Что за самолет с электродвигателем испытывают в России?
В пятницу, 5 февраля, в Новосибирске стартовал наземный этап испытаний самолета с первым в мире сверхпроводниковым авиационным электродвигателем в составе гибридной установки. Двигатель был установлен на самолет Як-40.
Как отмечают разработчики, проект воздушного судна не имеет аналогов в мире, о желании сотрудничать уже заявили несколько крупнейших зарубежных компаний-производителей авиационной техники.
Как сообщает пресс-служба Фонда перспективных исследований, в ходе испытаний, включающих в себя запуски электрического двигателя и всех систем самолета, прошла проверка их устойчивой совместной работы. Как отмечается в сообщении, разработка позволит создать отечественные гибридные силовые установки и электроэнергетические комплексы для полностью электрических самолетов и вертолетов, которые будут отличаться от существующих образцов авиационной техники «более совершенными эксплуатационными характеристиками».
Что известно о новом электродвигателе?
Электрический двигатель мощностью 500 кВт является частью демонстратора гибридной силовой установки (ГСУ), которая разрабатывается в Центральном институте авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ, входит в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»). Работа специалистов ведется в рамках госконтракта с Минпромторгом РФ.
Инновационный электрический авиадвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП) был создан компанией «СуперОкс» в рамках контракта с Фондом перспективных исследований. До установки на воздушное судно он участвовал в комплексе испытаний на наземных стендах в ЦИАМ.
Работа над проектом ведется с 2016 года. Его цель — создание электроэнергетических систем на основе принципа сверхпроводимости и разработка технологии производства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) в виде ленты (ВТСП-ленты). Более высокая плотность тока, допустимая в ВТСП-материалах, позволяет улучшить основные характеристики электродвигателей и кабелей. Так, реализация проекта даст в будущем возможность вдвое повысить удельную мощность электрических машин, а также значительно снизить расход топлива при их использовании в составе гибридных силовых установок. По словам генерального директора НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского» Андрея Дутова, речь идет об уменьшении расхода топлива до 70% и существенном сокращении вредных выбросов. «Кроме того, в связи с тем, что авиационные требования к технологиям наиболее жесткие, это дает возможность их использования в других отраслях промышленности при создании новой техники», — добавляет он.
Кроме электрического двигателя на ВТСП в состав демонстратора гибридной силовой установки входит электрический генератор, который был разработан и выпущен ЦИАМ совместно с Уфимским государственным авиационным техническим университетом (УГАТУ). Генератор с выходной мощностью в 400 кВт весит 100 кг. Он прошел стендовые испытания и испытания в составе турбогенератора на базе серийного турбовального авиадвигателя.
Как проходили испытания?
Электродвигатель был установлен на самолет Як-40. Использовать именно это воздушное судно специалисты решили в 2018 году. Тогда же была создана и испытана аэродинамическая модель летающей лаборатории (разработка специалистов Сибирского научно-исследовательского института им. С. А. Чаплыгина) в аэродинамической трубе.
Перед оснащением Як-40 электродвигателем воздушное судно прошло специальную подготовку. В ее рамках два из трех маршевых двигателей заменили на современные с большей тягой. Также была доработана конструкция планера.
Для испытаний электродвигатель с воздушным винтом был размещен в носовой части Як-40. В хвостовой части фюзеляжа вместо штатного двигателя АИ-25 установили турбовальный газотурбинный двигатель с электрическим генератором. В центральной части фюзеляжа появились литий-ионные аккумуляторные батареи, которые также входят в состав ГСУ.
В конце 2020 года СибНИА вместе с ЦИАМ и ЗАО «СуперОкс» установили оборудование демонстратора технологий на борт воздушного судна. Тогда же прошли дебютные пробные запуски электрического двигателя с воздушным винтом.
В ходе испытаний на летающей лаборатории была подтверждена правильность выбранных электротехнических, прочностных и компоновочных решений, отмечена корректная совместная работа самолетного оборудования и ВТСП-электродвигателя. Также исследовались условия электромагнитной совместимости оборудования, основные режимы работы электродвигателя и таких его систем, как захолаживание, пуск, остановка и работа под нагрузкой.
В Новосибирске испытали первый в мире самолет с электродвигателем
На аэродроме СибНИА им. Чаплыгина в Новосибирске начались наземные испытания летающей лаборатории на базе самолета Як-40 с гибридной силовой установкой на борту. В состав ее входит и сверхпроводящий электрический двигатель, впервые созданный в летном исполнении для крылатых машин такого класса.
– Это историческое событие, потому что на сегодняшний день в гражданской авиации практически все традиционные технологии исчерпаны и идет жесткая конкурентная борьба за будущее авиации. За зеленую авиацию, за региональную, за новые виды топлива, – подчеркнул по завершению первой выкатки самолета генеральный директор НИЦ “Институт им. Жуковского” Андрей Дутов. – Сегодня мы демонстрируем прорыв в создании электрического самолета, которого удалось добиться благодаря Федеральному фонду перспективных исследований, благодаря финансированию правительства в лице Минпромторга РФ.
