Неперехваченное исключение

Ошибка (databaseException): Enable backtrace for debug.

Поддержка пользователей UMI.CMS
www.umi-cms.ru/support

Опрос

Какой проект может помочь России выйти из кризиса?

Байкало-амурская магистраль, Днепрогэс, освоение целины и космоса, программа звёздных войн и многое другое — советское прошлое изобилует масштабными проектами, на которые руководство страны и весь народ возлагали столь же масштабные надежды. Именно эти проекты позволяли мобилизовать силы страны после таких потрясений, как первая и вторая мировые войны, а также гражданская война и революция.

Сегодня, в условиях мирового экономического кризиса и сложной конъюнктуры международных политических отношений, всё чаще речь заходит о необходимости формирования амбициозной «русской» сверхзадачи, выполнение которой смогло бы обеспечить качественный скачок в развитии российского общества. Что на сегодняшний день может стать такой сверхзадачей для страны с учётом особенностей её истории, географии, уровня развития науки и культуры, а также мировых тенденций? С этим вопросом мы обращаемся к нашим читателям.

Для того, чтобы упростить задачу, мы проанализировали главные направления перспективных исследований и разработок, осуществляемых сегодня на постсоветском пространстве, и выбрали пять наиболее многообещающих с точки зрения финансовых показателей.

Затем мы проиллюстрировали каждое из направлений реальным научным проектом, которое находится в стадии разработки на территории постсоветского пространства и авторами которого стали ученые СНГ. В конце статьи предлагаем вам принять участие в опросе, какое из перечисленных направлений стоит России развивать в первую очередь.

Оригинал взят у pr_maslennikov

1) Высокоскоростные транспортные средства

Увеличение скорости перемещения автоматически может привести к ускорению экономических и социальных процессов, что обеспечит их качественный рост. Совершенствование коммуникационных систем влечёт за собой развитие многих отраслей промышленности, создаёт новые рабочие места, в том числе за счёт сопутствующей инфраструктуры, а также обеспечивает дополнительный доход государству за счёт транзитных сборов.

И пускай телепорт пока еще относится скорее к категории научной фантастики, нежели научных открытий, учёные СНГ всё же смогли приблизиться к его созданию, существенно увеличив скорость перемещения пассажиров и грузов в пространстве.

Так, в настоящий момент в Республике Беларусь под Минском строится испытательный полигон высокоскоростной транспортной системы SkyWay со скоростью перемещения до 500 км/ч, также известной под названием «Струнный транспорт Юницкого». Своё необычное название струнный транспорт получил благодаря инновационной путевой структуре – рельсо-струнной эстакаде, над разработкой которой уже более 40 лет работает ученый и изобретатель Анатолий Юницкий.

Если не обращать внимания на то, что рельсы эти находятся на высоте нескольких метров над землёй, то внешне они практически не отличаются от традиционного железнодорожного рельса. Все инновации – внутри: в основе такого рельса находятся напряженные растяжением струны из высококачественной стальной проволоки.

Помимо завидной скорости, создатели обещают выгодные финансовые показатели, а также бережное отношение к окружающей среде, что выгодно отличает транспорт от западных конкурентов, где баланс тройных «э» – экономичность-эффективность-экологичность – как правило, смещается в пользу какого-то одного показателя. Разработчики обещают, что строительство систем Скайвей будет в 10-15 раз дешевле и эффективнее строительства автомобильных и железных дорог.

При этом, как уже говорилось, скорость передвижения транспортных средств в таких системах может достигать 500 км/ч и, что немаловажно, это будет абсолютно безопасно. Конструкция путевой структуры, при которой движение осуществляется по рельсам установленным на опоры на высоте нескольких метров, делает аварии невозможными.

Сталкиваться там наверху не с чем, колёса устроены так, что сход с рельсов не произойдёт даже если перевернуть транспортный модуль вверх тормашками, а сама по себе рельсовая система имеет десятикратный запас прочности. Кроме того, такую дорогу можно строить в самых сложных климатических условиях и на самых разных рельефах: в горах, в тундре, на болотах и т. д.

