Свердловская область, г. Екатеринбург, МАОУ лицей №110 им. Л. К. Гришиной, класс 8 «Б». Руководитель: Токмакова Наталья Васильевна, Заслуженный учитель России, учитель математики, МАОУ лицей № 110 им. Л.К.Гришиной

Цель проекта: Возможность создания прототипов домов на Луне и Марсе. Актуальность моей темы в том, что при глобальной катастрофе на Земле для спасения и сохранения жизни людей, предварительное создание дома на небесных телах для переселения, является основной задачей.

В проекте применен метод сравнения условий для проживания на двух планетах и сведен в таблицу. Также, рассмотрены формы домов, конструкции и системы жизнеобеспечения. В результате сравнения двух небесных тел, выяснилось, что Марс является наиболее пригодным небесным телом (планетой) для проживания и строительства домов – в данном случае прототипа.

В ходе проведенных исследований, мною спроектирована наиболее оптимальная 3D модель, пригодная для проживания на других планетах – Марсе.

При написании проекта были собраны научные материалы из общедоступных источников (Сеть Internet и научная литература.). Был выполнен анализ и обобщение полученной информации. Создан прототип дома.

Насколько важна продукция российских производителей в области ракетного двигателестроения в современных технических и геополитических реалиях? Проект Матафонова Дениса Сергеевича, ученика 11 класса "А" Лицея №88.

Двигателестроение – одно из важнейших направлений в аэрокосмической отрасли, занимающей, в свою очередь, ведущее место в научных программах, а также играющую немаловажную роль в экономике, политике, международном сотрудничестве. Российское двигателестроение, являющееся основой космических программ многих стран, в том числе США и Франции, является одной из приоритетных отраслей в отечественной промышленности.

Продукция российских НПО, разработчиков и производителей ракетных двигателей, безусловно, является приоритетом в космонавтике по вышеупомянутым причинам. Не стоит забывать и о системах, без котрых работа этих двигателей невозможна. В 2016 году каждый третий пуск был осуществлен при помощи российского двигателя. Несмотря на это, отрасль во многом нуждается в реформировании, ликвидации дефицита бюджета; мы в нашем проекте хотим рассмотреть, насколько важно и необходимо решать проблемы и развивать в двигателестроении, подчеркнуть его роль. Возможно ли дальнейшее изучение космоса без российских двигателей? Какие пути развития имеет это производство? Необходимо ли международное сотрудничество, построенное на российском двигателестроении, как для научных, так и для общечеловеческих целей? 

"Нет двигателя – и любая самая совершенная конструкция ракеты со всей её начинкой мертва." Академик Глушко

Объект исследования – российское двигателестроение.

Предмет исследования – ситуация в отрасли и перспективы ее развития.

Гипотеза – российское двигателестроение должно постоянно развиваться, являясь залогом развития космической науки и международного сотрудничества в этой сфере.

Цель – оценить роль и положение российского двигателестроения в масштабах России и мира, его задачи и перспективы.

Для достижения данной цели выдвинем следующие задачи:

1.Анализ мирового рынка ракетных двигателей; роль российского двигателестроения в космонавтике в истории и современности;

2.Определение целей и задач космонавтики, решение которых зависит от российских двигателей; анализ космических программ;

3.Рассмотрение перспективных направлений и проблем в отрасли.

2.Становление отечественного двигателестроения.

Первые советские ЖРД были разработаны и созданы в 1930–1931 гг. в ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ) под руководством будущего академика В. П. Глушко. Эта серия называлась ОРМ – опытный ракетный мотор. Глушко применил некоторые новинки, например охлаждение двигателя одним из компонентов топлива.

Параллельно разработка ракетных двигателей велась в Москве Группой изучения реактивного движения (ГИРД) под руководством Ф. А. Цандера и молодого С. П. Королева. Целью последнего было создание ракетоплана, для которого Цандер сконструировал два двигателя в 1932-1933 гг. В ГИРДе создана и испытана первая советская ракета на жидком топливе. Всего с 1932 по 1941 г. в СССР было разработано 118 конструкций жидкостных реактивных двигателей.

После войны, когда реактивные двигатели отошли на второй план или разрабатывались для самолетов, и с появлением ядерного оружия, ракетное двигателестроение заняло приоритетные позиции – задачами стали создание межконтинентальных ракет и освоение космоса.

Ведущим предприятием в аэрокосмической отрасли с 1946 г. является НПО «Энергия», основанное С.Королевым как ОКБ-1, а в двигателестроении – НПО Энергомаш, преемник ГДЛ, которое возглавлял В.П. Глушко.

Взаимодействие этих предприятий позволило создать первую межконтинентальную ракету Р-7 с ЖРД Глушко. Это была первая баллистическая ракета, осуществившая межконтинентальный перелет с боеголовкой. Двигатель и электроника позволили достичь дальности перелета в 8 тыс. км. Модификации этой ракеты совершили еще два знаковых полета – 4.10.1957 на орбиту был выведен первый спутник Земли, ПС-1, а 12 апреля 1961 года был осуществлен первый полет человека в космос. Таким образом, стратегические задачи были во многом решены: сводилось на нет преимущество США в отношении транспортировки ядерного оружия, открывались возможности в освоении космоса. Важно отметить, что залогом лидерства служила не только оснащенность корабля, но и, прежде всего, его двигатели – двигатели РД-107 и РД-108, производимые тогда еще на опытно-конструкторском бюро №456 под управлением Глушко, превосходили двигатели американских ракет проекта «Меркурий» - у«Редстоуна» и «Атласа», сделанных на основе немецкой Фау-2, полет не превышал суток, а экипаж – одного человека. Таким образом, фактором первой космической революции стало наличие более мощных двигателей и ракет-носителей советского производства в условиях гонки вооружений. Этот задел, подкрепленный далее ракетами более тяжелого класса, позволявших перевозить большие экипажи, работать с космическими станциями и куда более дальними расстояниями позволил удержать лидерство.

Важное значение имело и имеет ОКБ имени Хруничева, где дорабатывались двигатели вторых ступеней и разрабатывались ракеты-носители совместно с «Энергией».

Стоит признать, что первые успехи космической отрасли имели военную основу и представляли собой, по сути, рывками в гонке технологий и вооружений. Однако в замкнутости космические программы развиваться не могли – после первых побед обеих сторон наступил кризис, изучаемое пространство оказалось ограниченным. К 80-м годам стала очевидна необходимость международного, глобального, внеблокового сотрудничества. Советский Союз, остававшийся лидером в производстве ракет-носителей и ЖРД для них, должен был занять очень важную нишу в отрасли.