По словам специалиста, это первый шаг к созданию электросамолета. Авиация такого типа по оценкам мировых экспертов должна появиться в районе 2030 года. Однако на сегодняшний день представленный в Новосибирске двигатель, система управления и генератор, который создан на базе сверхпроводимости, является единственным. Как отметил Андрей Дутов, с предложениями о сотрудничестве в этой области к российским ученым обращаются крупнейшие мировые компании, действующие в сферах самолетостроения и энерготехники.
Несмотря на то, что Як-40 – самолет далеко не новый, этот экземпляр значительно отличается от своих собратьев. Новосибирские инженеры создали на его борту летающую лабораторию, оснащенную воздушным винтом в носовой части, с заменой штатных турбореактивных двигателей, установленным электрогенератором и литий-ионными аккумуляторными батареями.
Сам электрический двигатель, мощностью 500 кВт создан российской компанией “СуперОкс”. Он стал частью демонстратора гибридной силовой установки в летающей лаборатории, которую в свою очередь разрабатывает Центральный институт авиационного моторостроения.
– Выполнен запуск маршевого двигателя, запуск электрического двигателя. Это не полет, но, тем не менее, один из этапов летных испытаний, – отметил глава СибНИА им. Чаплыгина Владимир Барсук. – Главная задача сегодня – испытать совместное функционирование систем электрического двигателя с использованием сверхпроводимости полупроводников с системами самолета, что не было наводок, каких-то отклонений в работе самолетных систем. Ну и непосредственно проверка работы электрического мотора.
Как рассказал летчик-испытатель, все системы сработали на отлично, в штатном режиме. Летающая лаборатория позволит подобрать наиболее оптимальный вариант для преобразования электрической энергии в тягу двигателя. При этом, по словам Владимира Барсука, большие токи могут влиять на работу самолетных систем, создавать так называемые наводки, однако по результатам сегодняшних испытаний таковых выявлено не было.
Андрей Дутов: Наши разработки уже сейчас совершают инновационный прорыв в отрасли
Вот как ответил на этот вопрос “Российской газеты” генеральный директор НИЦ “Институт имени Н.Е. Жуковского” Андрей Дутов:
– Сегодня НИЦ “Институт имени Н.Е. Жуковского” представил самолет с инновационным электрическим двигателем. Пока он гибридный, но именно разрабатываемые нашим Центром технологии позволят примерно к 2030 году представить полностью электрический самолет – с принципиально иными экономическими и экологическими показателями, в том числе по шумности и выбросам. Кроме того, в связи с тем, что авиационные требования к технологиям наиболее жесткие, это дает возможность их использования в других отраслях промышленности при создании новой техники.
Это одно из тех направлений, которое способно вывести нашу авиацию на передовые позиции. Проблемы нашей прикладной науки, главным образом, находятся в нормативно-правовой плоскости. Прикладные научно-исследовательские работы, направленные на получение прорывных технологий, чаще всего длительные и высокорискованные. Только государство имеет необходимые ресурсы, чтобы брать на себя эти риски и с учетом национальных интересов доводить такие технологии до готовности и содержать дорогостоящую экспериментальную базу, необходимую для проведения научных исследований и сертификации техники. По сути, это одна из форм субсидий, которая не противоречит нормам ВТО и которую активно используют на Западе. Необходимо четко зафиксировать на законодательном уровне роль, место, полномочия и ответственность организаций прикладной науки в национальной инновационной и научно-технологической системе.
Научно-исследовательский потенциал НИЦ “Институт имени Н.Е. Жуковского” и наши разработки уже сейчас совершают инновационный прорыв в отрасли. Мы сделаем все, чтобы их было как можно больше.
Пчелы-роботы – первые исследователи Марса
ОСВОЕНИЕ КОСМОСА
Пчелы-роботы – первые исследователи Марса
Идея космических путешествий и исследования других планет давно будоражит умы не только писателей-фантастов, но и вполне реальных ученых, астронавтов и инвесторов. Марс как самый близкий наш «сосед» в Солнечной системе автоматически становится первым кандидатом, куда планируется отправить первую миссию, в состав которой войдут люди.
Пока на Земле активно идут испытания и опыты, направленные на то, чтобы первые астронавты отправились к красной планете уже в ближайшие годы, поверхность Марса вовсе не забыта – ее изучает множество специализированных автоматических аппаратов. Они передают на Землю гигабайты данных, которые помогают не только изучить планету, но и правильно организовать подготовку будущих исследователей.
Общий вид «марсохода» знаком практически каждому – изображения таких устройств периодически появляются в новостях, в лентах социальных сетей, научно-популярных фильмах, телепрограммах и изданиях. Но аэрокосмическое агентство NASA вовсе не останавливается на достигнутом, разрабатывая новые, более точные и эффективные аппараты.
Что такое «марсопчелы»?
Одним из самых оригинальных примеров новейших разработок станут «марсопчелы». Так представители агентства «окрестили» новое поколение роботов, пока находящихся на стадии разработки.
