Недавно страна отмечала День юного изобретателя, и мы решили выяснить, а есть ли в ковровских школах свои Кулибины? Чем заняты их умы? И скоро ли кто-нибудь из них запатентует свои изобретения? Поиски светлых голов привели нас в Кванториум 23-й школы и учреждение дополнительного образования «Родничок». 
Что мы можем против дронов?
В своем Кванториуме Сергей Дятел из 10-го класса предложил идею создать противодроновую оборону, которая очень бы пригодилась на линии фронта во время СВО. Известно, что низко летящие FPV-дроны с реактивными двигателями обнаруживаются только человеческим глазом, и наблюдателям очень сложно их засечь.
Мальчик в своих изысканиях пошел по принципу «дешево и сердито». За основу взял обычную лазерную указку и стал проводить опыты с измерением расходимости лазерного излучения на разных расстояниях (если немного проще, диаметр лазерного пучка). Таким образом, Сергей рассчитал дальность, на которой лазер работает, не теряя бОльшую часть своей энергии, — не выше 50-ти метров.
Теперь представьте: ночь, бесшумно к нашим позициям приближается вражеский дрон, держится поближе к земле, а там… забор из маленьких лазеров. И вот уже на «брюхе» летательного аппарата светится яркая красная точка. Часовой ее сразу заметит. Поясним, птиц с дроном перепутать нельзя, у них другой характер движения.
На каком расстоянии должны стоять лазеры, каков этот специфический забор по ширине? Сергей считает, что на расстоянии около 30 сантиметров друг от друга и на метр в ширину.
Чтобы исключить из дела людей-наблюдателей, неплохо было бы создать для системы искусственный интеллект. Алгоритм его работы давно известен. Но здесь школьнику понадобится помощь более квалифицированных специалистов.
Новый шифр
Роман Грецкий свою работу под названием «Математическое моделирование шифрования радиосигналов для решения задач оборонно-промышленного комплекса» начал еще в десятом классе. С какой целью? Во время любой войны очень важна переданная вовремя информация. Существует масса способов ее шифровки, однако со временем противник находит ключ.
Сегодняшний расхожий алгоритм шифрования таков: текст сначала переводится в цифровой сигнал, тот передается электромагнитной волной. Зашифровать нужно именно волну, ее отдельные амплитуды. Находка Романа – зашифровать волну с применением математической формулы разложения в ряд Фурье.
Свой проект Роман представлял на научно-практической конференции в БГТУ «Военмех» и на конференции им. Ж. Алферова. Специалисты указали юноше на некоторые недочеты, однако в целом идея была принята очень и очень благосклонно. Информация о ней дошла до министра просвещения РФ, который 4 ноября 2023 года упомянул Грецкого на международном форуме «Россия».
Умная трость – на благо людям
Одиннадцатиклассник Илья Морозов сейчас работает над проектом «Умная трость», который должен будет помогать слабовидящим людям ориентироваться в пространстве. Чтобы получилась вещь, отвечающая задумке автора, нужно не так много: непосредственно сама трость, обычная, которую можно изготовить из подручных материалов или купить, а главное – микроконтроллер и несколько ультразвуковых датчиков. Не будем загружать читателя специализированной лексикой, только скажем, что посредством ультразвуковых волн трость распознает препятствия разной величины: от дорожного бордюра до стены. А распознав, даст звуковой сигнал своему хозяину, где находится препятствие: прямо по курсу, правее или левее. В идеале возможны голосовые сообщения через мобильный телефон. Но и в таком виде трость найдет своих хозяев.
В дальнейшем Илья планирует усовершенствовать свое изобретение: с помощью компьютерного зрения трость будет помогать человеку при переходе дороги – распознавать дорожные знаки, разметку, сигналы светофора, пешеходов. Специальной компьютерной программы для такой трости не существует, юный изобретатель ее разработает сам. В ближайший месяц будет готова первая трость.
Хотите из пушки стрельнуть?
Среди тех, кто помладше, тоже есть ребята, имеющие страсть к созиданию. Опыта у них еще нет, но он и все остальное приложится, если на помощь придут педагоги или родители.
Так, пятиклассник Илья Ершов в тандеме с отцом отлил из олова две небольшие масштабные модели корабельных пушек, стреляющих бумажными ядрами. Каждая пушечка величиной с палец, держится она на пластиковом основании.
«Ядро из нашего орудия летит на 15 сантиметров. Чтобы пушка выстрелила как настоящая, на запальное отверстие надо положить серу от спичек и поджечь ее», — объясняет мальчик.
Чтобы чистить снег с теплицы
Воспитанник «Родничка» Максим Соколов решил усовершенствовать автономную теплицу. На некоторых крупных сельскохозяйственных предприятиях уже известный ее вариант самостоятельно поливает и при необходимости обогревает растения или устраивает проветривание. Людям достаточно только контролировать систему.
Однако зимой любая теплица страдает от обильного снега. Ее крышу приходится очищать вручную. Максим придумывает, каким образом можно и эту работу механизировать. Есть два варианта: конструкция на крышу, напоминающая дворники автомобиля, и устройство, проходящее по крыше и подрезающее снег.
Если свои разработки мальчик доведет до ума в ближайшее время, то приступит к экспериментам. Благо снега этой зимой много. Дальше будет просчитывать, какой вариант более безопасен для теплицы и экономичнее.
Как найти жизнь на другой планете?
В Кванториуме нам рассказали, что как минимум одно изобретение здесь собираются запатентовать. По-научному оно называется «Метод градиента температуры для определения наличия микроорганизмов в почве».
Восьмиклассник Артем Фирсов со своими педагогами Светланой Анисимовой и Светланой Фокиной провели эксперимент – измерили температуру земли в стакане, который стоял при комнатной температуре в течение месяца. Оказалось, что на глубине 6 сантиметров температура земли понижается на 2 градуса. Вывод: в землю постоянно поступает небольшая тепловая энергия. А зачем природа так устроила, и куда эта энергия девается? Предположение экспериментаторов – обеспечивает жизнедеятельность микроорганизмов в почве.
«Вот, например, прилетим мы на Луну, чтобы узнать, есть ли на ней жизнь, — рассуждает Артем. — Грунт брать и на Землю везти – трудоемко и долго. Специальным датчиком надо измерить температуру почвы, и все станет ясно».
Свои изобретения юные ковровчане презентуют на конференциях разного уровня и, возможно, не сегодня-завтра в стране найдется им практическое применение.
О. АРТЕМЬЕВА
