«Большие вызовы» в «Сириусе»: как школьники получают взрослые заказы
В «Сириусе» завершилась восьмая научно-технологическая программа «Большие вызовы». Участники показали результаты своей трехнедельной работы в научных классах и лабораториях под руководством представителей крупнейших компаний, научных институтов и вузов России. Как устроены «Большие вызовы» — расскажем и покажем на реальных проектах.
«Большие вызовы» — это программа Образовательного центра «Сириус» и один из главных научно-технологических проектов России. Ежегодно на федеральной территории собирают лучших из лучших. В этот раз сюда съехались почти 400 школьников со всей страны. Они привезли 70 проектов, разделенных по 13 направлениям: от генетики и биотехнологий до освоения Арктики и Мирового океана, от космических технологий и современной энергетики до когнитивных исследований, новых материалов и беспилотного транспорта.
Важно, что на «Больших вызовах» ребят включают в решение актуальных задач, над которыми работают ведущие компании страны, и после завершения программы их продолжают доводить до ума. Многие предприятия сопровождают созданные школьниками разработки, дорабатывают их и внедряют. Самых перспективных приглашают на стажировку, а потом и на работу.
«Сириус.Журнал» познакомился с участниками «Больших вызовов», а также их наставниками и кураторами проектов из российских компаний и вузов. Мы выбрали три перспективных разработки.
Конкуренты для Маска
Пятнадцатилетний Константин Гунько из Нижнего Новгорода показал в «Сириусе» макет сверхтяжелой ракеты-носителя BDB-класса, которую он в ранге главного конструктора разрабатывал с командой под руководством специалистов концерна ВКО «Алмаз – Антей».
Руководитель клуба ракетомоделистов Балтийского государственного технического университета Военмех им. Д. Ф. Устинова Александр Шлядинский, главный конструктор проекта Константин Гунько, кандидат технических наук, доцент, заведующий базовой кафедрой «Средства ВКО и ПВО» Балтийского государственного технического университета Военмех им. Д. Ф. Устинова Дмитрий Щеглов (слева направо)
Фото: Евгений Эргардт / Пресс-служба «Сириуса
«На программе мы разрабатывали сверхтяжелую ракету-носитель для вывода очень больших грузов на низкую околоземную орбиту — 500 тонн. Сегодня таких не существует — даже Super Heavy Илона Маска может вывести не более 250 тонн.
Особенность нашей ракеты в том, что она взлетает из воды
За основу мы взяли проект Sea Dragon. Концепция ракеты Big Dumb Booster — большой глупый носитель — заключается в том, что вся конструкция должна быть максимально простой, а запуск дешевым», — рассказывает молодой исследователь.
Всего за три недели ребята успели разработать практически полный аванпроект сверхтяжелой ракеты-носителя: сделали два макета, просчитали баллистические и технологические параметры, выполнили прочностные расчеты, сделали чертежи, подобрали типы топлива, рассчитали экономический аспект.
«Мы считаем, что нашу ракету-носитель можно использовать при выводе на орбиту Российской орбитальной станции, либо Международной лунной станции, которую планируют создать РФ и Китай. Также эта ракета может использоваться в военно-промышленном комплексе», — говорит руководитель команды Максим Кузин из Калуги, который собирается связать свою жизнь с космосом.
Как отличить критическую неисправность от некритической?
Асинхронные электродвигатели применяют в поездах, самолетах, электромобилях, подъемных механизмах, насосах и других узлах. Особенность такой техники в том, что нельзя проводить ее диагностику во время эксплуатации. Для проверки движок нужно снять, транспортировать на специальный стенд, на котором уже можно работать — это долго, дорого и приводит к простою техники. Поэтому компания «Синара Алгоритм» поставила перед командой школьников задачу — придумать способ, который позволял бы оптимизировать весь процесс.
Система диагностики асинхронного электродвигателя в миниатюре
Фото: © Большие вызовы — 2023 / Направление «Умный город и безопасность»
«Критические неисправности проявляются просто: двигатель останавливается, поезд замедляется. Некритические, такие как дефект стержня ротора или межвитковое замыкание, так легко не увидеть, но они могут привести к поломке», — говорит школьник из Сыктывкара Матвей Тимофеев, выполнявший в команде обязанности инженера-схемотехника.
Чтобы реализовать задуманное, ребятам пришлось включить свои знания по физике и химии и погрузиться в изучение строения асинхронных электродвигателей. Пока что их алгоритм доказал работоспособность на макете с небольшими аппаратами. Но уже скоро они смогут протестировать свою систему в реальных условиях — в поездах «Ласточка». Если все пойдет по плану, уже к апрелю эту разработку начнут проверять в полевых условиях.
Нанопроволока для биопротеза
Для проекта «Проводящие покрытия из серебряных и углеродных нанопроволок» ребята создали датчики расширения с огромным диапазоном. Если у обычных тензодатчиков диапазон небольшой и не превышает доли процента, то в разработке участников «Больших вызовов» аналогичный показатель достигает десятков и сотен процентов.
«За эту программу мы успели создать методику синтеза серебряных нанопроволок, сделать датчики, посмотреть, как они работают, и найти нужную концентрацию, при которой будет максимальное растяжение и сжатие. Эти датчики могут применяться в биопротезах, чтобы те обрели чувствительность, а также для роботов», — объясняет участница проекта Анастасия Григорьева из Казани.