Что представляет собой «марсопчела»:
— по размеру робот похож на обычного шмеля (пока разработчики говорят о кубическом концепте или аппаратах в форме параллелепипеда, но в перспективе, возможно, им удастся придать устройствам более округлые очертания);
— крылья (размах 50 мм) похожи на крылышки земной цикады;
— оснащен датчиками анализа атмосферы и грунта;
— установлена аппаратура для ведения фотосъемки и видеозаписей;
— данные передаются на марсоход, а последний направляет сведения на Землю.
В чем преимущества марсианского робота-пчелы
На первый взгляд стаи трудолюбивых робопчелок, кружащих над пустынной поверхностью Марса, кажется милым и забавным, но такая форма исследовательских аппаратов выбрана отнюдь не из стремления порадовать или позабавить широкую публику. На самом деле робот-пчелка считается практически идеальным устройством для изучения красной планеты.
Использовать летательный аппарат в исследовательских целях удобно – он может покрывать большие расстояния за небольшие промежутки времени, собирать данные там, куда другая техника просто не сможет добраться. Почему бы не отправить на Марс самолет или вертолет?
Атмосфера Марса очень разреженная, поэтому и давлении в ней в разы ниже, чем на нашей родной планете. Крупный летательный аппарат, даже вертолет, не сможет долго летать над поверхностью и проводить при этом сбор каких-либо данных. Если он окажется слишком крупным, то просто не сможет взлететь. Исходя из плотности атмосферы ученые заключили, что комфортно «чувствовать себя» на Марсе и при этом выполнять исследовательские миссии сможет только миниатюрное летающее устройство – причем чем оно будет меньше, тем лучше.
Размер «марсопчелы» — это «золотая середина», которую удалось рассчитать разработчикам. Аппарат достаточно компактный, чтобы успешно летать в марсианской атмосфере, но при этом его вместительности достаточно, чтобы установить все необходимые приборы и датчики.
Еще одно преимущество робопчелок – простая и надежная конструкция. Минимум сложных узлов и деталей – только так можно обеспечить достаточно длительную работу аппарата, ведь пока что чинить «марсопчел» на красной планете некому.
Прочитайте еще
НАСА об экспедиции на поверхность Европы
Совсем недавно НАСА завершило проработку вопроса о миссии на Европу и пришло к выводу, что начать ее можно не позднее 2024 года. Луна Юпитера может иметь ключи к одной из давних целей человечества и, возможно, сказать, что мы действительно не одиноки во Вселенной. Основной задачей такой миссии станет поиск следов[…]
Колонисты Марса смогут вернуться домой на «марсианском» топливе
Все больше разговоров ведется о колонизации Марса, но остается вопрос, как сделать так, чтобы возврат с данной планеты был более удобным. Ученые пытаются решить данную проблему, и пришли к выводу, что есть возможность производить топливо для ракеты из метана, имеющегося на Марсе. Группа исследователей смогла разработать новую методику получения топлива[…]
Роботы-пчелы станут помощниками космонавтов
Сферы в вакууме: почему предки Федора не были похожи на человека
Робот Федор, отправившийся на околоземную орбиту в четверг, 22 августа, первый российский, но далеко не первый робот вообще на МКС. Как работают, чем помогали и помогают космонавтам машины, вспомнили «Известия».
Федор (FEDOR, Final Experimental Demonstration Object Research) довольно сильно отличается от неодушевленных коллег в космосе. До него лишь раз, несколько лет назад, NASA посылало в космос андроида — робота с руками и ногами. Он должен был помогать членам экипажа в быту внутри космического корабля и выполнять задания в открытом космосе. Но что-то пошло не так — и проект свернули.
«Там всё как-то очень сильно развалилось, когда к нему попытались приделать ноги. Сначала присоединили торс, и андроид вроде бы работал. Но когда к нему попытались приделать конечности, он как-то функционировать перестал. Его чинили-чинили, но в итоге в космосе его отремонтировать не смогли и отправили на Землю для доработки», — вспоминал Иван Косенков, проектный менеджер направления «Космические технологии» фонда «Сколково».
Федор бы тоже без ног прекрасно обошелся, но его все-таки решили отправить на МКС с ними, рассказал «Известиям» Евгений Дудоров, исполнительный директор научно-производственного объединения «Андроидная техника». Специалисты этого НПО создали андроида.
Евгений Дудоров, исполнительный директор НПО «Андроидная техника»:
В данной миссии необходимости в ногах [Федора] нет. Но мы хотели бы понять некоторые моменты для будущего. Во-первых, за счет этих педипуляторов наладить якорение, чтобы он был зацеплен в какой-то части корабля и не перемещался в пространстве. Во-вторых, следующее поколение роботов должно будет уметь автономно покидать космический корабль. Поэтому сейчас мы и решили доставить его в этой компоновке.
Итак, на МКС теперь есть 182-сантиметровый 106-килограммовый робот, который будет выполнять секретные задачи. Там его встретят не только космонавты, но и парящий шарообразный коллега.
Окей, Саймон
Пятикилограммовую сферу из металла и пластика с мультяшным лицом зовут CIMON (Crew Interactive MObile CompanioN). Ее вместе сделали Airbus и IBM и отправили на МКС в июне 2018 года.
