поликарбонат, который устойчив к низким температурам, а также конструктор собственного производства. Уже есть готовая модель. За границей тоже создают похожие подводные комплексы – например «Boxfish» из Новой Зеландии: этот аппарат способен плыть с базы без помощи человека. Я смотрел ролики, изучал его работу, и в итоге сделал программу, которая позволяет нашему «Посейдону» действовать полностью автономно – без каких-либо проводов.
Сейчас Герард работает над созданием станции подзарядки для «Посейдона». Благодаря такой станции комплекс сможет работать гораздо дольше.
Автопилот позволяет комплексу следовать заданному курсу – например, вдоль линии нефтепровода. Кроме того, в районах подводно-устьевой добычи нефти или газа при помощи аппарата можно осматривать скважины, записывать все необходимые данные и передавать их диспетчеру. Поясним, что в Арктике, где немало запасов нефти и газа, добывать полезные ископаемые традиционными способами трудно – мешают и холод, и движение льдов. Поэтому приходится применять подводно-устьевый способ, когда немалая часть оборудования находится на значительной глубине и необходим постоянный мониторинг.
Так что комплекс незаменим, если нужно обнаружить протечки, места коррозии металла, обследовать последствия различных чрезвычайных ситуаций на больших глубинах.
Так что комплекс незаменим, если нужно обнаружить протечки, места коррозии металла, обследовать последствия различных чрезвычайных ситуаций на больших глубинах.
«Конечно, можно поручить эти работы водолазам, как нередко и делают, - поясняет Герард. – Но это и сложно, и опасно, и у таких специалистов высокая почасовая оплата. Техника будет работать более эффективно».
Аппарат уже испытывали в бассейнах и в море – в учебном центре «Сириус» в Сочи. Необходимо было проверить работу «Посейдона» в различных условиях и течениях.
Интересно, что подводный комплекс Герард с товарищами представил даже на международной выставке «Армия-2022». Разработкой заинтересовались не только военные, но и представители МЧС, а также одной из нефтяных компаний.
Комплекс показали дважды и губернатору Челябинской области Алексею Текслеру во время его визита в лицей.
«Тема очень интересная и востребованная. Я ведь бывший первый заместитель министра энергетики России. Считайте, что вы ко мне уже обратились за поддержкой», - ответил глава региона.
Научным руководителем проекта является Дмитрий Ловчиков, который преподает в лицее №31 робототехнику, включая подводную. Впрочем, ребята под его руководством исследуют не только морские глубины, но и небеса – недавно, например, запускали спутник в стратосферу.
Аппарат уже испытывали в бассейнах и в море – в учебном центре «Сириус» в Сочи. Необходимо было проверить работу «Посейдона» в различных условиях и течениях.
Интересно, что подводный комплекс Герард с товарищами представил даже на международной выставке «Армия-2022». Разработкой заинтересовались не только военные, но и представители МЧС, а также одной из нефтяных компаний.
Комплекс показали дважды и губернатору Челябинской области Алексею Текслеру во время его визита в лицей.
«Тема очень интересная и востребованная. Я ведь бывший первый заместитель министра энергетики России. Считайте, что вы ко мне уже обратились за поддержкой», - ответил глава региона.
Научным руководителем проекта является Дмитрий Ловчиков, который преподает в лицее №31 робототехнику, включая подводную. Впрочем, ребята под его руководством исследуют не только морские глубины, но и небеса – недавно, например, запускали спутник в стратосферу.
Хотя работа над проектом довольно напряжённая, Герарду Исмагилову удаётся уделять внимание и другому своему увлечению – спортивной гимнастике. Он уже кандидат в мастера спорта, а сейчас хочет добиться звания мастера.
«Когда учился в другой школе, постоянно ездил на соревнования, - рассказывает Герард. – Потом это стало сложнее. Но спорт я бросать не собираюсь. Когда тело мучаешь, становится легче – голову разгружаешь».
Увлекается Герард также IT и мечтает запустить свой стартап, где можно приложить полученные знания и опыт в разных сферах.
Не исключено, что стартап будет связан с беспилотными аппаратами для работы под водой. А возможно, это будут другие разработки. Правда, пока нужно продолжать учиться. Герард Исмагилов планирует поступить в Московский физико-технический институт, а возможно и в зарубежный вуз - университет Стэнфорд или Калифорнийский университет в Беркли.
От древней керамики
до хлореллы
Раньше считалось правильным, когда ребёнок увлечён каким-то одним видом научной деятельности. Из года в год на протяжении всего старшего звена школы ученик делал исследования по смежным темам с одним и тем же научным руководителем. Это позволяло достичь высокого качества научных работ, но не давало главного: навыков коммуникации с разными людьми и быстрого внедрения в разные области человеческого знания в зависимости от требований времени или рынка.
У сегодняшних школьников интересы всесторонние.
Мария Каракулева из Озерска начала с археологии, сделав исследовательский срез древних артефактов, найденных близ города. Потом была работа о свойствах хлореллы с другим научным руководителем. Сейчас девушка реализует проект на стыке экологии и психологии.
Не исключено, что интерес к науке возник у Маши не случайно. Ее прабабушка преподавала химию, а прадедушка прошел путь от инженера-конструктора до главного энергетика химкомбината «Маяк».
“
Еще с садика дочь ко мне подходила, просила: «Мама, давай сделаем это задание», «Объясни». Сама я художник по образованию, школа для меня - больная тема. Вспоминаю, как тяжело мне давались математика и физика. С четвертого класса я уже не могла помогать дочери, но это было и не нужно.
Правильно говорят, что лучшая помощь - собственный пример. Анна сама, без всякого финансирования извне, стала выпускать серию календарей об истории родного Озерска вместе с историком Антоном Наумовым. Маша тоже заинтересовалась историей.
«Я пришла к Антону Михайловичу в Дом творчества детей и молодежи, увидела исторические карты, черепки керамики, послушала его рассказы об археологических экспедициях и захотела внести свой вклад в эту науку», - рассказывает Мария.
Предметом ее исследования стали результаты археологических экспедиций к стоянкам «Шатаны-5». Место находится на перешейке между озерами Травакуль и Иртяш. Там издавна жили люди. одно из поселений было устойчивым и функционировало начиная с эпохи неолита и заканчивая ранним железным веком.
«Я пришла к Антону Михайловичу в Дом творчества детей и молодежи, увидела исторические карты, черепки керамики, послушала его рассказы об археологических экспедициях и захотела внести свой вклад в эту науку», - рассказывает Мария.
Предметом ее исследования стали результаты археологических экспедиций к стоянкам «Шатаны-5». Место находится на перешейке между озерами Травакуль и Иртяш. Там издавна жили люди. одно из поселений было устойчивым и функционировало начиная с эпохи неолита и заканчивая ранним железным веком.
|
«Среди жителей Озерска есть те, кто считает, что на территории, которую сейчас занимает город, раньше ничего не было. Но это совершенно не так, эти места были заселены людьми с древнейших времен», - объясняет наша собеседница.
Археологам удалось найти различные предметы и образцы керамики разных эпох и культур. Задачей Марии и её научного руководителя было определить, в какое время и какой народ сделал эту посуду. «Образцов орнаментов нашли очень много, у каждой культуры был свой тип рисунка. В некоторых случаях один сосуд мог содержать орнаменты двух народов - осёдлого и кочевого. Например, кресты в сочетании с тройными точками. Это связано с тем, что девушка, изготовившая горшок, вышла замуж за представителя другого сообщества. Вот так по черепкам можно восстанавливать судьбы древних людей», - рассуждает Мария. |
Доклад «Керамический комплекс стоянки Шатанов-5» признали лучшим на школьной межрегиональной конференции археологов. Однако у Маши через некоторое время появилось новое увлечение - биология. Произошло это благодаря замечательному преподавателю Екатерине Гавриловой - человеку с невероятной энергетикой и искрой в глазах, способному увлечь своим любимым делом не только школьников, но многих жителей города. 80 семей под её руководством участвуют в акции «Разделяйка».
Марии Екатерина Викторовна летом 2021 года предложила поработать с суспензией хлореллы. Препарат широко разрекламирован, но так ли он хорош на самом деле? Эксперимент решили провести с саженцами ели, которые буквально засыхали под палящими лучами солнца. Мария и её научный руководитель пересадили их в тенёк, подкормили хлореллой, и произошло чудо. Елочки не только выжили, но ещё и вышли из состояния стресса. Такого же эффекта удалось добиться, подкормив бархатцы и тополя, которые в срочном порядке пришлось пересадить с пришкольного газона в питомник.
