Со 2 по 6 февраля 2004 года в МГТУ им. Н. Э. Баумана проходила очередная ежегодная выставка работ участников программы "Шаг в будущее".
В этом году состоялся восьмой конкурс работ старшеклассников и в третий раз соревновались учащиеся младших и средних классов, объединенные в группу "Юниор". Уже ставший традиционным форум на этот раз приобрел особый смысл: в будущем году участников международного соревнования молодых ученых Европейского союза примет Москва и пройдет оно в МГТУ им. Н. Э. Баумана. На нынешней выставке предстояло выбрать тех, кто будет защищать цвета Российского флага на этом международном смотре. На него приедут также школьники из США, Японии, Бразилии, Китая и Южной Кореи.
На выставке были показаны шестьдесят работ, а их авторов разделили на три группы по номинациям: естественные науки, инженерные науки и науки о природе и человеке. В отличие от прошлых лет, когда на выставках преобладали "технари", на этот раз работы распределились по номинациям практически равномерно.
Ребята съехались на конкурс со всей России. Наибольшим представительством - от шести до восьми участников - на этот раз могли похвастаться Челябинская область, Красноярский край, Иркутская область и Республика Карелия.
Обстановка на выставке была празднично-деловая. Нарядно одетые, тщательно причесанные участники чинно сидели на фоне сложных схем, диаграмм, графиков. От стенда к стенду переходили эксперты - члены жюри, вникая в смысл работ, обсуждая их с авторами.
К слову, при общении с ребятами невольно вспоминался "Пигмалион" Бернарда Шоу. Насколько разнообразна фонетика русской речи! Одни и те же слова, а в каждом регионе звучат по-своему. Вот бы и на эту тему провести исследование.
По установившейся традиции редакция "Науки и жизни" наградила трех участников конкурса годовой подпиской на журнал. Одним из наших лауреатов стал пятиклассник из Липецкой области Алеша Крючков. Он предложил способ утилизации бытовых отходов в своем селе Воронец, поскольку теперь эта проблема остро стоит не только в мегаполисах, но и в самых маленьких населенных пунктах. По результатам исследования школьника, в селе с населением 1000 человек за год накапливается 117 тонн мусора. Причем интересен путь, которым шел Алеша: он проследил в течение недели за количеством бытовых отходов в своей семье и разделил их на категории (пищевые, бумага, стекло, пластмассы), а затем экстраполировал результат на все население поселка и по времени на весь год.
Но юный эколог этим не ограничился. Он предлагает после сортировки мусора часть его пускать на компост, часть сжигать, а остальное сдавать на пункты приема вторичного сырья или использовать в домашнем хозяйстве. В частности, из пластиковых бутылок можно делать дренажные трубы для огорода, стаканчики для рассады, покрытия для теплиц.
Подписку получил также учащийся 11-го класса средней школы № 17 г. Тюмени Иван Никитин. Он спроектировал универсальную автоматизированную систему контроля, которая подает сигнал тревоги при возникновении пожара или в случае проникновения в охраняемое помещение посторонних лиц. Хотя автор не предложил принципиально новых технических решений, его устройство отличают простота, надежность и экономичность.
Что касается Дмитрия Становых, третьего обладателя подписки на журнал "Наука и жизнь", то в оценке его работы мнения редакции и жюри совпали: одиннадцатиклассник из г. Ангарска стал абсолютным победителем конкурса. Он выставил свой индукционный двигатель постоянного тока в номинации "Инженерные науки". В разработке Дмитрия заслуживает внимания все: цель - получить новое надежное и долговечное устройство; нетривиальная идея достижения цели - подводить электроэнергию не по проводам, а по воздуху посредством электромагнитной индукции; наконец, реализация идеи - создание работоспособного образца. Школьник продемонстрировал незаурядные способности и как исследователь, и как конструктор.
Известны электродвигатели двух основных типов: постоянного и переменного тока. В промышленности более распространены двигатели переменного тока - они проще по конструкции, более долговечны. Но частота вращения ротора у них постоянна или может меняться в незначительных пределах в зависимости от нагрузки. У электродвигателей постоянного тока частоту вращения и момент на валу можно регулировать. В то же время напряжение на обмотки якоря подают только с помощью щеток и коллектора - самого уязвимого узла машины. Дело в том, что щетка трется о поверхность коллектора, электрический контакт получается ненадежным , и неизбежно возникает искрение. В результате щетки быстро изнашиваются, их приходится менять.