Разработка революционных двигателей РД-170 и РД-171 для первых ступеней ракет-носителей «Энергия» и «Зенит» соответственно началась в 1976 г. и стала качественно новым шагом в создании ЖРД. Самые мощные в мире четырехкамерные ЖРД обладают наивысшим уровнем параметров и характеристик для двигателей данного класса, работают на экологически чистых компонентах топлива: жидкий кислород и керосин. Двигатель для ракеты-носителя «Энергия» предназначен для многоразового использования и аттестован для 10-кратного использования. Один из экземпляров двигателя был испытан на огневом стенде до 20 раз. Двигатель характеризуется высокой надежностью функционирования, ремонто- и контролепригодностью и имеет большой запас по ресурсу (не менее 5). Управление вектором тяги двигателя осуществляется с помощью уникального сильфонного узла качания камер, работающего в зоне высокотемпературного газового потока. Двигатели прошли около 900 огневых испытаний с общей наработкой свыше 100000 с.

Эксплуатация двигателей РД-171М осуществляется в программах «Морской старт», «Наземный старт» и Федеральной космической программе России.

Открытия, совершенные в период 1957-1990 гг. при помощи советских двигателей:

1.Запуск первого спутника; пилотируемого аппарата; аппарата, из которого был произведен первый выход в открытый космос;

2.Первые исследования Луны (все три ступени);

3.Исследования Луны, Марса и Венеры;

4.Обеспечение космических станций (Мир, МКС) – прежде всего «Протон» и «Восток».

РД-170 не только стал основой программ по «Энергии» и «Зениту», но и послужил:

А) одним из основных экспортных двигателей и основой для других разработок, обеспечивших вывод на орбиту большинству спутников Европейского и Американского космических агенств;

Б) прародителем РД-180, открывшем широкие возможности для взаимодействия с NASA (которое во многом обеспечило выживание предприятия) и РД-191, одним из самых перспективных двигателей.

3.Российское двигателестроение сегодня. Мировое сотрудничество.

РД-190 и «Ангара»

Разработка двигателя РД-191 началась в конце 1998 г. Этот двигатель с дожиганием окислительного газа предназначен для семейства отечественных ракет-носителей «Ангара». Конструкция двигателя основана на конструкции двигателей РД-170/171. РД-191 представляет собой однокамерный ЖРД с вертикально расположенным турбонасосным агрегатом. Первое испытание РД-191 проведено в июле 2001 г.

«Ангара», проходящая сейчас испытания, - одна из перспективных ракет-носителей Роскосмоса. Она должна стать лучшей в плане тяговооруженности и экономичности. Взаимодействие по проекту уже налажено с космическими программами Казахстана и Южной Кореи, проведены успешные пуски с космодрома «Плесецк», готовится и «Восточный».

Международное сотрудничество на современном этапе работы НПО Энергомаш остается важным и значимым элементом деятельности предприятия.

Ключевым моментом в международной деятельности НПО Энергомаш следует считать 1992 г., когда 26 октября было подписано «Соглашение по совместному маркетингу и лицензированию технологий» с компанией Пратт энд Уитни корпорации Юнайтед Текнолоджис Корпорейшен, в котором НПО Энергомаш назначил Юнайтед Текнолоджис Корпорейшен своим исключительным представителем по маркетингу в отношении производства, использования или продажи двигательных установок и лицензируемых технологий в США.

В соответствии с подписанным соглашением НПО Энергомаш и Пратт энд Уитни проводили активную и успешную маркетинговую деятельность. В январе 1994 г. в опубликованном отчете штаб-квартиры НАСА «Доступ в космос» впервые было официально упомянуто о возможности использования двигателей разработки НПО Энергомаш в качестве основных маршевых двигателей американских космических ракет-носителей. Таким двигателем мог стать двигатель РД-180 – двухкамерная производная двигателя РД-170, используемого на первых ступенях ракет-носителей «Зенит» и «Энергия».

Кроме того, в рамках одного из контрактов 11-25 октября 1995 г. в Вест-Палм-Бич, штат Флорида, на огневом стенде компании Пратт энд Уитни были успешно проведены три стендовых запуска ракетного двигателя РД-120 разработки НПО Энергомаш. В короткие сроки в США был выполнен большой комплекс работ по подготовке американской испытательной базы к огневым испытаниям российского серийного ЖРД. Успех этой программы послужил весомым доказательством реальной осуществимости плодотворного сотрудничества российских и американских специалистов.

В том же 1995 г. фирма Локхид Мартин объявила конкурс на двигатель для своей новой ракеты-носителя «Атлас IIAR». За право представлять новый двигатель РД-180 разработки НПО Энергомаш для «Атлас IIAR» на первом этапе конкурировали две американские фирмы – Пратт энд Уитни и Рокетдайн. В августе 1995 г. был сделан выбор в пользу Пратт энд Уитни. Непосредственно в конкурсе помимо проекта двигателя РД-180 участвовали двигатель НК-33 российского предприятия «Труд» им. Н.Д. Кузнецова из Самары и вариант двигателя МА-5 фирмы Рокетдайн.

12 января 1996 г. в Денвере, штат Колорадо, фирма Локхид Мартин объявила о выборе жидкостного ракетного двигателя РД-180 в качестве двигателя первой ступени ракеты-носителя «Атлас IIAR».

В очень короткие сроки в НПО Энергомаш был проведен большой объем работ по разработке двигателя, включая огневые испытания на стенде НПО Энергомаш. В 1998 г. в США были проведены четыре успешных демонстрационных огневых испытания двигателя РД-180 № 4А. В результате был разработан новый ракетный двигатель РД-180, который в марте 1999 г. был сертифицирован для использования в ракете-носителе «Атлас III».

Большая работа была проделана службой ВЭД для получения государственной поддержки российско-американского проекта по разработке и продаже двигателя РД-180. Большую помощь в этом оказывало Министерство обороны РФ и Российское космическое агентство. При тесном взаимодействии с этими организациями в 1997 г. был подготовлен и подписан указ Президента РФ, разрешающий НПО Энергомаш продажу двигателя РД-180 на американском рынке и организацию параллельного производства этого двигателя в США в рамках совместного американо-российского предприятия.

27 января 1997 г. НПО Энергомаш и Пратт энд Уитни подписали Договор о создании общества с ограниченной ответственностью РД AMРОСС. Совместное предприятие было создано для маркетинга, реализации и организации производственной базы в США для параллельного выпуска двигателей РД-180 и их модификаций.