Марии Екатерина Викторовна летом 2021 года предложила поработать с суспензией хлореллы. Препарат широко разрекламирован, но так ли он хорош на самом деле? Эксперимент решили провести с саженцами ели, которые буквально засыхали под палящими лучами солнца. Мария и её научный руководитель пересадили их в тенёк, подкормили хлореллой, и произошло чудо. Елочки не только выжили, но ещё и вышли из состояния стресса. Такого же эффекта удалось добиться, подкормив бархатцы и тополя, которые в срочном порядке пришлось пересадить с пришкольного газона в питомник.
Кроме того, Марии удалось опровергнуть мифы о хлорелле. Оказалось, что в ней нет гормона, отвечающего за рост корней. Опытным путём удалось подтвердить, что на интенсивность корнеобразования подкормка хлореллой никак не влияет.
Научная работа «Оценка влияния суспензии хлореллы на растения» позволила Марии попасть в образовательный проект «Сириус» на научно-технологический конкурс «Большие вызовы». Там наша героиня в составе команды ребят из разных городов за время смены выполнила исследование с оригинальным названием «Upgrade кабачка». Оно было инициировано специалистами Всероссийского института растениеводства имени Н.И. Вавилова. За короткое время ребята определили из предложенных сортов семян кабачка те, что наиболее устойчивы к мучнистой росе.
Научная работа «Оценка влияния суспензии хлореллы на растения» позволила Марии попасть в образовательный проект «Сириус» на научно-технологический конкурс «Большие вызовы». Там наша героиня в составе команды ребят из разных городов за время смены выполнила исследование с оригинальным названием «Upgrade кабачка». Оно было инициировано специалистами Всероссийского института растениеводства имени Н.И. Вавилова. За короткое время ребята определили из предложенных сортов семян кабачка те, что наиболее устойчивы к мучнистой росе.
“
Смена в «Сириусе» - это настоящий выход из зоны комфорта. У нас был момент, когда анализатор генетического материала не выдал никаких результатов. Это потом мы поняли, что отделили генетический материал слишком качественно, и нужно добавить туда посторонние вещества. Но те два дня, за которые мы пытались найти решение - это постоянная головная боль
|
Следующий проект Марии, возможно, будет связан с воспитанием экологического поведения в раннем возрасте. Девушка говорит, что одним из её будущих высших образований обязательно будет психология.
«Мне нравится, что Маша осознанно и выверенно всё делает. Я ей объясняю, что вся жизнь впереди. Можно выучиться на одну специальность, а потом работать в совершенно иной сфере и получить второе и даже третье высшее образование», - говорит Анна Каракулева. |
В завершение нашей беседы Маша дала очень ценный совет:
«Не слушайте тех, кто отговаривает вас заниматься любимым делом. Всегда найдутся люди, которые будут говорить, что ты делаешь что-то не так. Важно самим разобраться в том, что нравится именно вам. Идти к своей цели и не думать, как отреагируют на это другие».
Зарядить телефон
поможет река
Ученик челябинского лицея № 31 Илья Котовский создал портативный электрогенератор, чтобы заряжать мобильный телефон от альтернативных источников энергии. Идея родилась во время похода, когда все гаджеты и пауэрбанки разрядились.
«Какие источники могут преобразовывать энергию на природе, вдали от города?» - задался вопросом Илья. – Ветер и вода. Значит, нужно создать такое устройство, которое бы заряжало телефон от силы ветра и скорости воды! И главное - небольшое, чтобы можно положить в сумку и взять с собой в поход или экспедицию».
Три месяца юный изобретатель перебирал варианты, которые можно было бы взять за основу. Выяснил, что за рубежом уже существуют подобные устройства, но ценник на них очень высокий из-за дорогостоящих материалов.
“
Американцы используют неодимовые магниты. Это такие сверхверхмощные магниты из сплавов железа, бора и неодима. Я решил смастерить похожую конструкцию, но вместо магнитов поставил электромоторчик, который гораздо дешевле, он вырабатывает энергию за счёт вращения лопастей. Получилась уменьшенная версия американского электрогенератора, этакий диск диаметром 20 см, шириной 7 см. Ещё я оборудовал его ушками, чтобы при необходимости можно было подвесить на верёвке на дерево или зацепить на крючок и погрузить в воду. Само собой, предусмотрен USB-разъём, в который нужно воткнуть штекер, чтобы подсоединить смартфон
Весит изобретение школьника не так уж много – всего 360 граммов, легко помещается в любом рюкзаке. Сколько нужно времени, чтобы зарядить телефон полностью, Илья не считал.
«Это затруднительно, - признаётся он. – Скорость вращения лопастей зависит от погоды. Нужен ветер. Чем он сильнее, тем лучше будут вращаться лопасти, тем быстрее будет идти зарядка. Нет ветра, значит, можно поискать ручей с хорошим течением и погрузить генератор в него. Сидеть у ручья и ждать пока смартфон полностью зарядится, не вариант. Лучше оставить заряжаться на ночь. Если и вода стоячая, то это проблема. Поэтому не ходите в низины, поднимайтесь в горы, там всегда ветрено!»
«Это затруднительно, - признаётся он. – Скорость вращения лопастей зависит от погоды. Нужен ветер. Чем он сильнее, тем лучше будут вращаться лопасти, тем быстрее будет идти зарядка. Нет ветра, значит, можно поискать ручей с хорошим течением и погрузить генератор в него. Сидеть у ручья и ждать пока смартфон полностью зарядится, не вариант. Лучше оставить заряжаться на ночь. Если и вода стоячая, то это проблема. Поэтому не ходите в низины, поднимайтесь в горы, там всегда ветрено!»
В любом случае благодаря устройству можно оставаться на связи там, где она в принципе есть. При необходимости всегда можно сделать звонок или отправить SMS-сообщение. И не нужно переживать, что генератор промокнет: электроды защищены от влаги термоусадочным материалом, всё герметично, обработано лаком, в некоторых местах проклеено.
Изобретение Ильи Котовского по достоинству оценили на всероссийском конкурсе школьных проектов «Большие вызовы». Правда, на региональном этапе парень недобрал баллов, стушевавшись из-за дополнительных вопросов. Его спросили, какое напряжение выдаёт устройство, а он на тот момент этого не проанализировал.
Изобретение Ильи Котовского по достоинству оценили на всероссийском конкурсе школьных проектов «Большие вызовы». Правда, на региональном этапе парень недобрал баллов, стушевавшись из-за дополнительных вопросов. Его спросили, какое напряжение выдаёт устройство, а он на тот момент этого не проанализировал.
“
После я, конечно, протестировал генератор во время восхождения на Уральские горы: при помощи энергии ветра было создано напряжение в 10 вольт – этого вполне достаточно для подзарядки смартфона. На всероссийском этапе я занял первое место, у меня был высший балл среди участников по схожим темам. Как победителя меня отправили в образовательный центр «Сириус» в Сочи вместе с другими призёрами. Мы провели там смену, было здорово! Пользуясь случаем, я хотел бы поблагодарить своего старшего брата: Миша мне здорово помогал, курировал мой проект. Если бы не он, может, ничего бы и не получилось. Электрогенератор можно совершенствовать - оптимизировать работу лопастей, добавить возможность регулирования напряжения… Но я для себя его закончил. Сейчас уже не до него, готовлюсь к ЕГЭ!
Илья учится в лицее с шестого класса. Сегодня он одиннадцатиклассник. Когда был маленьким, семья жила в Челябинске, потом перебралась в Еткуль, там наш герой пошёл в первый класс и окончил начальную школу. Учился, кстати, на одни пятёрки. В пятом классе родители записали его на дополнительные занятия по математике. А позже созрело решение о полном переводе в лицей.
«Поначалу пришлось туго, у меня резко упала успеваемость, из отличника я превратился в троечника, - вспоминает Илья. - Родители пытались заниматься со мной сами, потом наняли репетитора по математике, потому что знаний мне катастрофически не хватало, я не понимал больше половины. Всё-таки лицей физико-математический, уже в пятом классе здесь дети проходят то, что в обычной школе изучают позже. Честно, учиться здесь сложно. Но я ни о чём не жалею: ребята здесь классные, общаться с ними – одно удовольствие. У нас выдающийся директор - Александр Попов. У меня была ситуация: в десятом классе выходила двойка по математике за триместр. За двойки из нашего лицея исключают, в других школах такое не принято, тем более, в старших классах. Александр Евгеньевич пригласил меня к себе, мы поговорили, и я взялся за ум. Хотя вроде он не сказал ничего необычного, звучали простые и очевидные вещи. Он спросил: «Почему двойка?» Я не мог сказать, что, видимо, не дотягиваю до программы лицея, поэтому пожал плечами, сослался, что была слишком сложная контрольная, которую я не осилил, и что это, видимо, и ухудшило мою успеваемость. Александр Евгеньевич привёл меня в кабинет завхоза, а там на всю стену портрет героя гражданской войны Григория Котовского. Директор объяснил мне, что никак нельзя позорить нашу легендарную фамилию. А ещё он посоветовал ходить на допкружки, попросить помощи у учителя, одноклассников. Я так и сделал. До конца триместра мне удалось вытянуть на троечку».