Суть изобретения (кстати, запатентованного) состоит в следующем. Дмитрий взял за основу обычный двигатель постоянного тока и разместил на его валу еще одну обмотку, представляю щую собой вторичную обмотку трансформатора. Первичная обмотка находилась на статоре. Когда на первичную обмотку подавали переменный ток, он индуцировал во вторичной обмотке напряжение. Это напряжение, естественно, переменное. Его выпрямляют с помощью управляемых полупроводниковых вентилей - тиристоров и постоянным напряжением питают обмотку якоря.
В конструкции не удалось совсем обойтись без коллектора и щеток - через них течет ток, управляющий тиристорами, но он составляет несколько миллиампер, и щетки почти не обгорают. Частоту вращения двигателя регулируют, меняя напряжение на первичной обмотке трансформатора, что в принципе сделать совсем несложно.
На своем стенде Дмитрий демонстрировал построенную им действующую модель электродвигателя мощностью 150 Вт.
В беседах конкурсанты уверенно и даже увлеченно рассказывали о том, как изучали источники, как разрабатывали теоретические аспекты работы, как ставили эксперимен ты. Но, бывало, попадали в тупик, когда их просили интерпретировать полученные результаты. Разумеется, такие накладки следует ставить в вину не им, а научным руководителям.
На этом мероприятия программы "Шаг в будущее" не закончились. С 12 по 16 апреля здесь же, в МГТУ им. Н. Э. Баумана, прошла ежегодная научная конференция для молодых исследователей - старшеклассников и студентов младших курсов вузов. На первых этапах в ней приняли участие более 700 молодых людей и их наставников. Ведущие российские вузы предоставили свои аудитории для работы 24 тематических секций. В течение недели участники конференции не только выступали с докладами, они имели возможность получить консультации ведущих отечественных ученых, обсудить с ними проблемы современной науки и техники. Параллельно прошли олимпиады по физике, математике, инженерному делу, почвоведению, экологии, медицине, экономике, гуманитарным наукам.
По завершении конференции победителям в 27 номинациях были вручены дипломы; наградами для многих стали также почетные дипломы действительных членов и членов-корреспондентов Российского молодежного политехнического общества.
Подводя итоги мероприятиям программы "Шаг в будущее", ее научный руководитель ректор МГТУ им. Н. Э. Баумана И. Б. Федоров сказал: "Бауманский университет взял на себя очень ответственное и трудное дело - помочь молодым людям из разных уголков России и стран СНГ еще на школьной скамье найти профессиональных наставников, которые помогут им войти в большой мир науки и техники. И сегодня мы ничуть не разочарованы, поскольку результаты превзошли самые смелые ожидания. Не только мы, но и многие другие вузы получили талантливых студентов, уже проявивших себя в будущей профессии. Многие бывшие участники программы защитили кандидатские диссертации, показали себя прекрасными специалистами. И в этом главную роль сыграли ученые и педагоги, которые все эти двенадцать лет разрабатывали и внедряли методы обучения через науку, своим трудом создавали то, что мы сегодня с гордостью называем Российской научно-социальной программой для молодежи и школьников "Шаг в будущее".
Выставка и научная конференция дали солидный заряд оптимизма не только участникам, но и всем, кто побывал там. Свой шаг в будущее сделали ребята, свой шаг сделали и мы, познакомившись с завтрашним днем российской науки.
Подписи к иллюстрациям
Илл. 1. На выставке-конкурсе программы "Шаг в будущее" после подведения итогов (справа - налево): ректор МГТУ им. Н. Э. Баумана И. Б. Федоров, заместитель полномочного представителя президента РФ в Центральном федеральном округе И. В. Зубков, абсолютные победители конкурса в области естественных, инженерных наук и наук о природе и человеке Александр Сирица (г. Липецк), Дмитрий Становых (г. Ангарск Иркутской обл.), Никита Каньшин (г. Бийск Алтайского края).