Если технология и впрямь окажется такой дешёвой и эффективной, как заявляется на сегодняшний день, то её можно использовать для строительства сети высокоскоростных дорог через всю Россию. Транзит грузов из Китая в Европу, возможность освоения труднодоступных месторождений полезных ископаемых и многое-многое другое. Экономический эффект от внедрения подобной системы был бы колоссален. Проектом уже заинтересовалось Министерство транспорта РФ: Рабочая группа заявила о готовности поддержать технологию после испытаний опытного образца.

2) Цифровое производство

По оценкам специалистов Фонда перспективных исследований и ведущих мировых экспертов, в ближайшие несколько лет мы окажемся на пороге очередной промышленной революции, базовым элементом которой станут технологии цифрового производства. В этих условиях перед Россией стоит необходимость выбора между двумя альтернативами: либо закупать технологии цифрового производства за рубежом, либо самим производить и экспортировать их.

Вторая перспектива представляется намного приятнее. Наглядным примером в этой категории выступает робот-космонавт SAR-400, который предназначен для помощи космонавтам в работе на Международной космической станции. Инициатором разработки выступает Роскосмос, а её автором является научно-производственное объединение «Андроидная техника».

В отличие от западных аналогов, российский робот-помощник способен передать человеку-оператору не только картинку и звук, но и весь спектр ощущений, включая тактильные. Чтобы управлять роботом SAR-400, не нужно моделировать движение других механизмов, не нужно просчитывать движения: специальные датчики позволяют передавать осязательные ощущения оператору наземного центра управления.

Оператор сможет ощущать поверхности и объекты, к которым прикасается манипулятор робота, вне зависимости от расстояния и условий окружающей среды. Роботом можно будет управлять и с Земли. Для работы в далёком космосе будут использоваться микропрограммы по супервизор-технологии, когда роботу задаётся вектор движения или ставится задача, а робот, получив и обработав данные, сам решает, как выполнять поставленную задачу.

На данный момент антропоморфная робототехническая система SAR-400 может выполнять простые, но очень важные и опасные для жизни человека операции, например, такие, как разгрузка и погрузка грузовых космических кораблей, внешний осмотр спутников и других космических аппаратов на предмет поиска повреждений, неисправностей и их устранение.

Применение робототехнических систем повысит эффективность решения задач в экстремальных условиях космоса, снизит расходы на исследовательские программы и эксплуатацию оборудования, существенно расширит возможности человека при освоении космических тел и строительстве в условиях вакуума, а также на порядок увеличит безопасность космонавтов.

3) Новые способы извлечения энергии

Создание перспективных энергетических систем, основанных на принципах альтернативной энергетики, позволит рационально использовать (читай – «экономить») природные ресурсы, которые, как и всё хорошее, имеет тенденцию когда-нибудь, да заканчиваться. Большинство традиционных способов извлечения энергии не соответствуют ориентирам нашего времени в силу своей очевидной невыгодности и высокого уровня опасности. Использование дешёвого и возобновляемого альтернативного сырья увеличит экономический потенциал страны.

На Дальнем Востоке учёные разработали новый способ получения электроэнергии с помощью морских ветроэнергетических установок, которые в потенциале станут чистой и безопасной альтернативой тепло-, гидро- или атомным электростанциям. От традиционных ветрогенераторов установки дальневосточных учёных отличаются тем, что не возвышаются на высоких опорах, а как бы «лежат» на воде. Именно за счёт такого расположения увеличивается эффективность и уменьшается себестоимость проекта. Над водой практически всегда дует сильный ветер, и теперь его энергия не будет пропадать зря.

Вертикальная ось вращения позволяет увеличивать диаметр ротора (вращающейся части) практически без ограничений. Учёные повысили мощность ветрогенераторов, увеличив диаметр до 200-300 метров, что понизило стоимость электроэнергии в 2-3 раза. Одной подобной установки будет достаточно для обеспечения электроэнергией 5 тысяч домов на побережье. Сейчас проект находится в стадии научно-технических разработок. Уже было проведено компьютерное моделирование ветрогенераторов нового типа. По словам разработчиков, при дополнительных инвестициях первая демонстрационно-экспериментальная установка мощностью 200-500 кВт может быть запущена уже 2018 году.

4) Медицина

Перспективность этого направления очевидна: медицина – уникальная ниша в сфере бизнеса, которая будет востребована ровно столько, сколько будут болеть люди. То есть всегда.