CIMON стал подопечным немецкого космонавта Александра Герста (так же как Федор — для Александра Скворцова и Алексея Овчинина). Герст принимал участие в выборе анимированного лица и голоса робота, которым тот может давать подсказки астронавту. И вместе им предстоит выполнить несколько несекретных задач.
Во-первых, провести эксперименты с кристаллами, во-вторых, собирать кубик Рубика, в-третьих, закончить сложный медицинский эксперимент. Во всех трех случаях CIMON будет выполнять функции «умной» летающей камеры.
Вторая задача может показаться нелепой, если не знать главную цель пребывания CIMON на МКС — обучение встроенной системы искусственного интеллекта Watson AI от IBM.
В IBM надеются, что общение с CIMON позволит экипажу снизить уровень стресса и общей нагрузки от работы
Космический робот не слишком-то отличается от голосовых ассистенток Siri или Alexa. Он дает подсказки на темы, заложенные в него программистами. Его диалоги, так же как и диалоги пользователей с мобильными помощниками, прослушивают специалисты на Земле, чтобы улучшить качество работы. И больше всего их интересует социальное взаимодействие.
В IBM надеются, что общение с компаньоном позволит экипажу снизить уровень стресса и общей нагрузки от работы. Кроме того, использовать CIMON и подобные машины планируют в будущих длительных экспедициях на Луну или Марс. И успеху долгосрочных миссий должно способствовать изучение взаимоотношений человека и машины с эмоциональным интеллектом.
Но это всё — дело отдаленного будущего. Первый тест CIMON, как и первый разговор космонавта с машиной, состоялся только через пять месяцев после прибытия на станцию, в ноябре 2018-го. За полтора часа робот выполнил «серию поворотов и движений в разных направлениях» (у него для этого на корпусе 14 вентиляторов). Еще он определил лицо Герста и наладил с астронавтом визуальный контакт, а также сфотографировал его и записал небольшое видео. Всё это длилось полтора часа. Время автономной работы компаньона — два часа. С тех пор о новых тестах и свершениях CIMON пресс-служба Airbus не сообщала.
Сколько он пробудет на МКС, непонятно. Сначала его планировали вернуть на Землю в декабре 2018 года, но после ноябрьского теста решили, что он пробудет на орбите полтора года.
Самонаводящиеся болванки
У CIMON были на МКС сферические предшественники. В 2006 году на станцию отправили компактных — 21 см в диаметре и 4 кг — роботов SPHERES. Их придумали в Массачусетском технологическом университете, чтобы исследовать взаимодействие крупных космических объектов. Например, шаттла и космической станции во время стыковки. Они ориентировались с помощью ультразвуковых маячков и перемещались в невесомости на двигателях на основе CO2.
Роботы SPHERES на борту МКС
Проект был признан успешным, и с тех пор среди студентов каждый год проводят соревнования по написанию лучшего софта для SPHERES. Они же вдохновили ученых на создание более сложных роботов-пчел, которых собирались отправить на МКС в апреле этого года.
Роботы-пчелы
После запуска CIMON в NASA заговорили об отправке других парящих роботов на МКС. Звучали слова «апрель 2020 года» и Astrobee. Это небольшие, 30 на 30 см, прямоугольные коробки с несколькими камерами, датчиками навигации, вентиляторами и щупом для взаимодействия с предметами.
Разработчики из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии считают, что эти машины могут взять на себя выполнение рутинных задач, чтобы у членов экипажа освободилось больше времени на другие дела. Правда, не уточнили, каких.
Роботы-пчелы перемещаться должны так же, как SIMON, но при этом способны сами добраться до источника питания, когда аккумулятор на исходе.
Роботы-пчелы должны перемещаться так же, как CIMON, но при этом способны сами добраться до источника питания, когда аккумулятор на исходе
Самообучающейся интеллектуальной системы в них нет, так что управлять ими напрямую будут операторы с Земли. А не как сейчас, когда они только прослушивают разговоры немецкого космонавта. Те же операторы смогут получать и анализировать информацию о том, что происходит вокруг «пчел».
Кроме того, с помощью Astrobee ученые с Земли получат возможность следить за экспериментами на МКС, на которые у астронавтов нет времени. Но так же, как и CIMON, сделаны Astrobee с расчетом на будущие дальние путешествия, а также на работу на окололунной станции, о которой в NASA говорят абсолютно серьезно.
О новой дате отправки роботов-пчел на орбиту объявлено не было, впрочем, как и о прекращении проекта.
Шарообразный щенок
Еще одного шарообразного робота долго планировали, но таки и не запустили на МКС. «Космобота» по имени Спотти вместе сделали «Роскосмос» и соцсеть «ВКонтакте». Он и назван по имени щенка, маскота соцсети.
Функционал у Спотти был небольшой — он не летал, не собирал данные и не давал подсказки во время экспериментов. Зато с его помощью космонавты могли бы вести трансляции, выкладывать фотографии и видеозаписи с орбитальной станции. А встроенный проектор транслировал бы на станции контент, полученный от пользователей.
