Более 450 участников выступили на школьной секции «Гагаринских чтений» в МАИ

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

2 апреля в Московском авиационном институте стартовала LII Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения». Традиционно её открыла школьная сессия «Юный учёный», где свои проекты защитили 450 участников из 23 регионов России, представив 250 научных проектов.

В числе участников — школьники инженерных авиастроительных и космических классов, которые создают свои научные проекты на базе Детского технопарка МАИ «Траектория взлёта» в рамках сотрудничества университета с Департаментом образования Москвы.

Так, например, ученики 10-Т класса школы № 2031 Варвара Тропникова, Дарья Карпова и Савелий Родыгин представили проект, посвящённый проблеме энергоснабжения удалённых арктических объектов. Дизельное топливо в регион завозить дорого, а его сжигание вредит хрупкой природе Севера. В поисках альтернативы школьники обратили внимание на то, что в полярный день солнце светит круглые сутки. Так родилась идея использовать солнечную энергию. Ребята спроектировали параболический концентратор — большое зеркало диаметром восемь метров, которое собирает солнечные лучи в точку и нагревает воздух для газотурбинной установки. По их расчётам, такая система способна заместить до 25% топлива в весенне-летний период. Чтобы проверить теорию на практике, школьники разработали и собрали действующий прототип с системой автоматического слежения за солнцем, провели эксперименты по отражению света и подтвердили работоспособность идеи. Их разработка позволяет экономить топливо и снижать вредные выбросы в арктической зоне.

Ученицы 10-А класса школы № 2097 Эмилия Мазуренко и Полина Рыбникова столкнулись с проблемой, знакомой многим владельцам нескольких питомцев: как сделать так, чтобы каждое животное получало свою порцию корма, особенно если у кого-то диета или аллергия. Обычные кормушки такой возможности не дают — более сильный питомец может съесть чужую еду. Тогда девочки решили разработать устройство, которое распознаёт животных и открывает доступ к корму только тому, кому он предназначен. В основе их кормушки — RFID-модуль, который считывает уникальную метку на ошейнике питомца. Устройство работает по расписанию, отмеряет точную порцию с помощью тензодатчика, а управлять им можно через бот в мессенджере веб-приложения — никакое отдельное приложение скачивать не нужно. Чтобы воплотить идею в жизнь, школьницы спроектировали корпус в программе «Компас-3D» и напечатали детали на 3D-принтере. В результате получилась автоматическая кормушка, которая предотвращает пищевые конфликты между животными и позволяет хозяевам спокойно уезжать, не беспокоясь о питании питомцев.

Ученики 10-К класса школы № 444 Ростислав Новиков, Ксения Панфилова и Анастасия Савостина задумались о том, как будет осваиваться Луна в ближайшем будущем. В районе горы Малаперт на Южном полюсе планируется построить Международную научную лунную станцию, но поверхность там неровная, а строительные материалы и ресурсы придётся добывать прямо на месте — везти всё с Земли слишком дорого. Тогда школьники предложили использовать рой автономных роботов-добытчиков. Ребята разработали конструкцию на колёсном ходу с ковшевыми колёсами: такие роботы могут выравнивать площадки, собирать лунный грунт — реголит — и доставлять его на док-станцию. Там, по планам, будет запускаться переработка: сепаратор будет выделять из грунта тяжёлые фракции, богатые ильменитом и гелием-3, а солнечная печь переплавлять их в строительные катки, которыми роботы смогут уплотнять поверхность для будущей стройки. Чтобы проверить работоспособность идеи, ребята рассчитали энергозатраты, спроектировали 3D-модели роботов, написали программы для навигации и управления, а также промоделировали полёт на Луну в программе Kerbal Space Program. Их проект показывает, как можно готовить лунную базу к строительству без постоянной помощи с Земли.

Ещё один перспективный проект представили ученики 10-Г класса школы № 727 Ярослав Шилов, Егор Абраменко и Фёдор Орлов. Они обратили внимание на проблему, которая касается огромных территорий России, — распространение борщевика Сосновского. Это опасный сорняк: его сок вызывает у людей тяжёлые ожоги, а само растение захватывает миллионы гектаров, вытесняя местные виды. Существующие методы борьбы либо опасны для человека (ручная вырубка), либо слишком дороги (промышленные агродроны), либо наносят вред экологии (сплошное опрыскивание полей гербицидами). Тогда школьники решили создать недорогую и точную альтернативу. Они разработали навесной модуль для обычного дрона: компактный блок с баком для гербицида, насосом, форсунками, датчиками высоты, температуры и влажности, а также камерой с нейросетью. Искусственный интеллект обучили распознавать именно борщевик — для этого ребята собрали базу из более 200 фотографий растения. В итоге дрон сам находит опасный сорняк, зависает над ним и точечно опрыскивает. Расход химикатов минимален, а риск для окружающей среды и людей практически отсутствует. Модуль универсален и может крепиться на любой коммерческий дрон, что делает его доступным решением для муниципалитетов, фермеров и даже частных владельцев участков.