Отечественные ученые преуспели и в этой категории – в Нижнем Новгороде изобретен экзоскелет «Илья Муромец», призванный помочь людям с нарушениями опорно-двигательного аппарата, повреждениями спинного мозга и нижних конечностей. Главная задача экзоскелетного комплекса — поставить лежачего больного в вертикальное положение, напрячь атрофированные за время лежания в постели мышцы, восстановить кровоснабжение организма и работу внутренних органов. Иными словами, благодаря экзоскелету лежачие больные смогут «встать» с кровати и самостоятельно выполнять простейшие движения, например, сесть – встать – пойти, отсюда и такое метафорическое название – «Илья Муромец».

Сама идея такого «помощника» не нова, однако нижегородская разработка обладает рядом существенных отличий, что выгодно выделяет её на фоне западных аналогов и уже сейчас позволяет заявить о себе на мировом рынке как о сильном конкурентоспособном противнике. Первое отличие — нейроинтеграция устройства с человеком. Устройство сможет управляться мышцами человека (напряг мышцы — сделал шаг), если такие мышцы у человека сохранились. «Илья Муромец» сможет переносить пациентов и с полностью отсутствующей чувствительностью. Кроме того, нижегородский экзоскелет обладает улучшенными силовыми характеристиками, т. е. его можно использовать и на людях весом за 100 кг и более.

Второе отличие заключается в адаптивности системы управления шагом, то есть устройство может самостоятельно преодолевать неровности поверхности без перерасчета траектории движения. Заключительное, и самое главное отличие – это крайне низкая цена по сравнению с западными разработками. В первую очередь, это обусловлено тем, что комплектующие по большей части используются отечественные, что автоматически снижает стоимость аппарата на четверть или даже на половину (по сравнению с западными разработками). Благодаря низкой цене Илья Муромец вызвал необычайный интерес мирового медицинского сообщества, которому был презентован на международной выставке медицинского оборудования Medica-2015. В частности, на проект уже обратили внимание представители из Бразилии, Японии и Америки.

«Илья Муромец» прошел испытания в НИИТО в лаборатории биомеханики, вызвал интерес у Министерства образования и науки, а сейчас возвращается к разработчикам, где продолжит испытания. Разработка ведётся в рамках федеральной целевой программы. В ближайших планах создателей «Ильи Муромца» – дальнейшее развитие системы нейроинтеграции. По предварительным прогнозам, к концу 2016 года, когда закончится федеральное финансирование этого проекта, устройство уже будет готово к коммерциализации.

5) Перспективные материалы

Привлекательным проектом с точки зрения коммерческого успеха выглядит создание и разработка новых материалов, обладающих уникальными свойствами. Так, российские учёные разработали композитный материал (углеводородное волокно), который активно используется в промышленности, энергетике, транспорте и других стратегически важных отраслях.

Достижение учёных не стало очередным открытием «в стол», – оно уже принесло коммерческий успех. Производство углеродного волокна налажено в Подмосковье – Центральном научно-исследовательском институте специального машиностроения (ЦНИИСМ), – и это единственный в своём роде центр по выпуску подобного сложносочинённого материала. Несмотря на то, что производство ещё только набирает обороты, даже на данном этапе можно с уверенностью сказать: композитные материалы одержали безоговорочную победу над металлами.

Учёные изобрели уникальный композитный материал, который по уровню прочности и другим показателям превосходит металлические сплавы. Разработка выступает наглядным подтверждением общеизвестного тезиса «Всё гениальное – просто». Инновация представляет собой углеводородное волокно – сложносочиненный композитный материал, который состоит из тончайших нитей диаметром от 5 до15 мкм (1 микрометр — одна миллионная доля метра), смоченных в эпоксидной смоле, а затем намотанных по особому алгоритму на форму. Нити образованы атомами углерода, объединёнными в мельчайшие выровненные кристаллы, которые имеют большую прочность на растяжение. В отличие от металлов, такой материал характеризуется небольшим весом, термической стойкостью и химической инертностью.

Маршевый двигатель ракеты, сделанный из углеводородного волокна – по сути представляет собой «катушку ниток», намотанных по особой технологии.

Источник