Участница проекта «Проводящие покрытия из серебряных и углеродных нанопроволок» Анастасия Григорьева
Фото: Пресс-служба «Сириуса»
Речь идет о роботах, которые выполняют действия, свойственные обычному человеку. В таких случаях очень важно, чтобы движения автоматических устройств были максимально четкими. Они должны буквально «чувствовать» поверхности, с которыми взаимодействуют. То же в не меньшей степени касается биопротезов и экзоскелетов.
Ребята успешно создали проект, у которого не было готового решения
руководитель проекта Дмитрий Клинов
«Команда исследовала много вариантов различных смесей, соотношений, условий модификации и постобработки. В результате они получили воспроизводимые условия и хорошую чувствительность», — рассказывает руководитель проекта, заведующий лабораторией направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» Дмитрий Клинов.
Заведующий лабораторией направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» Дмитрий Клинов
Фото: Пресс-служба «Сириуса»
Работы участников «Больших вызовов» оценивали руководитель Образовательного центра «Сириус», председатель Совета федеральной территории «Сириус» Елена Шмелева, глава администрации федеральной территории «Сириус» Дмитрий Плишкин, проректор по научно-технологическому развитию Научно-технологического университета «Сириус» Роман Иванов, заместитель руководителя Фонда «Талант и успех», директор департамента науки Антон Гусев, а также эксперты из высокотехнологичных компаний-партнеров программы.
«„Большие вызовы“ сегодня — одна из главных научно-технологических программ как для школьников, так и для ведущих компаний, научных центров и исследовательских институтов страны. Она позволяет детям решать не школьные и не учебные, а самые настоящие, самые серьезные задачи, связанные с научно-технологическим развитием России и обеспечением ее технологического суверенитета. Это невероятно вдохновляет ребят.
Очень важно, что с каждым годом качество проектов растет
Елена Шмелева
Все больше наших индустриальных партнеров сегодня готовы внедрять разработки школьников в производство, приглашать их на стажировки, а некоторых – даже брать в штат. Такой подход помогает детям определиться с тем, где они хотят работать и чем они будут заниматься в течение следующих десятилетий, а компаниям — подыскивать для себя талантливые молодые кадры еще в школе», — сказала руководитель Образовательного центра «Сириус», председатель Совета федеральной территории «Сириус» Елена Шмелева.
Роман Иванов
Фото: Пресс-служба «Сириуса»
«У России огромный научный потенциал, но, к сожалению, он недостаточно транслируется в продукты и технологии, востребованные рынком. В „Сириусе“ мы создаем новый формат взаимодействия науки, образования и индустрии, стремимся убрать разрыв между фундаментальными исследованиями и реальным производством. Наш университет работает над созданием среды для подготовки исследователей, технологических предпринимателей и внедрения разработок. Мы формируем среду, где каждый гражданин нашей страны сможет реализовать свой высокотехнологичный проект. Ведь „Сириус“ — это площадка равных возможностей», — отметил Роман Иванов.
Что говорят заказчики?
Все работы школьники выполняли под руководством опытных наставников, среди которых представители крупнейших компаний, научных центров и вузов.
Заместитель генерального директора по геологии и разработке ОАО «Зарубежнефть» Игорь Афанасьев:
«Конкурс „Большие вызовы“ является мощным импульсом развития отечественной научной школы, мотивирует молодых людей посвящать себя научным изысканиям, а бизнес — инвестировать в наше общее будущее. На площадке конкурса мы увидели много талантливых и заряженных ребят. Надеемся, что проекты конкурса найдут свое практическое применение на благо нашей страны».
Исполнительный директор – начальник Центра развития технологий AI во благо общества ПАО «Сбербанк» Олег Артюгин:
«Программа „Большие вызовы“ — это всегда не про обыденность. Очень приятно окунуться в драйв, который есть среди участников. Многие проекты, которые я увидел за это время, могут быть внедрены или даже стать самостоятельным бизнесом. Я надеюсь, что каждый тут сможет реализовать себя и с таким же энтузиазмом двигаться дальше к мечте. Нам также будет интересно поработать с командами за рамками программы и вместе делать крутые решения».
Генеральный директор ООО «РусАт» Илья Кавелашвили:
«Очень порадовала вовлеченность детей. Они готовы поделиться своим энтузиазмом с нами, взрослыми. Школьники занимаются развитием и внедрением новых технологий, направленных на повышение производительности труда. Немаловажный фактор, что при этом они в первую очередь учитывают зеленую повестку».
Руководитель образовательного направления VK Екатерина Черкасова:
«„Сириус“ создает систему выявления и развития талантов. Именно талантливые люди являются лидерами современного общества. Они определяют ценности и направление его движения. И мы рады активному и плодотворному сотрудничеству с „Сириусом“. VK Education дает возможность развиваться в IT по самому широкому спектру специальностей. Мы ждем и ищем самых достойных молодых ребят – с широким техническим кругозором, горящими глазами, способностью создавать и развивать лучшие сервисы и технологии для миллионов наших пользователей».