Тем не менее, Илья называет математику одним из своих любимых предметов наряду с информатикой. Признаётся, что физику любит «поменьше». Сейчас учится на четверки и пятёрки. Причём занимается самостоятельно, репетитор у него только по английскому.
«Поначалу пришлось туго, у меня резко упала успеваемость, из отличника я превратился в троечника, - вспоминает Илья. - Родители пытались заниматься со мной сами, потом наняли репетитора по математике, потому что знаний мне катастрофически не хватало, я не понимал больше половины. Всё-таки лицей физико-математический, уже в пятом классе здесь дети проходят то, что в обычной школе изучают позже. Честно, учиться здесь сложно. Но я ни о чём не жалею: ребята здесь классные, общаться с ними – одно удовольствие. У нас выдающийся директор - Александр Попов. У меня была ситуация: в десятом классе выходила двойка по математике за триместр. За двойки из нашего лицея исключают, в других школах такое не принято, тем более, в старших классах. Александр Евгеньевич пригласил меня к себе, мы поговорили, и я взялся за ум. Хотя вроде он не сказал ничего необычного, звучали простые и очевидные вещи. Он спросил: «Почему двойка?» Я не мог сказать, что, видимо, не дотягиваю до программы лицея, поэтому пожал плечами, сослался, что была слишком сложная контрольная, которую я не осилил, и что это, видимо, и ухудшило мою успеваемость. Александр Евгеньевич привёл меня в кабинет завхоза, а там на всю стену портрет героя гражданской войны Григория Котовского. Директор объяснил мне, что никак нельзя позорить нашу легендарную фамилию. А ещё он посоветовал ходить на допкружки, попросить помощи у учителя, одноклассников. Я так и сделал. До конца триместра мне удалось вытянуть на троечку».
Тем не менее, Илья называет математику одним из своих любимых предметов наряду с информатикой. Признаётся, что физику любит «поменьше». Сейчас учится на четверки и пятёрки. Причём занимается самостоятельно, репетитор у него только по английскому.
“
ОГЭ в 9 классе я сдал легко. У нас в самом лицее есть экзамены и после седьмого, и после восьмого классов. Поэтому мы к ним уже привыкли, не боялись, как ребята в других школах. И были хорошо подготовлены. Вот и сейчас учёба и подготовка к экзаменам занимают большую часть дня. Вставать приходится в 6:15, чтобы к 8:00 добраться до школы. Уроки идут до трёх, потом – дополнительные занятия. Ближе к пяти вечера еду домой, ужинаю и сажусь за уроки. Перед сном остаётся час-полтора свободного времени, когда можно расслабиться, пообщаться с родителями. Нагрузка, конечно, нереальная, но я понимаю: всё это нужно только мне самому, я должен хорошо окончить школу, чтобы успешно поступить туда, куда хочется. А мне хочется учиться в Москве.
Илья решил, что будет экономистом, видит себя топ-менеджером или финансовым менеджером в крупной компании. Отец нашего героя в своё время получил экономическое образование. Правда, старший брат выбрал другое направление, он учится в УрФУ на инженера.
«Когда Миша приезжает, мы всё время проводим вместе, играем в видеоигры, в футбол, - делится Илья. – Мы с ним большие друзья! И с младшим братом Максимом тоже, он учится в пятом классе, тоже отличник, как я когда-то, с будущей профессией пока не определился».
В помощь заводам
Уже в детском саду челябинец Вячеслав Кочергин начал изучать азы программирования. Сейчас он заканчивает учёбу в 11-м классе и работает над системой, которая позволяет моментально реагировать на поломки и ЧП на производстве.
Речь идёт об автоматизированном веб-сервисе для контроля и диагностики производственных отклонений. Работа непростая, но даже в свободное время Вячеслав отдыхает по-своему – не сидит перед телевизором или с телефоном, а решает головоломки.
“
Папа был программистом, и с самого раннего детства я видел, как он сидит за компьютером, – рассказывает Вячеслав. – Конечно, мне было интересно, я его расспрашивал, что он делает, папа мне объяснял. Мама хоть и не технарь, но всегда поддерживает и вдохновляет. Уже в трёхлетнем возрасте я умел читать и сидел за компьютером.
В четвёртом классе Вячеслав стал призёром олимпиад по математике и английскому языку. Здесь сыграла роль мама, преподаватель английского и немецкого языков. Надо было выбирать между лингвистикой и точными науками, и какой именно был сделан выбор, уже можно догадаться.
Сначала было увлечение робототехникой – в седьмом классе. Первой разработкой стала система для железной дороги, позволяющая оперативно предупреждать машинистов об экстренной ситуации на переезде (например, о застрявшем автомобиле).
Из скромности те разработки Вячеслав сейчас называет детскими забавами, а самым большим достижением на сегодня считает веб-сервис для контроля и диагностики производственных отклонений. Помогал школьнику в работе научный руководитель лаборатории робототехники и программирования лицея № 102 Андрей Пашнин.
Из скромности те разработки Вячеслав сейчас называет детскими забавами, а самым большим достижением на сегодня считает веб-сервис для контроля и диагностики производственных отклонений. Помогал школьнику в работе научный руководитель лаборатории робототехники и программирования лицея № 102 Андрей Пашнин.
Интересно, что изобретение родилось из желания облегчить жизнь педагогам и ученикам в условиях дистанционного обучения. Цель была в том, чтобы создать комплексную систему, где можно было бы и изучать теорию, и видеть свои оценки, и выполнять домашние задания.
«Это была проба пера, чтобы освоить навыки программирования, – говорит Вячеслав. – А потом нас более заинтересовала производственная тема».
В чём же суть изобретения? Не секрет, что на любом производстве не всегда всё идёт по плану. Например, что-то сломалось, закончились какие-то детали.
«Это была проба пера, чтобы освоить навыки программирования, – говорит Вячеслав. – А потом нас более заинтересовала производственная тема».
В чём же суть изобретения? Не секрет, что на любом производстве не всегда всё идёт по плану. Например, что-то сломалось, закончились какие-то детали.
“
Чтобы не приходилось работнику бегать, искать кого-то или вызывать по рации, лучше воспользоваться интернет-системой. Интерфейс можно разместить в телефоне, который есть у каждого, или же «вшить» в терминал станка. Тогда достаточно парой нажатий на экран отправить запрос, назвать причину вызова и дать какой-то комментарий. Всё это должно отобразиться у специалиста по безопасности. Тот видит, кто нужен – специалист по поломке или же по переналадке. В одной из версий мы сделали автоматическое отслеживание: система сама может определить, какой сотрудник свободен, какой сейчас занят. В зависимости от специфики предприятия можно использовать как умную версию, так и, можно сказать, ручную, или совмещать обе. Кроме того, система запоминает всё, что происходило, и можно потом сделать подробный отчёт со статистикой. Скажем, вычислить станки, которые ломались чаще других.
Подобная система гибко настраивается, в неё можно вписать любые виды станков. Есть своего рода каркас, который можно подогнать под конкретную отрасль.
Изобретение уже показали на конкурсе в центре «Сириус» в Сочи. Один из членов жюри был с металлургического завода, он поделился своим опытом (ремонтников и наладчиков вызывают по рации), но веб-система показалась ему интересной, так как позволяет действовать быстрее. Проект получил признание на конкурсе «Большие вызовы», второе место на конференции «Шаг в будущее» и второе место на конкурсе «Траектория технической мысли».
Тем не менее изобретение Вячеслав намерен ещё дорабатывать – уже в вузе. Сейчас много времени занимает подготовка к экзаменам. Кстати, и в статусе студента Вячеслав будет работать над изобретением со своим прежним научным руководителем.
Изобретение уже показали на конкурсе в центре «Сириус» в Сочи. Один из членов жюри был с металлургического завода, он поделился своим опытом (ремонтников и наладчиков вызывают по рации), но веб-система показалась ему интересной, так как позволяет действовать быстрее. Проект получил признание на конкурсе «Большие вызовы», второе место на конференции «Шаг в будущее» и второе место на конкурсе «Траектория технической мысли».