Первой версией Спотти был искусственный интеллект, который отвечал на вопросы о космосе. У второй, которую собирались отправить, появились диод, камера, проектор, карты памяти, кнопки, порты входа и выхода, аккумуляторы. Планировалось, что она пробудет на орбите 10 лет, в том числе попадет в открытый космос (перед Федором такой задачи не стоит).
Космобот Спотти — совместный проект сети «ВКонтакте» и госкорпорации «Роскосмос»
Уже бывший директор по маркетингу «ВКонтакте» Михаил Чернышев говорил и о третьей версии «робонавта» (как только не называли Спотти). Она уже должна была «иметь возможность распознавания речи и синтеза ответов».
Дата отправки робота несколько раз откладывалась. Сначала его собирались послать в капсуле на МКС в марте 2017-го. Потом запуск сдвинули на октябрь. В пресс-службе соцсети тогда говорили, что роботу нужно пройти тесты на электромагнитную совместимость, пожарную безопасность, вибрационную перегрузку и токсикологию. Потом на февраль-март 2018-го. С тех пор новостей о Спотти не было. И на вопросы о космосе ИИ больше не отвечает.
Огромные человекоподобные
Почти все предшественники Федора были похожи, скорее, на HAL 9000 из «Космической одиссеи», чем на TARS из «Интерстеллар». И с российского робота может начаться новая традиция, считают в Фонде перспективных исследований, который участвовал в проекте.
Андрей Григорьев, генеральный директор Фонда перспективных исследований:
Все технические средства и управляющие системы любого космического корабля в настоящее время заточены под человека, учитывают его форму тела, рост, наличие двух рук, ног. Поэтому в ближайшей перспективе именно антропоморфный робот сможет наиболее эффективно заменить человека в сложных и опасных условиях, связанных с освоением космоса.
Григорьев уверен, что и робототехника для космоса теперь будет развиваться активнее. Потому что для поддержания жизнедеятельности машин не требуются затраты, «сопоставимые с поддержанием жизни человека в открытом космосе и на других планетах».
Андрей Григорьев: роботы станут помощниками космонавтов в открытом космосе
Первый полет нового российского космического корабля “Федерация” состоится в 2021 году под управлением космонавта будущего – человекоподобного робота Федора, разработанного в рамках проекта Фонда перспективных исследований (ФПИ). В День космонавтики генеральный директор фонда Андрей Григорьев рассказал РИА Новости о задачах роботов-космонавтов и о своем видении развития космических технологий.
— Андрей Иванович, прежде всего, расскажите об истории создания робота Федора.
– Исследовательские работы по созданию первого отечественного антропоморфного робота начались в 2014 году, исполнителем проекта выступила компания НПО “Андроидная техника”. Федор (FEDOR — Final Experimental Demonstration Object Research) задумывался как робот-андроид, способный заменить человека в местах повышенного риска, например при проведении спасательных операций. Для этого нужно было научить его самостоятельно работать в городской среде, перемещаться по пересеченной местности, управлять автомобилем, обращаться со специальными инструментами, оказывать первую медицинскую помощь и другим действиям.
 |
| Источник: © Донат Сорокин/ТАСС |
Отработка новых технологий производилась на пяти технологических макетах, по результатам исследований на которых и был спроектирован робот. Осенью 2016 года были продемонстрированы умения Федора передвигаться, не теряя равновесия, по неровным поверхностям, в том числе по лестницам, работать с инструментами, например дрелью, и спецоборудованием спасателей — домкратом, гидравлическим разжимом и тому подобным. Также созданный андроид уже способен управлять автомобилем — самостоятельно занимать и покидать место водителя, манипулировать педалями, включать передачи, рулить.
И недавно действительно принято решение, что в 2021 году Федор выведет на орбиту новый российский космический корабль “Федерация”, поэтому в настоящее время разрабатывается защита систем робота от радиации, отрабатывается бесперебойная работа двигателей, механики и электроники в условиях вакуума, резких перепадов температуры и почти полного отсутствия гравитации.
— Почему в качестве базовой для космоса выбрана именно анпропоморфная робототехническая платформа? Не проще было сделать робота с множеством различных манипуляторов, более приспособленных для решения каких-то специфических задач, требующихся на космических аппаратах?
— Все технические средства и управляющие системы любого космического корабля в настоящее время заточены под человека, учитывают его форму тела, рост, наличие двух рук, ног. Поэтому в ближайшей перспективе именно антропоморфный робот сможет наиболее эффективно заменить человека в сложных и опасных условиях, связанных с освоением космоса.
— Каким образом осуществляется управление роботом и решаются вопросы его энергообеспечения?
– Управление роботом может осуществляться как в автономном, так и в копирующем режиме, когда андроид повторяет движения за оператором. Также Федор может работать и в комбинированном режиме, когда часть функций выполняется автоматически, часть задается оператором, причем сейчас отрабатывается технология, которая позволит роботу распознавать и выполнять голосовые команды. Для конструирования трехмерной картины окружающей обстановки робот оснащен камерами, тепловизорами, микрофонами, дальномерными лазерами и тому подобным.
