Как в наши дни изобрести что-то новое в области техники?
Об этом рассказывает Алексей Пономарев – кандидат технических наук, доцент кафедры «Колёсные машины и прикладная механика» КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана, заместитель заведующего кафедрой по научно-исследовательской работе.
Алексей Пономарев и студенты получают благодарственное письмо за участие в конкурсе «СтартАпФабрика 2023»
Задачи производственные и учебные
– Алексей Иванович, в каких областях техники чаще всего делаются изобретения?
– Фундаментальные открытия в технике в наши дни совершаются редко. Сегодня активно развивается сфера искусственного интеллекта, ведется разработка беспилотных аппаратов, изучаются автоматизированные процессы, решаются задачи, связанные с экологичностью тех или иных процессов, продуктов.
Как правило, изобретения относятся к определенной узкой сфере, позволяют усовершенствовать технологию производства, улучшить те или иные качества узлов машин или механизмов.
Изобретения патентуются, заявку на патент рассматривают эксперты и определяют, есть ли в разработке новизна. Изобретателю важно постоянно следить за развитием науки и техники, быть в курсе открытий, которые совершают ученые в той области, которая его интересует.
– С чего начинается процесс технического творчества?
– Первый вариант – на кафедру обращаются предприятия, у которых на производстве есть определенная проблема или задача. Наши специалисты совместно с инженерами завода начинают работать над ее решением. Второй вариант – интересные идеи приходят в процессе обучения студентов, работы над курсовыми и дипломными проектами в качестве научного руководителя, консультанта.
Трактор для виноградников
– У специалистов вашей кафедры около десяти патентов за последние пять лет. Расскажите о некоторых из ваших изобретений.
– Одна из недавних разработок – модульное энерготехнологическое средство, проще говоря – дополнительная тележка, которая присоединяется к трактору. К ней, в свою очередь, можно присоединить навесное оборудование. Ее применение помогает более эффективно использовать мощность трактора, улучшает его устойчивость без использования дополнительного балласта. В итоге уменьшается вес машины, соответственно, меньше ее воздействие на почву.
– А ваши студенты занимаются созданием новой техники?
– Конечно. В головной вуз обратились представители «Россельмаша» и поставили задачу разработать трактор для пропашки виноградников. Такая техника очень востребована в южных регионах страны, в советское время ее выпускал Кишиневский тракторный завод.
Студенты работали над этой темой два или три года, недавно защитили дипломный проект. В чем-то они взяли за основу советский трактор, но сделали его гибридным, с использованием электрической тяги. Кроме того, ребята разработали новую конструкцию рамы – трактор получился маленький и узкий. Возможно, «Россельмаш» возьмет на вооружение какие-то студенческие наработки, использует их для создания машин, которые будут выпускать серийно и применять на сельхозпредприятиях.
Изобрести не велосипед, а… мотоцикл
– А собственные задумки будущие инженеры пробуют воплотить в жизнь?
– Вот только один из примеров. Наш студент, увлеченный мототехникой, спроектировал мотоцикл. К работе над проектом подключились его однокурсники, ребята захотели сделать курсовой проект. Инициативу поддержал заведующий кафедрой профессор Всеволод Валерьевич Булычев.
Студенты Георгий Тевс, Дмитрий Хорошилов, Владимир Изотцев и Данил Шаталин разработали и собрали гибридный полноприводный мотоцикл «КФ Рейсер». Его заднее колесо приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, а переднее – за счёт мотор-колеса. Рулевая колонка и передняя вилка соединены между собой электромеханическим модулем линейных перемещений, за счет чего увеличивается устойчивость при движении на малых скоростях или в стесненных условиях.
В 2024 году ребята представили «КФ Рейсер» в Москве, на Всероссийской научно-инженерной выставке «Политехника», и получили диплом первой степени. Через год, доработав конструкцию, они повторили успех. Уникальный мотоцикл можно увидеть на днях открытых дверей в нашем кампусе. Разработка уже запатентована.
Надежда российского автопрома
– Есть ли у студентов кафедры наработки в области автомобилестроения?
– Наша кафедра участвует в студенческом инженерном проекте «Родстер Крым». Его цель – создать экспериментальный двухместный спортивный автомобиль, в котором максимально использованы отечественные компоненты. Идея родилась в МГТУ им. Н. Э. Баумана, позже к проекту подключились другие технические вузы – их уже около 20, и каждый привносит что-то свое.
Два года назад мы со студентами отправились в Орехово-Зуево, где на базе учебного центра головного вуза под руководством консультантов сварили раму родстера. Ее перевезли в нашу лабораторию, где студенты сварили подрамник, поставили конструкцию на колеса, добавили ВАЗовский двигатель и рулевое управление. Сейчас работаем над монтажом электрооборудования и созданием кузова из композитных материалов.
Модель двигателя внутреннего сгорания.
Этот проект имеет огромное значение для обучения и воспитания будущих инженеров. Студенты применяют теоретические знания на практике, учатся работать в команде над сложной инженерной задачей, осваивают производственные навыки, могут предложить и реализовать свои идеи.
Физика и лирика
– Вы возглавляете городской клуб интеллектуальных игр. Какие темы в игре «Что? Где? Когда?» ваши любимые?
– Многие участники моей команды – люди с техническим образованием, поэтому вопросы из области техники и естественных наук обычно для нас не очень сложны. Так получилось, что в темах живописи, литературы и общественных наук я разбираюсь лучше, чем товарищи по команде. Что-то осталось в памяти из школьного и университетского багажа знаний, да и в процессе подготовки к играм приходится изучать много материалов на самые разные темы.
– Помогает ли ваше увлечение в научной работе и техническом творчестве?
– В интеллектуальных играх и изобретательской работе действительно есть схожие приемы и методы. Например, мы с коллегами практикуем мозговой штурм для поиска решения инженерных задач, и его же использует команда в игре «Что? Где? Когда?».
Если команда не знает ответ, можно попробовать переформулировать вопрос, и после этого ответ может прийти сразу. Подобную рекомендацию изобретателям дает ТРИЗ – теория решения изобретательских задач, разработанная в середине ХХ века Генрихом Альтшуллером: посмотреть на сложную нестандартную задачу с другой стороны, условно говоря, выйти из плоскости.
Беседовала
Екатерина ШЕВЕЛЕВА
Фото из архива Алексея Пономарева