Тем не менее изобретение Вячеслав намерен ещё дорабатывать – уже в вузе. Сейчас много времени занимает подготовка к экзаменам. Кстати, и в статусе студента Вячеслав будет работать над изобретением со своим прежним научным руководителем.
|
Другое увлечение нашего героя – кубик Рубика и его разновидности на шарнирной основе (их, оказывается, не менее 17). Увлекался Вячеслав и шахматами, но в итоге победила любовь к различным головоломкам. Он даже участвует в соревнованиях всероссийской федерации этого вида спорта и поставил рекорд – 37 секунд на сборку 12-гранника. Самую же простую комбинацию кубика Рубика Вячеслав Кочергин может собрать за восемь секунд.
|
“
«В будущем вижу себя лидером отдела разработки. Это руководящая должность, где можно задать вектор развития IT-компании. Может быть, это будет «Синара», для которой я с ребятами в «Сириусе» разрабатывал умные каски, которые отслеживают состояние работника и ситуацию вокруг. Компания мне уже предложила контракт на целевое обучение в вузе. Буду думать, ведь машиностроение – интересная отрасль».
Модели будущих ракет
Игорь Мекшун – ученик десятого класса челябинского лицея № 77. Последние три года он занимается разработкой ракет. В мае этого года Игорь стал одним из победителей всероссийского конкурса «Большие вызовы».
«В 12 лет я пошёл в кружок ракетного моделирования. Освоил все модели, после чего мне стало скучно. Модели достаточно простые и не имеют никакой научной значимости», – вспоминает Игорь.
Решив попробовать сделать нечто более серьёзное, юный исследователь наткнулся на объявление «Сириус. Лето: начни свой проект». Это всероссийская образовательная программа, в Челябинской области она реализуется в «Курчатов центре». Суть программы в том, что местные учебные заведения и компании предлагают свои темы проектов, набирают команды из ребят, предоставляют им оборудование. А наставники (студенты и молодые специалисты ЮУрГУ) помогают изучить тему и привнести в неё что-то новое. Впоследствии готовые проекты участвуют во всероссийском конкурсе «Большие вызовы». Победители награждаются путёвкой в образовательный центр «Сириус», который находится в Сочи, и там продолжают начатое дело.
Аэрокосмический факультет ЮУрГУ предложил ребятам разработать проект многоразовой сверхлёгкой ракеты-носителя. Герой нашей публикации отвечал за определение концепции, создание облика трёхмерных моделей и последующее изготовление макетов. Другой участник испытывал все компоненты на прочность путём компьютерного моделирования. Важно было понять, смогут ли силовые каркасы, перемычки и отсеки выдержать полетные нагрузки. Третий проверял смоделированные ситуации реальным экспериментом на специальном оборудовании.
«Без второй и третьей части исследования моя работа не была бы полноценной. Защищались мы по очереди, причем на защите части удачно прошли в нужном порядке, и у жюри возникло ощущение целостности», - вспоминает Игорь.
Следующим шагом для Игоря Мекшуна стало создание ракеты-носителя сверхтяжёлого класса для полётов к Луне. О высоком уровне этого образовательного проекта красноречиво говорит тот факт, что его куратором выступил «Алмаз-Антей» – крупнейший российский концерн, объединяющий предприятия, которые разрабатывают ракетное и радиолокационное оборудование. Представители компании работали с воспитанниками «Сириуса» в Сочи в течение 24 дней.
«Без второй и третьей части исследования моя работа не была бы полноценной. Защищались мы по очереди, причем на защите части удачно прошли в нужном порядке, и у жюри возникло ощущение целостности», - вспоминает Игорь.
Следующим шагом для Игоря Мекшуна стало создание ракеты-носителя сверхтяжёлого класса для полётов к Луне. О высоком уровне этого образовательного проекта красноречиво говорит тот факт, что его куратором выступил «Алмаз-Антей» – крупнейший российский концерн, объединяющий предприятия, которые разрабатывают ракетное и радиолокационное оборудование. Представители компании работали с воспитанниками «Сириуса» в Сочи в течение 24 дней.
“
Первый опыт очень мне помог, потому что работа во втором проекте распределялась точно так же: разработка модели, проверка её работоспособности путём численного моделирования и экспериментальная проверка. Я к тому времени уже обрёл навык трёхмерного моделирования, поэтому выполнял задачи инженера-конструктора, который проектировал ступени ракеты и собирал их воедино.
В дальнейшем Игорь вернулся к разработке сверхлёгких ракет. Такие ракеты доставляют на орбиту Земли малые космические аппараты, наиболее известные из которых - миниатюрные спутники формата «Кубсат» (CubeSat). «Кубсаты» способны осуществлять космическую связь, проводить дистанционное зондирование Земли, проводить научные эксперименты, прогнозировать погоду.
Не так давно челябинский десятиклассник вернулся из «Артека». Что делает обычный ребёнок на море? Отдыхает. А что делает воспитанник «Курчатов центра»? Правильно, продолжает работу над проектом!
«Повезло, что мне это разрешили, – улыбается юный изобретатель. – Пока шла смена, успел проанализировать экономические аспекты. Вернулся в Челябинск – начал разработку инженерной части: модели, расчёты. В ближайшее время проведу испытание двигателя».
Не так давно челябинский десятиклассник вернулся из «Артека». Что делает обычный ребёнок на море? Отдыхает. А что делает воспитанник «Курчатов центра»? Правильно, продолжает работу над проектом!
«Повезло, что мне это разрешили, – улыбается юный изобретатель. – Пока шла смена, успел проанализировать экономические аспекты. Вернулся в Челябинск – начал разработку инженерной части: модели, расчёты. В ближайшее время проведу испытание двигателя».
Ракета – вершина инженерной мысли. Как старшеклассник может эту вершину постичь? Да, это непросто, и школьных знаний не хватает. Но на помощь приходят наставники – студенты и молодые специалисты аэрокосмического факультета ЮУрГУ. Они направляют школьников, подсказывают, какие аспекты той или иной науки (аэродинамика, сопротивление материалов и пр.) нужно изучить. Этот метод, как видим, не только даёт результат, но и определяет будущее российской науки.
И руку, и сердце
Ученик 11 класса копейской школы №9 Максим Полежаев уже уверен твёрдо – своё будущее свяжет с медицинскими разработками. И для этого есть все основания. В свои годы подросток уже работает над макетами тренажёров для реабилитации после инсульта и прототипом искусственного сердца.
Робототехникой Максим интересовался с детства. А чуть больше двух лет назад попал в челябинский «Кванториум». Технопарк проводил совместную акцию с заводом, где работал папа мальчика, и детей сотрудников приглашали в проектные группы. Так началось увлечение школьника медицинскими проектами, которое и дало толчок работе над самым первым изобретением – специальной «рукой» для реабилитации. За ней будут и другие разработки – экзокисть, искусственное сердце и нога, которая помогает восстанавливаться тем, кто пережил инсульт или тяжёлую травму.
Работать над приспособлениями ребята начали по заказу одной из больниц. Идея была в том, чтобы создать мобильные и лёгкие в использовании тренажёры, с помощью которых здоровая конечность сможет «тренировать» больную. По плану отечественные разработки должны стать значительно дешевле своих заграничных аналогов.
“
У нас как устроено – в больницах и реабилитационных центрах стоит довольно тяжёлое оборудование, которое никуда не передвинешь. И процесс реабилитации на самом деле довольно болезненный. Да и кто готов после перелома, к примеру, часто ездить в больницу на разработку руки или ноги? А мы хотим предоставить человеку возможность использовать устройство, которое можно взять с собой на работу или пользоваться им дома.
|
Принцип действия всех тренажёров довольно прост. К примеру, «рука» совмещает зеркальную терапию с механической. На приборе стоят датчики, которые считывают движения со здоровой конечности и переносят их на больную. Мозг воспринимает процесс и старается восстановить повреждённую руку.
По похожей схеме работает и аппарат с незамысловатым проектным названием «Нога». Ремешками ступни крепятся к механизму, и человек двигает здоровой конечностью – как бы скользит по дорожке, - а больная повторяет движения. Пациент может сам выбрать режим и определить темп своей тренировки. |
“
«Нога» – это единичная технология. В массовом сегменте нет реабилитационного оборудования, похожего на это. Всё, что есть в интернете, - на уровне макетов. При создании «руки» мы, конечно, опирались на существующую базу экзоскелетов. Но это были рабочие экзоскелеты, которые не предназначались для медицинского использования.
В числе проектов есть также реабилитационная экзокисть. Устройство крепят к руке, специальные тросики поднимают и опускают пальцы – человеку даже не приходится прилагать усилий. Пластиковый корпус такой «кисти» довольно лёгкий. Датчики показывают время начала тренировки и количество сгибаний и разгибаний пальцев. Скорость также можно выбрать самому – она зависит от степени восстановления пациента.
Ещё есть «сердце» - макет, который помогает воспитанникам технопарка понять, как в принципе работает искусственный орган. С помощью трубок механизм перегоняет «кровь» по желудочкам. Использовать такой временный прибор можно, к примеру, при операциях. Сами искусственные сердца в России пока не разрабатывают, только за рубежом – в Израиле и Германии.