16 мая 1997 г. было подписано пятистороннее Соглашение об использовании двигателей РД-180 производства НПО Энергомаш и о поддержке параллельного производства РД-180 в США, в котором Российское космическое агентство, НПО Энергомаш, Локхид Мартин, РД АМРОСС и Пратт энд Уитни оговорили взаимные обязательства в случае, если Локхид Мартин Астронаутикс победит на окончательном этапе конкурса EELV. В этом документе компания Локхид Мартин гарантировала закупку 101 коммерческого двигателя РД-180.

Особенность российско-американского проекта, в котором участвует НПО Энергомаш, состоит в том, что головной подрядчик – американская компания Локхид Мартин практически одновременно разработала две новых ракеты-носителя, одна из которых («Атлас III») предназначалась прежде всего для выведения на орбиту коммерческих полезных нагрузок, а другая («Атлас V») разрабатывалась по программе EELV (усовершенствованная одноразовая ракета-носитель) и должна была стать основой целого семейства ракет-носителей среднего и тяжелого класса, используемых в космических запусках в интересах как правительства США, так и коммерческих заказчиков.

В настоящее время двигатель РД-180 сертифицирован и для использования в ракетах-носителях «Атлас V» (EELV) как среднего, так и тяжелого класса.

28 марта 1997 г. был подписан контракт на поставку ракетных двигателей РД-180 в США между НПО Энергомаш и РД АМРОСС.

Первый товарный двигатель РД-180 был поставлен в США 2 января 1999 г. На апрель 2014 г. в США поставлено более 70 товарных двигателей, проведен 51 пуск ракет-носителей «Атлас» с двигателями РД-180 (первый – 24 мая 2000 г.).

Среди основных полетов, осуществленных по заказу НАСА – запуски орбитального аппарата для исследования лунной поверхности и аппарата для исследования лунных кратеров (LRO/LCROSS), космического аппарата для исследования поверхности Марса, космического аппарата для разведки Плутона и его спутника Харона в рамках программы «Полет к Плутону – новые горизонты», «Обсерватории солнечной динамики» для получения качественно новых научных данных по исследованию Солнца, «Марсианской научной лаборатории».

Изобретения, используемые при разработке и производстве двигателя РД-180, защищены международными патентами. Получено 20 патентов США и 13 патентов Европейского патентного ведомства.

НПО Энергомаш участвует в реализации международной программы «Морской старт», целью которой является оказание услуг по выведению спутников разнообразного назначения на околоземную орбиту.

Работы по программе «Морской старт» начались в 1996–1997 гг. Первые три двигателя РД-171 для этой программы были отправлены на Украину 28 апреля 1997 г. Первый успешный запуск «Зенит 3SL » был осуществлен 27 марта 1999 г. С 2004 г. началась поставка модифицированных двигателей РД-171М. Кроме того, осуществлены работы по модернизации двигателя РД-120, повышению его энергетических характеристик. Этот усовершенствованный двигатель успешно эксплуатируется в составе ракеты-носителя «Зенит 3SL» с лета 2003 г. Однако сейчас программа столкнулась с трудностями, свзанными с остановкой производства РН «Зенит» РД-120 на Украине и поставкой РД-171. Также в 2009 международный консорциум признал проект убыточным, и большая часть акций перешла РКК «Энергия». Последний пуск был произведен в 2014 г., и будущее программы неизвестно – она продана «Роскосмосом» частной компании S7.

Проводятся работы по программе «Наземный старт», в который ракета-носитель «Зенит» используется для запусков со стартового комплекса на космодроме Байконур. Первый пуск ракеты-носителя «Зенит» в рамках программы «Наземный старт» произведен в 2007 г.

Вторым после США зарубежным партнером НПО Энергомаш является Франция.

Сотрудничество с французской фирмой СЕП

началось в ноябре 1991 г. и проводилось по направлениям разработки, проектирования, испытания и изготовления элементов двигателя, таких как клапаны, разъемные соединения и уплотнения, трубопроводы горячего газа и сильфоны жидкого кислорода. Кроме того, проводились работы по градуировке расходомеров, предоставленных СЕП в НПО Энергомаш, что было результатом высокой оценки качества испытательных работ на предприятии. Кроме перечисленного были выполнены и другие контракты, в частности, по изучению возможности использования двигателя разработки НПО Энергомаш на I ступени французской ракеты-носителя, а также возможности многоразового использования этого двигателя. По результатам работ по клапанам новых конструкций с СЕП были заключены специальные соглашения по патентованию. В ходе их выполнения были получены патенты на конструкцию клапанов, а позже на конструкцию фланцевого соединения со статическим сферическим шарниром, разработанные НПО Энергомаш при финансировании СЕП.

Выполнялся и контракт с фирмой Астриум (Германия) по проведению совместных исследований в области разработки жидкостных кислородно-керосиновых двигателей высокой тяги и оценки возможности применения существующих двигателей НПО Энергомаш для возвращаемых ускорителей.

Были проведены контрактные работы с французской фирмой Снекма Моторс по совместной разработке концепции многоразовой двигательной системы на компонентах топлива жидкий кислород и метан. Этот контракт выполнялся в рамках подписанного 30 марта 2002 г. меморандума о разработке двигателя «Волга» на кислороде-метане (совместно с ИЦ имени М.В. Келдыша, КБХА) с группой западноевропейских аэрокосмических организаций (Снекма, Астриум, Вольво Аэро, Техспейс Аэро).

С 2004 г. проводились работы российских предприятий, включая НПО Энергомаш, с Корейским институтом аэрокосмических исследований (Южная Корея) по созданию Корейской космической системы запуска (KSLV). В рамках программы сотрудничества была создана наземная инфраструктура, разработана первая ступень ракеты-носителя KSLV-1. НПО Энергомаш обеспечил изготовление, сертификацию и поставку двигателей первой ступени.

SpaceNews сообщило, что необходимо заменить двигатель РД-180. США подобная прихоть обойдется в 1,5 миллиарда долларов. По мнению экспертов, у США нет возможности полностью отказаться от применения двигателей РД-180. В короткие сроки возникшую проблему решить невозможно, так как моторы будут готовы только в 2022 году. Несмотря на заверения американских ВВС о том, что РД-180 имеются на складах в необходимом количестве, нехватка все же присутствует. Поэтому многие запуски нужно будет отложить. Расходы в этой сфере могут увеличиться до 5 миллиардов долларов. Пока США конкурирует и применяет санкции, Китай уже занимает очередь на производство РД-180.

Поставки российских двигателей в США будут продолжаться до 2024-2025 годов. Об этом заявил на заседании экспертного совета по ракетно-космической отрасли при Госдуме РФ генеральный директор Объединенной ракетно-космической корпорации Юрий Власов.