Победителями школьной секции «Гагаринских чтений» в МАИ стали:

1. секция «Авиация будущего», подсекция «БАС — 1» — ученик ГБОУ Школа № 56 Никита Голубицкий с проектом «Разработка автономного метеорологического БПЛА с системой навигации на основе искусственного интеллекта»;

2. секция «Авиация будущего», подсекция «БАС — 2» — ученики ГБОУ Школа № 727 Ярослав Шилов, Егор Абраменко и Фёдор Орлов с проектом «Модуль дрона для борьбы с борщевиком»;

3. секция «Авиация будущего», подсекция «Инноватика АТ» — ученики ГБОУ Школа № 709 Артём Комаров и Максим Вытчиков с проектом «Разработка монотопливного ракетного двигателя для сверхлёгких исследовательских атмосферных аппаратов»;

4. секция «Космонавтика будущего», подсекция «Космическая инфраструктура и системы обеспечения» — учащаяся ЦПОД ТО «Созвездие» лицей «Олимп» Анна Воронцова с проектом «Голосовой помощник для космонавта»;

5. секция «Космонавтика будущего», подсекция «Космический транспорт и технологии освоения» — ученик ГБОУ Школа № 1517 Максим Козлов с проектом «Ионный двигатель для космических аппаратов»;

6. секция «Робототехника. 3D-моделирование и прототипирование», подсекция «3D-моделирование, цифровое проектирование и прототипирование» — ученик ГБОУ Школа № 1517 Михаил Клюев с проектом «Интерактивный глобус для слепых»; 

7. секция «Робототехника. 3D-моделирование и прототипирование», подсекция «Кибернетика» — ученицы ГБОУ Школа № 1517 Алёна Корнеева и Арина Опарина с проектом «Система ультразвуковых датчиков для помощи незрячим»;

8. секция «Робототехника. 3D-моделирование и прототипирование», подсекция «Робототехнические и интеллектуальные системы — 1» — ученики ГБОУ Школа № 1538 Фёдор Козлов и Кирилл Генрихсен с проектом «Разработка адаптивных автономных Многофункциональных решений Роботизации складских помещени»;  

9. секция «Робототехника. 3D-моделирование и прототипирование», подсекция «Робототехнические и интеллектуальные системы — 2» — ученицы ГБОУ Школа № 2097 Эмилия Мазуренко и Полина Рыбникова с проектом «Умная автоматическая кормушка для животных»;

10. секция «Математика, информатика и физика в инженерных задачах», подсекция «Инженерные задачи» — ученики ГБОУ Школа № 709 Ян Якимов, Данила Якимишин и Денис Малютин с проектом «Акустическая детекция БПЛА квадрокоптерного типа»;

11.  секция «Математика, информатика и физика в инженерных задачах», подсекция «Интерфейсные решения и чатботы — 1» — ученик ГБОУ Школа № 1580 Лев Якимов с проектом «Разработка мобильного приложения, помогающего незрячим людям с ориентацией в пространстве»;

12. секция «Математика, информатика и физика в инженерных задачах», подсекция «Интерфейсные решения и чатботы — 2» — ученики ГБОУ Школа № 1517 Валерий Гусев и Максим Гусев с проектом «Мессенджер с постквантовым шифрованием QuaQua Chat»;

13. секция «Перспективные авиационно-космические материалы» — ученик ГБОУ Школа № 1387 Степан Митрохин с проектом «Импортозамещение в сфере спортивного инвентаря из композитных материалов отечественного производства»;

14. секция «Перспективные и энергосберегающие материалы» — ученики ГБОУ Школа № 2031 Савелий Родыгин, Дарья Карпова и Варвара Тропникова с проектом «Солнечный коллектор для газотурбинной установки в условиях Арктики».

Основная программа LII Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения» в МАИ пройдёт с 14 по 17 апреля в очном формате.