Ещё есть «сердце» - макет, который помогает воспитанникам технопарка понять, как в принципе работает искусственный орган. С помощью трубок механизм перегоняет «кровь» по желудочкам. Использовать такой временный прибор можно, к примеру, при операциях. Сами искусственные сердца в России пока не разрабатывают, только за рубежом – в Израиле и Германии.
|
Пока все изобретения школьников на стадии разработки. В «Кванториуме» говорят, что работа идёт совместно с медиками. Те дают рекомендации и направляют в нужное русло. Макеты не раз уже дорабатывали. Довести их до конечной стадии, если всё пройдёт успешно, планируют в ближайшие годы. После, надеются, смогут найти партнёров, которые доведут эти разработки до медучреждений.
«Наши устройства удобнее больничных, поскольку они мобильные. Мы планируем пустить их в массовое производство и поставлять в медицинские центры. Давайте не будем отрицать – это большая помощь людям. Благодаря этим приборам можно развить реабилитацию в нашей области. Да что там в области – в стране», - делится планами Максим. |
Сейчас у Максима времени в обрез – школьник готовится к выпускным экзаменам. Поступать планирует в ЮУрГУ на специальность «Мехатроника и робототехника». В выборе профессии, как и во многом другом, парню помог проектный руководитель – Александр Сусев, который в своё время окончил тот же факультет.
«Александр Сергеевич оказал большое влияние. Благодаря ему я определился, кем хочу стать. Да и в целом много чего узнал о направлении, о работе с различным оборудованием. Больше всего в нём мне нравится понимание учеников, внимание к деталям и хорошая техническая база. Благодаря ему мы понимаем, в каком направлении в принципе можем идти. Он прислушивается к нам, принимает наши идеи и корректирует их. Помогает нам с документацией, с мероприятиями», - рассказывает юноша о своём наставнике.
«Александр Сергеевич оказал большое влияние. Благодаря ему я определился, кем хочу стать. Да и в целом много чего узнал о направлении, о работе с различным оборудованием. Больше всего в нём мне нравится понимание учеников, внимание к деталям и хорошая техническая база. Благодаря ему мы понимаем, в каком направлении в принципе можем идти. Он прислушивается к нам, принимает наши идеи и корректирует их. Помогает нам с документацией, с мероприятиями», - рассказывает юноша о своём наставнике.
Важно для Максима и понимание родителей, которые поддерживают все начинания сына и хотят, чтобы он развивался в полюбившейся области. Причём если папа школьника и сам «технарь», то мама – гуманитарий, журналист.
На какие-то дополнительные хобби времени остаётся мало. Однако Максим признаётся: если удаётся урвать свободную минутку, слушает музыку. Парень – меломан, но предпочитает «старый» рок. Даже сам пробовал играть на гитаре. Правда, на уровне увлечения. О своей группе, как многие подростки, никогда не мечтал: видел себя в другой сфере – робототехнике и электронике.
На какие-то дополнительные хобби времени остаётся мало. Однако Максим признаётся: если удаётся урвать свободную минутку, слушает музыку. Парень – меломан, но предпочитает «старый» рок. Даже сам пробовал играть на гитаре. Правда, на уровне увлечения. О своей группе, как многие подростки, никогда не мечтал: видел себя в другой сфере – робототехнике и электронике.
После университета Максим планирует профессионально разрабатывать медицинское оборудование, создать собственную компанию и вывести изобретения на российский рынок. Школьник уверен: если сильно захотеть, всё обязательно получится.
Как чистить озёра
Максим Рузаков известен в Челябинске и за его пределами как создатель «умного курятника». Но это не единственное изобретение школьника. Сегодня он трудится над созданием аппарата для очистки водоёмов.
Прототип практически готов, сегодня Максим с гордостью представляет его на научных выставках.
“
Гуляешь по городу и видишь, сколько мусора плавает в Миассе, в Шершнях. Особенно много пластиковых бутылок. Мы с ребятами взялись за разработку аппарата, который бы плавал по водоёму и собирал пластиковый мусор. Зимой 2021 года мы изготовили прототип аппарата с корпусом в форме лодки. Чтобы он передвигался по воде, оснастили его бортовыми колёсами и транспортировочной лентой. Основные детали аппарата были распечатаны на 3D-принтере. Но устройство оказалось слишком громоздко и неустойчиво, на воде оно не держалось как надо.
Старшие товарищи Максима приуныли, к тому же на носу у них был ЕГЭ. Наш герой учился в девятом классе, у него было чуть больше свободного времени, и ему очень хотелось довести начатое до конца.
Одному работать над проектом было сложно, возникали вопросы, а задать их было некому. Поэтому юный изобретатель нашёл себе наставника, им стал преподаватель ЮУрГУ Олег Сиверин. Вместе они взялись за усовершенствование модели. Для нового корпуса использовали уже ПВХ-трубы по соображениям лёгкости и дешевизны. Устройство приводят в движение моторы-редукторы, которыми управляют специальные драйверы, с их помощью можно контролировать движение аппарата, задавать скорость и направление. Но можно этого и не делать: путь устройства с учётом погоды и формы водоёма определяет нейронная сеть.
«Понадобилась хорошая электроника, аккумулятор, моторы, драйверы, трубы, заглушки, муфты, уголки, гайки, – перечисляет Максим. – Материалов в общей сложности на 13-14 тысяч рублей. Но это лишь прототип. Для реальной модели понадобится почти в десять раз больше – примерно 127 тысяч рублей. Она будет оснащена солнечными батареями, чтобы экономить аккумуляторы и вырабатывать энергию для движения».
«Понадобилась хорошая электроника, аккумулятор, моторы, драйверы, трубы, заглушки, муфты, уголки, гайки, – перечисляет Максим. – Материалов в общей сложности на 13-14 тысяч рублей. Но это лишь прототип. Для реальной модели понадобится почти в десять раз больше – примерно 127 тысяч рублей. Она будет оснащена солнечными батареями, чтобы экономить аккумуляторы и вырабатывать энергию для движения».
|
Новая модель гораздо меньше предыдущей, она допускает вариации длины и ширины, чтобы увеличивать ёмкость, в которую собирается мусор. Чтобы мусор не выплывал наружу, по бокам аппарата расположены специальные жёсткие сетки. О том, что ёмкость наполнилась и её пора разгружать, будет сообщать датчик. При желании контролировать работу аппарата можно с помощью дрона. Короткого рабочего названия у него пока нет, приходится говорить полностью: «Аппарат сбора отходов антропогенного происхождения с водной поверхности».
«Мне кажется, я уже раз сорок рассказал о своём изобретении на разных выставках, олимпиадах, конкурсах и форумах, – признаётся Максим. – Оно принесло мне уже три десятка дипломов! В октябре в Челябинске прошёл детский экологический форум, я выступал перед главой региона Алексеем Текслером. Представляете, он меня запомнил. В ноябре на Форуме гражданских инициатив он заявил присутствующим: «Этого молодого человека я уже знаю!» И даже назвал меня по имени. Было очень приятно!» К слову, изобретателя уже взяли на заметку в известной перерабатывающей компании и планируют заключить с ним договор на переработку собранного пластика. |
«Умный курятник» Максим не забросил, довёл проект до стадии завершения на семейной даче. Каждое лето Рузаковы выращивают цыплят-бройлеров, а кур-несушек оставляют даже на зимовку. Цыплятам корм нужен постоянно, курам – дважды в сутки. Подросток разработал модуль автономного выращивания цыплят. Система следит за освещением и вентиляцией в курятниках, а специальный робот кормит и поит пернатых. Благодаря этому можно смело оставить «умный курятник» на пару недель – все останутся живы, здоровы и сыты.
«Подобную систему мне ещё никто не заказывал, но я её особо и не рекламировал, – рассуждает Максим. – Для начала её нужно запатентовать. Себестоимость системы – примерно 10 тысяч рублей. Для оборудования курятника понадобятся шланги, трубочки, вентиляторы, электронные платы».
«Подобную систему мне ещё никто не заказывал, но я её особо и не рекламировал, – рассуждает Максим. – Для начала её нужно запатентовать. Себестоимость системы – примерно 10 тысяч рублей. Для оборудования курятника понадобятся шланги, трубочки, вентиляторы, электронные платы».
Изобретение Максим представил ещё в девятом классе и назвал его «брудер» (от английского слова brood – сидеть на яйцах). Управлять брудером можно дистанционно с помощью приложения, в котором отображается уровень воды и уровень корма. Если он будет ниже, придётся приехать, чтобы досыпать корма и долить воды, ну и заодно прибрать в курятнике.
“
Этот брудер поначалу был поводом для общего веселья. Все по-доброму смеялись: мол, опять Максим выступает со своим курятником. На защиту на конкурсе научно-технологических проектов «Большие вызовы» он даже принёс живую курицу! Но это, конечно, огромный труд – совмещать учёбу и научную деятельность. Максим успевает заниматься ещё и общественной работой. Он большой молодец!»