"Мы сегодня прекрасно понимаем, что в ближайшие несколько лет доставка на МКС американских и европейских астронавтов останется за нами. И мы прекрасно понимаем, что где-то до 2024-2025 года, хотя контракт у нас до 2018 года, поставка российских ракетных двигателей (РД-180 - прим. ТАСС) для ракет-носителей "Атлас" будет, на наш взгляд, неизбежной".

США более 10 лет назад получили лицензию на производство двигателей РД-180 и его аналогов, но пока не смогли организовать их выпуск. По мнению гендиректора Роскосмоса Игоря Комарова, отказ США от российских ракетных двигателей "вряд ли критическим образом скажется на развитии двигательной промышленности РФ".

Соглашение между Москвой и Вашингтоном, которое предусматривало поставки в США 101 двигателя РД-180 и оценивалось примерно в миллиард долларов, было заключено в 1997 году. Ранее Конгресс США из-за обострения отношений с Россией ввел запрет на использование двигателей после 2019 года, но затем отменил его, когда стало ясно, что свои двигатели в течение ближайших лет в США созданы не будут. Сразу же после этого консорциум ULA заказал у НПО "Энергомаш" дополнительно еще 20 РД-180 до 2020 года.

В декабре 2014 года американская корпорация Orbital Sciences Corporation договорилась о приобретении у НПО "Энергомаш" восьми ракетных двигателей РД-181 для носителя Antares. Четыре таких двигателя предприятие отправило в США в 2015 году. [ТАСС]

4.Проблемы и перспективы

Сокращение бюджета После некоторой нормализации отношений СССР и США, и с распадом первого, расходы на космическую программу как стратегическую задачу резко сократились. Единственным выходом из ситуации стало заключение контрактов с иностранными фирмами – как по продаже продукции, так и некоторой части технологий. Технологическое преимущество разработанных двигателей, однако, до сих пор не позволило повторить иностранным разработчикам качеств РД-180. Таким образом, именно двигатели российского производства оставались залогом «революций» в космосе.

Тем не менее, государство в течение долгого времени не поддерживало предприятия, и двигатели разрабатывалисьна средства, вырученные с патентов (см. выше). Даже с появлением Федерального космического агентства и новой космической программы бюджет не позволяет выйти на «советский» уровень. А ведь, как было указано выше, эти двигатели являются одним из ценнейших продуктов российской научной промышленности – отрасли, чье развитие – стратегическая задача. Решение этой проблемы заключается не только в перераспределении бюджета (пример – КНР), но и в реализации новых методов, используемых больше западными странами – в привлечении сторонних инвесторов и импортеров, расширение рынка (по оценкам, при должном скачке российское двигателестроение может стать монополистом в отрасли). Ситуация в политике и на рынке

Второму варианту развития может препятствовать политическая и экономическая ситуация, обострившаяся в 2014 году. Этот процесс становится причиной потери связи между предприятиями и федеральными космическими программами. Например, украинский кризис вызвал стремление западных производителей прервать сотрудничество с российскими двигателестроителями и заменить их двигатели на свои (или полученные переработкой полученных технологий). Пока эта связь сохраняется, так как эти попытки не увенчались коммерческим успехом. Ситуацией пользуется украинский «Южмаш», ранее связанный с НПО «Энергомаш» и унаследовавший советские разработки по РД-170.Политический кризис отразился на федеральных космических программах и позволило вырваться вперед частным компаниям, таким как SpaceX.

Таким образом, в долгосрочной перспективе развитие российского двигателестроения должно развиваться интенсивнее, поддерживая как статус России как научного центра, так и космических программ Земли, которые должны стремится к интеграции.

Решением должен стать и новый подход к космической технике в России, основанный на частном капитале. Это относится как к развитию отношений с иностранными компаниями, так и в создании российского рынка космических технологий. Сохраняется зависимость от государства, заимствованная из командной системы, и ситуация не всегда готова соответствовать свободному рынку. Необходимо вызвать интерес частных инвесторов, возможна передача некоторой части акций. Это стимулирует создание рынка космических технологий, который позволит работать предприятиям по новым, независимым экономическим циклам. Однако в России этот процесс может занять огромное для развития технологий время, поэтому важную часть составит именно иностранный капитал.

Перспективы

В «НПО Энергомаш» через 2 года полностью заработает система, которая будет определять неисправность жидкостных ракетных двигателей на стадии огневых испытаний [ «SM-News», Роскосмос]. В случае неисправности двигатель будет тут же отключен, а информация об ошибке оперативно предоставлена специалистам. На предприятии считают, что при такой системе удастся сэкономить 100 млн руб., а также избежать затрат на ремонт стенда. Разработка такой системы обойдется в 45,5 млн руб.В Роскосмосе заключили, что система неразрушающего контроля поможет улучшить качество выпускаемой продукции.

Работы по программам «Наземный запуск», «Морской старт», «Ангара».

Большая ставка на сотрудничество с европейскими и азиатскими компаниями.

Привлечение новых интеллектуальных ресурсов, расширение научной базы, которая должна разрешить кризис в исследованиях. Например, готовность изучать новые типы двигателей совместно с многими научными объединениями (ученый В. С. Леонов, для примера, предлагает квантовый двигатель, способный доставить экспедицию на Марс за 42 часа).

Фотонный двигатель (квантовый) — гипотетический двигатель, где источником энергии служит тело, которое излучает свет. Фотоны имеют импульсы, и, соответственно, при истекании из двигателя, свет создает тягу. Теоретически фотонный двигатель может развить максимальную тягу из расчёта на затраченную массу космического аппарата, позволяя достигать скоростей, близких к скорости света, однако практическая разработка таких двигателей, судя по всему, дело достаточно отдалённого будущего. Владимир Леонов, который провел испытания своей модели такого двигателя, пишет: «На основании стендовых испытаний такие характеристики получены. Для сравнения: современный ракетный двигатель (далее – РД) на 1 кВт мощности создает тягу в 1 Ньютон (0,1 кгс). Опытный образец квантового двигателя (КД) образца 2014 года на 1 кВт мощности создает тягу в 5000 Ньютонов (500 кгс) в импульсе. Конечно, в непрерывном режиме удельные тяговые характеристики КД уменьшаются. Однако, в импульсном режиме КД уже сейчас в 5000 раз эффективнее РД. Это объясняется тем, что КД, в отличие от РД, не греет атмосферу и космос продуктами сгорания топлива. КД питается электрической энергией».

Важным аспектом является не только создание новых двигателей, но и способов их разработки – новых систем моделирования, аддиктивные технологии, т. е. нужно содействие и с IT-компаниями. Для этого нужны команды специалистов в этих областях. Отсюда, важно развивать образовательные процессы и привлекать больше абитуриентов.