Что касается энергообеспечения, то в рамках других проектов Фонда перспективных исследований разрабатываются источники питания нового поколения, которые смогут придать андроиду автономность, исчисляемую часами.
 |
| Источник: © Донат Сорокин/ТАСС |
— Что сейчас делается для подготовки Федора к космической программе?
— В этих целях, а также для разработки перспективных моделей робототехнических систем, предназначенных для работы в космосе, Фондом перспективных исследований на базе одного из научно-технологических центров РКК “Энергия” создана специализированная рабочая группа. Ведутся исследовательские работы как по адаптации андроида для участия в полете перспективного пилотируемого корабля “Федерация”, так и по созданию специализированной версии робота для космических нужд, а также по созданию других перспективных роботов для космоса.
— Можно услышать мнение, что в ближайшие годы — ко времени первого полета “Федерации” — технологии робототехники сделают такой рывок, что все нынешние покажутся крайне отсталыми. В этом ключе тренировки Федора выглядят не совсем актуальными — ведь к тому времени он может устареть…
— Робот создан с серьезным опережающим научно-техническим заделом и сильно устареть за четыре года не успеет. И, конечно, в процессе подготовки к полету Федор будет дорабатываться и совершенствоваться.
Кроме того, для реализации новых функциональных возможностей созданного андроида крайне важно совершенствовать его программное обеспечение, искать новые подходы к созданию алгоритмов автономного управления антропоморфным роботом.
 |
| Робот FEDOR — Final Experimental Demonstration Object Research (Финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований), звестный ранее под названием “Аватар” |
| Источник: Скрин с видео/Rokossovskiy Konstantin/YouTube |
Для этого в ближайшее время Фонд перспективных исследований совместно с Минобрнауки России запустят открытый конкурс по разработке программного обеспечения автономного управления антропоморфным роботом.
Участниками конкурса смогут стать студенты, магистранты, аспиранты, научные сотрудники и преподаватели российских вузов, а также сформированные из них творческие коллективы. Конкурс будет проводиться в три этапа, в рамках финального этапа созданное конкурсантами программное обеспечение будет загружено непосредственно в систему управления Федора. В ближайшее время дополнительная информация по конкурсу будет размещена на сайтах ФПИ и Минобрнауки.
— Помимо пилотирования “Федерации” у Федора будут еще какие-то задачи в космосе?
— Предполагается, что на околоземной орбите андроид будет использоваться для оказания помощи космонавтам во время работ в открытом космосе. Продолжительность его функционирования в открытом космосе не будет ограничена физиологическими возможностями человека, работающего в скафандре. Он также сможет выполнять сервисные работы на орбитальной станции во время отсутствия на ней людей. В перспективе Федор сможет полностью заменить их в этой деятельности, что существенно минимизирует риск для жизни космонавтов. Кроме того, это позволит получить ценный научный опыт и выйти на новый уровень развития робототехнических систем для космоса.
— Ожидает ли нас в перспективе тотальная роботизация космоса?
— Человеку для расширения своих возможностей в космосе потребуются помощники, самые разнообразные машины и автоматы. Для поддержания жизнедеятельности машин не потребуются затраты, сопоставимые с поддержанием жизни человека в открытом космосе и на других планетах. Речь не идет только об антропоморфных роботах. Место и задачи найдутся для всех. Однако антропоморфное направление будет прогрессировать. Человеку удобен помощник, умеющий делать то же самое или быстро обучаемый тому, что освоил человек. Обучение робота — это копирование программного обеспечения. А с человеком все индивидуально. Роботы должны будут уметь выполнять работу совместно с людьми, во взаимодействии с другими роботами, выполнять ремонтные работы, в том числе ремонтировать себе подобных. Антропоморфность, андроиды — инструмент для сложных, заранее не спланированных задач.
— Андрей Иванович, если посмотреть на ситуацию шире, то как бы вы оценили в целом перспективные направления развития отечественной космонавтики?
— Если говорить о перспективах с горизонтом планирования в 15 и более лет, то я бы выделил три основных направления развития. Во-первых, в будущем космос должен перестать быть уделом избранных, он должен стать более доступным для большинства. Причем не с точки зрения общедоступности полетов в космос, а с позиций массового потребления результатов космической деятельности. Космические услуги должны стать неотъемлемой частью практически всех электронных устройств. К примеру, навигационные космические услуги присутствуют в портативных устройствах уже сейчас, однако перечень таких услуг в будущем должен быть радикально расширен.
Второе направление — это развитие коммерческого космического рынка, который сегодня находится в начальной стадии формирования. Нужно совершенствовать технологии доступа в космос, сделать их более дешевыми, простыми и доступными. Для этого космические аппараты будущего должны производиться серийно, как автомобили, а не представлять из себя каждый раз уникальный технологический продукт.
И, наконец, третье. Так как существенную долю в стоимости полетов занимают средства выведения, должен быть сделан решительный шаг в сторону многоразовых ракет-носителей, созданных с применением новых высокотехнологичных материалов и композиций.