К слову, отец юного изобретателя заведует кафедрой информатики в ЮУрГГПУ, мама по специальности – учитель русского языка и литературы, брат – специалист в области военной оптики, одна из бабушек – педагог. Максим уже решил, что подаст документы сразу в несколько вузов: в ЮУрГУ, в Санкт-Петербургский и Томский политехи, в Казанский национальный исследовательский технологический университет и в МГТУ имени Н. Э. Баумана. Его интересуют информатика, вычислительная техника, информационные системы и технологии, робототехника, программная инженерия.
“
«Родители мой выбор одобряют, но учиться на круглые пятёрки не заставляют, – говорит он. – Так что на золотую медаль я не иду. Да и зачем? В аттестате за девятый класс у меня четвёрки по физике, обществознанию и английскому. Сейчас усиленно занимаюсь с репетиторами, в свободное время готовлюсь, читаю литературу по программе.
Его утро начинается в 7:00. В 8:30 нужно быть в школе, пешком идти три остановки. На уроках Максим проводит большую часть дня. Возвращается домой около трёх часов и бежит к репетиторам или на дополнительные занятия в ЮУрГУ. В 20:00 приходит домой и садится за «домашку». Спать старается лечь не позже 23:00.
«В субботу у нас день самоподготовки, не учимся, поэтому уезжаем с родителями на дачу, занимаюсь там, – продолжает Максим. – Кстати, у меня, как у всех, есть домашние обязанности. Пылесосит робот-пылесос, но полы мою я. Иногда готовлю. Могу приготовить любое блюдо, хоть торт «Наполеон»! Открываю рецепт в интернете – и за дело!»
В лицее выстроена система работы, направленная на социализацию научно-исследовательского типа. Здесь множество курсов внеурочной деятельности и дополнительного образования, направленных на создание и реализацию проектов школьников. Становясь лауреатом некоторых конкурсов, наш Максим получает денежные премии. Добросовестно откладывает их на будущую учёбу: вдруг понадобятся.
«В субботу у нас день самоподготовки, не учимся, поэтому уезжаем с родителями на дачу, занимаюсь там, – продолжает Максим. – Кстати, у меня, как у всех, есть домашние обязанности. Пылесосит робот-пылесос, но полы мою я. Иногда готовлю. Могу приготовить любое блюдо, хоть торт «Наполеон»! Открываю рецепт в интернете – и за дело!»
В лицее выстроена система работы, направленная на социализацию научно-исследовательского типа. Здесь множество курсов внеурочной деятельности и дополнительного образования, направленных на создание и реализацию проектов школьников. Становясь лауреатом некоторых конкурсов, наш Максим получает денежные премии. Добросовестно откладывает их на будущую учёбу: вдруг понадобятся.
«В будущем вижу себя инженером какого-нибудь крупного завода, буду контролировать работу всех аппаратов, – мечтает Максим. – Говорят, простых рабочих мало осталось, кругом современные машины, и тот, кто с ними в ладу, хорошо зарабатывает. Даже если отучусь в другом городе, вернусь сюда, жить и работать буду в Челябинске!»
Безопасность
берём с собой
13-летние Александр Сладких и Максим Семеняк учатся в челябинском лицее № 11. В детском технопарке «Кванториум» ребята разработали портативную модульную сигнализацию Silert, которую можно взять с собой в любую точку мира и всегда быть уверенным в своей безопасности. Рассказываем, в чем суть изобретения.
Устройство, которое разработали ребята, представляет собой небольшую коробочку, в которую встроены камера и датчик движения. Если в поле зрения сигнализации попадет движущийся объект, то она тут же его сфотографирует и пришлет уведомление со снимком в Telegram с помощью специального бота. Через камеру в режиме реального времени можно наблюдать, что происходит в помещении.
“
Нашу сигнализацию можно использовать в самых разных отраслях. Есть бытовое применение, чтобы охранять личные вещи, ценные документы, следить за сохранностью имущества в автомобилях. Туристы, которые останавливаются в незнакомых отелях, смогут не волноваться, что кто-то что-то украдет. Есть и более широкое использование. Устройство пригодится на предприятиях, для охраны коммерческих помещений.
Юные разработчики пошли дальше: добавили модули, благодаря которым расширяются возможности устройства. К примеру, есть вариант сигнализации с воспроизводством звука. Если в комнату зашел условный чужак, то с помощью вышеупомянутого Telegram-бота можно включить сирену. Или же сигнализация и вовсе начнет «лаять», отпугнув незваного гостя.
Есть еще хитрость: на устройстве предусмотрена кнопка выключения. Если ее нажать, то в мессенджер придет сообщение с запросом. Отключить сигнализацию можно только через Telegram.
Сейчас у ребят есть несколько вариантов модулей. С помощью одного из них можно блокировать двери и ворота. Другой поможет не только видеть, но и слышать, что происходит в помещении, где находится сигнализация: камера запишет и пришлет видео со звуком.
Есть еще хитрость: на устройстве предусмотрена кнопка выключения. Если ее нажать, то в мессенджер придет сообщение с запросом. Отключить сигнализацию можно только через Telegram.
Сейчас у ребят есть несколько вариантов модулей. С помощью одного из них можно блокировать двери и ворота. Другой поможет не только видеть, но и слышать, что происходит в помещении, где находится сигнализация: камера запишет и пришлет видео со звуком.
|
Саша и Максим пришли в «Кванториум» пару лет назад. Наука и изобретения интересовали их уже тогда, а в детском технопарке у ребят, что называется, глаза разбежались. Современная техника, роботы, большие перспективы – столько всего и сразу. Устоять было невозможно.
Начинали школьники с занятий по электронике, а вскоре начали трудиться над своим проектом портативной сигнализации. До этого над ним работала еще одна команда, которая распалась. Ребятам остались только наработки предшественников – дневник, в котором были записаны успехи и решения. |
“
Тогда нас было трое, нам помогал еще один человек. В тот момент устройство представляло собой вариант с малым функционалом. Он лишь присылал уведомление, что кто-то двигается. Нельзя было посмотреть, что происходит в помещении. Для начала мы хотели упростить и повторить то, что сделала предыдущая команда, при этом добавив что-то новое.
|
Дело пошло. Саша сразу занял позицию главного по программированию. Ничего удивительного, ведь он увлекся этим еще пять лет назад, когда ему было всего восемь, – с помощью специальной программы за пару вечеров мог разработать несложную игру.
«Тогда я, конечно, еще не мог уверенно сказать, что буду программистом. Просто делал простые программки. В тот момент все увлекались компьютерными играми, и было круто, что я сам могу сделать какой-нибудь лабиринт с врагами», - вспоминает Саша. |
|
А вот Максим свою роль в проекте нашел неожиданно. Когда закипела работа, он вдруг понял, что в их команде нет никого, кто может создать материальную базу: заняться пайкой, сделать корпус, изготовить платы. Тогда он решил взять эту ответственную задачу на себя.
«Пайка мне понравилась с самого начала. Настоящее занятие для мальчика – плавить металл», - смеется парень. |
Во время работы ребятам помогал наставник – Алексей Валеев. О нем Максим и Саша говорят с особой теплотой. Вспоминают, что он всегда уверенно направлял их, подсказывал, что можно сделать, чтобы получилось еще лучше.
«Основной смысл проектных групп в том, что сюда приходят уже обученные люди делать что-то новое. А мы – новички. Алексей Рубенович набрал команду, по мере задач начал нас обучать. Про платы, пайку и остальное я узнал уже от него в момент, когда это понадобилось в нашем проекте», - говорит Максим.
«Основной смысл проектных групп в том, что сюда приходят уже обученные люди делать что-то новое. А мы – новички. Алексей Рубенович набрал команду, по мере задач начал нас обучать. Про платы, пайку и остальное я узнал уже от него в момент, когда это понадобилось в нашем проекте», - говорит Максим.
|
Прототип портативной сигнализации с разными модулями ребята уже представили на нескольких фестивалях. На перспективу есть масса вариантов для его совершенствования. К примеру, появилась идея сделать сигнализацию с широкоугольной камерой, чтобы обзор был больше.
|
В планах – найти партнёров, которые помогут вывести разработку на массовый рынок. Но сколько будет стоить сигнализация? По словам ребят, стандартный вариант устройства с датчиком и камерой сможет себе позволить любой среднестатистический покупатель.
«На самом деле сделать сигнализацию продаваемой при такой модульности сложно. – признаются школьники. – Покупателю банально может быть непонятно, в чем отличие одного устройства от другого. Нужно будет проработать маркетинговый план, чтобы человек смог выбрать, какой вариант подойдет и будет полезен именно ему».