Выводы

ØЛидерство российского двигателестроения есть плод многолетнего развития идей, технологий, многолетнего опыта работы, при воздействии как государственных программ (создание преимущества в космосе), так и мирового сотрудничества в этой области в дальнейшем.

ØРазвитие космонавтики показывает, что двигатели советского/российского производства являлись и являются залогом революции в космосе, так как обладают рядом преимуществ перед иностранными аналогами – экономичность, надежность, экологичность, мощность. Использование российских двигателей позволяет обеспечить вывод на орбиту аппаратов с любыми возможностями.

ØИз предыдущих пунктов следует, что двигателестроение во многом зависит от мирового сотрудничества и определяет его.

ØВажно уделять должное внимание и обеспечивать эту отрасль ресурсами для дальнейшего развития как науки, так и экономики государства. Кроме этого, необходимо привлечение частных капиталов, стимулирование российского рынка космических технологий.

ØВозможна разработка принципиально новых двигателей, ведущая к скачку космической науки и связанных с ней отраслей.

ØТехнически, ракетное двигателестроение - комплексное направление, являющееся крупным узлом в производственных связях. Его развитие связано, например, с электроникой и материаловедением.

Проект учеников МАОУ Лицея 88 города Екатеринбурга Матафонова Дениса Сергеевича и Редкозубова Даниила Станиславовича. Цель: выявление масштабов и перспектив использования эффекта Доплера в научных исследованиях, аргументация его значимости. Гипотеза: новые открытия станут возможными благодаря методам, основанным на эффекте Доплера и сопутствующих явлениях. Задачи: 1. Определить физические и математические основы рассматриваемого явления. 2. Изучить методы применения эффекта Доплера, существующие на данный момент. 3. Определить пределы получения информации о мире, полученной при помощи этих методов. 4. Обозначить проблемы и перспективы подобных исследований. 5. Проведение эксперимента «Изучение и применение эффекта Доплера на примере акустических волн».
  • 1.1.Сущность эффекта Доплера.
  • 1.1.1.Эффект Доплера— изменениечастотыи, соответственно,длиныволныизлучения, воспринимаемое наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя (приёмника). Эффект назван в честь австрийского физикаКристиана Доплера (1842).
  • 1.1.2.История открытия. Теоретическое обоснование.

Исходя из собственных наблюдений за волнами на воде,Доплерпредположил, что подобные явления происходят в воздухе с другими волнами. На основании волновой теории он в 1842 году вывел, что приближение источника света к наблюдателю увеличивает наблюдаемую частоту, отдаление уменьшает её. Доплер теоретически обосновал зависимость частоты звуковых и световых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. Это явление впоследствии было названо его именем.

Доплер использовал этот принцип в астрономии и провёл параллель между акустическим и оптическим явлениями. Он полагал, что все звёзды излучают белый свет, однако цвет меняется из-за их движения к или от Земли (этот эффект для рассматриваемых Доплером двойных звёзд очень мал). Хотя изменения в цвете невозможно было наблюдать с оборудованием того времени, теория о звуке была проверена уже в1845 году. Только открытиеспектрального анализадало возможность экспериментальной проверки эффекта в оптике.

1.1.3.Наблюдение.

Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя движется источник звука. Предположим, он выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда источник не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт источник. Но если он будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится, и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт источник. В тот момент, когда источник будет проходить мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаётся. А когда источник будет отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты звуковых волн.

Для волн (например,звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Дляэлектромагнитных волн(например,света), для распространения которых не нужна никакая среда, в вакууме имеет значение только относительное движение источника и приёмника, что было открыто в опыте Физо . Отметим этот факт для проведения эксперимента.

Также важен случай, когда в среде движется заряженная частица срелятивистской скоростью. В этом случае в лабораторной системе регистрируетсячеренковское излучение (см. далее), имеющее непосредственное отношение к эффекту Доплера.

[...]

1.1.Применение эффекта Доплера.

1.3.1. Общая характеристика использования в астрофизике.

Эффект Доплера является основополагающей частью современных теорий о начале Вселенной (Большом взрывеикрасном смещении). Принцип получил многочисленные применения в астрономии для измерений скоростей движения звёзд вдоль луча зрения (удаления или приближения от приемника) и их вращения вокруг оси, параметров вращения планет,колец Сатурна, что позволило уточнить их структуру, турбулентных потоков в солнечной фотосфере, траекторий спутников, контроль за термоядерными реакциями, а затем и в самых разнообразных областях физики и техники.

1.3.2. Изучение Вселенной. Красное смещение.

Доплеровский эффект играет одну из важнейших ролей в изучении истории и свойств Вселенной. В частности, это теория Большого Взрыва и явление разлёта объектов Вселенной.

Красное смещение— наблюдаемое для всех далёких источников (галактики,квазары) понижение частот излучения, свидетельствующее о динамическом удалении этих источников друг от друга и, в частности, от нашей Галактики, т.е. о нестационарности (расширении)Метагалактики. Метагалактика - всё, что можно увидеть на данное время, весь обозримый космос.

Хаббл открыл, что красное смещение для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию (закон красного смещения, или закон Хаббла).

Предлагались различные объяснения наблюдаемого смещения спектральных линий, и причину искали в распаде квантов, что оказалось теоретически невозможным. Между тем все данные наблюдений свидетельствуют о том, что красное смещение не зависит от частоты, относительное изменение частоты z = (n0-n)/n0 совершенно одинаково для всех частот излучения не только в оптическом, но и в радиодиапазоне данного источника (n0 - частота некоторой линии спектра источника, n - частота той же линии, регистрируемая приёмником; n0). Такое изменение частоты - характерное свойство доплеровского смещения и фактически исключает все другие истолкования красного смещения.

В теории относительности доплеровское красное смещение рассматривается как совместный результат движения источника относительно приёмника (обычный эффект Доплера) и замедления течения времени в движущейся системе отсчёта (поперечный эффект Доплера, эффект специальной теории относительности). Если скорость системы источника относительно системы приёмника составляет v (в случае метагалактического красного смещения v — это лучевая скорость), то (c — скорость света в вакууме) и по наблюдаемому красному смещению легко определить лучевую скорость источника:

Из этого уравнения следует, что при z—> ∞ скорость v приближается к скорости света, оставаясь всегда меньше её (v <с). При скорости v, намного меньшей скорости света (v << с), формула упрощается: . Закон Хаббла в этом случае записывается в форме v = cz = Hr (r — расстояние, Н — постоянная Хаббла). Для определения расстояний до внегалактических объектов по этой формуле нужно знать численное значение постоянной Хаббла Н. Знание этой постоянной очень важно и для космологии: с ней связан так называемый возраст Вселенной. Следует знать, что в космологии красное смещение понимается не как результат действительного существования скорости удалённой галактики относительно наблюдателя (галактики в среднем неподвижны в сопутствующей системе отсчёта, если не считать случайных, так называемых пекулярных скоростей), но как результат космологического расширения Вселенной.