Конспект игры в подготовительной группе по теме «Космос» с пчелами Bee-Bot
Евгения Страхова
Конспект игры в подготовительной группе по теме «Космос» с пчелами Bee-Bot
Цель: расширение представлений детей о космосе.
Задачи: закрепить и расширить знания детей о космическом пространстве, планетах, входящих в Солнечную систему, уточнить, что такое космос и кто такие космонавты; подвести детей к пониманию того, что космонавтом может быть только здоровый, смелый человек. Закреплять умение ориентироваться в пространстве (на поле, совершенствовать вычислительные навыки. Развивать познавательный интерес, внимание, память, воображение, мышление. Воспитывать чувство гордости за успехи страны.
Звучит аудиозапись «Марш космонавтов» А. Рыбникова
Воспитатель: ребята, что это звучит, узнали? Кто такой космонавт? (Ответы детей)
Это человек, совершающий полет в космос для научных экспериментов, изучения поверхности Земли.
Воспитатель: Каким должен быть космонавт?
Дети: Сильным, смелым, умным, здоровым, умелым, выносливым, дружелюбным, любознательным.
Воспитатель: Ребята, предлагаю вам вступить в отряд «Юных космонавтов». Для этого нужно пройти специальное обучение.
А мы с вами сыграем в игру «Вопрос-ответ».
Воспитатель: Люди давно мечтали полететь в космос и для этого они изобрели …
Воспитатель: Как называется место для запуска ракет?
Дети: Космодром.
Воспитатель: Как звали первого космонавта?
Дети: Юрий Гагарин.
Воспитатель: Когда он полетел в космос?
Дети: 12 апреля 1961 года.
Воспитатель: Назовите имя первой женщины-космонавта.
Дети: Валентина Терешкова.
Воспитатель: Одежда космонавта называется…
Воспитатель: Ранее в космосе побывали животные. Самые знаменитые из них собаки…
Дети: Белка и Стрелка.
Воспитатель: В 1957 году в космос запустили первый искусственный…
Воспитатель: А как называется естественный спутник Земли?
Воспитатель: Какое устройство помогает нам изучать звезды?
Воспитатель: Ближайшая к нам звезда – это…
Воспитатель: Как вы думаете, что увидел человек в космосе?
Дети: Солнце, планеты, звезды, астероиды,
Воспитатель: И метеориты.
Воспитатель: Юные космонавты, приглашаю вас в центр управления полетом. Рассмотрим подробнее строение Солнечной системы. Что располагается вокруг Солнца?
Воспитатель: давайте назовем планеты по порядку (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун)
Воспитатель: Серебристая линия показывает путь планет вокруг Солнца. Как она называется?
Воспитатель: Назовите ближайшую к Солнцу планету.
Воспитатель: Планеты-гиганты – это…
Дети: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Воспитатель: Назовите «соседей» нашей планеты.
Дети: Венера и Марс.
Воспитатель: а сейчас, ребята, вы станете настоящими космонавтами и сами будете управлять ракетой (пчела Bee – Bot)
Для безопасного полета в космическом пространстве нужно точно проложить маршрут нашей ракеты. Будьте внимательны.
Воспитатель: Приземление прошло удачно. Мне было очень приятно с вами путешествовать. Понравилось ли это путешествие вам? Что понравилось больше всего? За то, что вы такие дружные, любознательные, умные, смелые, я хочу вам вручить жетоны космонавтов.
Конспект НОД в подготовительной группе с презентацией «Как бы в космос нам попасть» Конспект НОД в подготовительной группе с презентацией на тему «Как бы в космос нам попасть» Цель: Расширять и углублять знания детей о.
Конспект интегрированной непосредственно образовательной деятельности с презентацией по теме «Космос» Воспитатель: Пашова Мария АндреевнаКонспект интегрированной непосредственно образовательной деятельности (с презентацией) по теме «Космос».
Конспект НОД по теме «Космос» в подготовительной группе Конспект НОД по теме “Космос” в подготовительной группе. Цель и задачи: Расширять знания детей о космосе, о планете Земля. Рассказать о.
Конспект НОД по экологии «Космос» в подготовительной группе Конспект НОД «Космос» в подготовительной группе Интеграция образовательных областей: познавательное развитие (формирование элементарных.
Конспект НОД в подготовительной группе компенсирующей направленности для детей с ОНР по теме «Космос» Конспект непосредственно образовательной деятельности в подготовительной группе компенсирующей направленности для детей с общим недоразвитием.
Конспект открытого занятия по ФЭМП в старшей группе по теме «Космос» Конспект открытого занятия по ФЭМП в старшей группе по теме «Космос» Подготовила и провела воспитатель Гайнятуллина С И. Цель: обобщить.
Конспект открытой интегрированной НОД в подготовительной группе «Путешествие в космос» Интеграция образовательных областей: “Познавательное развитие”, “Речевое развитие”, “Социально-коммуникативное развитие”, “Художественно-эстетическое.