Что может «Долголёт»
Что важнее всего для беспилотного аппарата? Летать подальше, видеть получше и весить поменьше. Но для большей дальности полёта требуется более тяжёлый аккумулятор. Школьник из Челябинска Егор Суетин предложил решение этой проблемы.
Всё началось с конкретной задачи, которую поставила перед детским технопарком «Кванториум» одна из челябинских компаний – создать беспилотник с увеличенной дальностью полёта. Егор Суетин, один из воспитанников технопарка, предложил использовать для аппарата встроенный водородный топливный элемент.
На одном таком элементе беспилотник летать не может – заряд слишком слабый. Однако топливный элемент может подпитывать аккумулятор, позволяя ему работать гораздо дольше. Большую часть энергии беспилотник тратит при взлёте и наборе высоты, так что подзарядка оказывается совсем не лишней.
На одном таком элементе беспилотник летать не может – заряд слишком слабый. Однако топливный элемент может подпитывать аккумулятор, позволяя ему работать гораздо дольше. Большую часть энергии беспилотник тратит при взлёте и наборе высоты, так что подзарядка оказывается совсем не лишней.
Уже есть прототип беспилотника под названием «Долголёт» - при весе в 2,1 килограмма он способен пролететь не менее 50 километров, может находиться в воздухе 3-4 часа. Для сравнения – без водородного топливного элемента в воздухе аппарат продержался бы лишь 2,5 часа. «Долголёт» может выдерживать скорость ветра до 20 метров в секунду, подниматься на высоту в тысячу метров, работать при температурах от минус 25 до плюс 40 градусов.
В воплощении идеи Егору помогают его научные руководители Алёна Бородай и Антон Елохин. Проект постоянно дорабатывался и совершенствовался. Например, сначала была задумка, чтобы аппарат спускался на парашюте, однако Егор предложил использовать складной винт, который помогает в управлении беспилотником, а в определённый момент схлопывается и ему не грозит повреждение при ударе о землю.
Сейчас участники проекта работают над тем, чтобы оснастить беспилотник системой видеонаблюдения.
Сейчас участники проекта работают над тем, чтобы оснастить беспилотник системой видеонаблюдения.
“
У меня и мама, и папа – инженеры. Так что я уже в 10 лет, что называется, ушёл с головой в технику. Мне всегда нравилось копаться в железках. Даже у дедушки в деревне сразу залез в гараж – пилил там металл, доски. Где-то три года назад увидел объявление о наборе в «Кванториум» и записался. Начал собирать квадрокоптеры. Думаю, и дальше буду заниматься беспилотными летательными аппаратами.
|
Проектом «Долголёт» уже заинтересовались в челябинском аэропорту – такой беспилотник может проводить мониторинг трасс, коммуникаций, отслеживать нарушения периметра охраняемой территории.
Другая сфера применения – помощь сотрудникам экстренных служб. Если обычный беспилотник летает не более часа, то «Долголёт» - несколько часов, а значит, может охватить большую территорию – например, для поиска потерявшихся людей или обнаружения лесных пожаров. Кроме того, разработка Егора может быть полезной для мониторинга экологической обстановки, наблюдения за дорожным движением, изучения состояния сельскохозяйственных угодий – в этих сферах сейчас активно внедряют беспилотники. |
|
Улучшенный беспилотник уже испытали на свежем воздухе, хотя предстоит, конечно, ещё немало тестов. Например, нужно выяснить, как будут реагировать на такой объект птицы? Сам Егор уверен, что никаких проблем не должно возникнуть: для большинства пернатых, даже хищных, «Долголёт» - слишком крупный объект, и они вряд ли решатся на него напасть. Однако полностью исключить такую вероятность всё же пока нельзя.
|
“
«Главное, что нам удалось создать реальную связь между нашими изобретателями и заказчиками проектов, конкретными компаниями и предприятиями. Так произошло и с «Долголётом» - есть договорённость с компанией «Стройгеодезия», и её представитель Александр Лосев лично курирует проект. В результате ребята видят, что могут достигнуть реальных успехов, воплотить свои идеи, а значит, могут и дальше учиться, работать в Челябинской области».
По словам Егора, разгружаться ему помогает спорт – он в свободное время занимается дзюдо, а лучшим видом отдыха считает коньки или лыжи: включить музыку в наушниках и отмахать 5 километров. В такие моменты отвлекаешься, но бывает, что и свежие идеи приходят.
Холодная плазма
в помощь врачам
Челябинский школьник Иван Таскаев создал генератор холодной плазмы – прибор, дезинфицирующий любую поверхность с помощью озона. Разработка появилась в самое подходящее время – в пик пандемии коронавируса.
«Газ, в котором значительная часть атомов или молекул ионизирована, называется плазмой, - объясняет Иван. - Холодная плазма обладает антисептическими свойствами благодаря повышенной концентрации озона, содержащегося в ионизированном газе. Генератор удобно использовать для обеззараживания любой доступной поверхности, для ускорения процесса коагуляции (свёртываемости) крови при различных видах ранений и проведении медицинских вмешательств, а также лечения различных кожных заболеваний. Ведь озон как окислитель воздействует еще и на кровь, ускоряя процесс свертываемости».
|
Сам прибор небольшой и лёгкий, он представляет собой коробочку 20 на 10 см, сделан из подручных материалов.
«В седьмом классе я познакомился со своим будущим наставником Эдуардом Михайловичем Красавиным, это наш педагог по дополнительному образованию, - вспоминает юный изобретатель. - Вместе мы выбрали тему для участия в конкурсе «Шаг в будущее» и начали разрабатывать схемотехнику. Понадобились трансформаторы, провода… Первая модель генератора была более громоздкой, второй стала менее габаритная автономная версия. В конечном итоге себестоимость прибора составила порядка 3 тыс. рублей. У меня не было коммерческих целей, поэтому я не прикидывал, сколько такой генератор может стоить для оптового или розничного покупателя. Наверное, это полностью зависит от масштабов производства. Идея перспективная, но далеко не новая. Подобные генераторы производятся в Китае, но они маломощные, с их помощью можно воздействовать только точечно, поэтому применение там они нашли только в косметологии. Китайские аппараты стоят от 5 тыс. рублей. Как правило, цена зависит от фирм-производителей. Моя разработка более универсальная, с её помощью можно ещё и дезинфицировать поверхность».». |
Позже со своим генератором Иван участвовал и в других конкурсах и неизменно занимал первые места. Прибор челябинского школьника уже апробирован в одной из больниц Верхнего Уфалея. Испытывалось он на образцах искусственно выращенных бактериальных колоний, а также на образцах крови. Кстати, генератор не единственное изобретение Ивана, есть еще инвертор для плазменной сварки по технологии TIG - сварки с подачей газа.
«Так швы получаются намного качественнее и надёжнее, - говорит школьник. – Прибор уже готов, но мы его ещё не испытывали. Работа временно приостановлена: нужно готовиться к ОГЭ, времени совсем нет».
«Так швы получаются намного качественнее и надёжнее, - говорит школьник. – Прибор уже готов, но мы его ещё не испытывали. Работа временно приостановлена: нужно готовиться к ОГЭ, времени совсем нет».
|
До недавних пор Иван учился исключительно самостоятельно, но учитывая грядущие экзамены, решил поднажать и по основным предметам позаниматься с репетиторами. Говорит, что больших волнений по поводу сдачи ОГЭ нет: в лицее № 97 к ним отлично готовят. Здесь Иван учится с пятого класса, начал обучение в школе № 95. Чтобы поступить в лицей, ему пришлось сдать экзамены, он выдержал их с честью.
|
К слову, средневзвешенный балл ЕГЭ выпускников лицея № 97 ежегодно по всем предметам, в том числе профильным – выше среднего областного средневзвешенного балла. Более 80% выпускников получают 90 и более баллов. Лицей стабильно занимает второе рейтинговое место в Челябинской области по значению средневзвешенного балла ЕГЭ (после челябинского лицея № 31). В 2020 и 2021 году лицей входил в федеральный ТОП-200 по подготовке абитуриентов для лучших вузов естественно-математического и инженерно-технического профилей. В рейтинге школ УрФО, готовящих абитуриентов для лучших вузов технического профиля, он занимает 5 место. Стабильно высока доля выпускников, поступивших в вузы Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, Челябинска на бюджетной основе.
“
Учиться здесь комфортно и интересно, потому что образование профильное. Класс у меня физико-математический, больше всего я люблю физику и математику. Еще очень нравятся обществознание и история, нелюбимых предметов нет. Некоторые думают, что я круглый отличник, это не так. У меня есть и четвёрки, и иногда даже тройки. Я вообще считаю, что быть круглым отличником вредно, ты становишься зависимым и в стремлении получить наивысшую оценку упускаешь много другого. Нужно просто жить и заниматься тем, что тебе нравится. Только тогда можно добиться каких-то результатов.