1.3.3. Измерение внегалактических расстояний

Вплоть до 50-х гг. ХХ века внегалактические расстояния (измерение которых связано, естественно, с большими трудностями) сильно занижались, в связи с чем значение Н, определённое по этим расстояниям, получилось сильно завышенным. В начале 70-х гг. 20 века для постоянной Хаббла было принято значение Н = 53,5 (км/сек)/Мпк, обратная величина Т = 1/Н = 18 млрд. лет. По результатам последних наблюдений в 2005 году значение Н принято равным 72 (км/сек)/мегапарсек.

Фотографирование спектров слабых (далёких) источников для измерения красного смещения, даже при использовании наиболее крупных инструментов и чувствительных фотопластинок, требует благоприятных условий наблюдений и длительных экспозиций. Для галактик уверенно измеряются смещения z = 0,2, соответствующие скорости v = 60000 км/сек и расстоянию свыше 1 Гпк. При таких скоростях и расстояниях закон Хаббла применим в простейшей форме (погрешность порядка 10%, т.е. такая же, как погрешность определения Н). Квазары в среднем в сто раз ярче галактик и, следовательно, могут наблюдаться на расстояниях в десять раз больших (если пространство евклидово). Для квазаров действительно регистрируются z = 2 и больше. При смещениях z = 2 скорость v = 0,8 с = 240000 км/сек. На таких расстояниях уже сказываются специфические космологические эффекты - нестационарность и кривизна пространства-времени; в частности, становится неприменимым понятие единого однозначного расстояния (одно из расстояний - расстояние по красному смещению - составляет здесь r = v/H = 3,3 Гпк), поскольку расстояния зависят от принимаемой модели Вселенной и от того, к какому моменту времени они отнесены. Поэтому характеристики расстояния до столь удалённых объектов обычно пользуются просто величиной красного смещения.

Размеры Метагалактики имеют зависимость от метода, при помощи которого определяются космические расстояния. Поэтому расстояния могут быть сопутствующими и собственными. Собственные размеры соответствуют, но приблизительно, расстоянию до того места, где некий удалённый объект находился в определённый момент времени космологического, измеренного по эффекту Доплера. При этом учитывается фактор расширения Вселенной. Сопутствующиерасстояния определяются без учёта расширения пространства. Применяя оба метода, расстояния всегда получаются различными в любой момент, кроме момента самого наблюдения.Последние измерения самого удалённого объекта – реликтового излучения – дают значение порядка 14 млрд. парсек. Такие размеры получились по всем направлениям, из чего следует, что Метагалактика имеет формы шара диаметром почти 93 млрд. световых лет. Если же посчитать его объём, то он составит около 11,5 трлн. Мпк3. Но известно, что сама Вселенная гораздо обширнее границ наблюдений. Самая же дальняя из обнаруженных галактик – UDFj-39546284. Она видима лишь в инфракрасном диапазоне – до неё 13,2 млрд. световых лет, и предстаёт она в таком виде, какою была, когда Вселенной исполнилось всего 480 млн. лет. Узнать о том, что находится за пределами Метагалактики, о том, что представляет собой определенный объект Вселенной в данный момент времени.

1.3.4. Изучение экзопланет.

Рис.3.Спектрографичес-кий метод.

Здесь будет рассмотрен метод обнаруженияэкзопланет, известен какспектрометрическоеизмерение лучевой (радиальной) скорости звёзд или как метод Доплера. Это один из самых распространённых методов, с его помощью было открыто множество экзопланет.

С его помощью можно обнаружить планеты с массой не меньше нескольких массЗемли, расположенные в непосредственной близости от звезды, ипланеты-гигантыс периодами обращения примерно до 10 лет. Планета, обращаясь вокруг звезды, как бы раскачивает её, и мы можем наблюдать доплеровское смещение спектра звезды.
Этот метод позволяет определить амплитуду колебанийрадиальной скоростидля пары «звезда — одиночная планета», массу звезды, период обращения,эксцентриситети нижнюю границу значения массы экзопланеты{\displaystyle M_{j}\sin \alpha }. Угол{\displaystyle \alpha } междунормальюк орбитальной плоскости планеты и направлением на Землю современные методы измерить не позволяют. Наданныймоментэтимметодомудалосьоткрыть548экзопланетв463планетарныхсистемах.В53изнихболеечемоднапланета.

У этого метода есть ряд существенных ограничений:

1. Пятна на светиле препятствуют приему действительного спектра звезды и связанной с ним системы.

2. Расчеты не статичны из-за постоянного движения Земли по своей орбите.

3. Расстояние до звезды с экзопланетой ограничено 160 световыми годами, иначе звездная величина светила не позволит получить точных значений.

4. Спектрометр улавливает только воздействие на звезду крупных по массе планет, планеты, подобные планетам земной группы Солнечной системы, обнаружить пока невозможно.

5. Смещение звезды не может быть зарегистрировано, если система лежит на прямой, направленной к ней из точки наблюдения (Земли).

[...]

2.1.Протокол эксперимента

по изучению эффекта Доплера при помощи акустических волн

Объект – движущийся источник звука (записи – модели космических объектов). Были подготовлены монотонные звуки, условно соответствующие некоторым видам

Направление – от вектора движения зависит изменение поведения волн, получаемых приемником.

Оценочная скорость – принятая скорость движения объекта. В данном опыте «бег» ≈ 2,5 м/с, «быстрый шаг» ≈ 1,4 м/с, «шаг» ≈0,9 м/с

Среда – отражает зависимость поведения волн от других объектов и повышает точность эксперимента.

Частота – получена через период колебаний, полученный в графике (получен при звукозаписи, пакет графиков будет представлен на защите). [протокол в файле]

Эффект Доплера можно проследить на звуковых волнах и провести аналогию с изучением космических объектов посредством волн другого типа.

