Рассказывает Михаил Щеглов, изобретатель:
Разработкой уникального спасательного модуля я начал заниматься весной 2014 года. Этот проект является частью исследования по моделированию пневматических конструкций, способных собирать, накапливать, распределять и даже преобразовывать солнечную энергию и энергию атмосферных осадков (дождевой воды). До спасательного модуля, в начале 2013 года, мной был разработан и запатентован тепличный модуль.
После исследования состояния окружающей среды родилась идея: создать студию по моделированию систем защиты и разработке различных конструкций. Есть также несколько направлений по проектированию подземных жилых домов, надводных жилых систем, международных развивающих экологических центров и других проектов.
Глубина реализации проектов различна и зависит только от творческих усилий и способностей его участников. География сотрудничества при разработке проектов уже охватывает такие страны как Испания, Болгария, Германия и Китай. В России главными точками развития пока являются Москва и Санкт-Петербург. К разработкам проявляется интерес со стороны федеральных структур и предлагается участие в крупных инновационных выставках, например, ИНТЕРПОЛИТЕХ-2015.
О проекте спасательного модуля
В собранном («транспортировочном») состоянии спасательный модуль находится в капсуле, и для приведения его в рабочее состояние требуется только открыть кран баллона со сжатой газовой смесью, расположенный в нижней части капсулы. Вес капсулы с модулем внутри составляет не более 50 кг и может быть значительно уменьшен применением современных нано-материалов. Время перехода модуля из «транспортировочного» состояния в рабочее занимает несколько минут, после чего у людей появляется возможность разместиться внутри модуля и по внешнему периметру на расширительных элементах основания.
При этом плавучесть спасательного модуля позволяет разместить до 18 взрослых снаружи и до 12 человек внутри при среднем весе в 80 кг. Капсула имеет жесткий корпус, позволяющий сбрасывать её на водную поверхность с высоты до 50 метров. Под воздействием давления спасательный модуль выталкивается поршнем из капсулы, наполняется воздухом и принимает «рабочую» форму. Снаружи модуля располагаются «уши» с отверстиями-кольцами для привязывания модуля к деревьям, домам, столбам и любым устойчивым во время наводнения конструкциям.
К нижним кольцам можно привязывать верёвки с якорями, которые позволяют при сильном течении зафиксировать модуль. Особенно это актуально при внезапных наводнениях и резком подъёме воды. Через нижние кольца также пропущен верёвочный контур, за который можно держаться и который помогает забраться внутрь модуля.
Конструкция спасательного модуля позволяет собирать и накапливать дождевую воду. Сбор воды обеспечивает купол, который изначально представляет собой воронкообразную крышу с нижней точкой в центре модуля. Вода поступает в капсулу через сквозное отверстие в телескопической штанге и поршне. Ограничительные ручки контролируют наполнение капсулы: как только капсула опирается ручками на центральный поплавок, поршень под воздействием поступающей в капсулу воды начинает поднимать с помощью штанги купол модуля, переводя крышу из воронкообразного положения в конусообразное. Сбор дождевой воды прекращается автоматически. Таким образом, модуль автономно как собирает дождевую воду, так и останавливает этот процесс. Объём собираемой воды составляет порядка 100 литров.
Собранная вода может использоваться для бытовых нужд. Фильтры для очистки воды входят в комплектацию спасательного модуля, что позволяет использовать ее для питья. Доступ к собранной в капсуле воде обеспечивают пробочные сегменты, ввинченные в тело поршня.
Вентиляция осуществляется через проходы, которые оснащены герметично застёгивающимися шторками. На каждом входе предусмотрено по две шторки, обеспечивающих термоизоляцию внутренней части спасательного модуля. Купол модуля имеет прозрачные сегменты для пропускания дневного света. По углам внутренних стен в непромокаемых карманах расположены спасательные принадлежности: аптечка, продуктовые наборы длительного хранения, мобильный телефон с аккумуляторами на солнечных батареях, осветительные фонари, тёплая одежда, пледы.
Во время паводков и особенно при резком подъёме воды течение несёт много мусора, деревьев и различных обломков, способных повредить материал надувных элементов модуля. Для защиты от потери давления конструкцией предусматривается разделение подачи газовой смеси на шесть независимых контуров. Каждый контур обеспечивает наполнение одного элемента основания модуля, одного стенового элемента, одного матраса и 1/6 части объёма центрального поплавка. Все элементы конструкции, наполняемые газовой смесью, снабжены клапанами. Такая система защиты от разрушения позволяет локализовать разгерметизацию надувных элементов спасательного модуля.
При повреждении расширительных элементов основания модуля конструкция спасательного модуля сохранит свою устойчивость на воде, лишь потеряв часть плавучести. Потеря плавучести потребует пропорционального снижения нагрузки и ограничения количества находящихся на спасательном модуле людей.
Процесс создания
У пневматических конструкций большое будущее, они откроют человечеству новые возможности по освоению пространств, сохраняя баланс окружающей среды не только на суше, водной поверхности или в морских глубинах, но и организуя поселения на других планетах. Перед нами стояла определенная задача: провести эффективную презентацию. В итоге было решено сделать буклет с подробным описанием проекта и иллюстрациями, видео-описание проекта и масштабную сборно-разборную цветную модель на 3D-принтере.
Уверен, что модели пневматических конструкций и их деталей, изготовленные на 3D-принтере, являются неотъемлемой частью как процесса презентации, так и работы по конструированию опытных образцов изделий на производстве. Это показывает мой опыт работы с китайскими инженерами. Без объёмной модели время работы над конструкцией увеличивается в разы, увеличиваются расходы на поездку и снижается качество будущей конструкции.
Поскольку своего принтера у нас пока нет, было решено воспользоваться услугами студии печати. Подготовкой файлов занимался мой партнёр по проекту, она заняла около двух недель. Печатали модель в компании Studia3D (ранее - Joonek.ru). Немного поэкспериментировав с материалом для печати было решено остановиться на PLA пластике. Первая модель спасательного модуля изготавливалась около одной недели и со всеми доработками обошлась нам в 11 тыс. руб.
Несомненно, 3D-принтер с его возможностями по созданию объёмных моделей различных конструкций основательно вошёл в мою жизнь. Модели пневматических конструкций значительно расширяют возможности презентации и оценки проекта, как заказчиками, так и потенциальными потребителями.
поделиться статьей с друзьями
Денис
06 апреля 2016
16:06:35
добавить сообщение