“
У Вани такая жёсткая позиция, что не оценки определяют личность, главное - личностные достижения. Наверное, это всё же правильный подход. А у него такие достижения есть, мы им очень гордимся. Сам Иван критично к себе относится, не очень любит рассказывать о своих достижениях. А ведь они уже сегодня весомые и значимые. Представляете, в 2020 году, ещё будучи семиклассником, он принял участие в заседании комитета Госдумы РФ по науке, представил свои разработки и их высоко оценили!»
Действительно, в декабре 2021 года в Госдуме РФ проводился всероссийский конкурс «Юные техники и изобретатели», и снова Иван Таскаев занял первое место со своим генератором. В домашнем архиве хранится письмо зампредседателя Комитета по экономической политике Госдумы РФ Станислава Наумова о том, что проект имеет прямую перспективу внедрения в практическую медицину и заслуживает поддержки.
Мама называет Ваню «физиком в третьем поколении»: шутка ли, папа - доктор физико-математических наук, оба дедушки - тоже физики, один из них работает в РФЯЦ ВНИИТФ в Снежинске. Бабушка по отцовской линии – профессор, доктор сельскохозяйственных наук.
Мама называет Ваню «физиком в третьем поколении»: шутка ли, папа - доктор физико-математических наук, оба дедушки - тоже физики, один из них работает в РФЯЦ ВНИИТФ в Снежинске. Бабушка по отцовской линии – профессор, доктор сельскохозяйственных наук.
“
Конечно, гены делают свое, но я стараюсь быть объективной и понимаю, что мой ребенок большой молодец! С двух лет он начал рисовать разные краны, технику, причем, казалось, что это рисунки опытного конструктора, но никак не ребёнка. Как и все, в дошкольном возрасте он увлекался конструктором. Без всякого преувеличения могу сказать, что все наборы, какие только были доступны в Челябинске, им собраны. Потом он стал конструировать сам, используя эти наборы. Собирал различные машины, танки, т.е. что-то самодвижущееся. У него всегда был интерес к технике, он знал, как устроены кондиционеры, стиральные машины и прочие предметы бытовой техники. Знал все марки автомобилей...
А месяц назад Иван увлекся ещё и музыкой. Летом папа подарил ему классическую гитару, зимой школьник приобрел электрогитару, потихоньку покупает электроакустическое оборудование. Сегодня вместе с двумя товарищами он исполняет песни группы «Кино» и любит подискутировать на тему творчества Цоя.
«Виктор Робертович - мой кумир! – признаётся Иван. – Цой был простым человеком, собирал стадионы, но не превозносил себя выше других. В моей комнате висит его портрет. Сейчас такие песни в моде – полноты, ползвука, ничего непонятно, а вот у него было всё – и потрясающая мелодия, и цепляющий смысл».
«Виктор Робертович - мой кумир! – признаётся Иван. – Цой был простым человеком, собирал стадионы, но не превозносил себя выше других. В моей комнате висит его портрет. Сейчас такие песни в моде – полноты, ползвука, ничего непонятно, а вот у него было всё – и потрясающая мелодия, и цепляющий смысл».
В отличие от других местных школьников, подающих большие надежды, Иван не собирается покидать Челябинск, по крайней мере, в ближайшее время. В качестве вуза для поступления рассматривает ЮУрГУ и ЧелГУ. Кем видит себя в будущем, не признаётся, ссылается на то, что еще не определился. Но говорит, что ученым себя видит меньше всего.
«Профессия учёного очень сложна, важна и ответственна, - рассуждает он. - Каждый может заниматься наукой, главное, чтобы был интерес, который нужно развивать ещё со школы. Думаю, что наука - самая важная отрасль в любой стране. И, чтобы быть лидером в мире, нужно её развивать и поддерживать, ведь от науки зависит будущее».
Будущее - за 3D-печатью
Перед Кириллом Халиным открыты все дороги. Его проектная деятельность лежит в области физики. А в лицее он учится на математико-информатическом профиле. Постоянно участвует в олимпиадах. В свободное время рисует картины. Как все успеть и имеют ли научную ценность проекты подростков - размышляем вместе с нашим юным собеседником.
Интерес к науке не всегда идет от учителей или родителей. Взяться за проектную деятельность Кирилла сподвиг дух соревновательности, присущий каждому мальчишке. В седьмом классе его приятель сделал проект под руководством наставников из «Курчатов центра» (регионального центра поддержки одаренных детей). И наш герой решил: «Я могу не хуже». Заявку подал в электронном виде.
Тему Кирилл выбрал непростую, но очень интересную: проектирование ракетного двигателя. О космонавтике парень читал, с удовольствием смотрел передачи «Mega structures» на канале «National geographic». А еще имел опыт сборки макетов автомобилей, максимально приближенных к реальным образцам.
“
Во втором классе папа купил мне конструктор «Лего Техник». В нем были детали реально существовавшего спортивного автомобиля из гонки «24 часа Ле-Мана». Я собрал этот спорткар за неделю при том, что он довольно большой - примерно 50 на 25 сантиметров. В конце третьего класса папа купил мне тот же «Лего Техник», но уже с деталями модели грузовика Mercedes. Эта модель была посерьезнее: чего стоил только кран, поднимающийся на пневматике. Я собирал ее несколько дней все свободное от учебы время. Мне и до сих пор очень нравится собирать технические конструкторы - они развивают инженерное мышление. Можно понять, как устроены автомобили, и использовать эти знания в своих изобретениях.
|
Пять лет Кирилл занимался в городской художественной школе. Занятия там помогли развить пространственное мышление. Рисование самолетов, автомобилей, кораблей не входит в программу классического образования художественной школы, но будущему изобретателю нравилось рисовать технически сложный вид транспорта. И даже не столько силуэты машин, сколько их «внутренности», представляя корпус полностью прозрачным.
В «Курчатов центре» Кирилл Халин взялся за проектирование многоразового ракетного двигателя под изготовление при помощи аддитивных технологий. «Определиться с выбором темы проекта было не так уж сложно. Во-первых, я люблю двигательные установки. Во-вторых, наставники были из города, в котором живу, поэтому я мог встречаться с ними очно. Проект связан с актуальными вещами, которые нужны промышленности», - говорит школьник. |
Работа над проектом началась с чтения книги «Жидкостные ракетные двигатели» Мстислава Добровольского. Она формировала общее представление о ракетостроении, давала ответы на многие конкретные вопросы относительно двигателей. На помощь Кириллу пришел наставник - студент ЮУрГУ Михаил Железняк. Вместе они изучили решения, которые были применены при производстве ракетных двигателей, что было удачным, а что нет. В результате был найден эффективный метод - изготовление двигателя при помощи аддитивных технологий.
Аддитивные технологии - это послойное наращивание объектов методом печати на 3D-принтере. Они применяются в том случае, если объект имеет сложную геометрию, что как раз и характерно для ракетного двигателя. Его макет Кирилл напечатал из пластика. Реальное производство осуществляется с помощью принтера, работающего с металлами. Разумеется, процесс объемной печати намного сложнее, чем печать фотографий.
Аддитивные технологии - это послойное наращивание объектов методом печати на 3D-принтере. Они применяются в том случае, если объект имеет сложную геометрию, что как раз и характерно для ракетного двигателя. Его макет Кирилл напечатал из пластика. Реальное производство осуществляется с помощью принтера, работающего с металлами. Разумеется, процесс объемной печати намного сложнее, чем печать фотографий.
“
Сейчас я умею работать с 3D-принтером, но первую деталь пришлось перепечатать, так как при застывании она немного изменила форму. Многие знания даются опытным путем. В частности, как правильно расположить модель, прежде чем распечатывать, - вспоминает Кирилл. - Пока двигателей, созданных при помощи аддитивных технологий, очень мало. Между тем, именно за ними будущее. Принтер повышает и скорость создания детали, и ее качество. Сильно сокращается время на производство. За счет этого двигатели становятся более дешевыми, в то же время улучшается их энергетический ресурс.
|
В свободное от учебы и проектной деятельности время Кирилл рисует море, играет в баскетбол, хоккей. Ему довелось даже участвовать в соревнованиях по гольфу. Парень с удовольствием учится в школе, причем уделяет внимание всем предметам, прекрасно понимая, что гуманитарные дисциплины не менее важны, чем технические.
|
В настоящее время герой нашей публикации продолжает начатые исследования, чтобы сделать двигатель еще более совершенным. Намного лучше прорабатываются внутренние конструкции. Он уверен: результаты его проекта вполне могут быть использованы на реальном производстве. Правда, столкнулся с трудностью: далеко не вся существующая информация по ракетостроению есть в открытом доступе. Это и понятно: отрасль стратегическая. Но сложности лишь добавляют азарта. Работа над двигателем продолжается.