  • 1)Направление движения объекта определяет изменение частоты испускаемых им волн относительно приемника: приближаясь к нему, объект увеличивает частоту испускаемых им волн, а при его отдалении частота, напротив, уменьшается. Яркий пример – проведенные нами опыты с «черной дырой», «желтым карликом».
  • 2)Скорость объекта определяет, соответственно, быстроту этой самой частоты. [желтый карлик, красный гигант]
  • 3)Смена сред, где проводился эксперимент, позволила отследить зависимость характера распространения волн от окружающих объектов – например, частоты волн, отражающихся от стенок класса или коридора, не только более велики, но и растут быстрее, чем аналогичные показатели в актовом зале.
  • 4)Зная частотные и амплитудные значения волн, мы можем определить с определенной точностью характеристики источника. Именно он определяет собственную частоту и амплитуду колебаний. [Черная дыра и Желтый карлик]

Мы можем не только проанализировать полученные данные. На их основе рассчитаем скорости, соответствующие примерным понятиям «шага», «быстрого шага» и «бега», в среднем значении для всех из «объектов».

Используем формулы из пункта 1.2.4. из примера о неподвижном приемнике волн, в данном случае, звука. Из опыта мы получили: период, частоту принимаемых волн; в звукозаписывающей программе определили частоту собственных волн источника, и приняли скорость света в воздухе за константу. Выражая из формулы (в опытах с приближением минус меняется на плюс) скорость, получим, с учетом теории погрешностей, следующие результаты:

Бег Быстрый шаг Шаг
2,6±0,7 м/с 1,4±0,5 м/с 1±0,4 м/с

Подобная практическая работа имеет не только научное, но и социальное, производственное значение: так, изучение эффекта Доплера вписывается в рамки программ, используемых в школе, и может помочь закрепить и подтвердить на практике такие знания, как в волновой физике: интерференция и сложение волн, сами характеристики волны и ее источника, и в астрономии: изучение объектов Вселенной, методы этого изучения. Эффект Доплера можно использовать и в быту: для измерения расстояния, скорости, навигации. Возможно, в будущем подобные функции будут доступны тем же смартфонам.

3.1. Масштабность значения эффекта Доплера пропорциональна масштабности значения явлений волновой природы в физике: он в различных формулировках справедлив для любых движущихся относительно друг друга источника и приемника, позволяя определить зависимость между изменением испускаемых источником/источниками волн и их движением в пространстве, свойствами.

3.2. Предыдущим выводом объясняется то, что основным методом изучения объектов, которые нельзя наблюдать воочию, является изучение их волновых характеристик в динамике, т.е., необходим эффект Доплера. Это соответствует современным астрофизическим (и не только) методам: так было подтверждено расширение Вселенной, открыты экзопланеты, измерены расстояния и скорости.

3.3. Ограничения использования эффекта Доплера заключаются, главным образом, в трех аспектах: 1)техническом; 2)геометрическим; 3)теоретическом. Во-первых, не создана аппаратура, считывающая показатели дальних объектов, или она не точна; во-вторых, часто объекты скрыты друг другом или испускают волны, не разложимые на нужные для анализа; в-третьих, мы не знаем природы некоторых явлений. Так же, исследования осложняются ограниченностью скорости света при огромных расстояниях и некоторыми законами СТО (хотя их положительный эффект значителен даже в большей степени).

3.4. Рассматриваемый эффект свойственен любым окружающим нас волнам, и потому может быть рассмотренным и использованным в быту, образовании, производстве. Опыты позволяют провести параллель с явлениями более сложной природы.

Гипотеза подтвердилась частично: использование эффекта Доплера в новом понимании не является достаточным условием для научного прорыва. Тем не менее, его роль в них фундаментальна.

Ивановская Мария Юрьевна Свердловская область, г. Екатеринбург МАОУ лицей №110 им. Л. К. Гришиной 10 "Б" класс Научный руководитель: Токмакова Наталья Васильевна

Данной темой я занимаюсь уже на протяжении трех лет. Работа посвящена геометрическим фигурам, найденных Леонардом Эйлером. Это прямая Эйлера, окружность девяти точек и треугольник Эйлера. Местонахождение таких фигур было рассмотрено в различных треугольниках, а затем и в четырехугольниках.

Интересные случаи удалось найти в равнобедренных треугольниках: существует закономерная последовательность характерных точек окружности Эйлера, зависящая от фиксированного угла треугольника – напротив основания. Был выбран ряд четырехугольников, при делении диагоналями которых образуются два или четыре равнобедренных треугольника: прямоугольник, ромб, дельтоид выпуклый и невыпуклый, квадрат с одой и двумя диагоналями, а также «другой» четырехугольник. В них рассмотрены точки пересечения прямых Эйлера, окружностей девяти точек, доказаны интересные случаи. Найдено взаимодействие треугольников Эйлера в различных четырехугольниках.

В работе этого года приведено доказательство частных случаев взаимодействия фигур Эйлера между собой и с их исходными треугольниками. Составлены задачи на построение четырехугольников с использованием найденных свойств и закономерностей.

Также было решено рассмотреть фигуры Эйлера в пространстве – на гранях различных пирамид. В ортоцентрическом тетраэдре и правильных пирамидах можно построить прямую Эйлера: центр масс, ортоцентр и центроид пирамиды лежат на одной прямой. Отталкиваясь от известного случая расположения окружностей Эйлера в ортоцентрическом тетраэдре на одной сфере, было обнаружено, что в любой правильной пирамиде все окружности Эйлера лежат на одной сфере. Проведен ряд экспериментов в программе Geogebra, который показал, что во вписанной пирамиде, где вершина проецируется в центр основания – неправильного многоугольника, все окружности Эйлера лежат на одной сфере. Построена пирамида, аналогичная треугольнику Эйлера по его определению и свойствам.

Пикало Элеонора Владимировна и Полин Сергей Игоревич Свердловская область, г. Екатеринбург, Лицей № 110 им. Л.К. Гришиной, 9 «Г» класс Научные руководители: Куратор НПО автоматики им.академика Н.А.Семихатова Александр Юрьевич Подоплелов учитель информатики МАОУ лицей № 110 им.Л.К.Гришиной Инна Николаевна Тяжельникова.

Целью работы является подробное изучение дополненной реальности (AR). 

Ставятся задачи: рассмотреть историю дополненной реальности, сферы ее использования; изучить методы реализации; создать дополненную реальность для модели платы; описать возникшие трудности.

Рассмотрено создание AR для платы, затрудненное распознаванием камерой реальных объектов.

AR была реализована двумя способами: QR кодом и при помощи полигона. Первый способ оказался неэффективным, имел множество недостатков в работе. Вторым решением был вариант, предполагающий создание полигона, на котором будет расположена плата. Маркером в этом способе являлся зафиксированный QR код, что позволило распознавать объекты без ошибок. Была подтверждена эффективность использования ARблагодаря представлению информации в легко усваиваемом виде.