Конспект виртуальной экскурсии «Космос» в подготовительной к школе группе Несколько десятков лет назад мало кто из вчерашних мальчишек не хотел стать космонавтом. Эта мечта совсем не актуальна для современных детей.
Конспект занятия в подготовительной группе «Путешествие в далёкий космос» «Путешествие в далёкий космос» Задачи: Уточнить знания детей о первом космонавте, полетевшем в космос; закрепить представления детей о.
Фотоотчет «Творческие игры детей со снегом в рамках проекта в подготовительной группе по теме «Творческие игры на прогулке» Творческие игры детей со снегомТип проекта: познавательно-творческий. Продолжительность: среднесрочный (1.12.2017 по 30.12.2017) Участники:.
Пчелам помогают роботы
Мировая популяция пчел стремительно сокращается: по информации Greenpeace, с 1947 г. количество пчелиных семей в мире упало на 60%. А в 2019 г. пчеловоды в США потеряли 44% своих колоний, сообщает CNN со ссылкой на исследование Мэрилендского университета. В Европе смертность насекомых выросла в среднем до 20% в год. Под угрозу попадают не только фермеры, производящие мед и предлагающие услуги коммерческого опыления, но и значительный объем мирового урожая.
В Калифорнии, например, производится 80% всего миндаля в мире и для переноса пыльцы между деревьями требуется почти 2 млн пчелиных семей – каждую весну в штат свозятся две трети из всех пчелиных колоний в США. В целом, по данным Forbes, мировой рынок производства еды, которая зависит от опыления медоносными и дикими пчелами (а также мухами), оценивается в $235–577 млрд. А объем мировой индустрии коммерческого опыления, по оценке экспертов, составляет более $60 млрд.
Точные причины массовой гибели пчел ученые пока не выяснили. Среди наиболее вероятных факторов – изменение климата, слишком активное сельскохозяйственное производство и использование пестицидов и фунгицидов в фермерстве. Пока ученые и экологи думают, на помощь пчеловодам приходят технологические стартапы с разных концов мира, которые разрабатывают устройства, анализирующие состояние ульев и поведение пчел и даже уберегающие их от полетов на обработанные пестицидами поля.
Одной из первых в Европе техподдержкой ульев начала заниматься итальянская Arnia, основанная в 2009 г. Компания производит устройство, которое собирает данные о поведении пчелиной матки и активности колонии, анализируя температуру, влажность, вес улья, количество пчел и их жужжание, а также погодные условия. Всю необходимую информацию пчеловод может получить с любого устройства с доступом в интернет, а на электронную почту владельца пасеки приходят уведомления в случае, если нужно покормить пчел, а также если улей был поврежден или украден. За время своей работы компания привлекла $700 000 и собрала терабайты данных. Сейчас услугами Arnia пользуются фермеры из 14 стран, а устройства, стоимость которых начинается от $300, анализируют состояние сотен ульев. В данный момент компания занимается разработкой более компактных устройств, которые смогут собирать данные не о целом улье, а об отдельных его частях.
«Билайн» занялся спасением пчел
Самый успешный стартап на данный момент – BeeHero из Тель-Авива. Всего за три года сенсорный датчик BeeHero был установлен в 20 000 ульев и теперь собирает информацию о миллиарде пчел. На разработку своих датчиков стартап привлек более $5 млн, а производство одного устройства, по словам сооснователя BeeHero Омера Давиди, обходится всего в несколько долларов. В дальнейшем BeeHero и вовсе планирует предоставлять датчик бесплатно – платить нужно будет только за подписку на информацию об улье, обрабатываемую искусственным интеллектом. Принцип работы датчика схож с устройством компании Arnia – анализируются условия внутри улья, вплоть до уровня стресса пчелиной матки. Технология позволяет эффективно поддерживать жизнедеятельность пчел, а это, в свою очередь, помогает увечить объем некоторых видов урожая на 30–100%, рассказал Давиди порталу TechCrunch.
Другим путем пошел болгарский стартап Pollenity, основанный в 2015 г. и привлекший $1,2 млн. Глава стартапа Сергей Петров сотрудничает с шестью европейскими университетами в работе над проектом Hivepolis, в рамках которого разрабатывается пчела-робот. Ее назначение – не опылять цветущие растения вместо исчезнувших пчел, а своим танцем указывать насекомым места, в которых много нектара и пыльцы. «Робот не только укажет пчелам путь к определенным полям, которые нужно опылить, но и уведет их от опасных территорий, на которых используются пестициды», – сообщил Петров агентству CNN. По его словам, в будущем стартап займется разработкой технологии, которая сможет определять отравленных пестицидами пчел.
Pollenity не единственная компания, которая нацелилась на производство роботов для пчеловодов. В Делфтском техническом университете в Голландии ученые вместо того, чтобы искать способы спасения пчел, взялись за проектирование пчел-роботов, которые возьмут на себя функцию опыления, если насекомые вымрут. А еще один израильский стартап – Edete производит машины для опыления миндаля, которые сейчас тестируются в садах Австралии и Израиля. В дальнейшем компания планирует производить устройства для опыления яблоневых, вишневых, грушевых и абрикосовых деревьев.