Рыбальченко Марина Сергеевна. Россия, Свердловская область, г. Екатеринбург МАОУлицея №110 им. Л.К. Гришиной, 7 «А» класс

На сегодняшний день воздушные шары играют важную роль в мировой экономике. Теперь дирижабли вновь выходят на рынок воздушного транспорта — там, где использование авиационной техники неэффективно или дорого.

Современные управляемые аэростаты способны поднимать и транспортировать различные негабаритные и неделимые грузы большой массы — буровые вышки, ажурные металлические конструкции, передвижные комплексы различного назначения. Это значительно сокращает расходы и ускоряет процессы.

Уже сегодня мировая потребность в дирижаблях различной грузоподъемности и назначения, по данным западных экспертов, составляет около 1300 единиц. Они могут использоваться в лесоразработках, при разгрузке судов, монтаже линий электропередач, доставке и сборке оборудования и частей нефтяных платформ, для геологоразведки и многих других целей.

Цель работы: изучить воздухоплавание, рассмотреть действие Fарх, для того что бы описать модель воздушного шара и принцип поднятия его в воздух. Провести эксперимент, и доказать действия F арх .

В ходе исследования проведен эксперимент, в результате которого удалось поднять термометр с помощью воздушных шаров.

Итогом работы стала модель воздушного шара с подвешенным термометром, созданная из простых приборов. 

Аминов Аркадий Александрович Россия, Свердловская область, г. Екатеринбург, Лицей №110 им. Л.К. Гришиной, 8 «Б» класс. Научный руководитель: Заслуженный учитель РФ Токмакова Наталья Васильевна

Цель данного проекта - собрать грунтовый металлоискатель для нахождения ценных металлов с близкими характеристиками аналогов, но с меньшей стоимостью.

В работе представлен сравнительный анализ грунтовых металлоискателей по следующим критериям: конструкция, принцип работы, максимальная глубина обнаружения металла, весу устройства и его средней стоимости. В результате изучения видов катушек металлоискателей сделан вывод о том, что оптимальной для использования является моно катушка.

Анализ позволил спроектировать и изготовить собственную модель металлоискателя «Пират». Выявлены преимущества и недостатки разработанной модели. Проведено сравнение моей модели и современных аналогов.

Савин Андрей Михайлович Россия, Свердловская область, г. Екатеринбург Лицей №110 им. Л.К. Гришиной, 8 «Б» класс Научный руководитель:Токмакова Наталья Васильевна

В настоящее время участились случаи потери людей в незнакомой местности. Одной из причин служит отсутствие возможности вовремя зарядить портативные электронные устройства, применяемые в качестве компасов и карт. Для выживания человека в трудных условиях необходимы огонь и вода. Созданное устройство основано на взаимодействии процессов нагревания и охлаждения. Это устройство может помочь зарядить свой гаджет военным, рыбакам, охотникам, туристам и людям, временно оставшимся без электричества, подать сигнал спасения.

Цель данного проекта - создание прототипа теплового генератора для зарядки электронных маршрутизаторов и карманных гаджетов, с меньшими стоимостью и весом, так как на данный момент на рынке представлено несколько подобных преобразователей по высокой цене.

В ходе работы был исследован принцип действия для создания портативного зарядного устройства. Сравнены виды металлов и термопар. Выбран оптимальный металл для изготовления термопар. Проанализированы существующие аналоги тепловых генераторов.

Собран малогабаритный, недорогой портативный аппарат, основанный на элементах Пельтье. Аппарат протестирован в полевых условиях.

Фрезе Игорь Алексеевич. Россия, Свердловская область, г. Екатеринбург. Лицей №110 им. Л.К.Гришиной. 10 "Б" класс.

В современном мире существует проблема высокого износа дорог из-за низкого качества асфальтобетонной смеси. Данный проект посвящен подбору оптимального процентного содержания битума в ЩМАС (Щебеночно-Мастичный Асфальтобетонной Смеси). В ходе работы было подобрано уравнение для расчета оптимального процентного содержания битума в смеси, в уравнение подставлены известные процентные показатели. Я вывел оптимальный процентный состав битума в щебеночно-мастичной асфальтобенной смеси, который повышают износостойкость асфальта большую, чем у существующих аналогов. 

Пысин Михаил Сергеевич (Россия, Екатеринбург, МАОУ Лицей №110 им. Л.К. Гришиной) Руководитель: Токмакова Наталья Васильевна (Учитель математики  высшей квалификационной категории, Заслуженный учитель России)

Поскольку человечество нуждается в безопасности при учебе, работе, покупках в магазине, я бы хотел предоставить человечеству эту свободу. Но в случае наступающей беды, я бы хотел помочь людям, при эвакуациях. "...Наконец, человечество готово пожертвовать своей свободой - ради безопасности..." (цитата из фильма П.М.Другая война) Поэтому актуальность работы: помощь при обнаружении и эвакуации людей в случаях чрезвычайных ситуаций. Исходя из этого, была поставлена цель: создать систему подсчета людей в общественных местах. Из этой цели вытекают следующие задачи:

Изучить проблему и существующие аналоги.

Разработать схему.

Разработать чертеж прототипа.

Собрать материалы для проекта.

Разработать программу.

Собрать схему и прототип.

Провести тестирование прототипа.

Проанализировать и сделать выводы.

Доработать.

Методы исследования: поиск информации в интернете и общение с научными сотрудниками и экспертами; анализ и обобщение полученной информации; практический.

Исходя из вышеизложенного, вытекает гипотеза: предположим, что я создал эту систему и теперь я могу улучшить работу спасения людей при ЧС.

В результате данной работы был разработан прототип. Прототип полностью готов к работе и безопасности людей. Данная система работает по нейронной сети. Таким образом я добился своей цели и поставленных задач.

Я провел тестирование моего прототипа. Возможна доработка в виде посыла информации на сервера МЧС о пожаре или ЧС. Добавление автономного питания при отключении света, а так же установка солнечных панелей для экономии электроэнергии.

Объявления
Начинается проектный практикум для студентов УрФУ

проектный практикум 2 курса

проектный практикум 3 курса

проектный практикум 4 курса

Молодежный космический форум - 2018 (V Семихатовские чтения)О Форуме-2018 Новое

Школа наставников - 2018 “Как создать проект в новом технологическом укладе” Актуальное

Партнеры:

ИнФО УрФУ - Генеральный партнер в проведении проектной практики в июне-июле 2017 года

Роботология - Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

Уральский клуб нового образования - общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

Архив событий:

Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

Подписка на новости
Контакты

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

Тел.: +7 (343) 355-93-88

info@cosmoport.club