Posted 26 октября 2017,, 01:00
Published 26 октября 2017,, 01:00
Modified 29 мая 2023,, 09:20
Updated 29 мая 2023,, 09:20
Вместо ям: как прокладывать кабель, не разрывая землю
«Проспект Мира» вновь рассказывает о молодых ученых, участвующих в программе «УМНИК» Фонда содействия инновациям, которая позволяет довести свою инновационную разработку до практического применения. В этот раз героем стал инженер-конструктор и аспирант СФУ Виктор Клешнин. Он рассказал нам о том, как можно прокладывать подземные коммуникации, не превращая всё вокруг в поле боя. С проектом Виктору помогала его супруга, которая, вдохновившись примером мужа, тоже стала участницей программы.
Как пришел в науку
От науки я был довольно далек. Мечтал заниматься бизнесом — открыть свой автосервис, поступил на автотранспортный факультет Политехнического института СФУ.
В конце второго курса я в рамках учебной программы начал писать работу о подземной прокладке кабеля. Проанализировал существующие методы, предложил свои — и начала рождаться идея собственного проекта. У меня была задача — создать свой комплекс, я начал ее решать, и постепенно научная деятельность меня затянула. Вернее, увлекла меня не столько наука, сколько решение конкретной задачи.
Потом меня пригласили выступить на научной конференции, а на третьем курсе в 2015 году научный руководитель предложил мне попробовать подать заявку на программу «УМНИК». Я прошел собеседование и все этапы отбора, выиграл грант — тогда-то и началась наука: я начал заниматься полноценными исследованиями и публиковать научные статьи.
Мечта заниматься своим бизнесом ушла на второй план— сейчас я инженер-конструктор в компании, которая конструирует и собирает инновационное оборудование для производства алюминия.
Матчасть
Кабели электропередач и различные трубы под землей в мире прокладывают множеством способов. Классический способ — это когда рабочие вручную лопатами роют траншеи, в которые потом укладывают кабель. Другие способы обращаются к подключению техники — тракторов, которые также роют траншеи, и кабелеукладчиков.
Естественно, есть и бестраншейные методы, когда ничего копать не нужно. Из основных — это использование пневмопробойника, который просто забивается в грунт; прокол — когда давят на стержень, и он как игла прокалывает землю; и горизонтально направленное бурение — это дрель, которая высверливает отверстие.
Основное преимущество бестраншейных методов в том, что при их использовании сохраняется верхний слой земли: не разрушаются асфальт и подложка под ним, остаются целыми деревья с кустарниками. Кроме того, не нужно перекрывать дорогу на время ремонта, нанимать бригаду из десятка человек и ждать, пока они всё выкопают — то есть метод и экономически выгоднее.
В Америке, насколько мне известно, сейчас 97-98% коммуникаций прокладывают без траншей. В России эта цифра, к сожалению, куда ниже — 10%. Хотя в последние годы «бестраншейная» доля работ растет. В 2017-м, например, я был свидетелем, как у нас в Красноярске в районе СФУ кабель прокладывали без траншей.
Отчасти бестраншейная прокладка — это и социальный вопрос: всех раздражает, когда всё вокруг перекопано, когда по тротуарам не пройти, а доделывать работу никто не спешит. Мне своим проектом хотелось бы исправить это, хотя коммунальный рай — это не приоритетная задача, скорее побочный эффект.
О своем проекте
Мой метод от других отличается тем, что кабелеукладчик как бы ввинчивается в землю — по сути, это такой гигантский саморез. Он предназначен для коммуникаций до 100 миллиметров в диаметре — то есть, например, для фонарного освещения или чтобы подвести свет и воду в частный дом.
Сначала комплекс под углом в 45 градусов зарывается в грунт на глубину до двух метров. Там он выравнивается и идет под землей, прокладывая за собой коммуникации.
Пока, к сожалению, он движется крайне медленно — один метр в час. Это сопоставимо с аналогами, представленными на рынке, но скорость я планирую увеличить. Мощность двигателя у комплекса небольшая — 0,7 киловатт, на выходе мы получаем крутящий момент в 4500 ньютонов на метр. Сила, с которой прибор давит на землю, составляет примерно 1,5 тонны.
У комплекса есть датчик положения, так что мы в реальном времени знаем, где именно под землей он находится. Учитывая это, мы можем направлять прибор, поворачивать его. Вся траектория задается заранее. Если комплекс отклоняется от нее, то мы вносим корректировку, и он продолжает ход. Пульта управления, как у коптеров или игрушечных машин, у него нет.
Сейчас мой комплекс — это прототип, хотя испытания показали, что в принципе его уже можно использовать. Все технические параметры достигнуты, единственный недочет — есть проблемы с отводом тепла, из-за чего комплекс перегревается и отключается, сейчас занимаюсь исследованиями и решаю этот момент.
Я задумывал создать простой прибор, который был бы дешевле аналогов. Но это типичная ошибка инноваторов — думать: «Я сделаю дешевле, и инвесторы сразу купят мой проект». На самом деле, когда доходит до выхода на реальный рынок, всё меняется.
Разработанный мной комплекс по характеристикам сейчас сопоставим с аналогами, но именно поэтому его никто не купит. Ближайший аналог — пневмобойник — стоит 200 тысяч рублей. Цена моего комплекса сейчас — условно 100 тысяч, поэтому сейчас задача — сделать комплекс более технологичным, добавить преимуществ.
Научный тандем
Систему для определения положения комплекса под землей Виктору помогала делать его супруга Софья. — Мы шли параллельно друг другу с самого детства, — рассказывает Софья. — Сначала ходили в один детский сад, потом в школу и в университет, и в итоге поженились».
Софья, как и муж, тоже молодой ученый и победительница программы «УМНИК». Как говорит она сама, попробовать свои силы и подать заявку на грант ее вдохновил пример Виктора. Для «УМНИКа» Софья разрабатывает систему автоматического спасения дронов, коптеров и беспилотных летательных аппаратов:
«Она позволяет уменьшить риски и возникновение внештатных ситуаций. Самое страшное, что может случиться с техникой, — это отказ бортового питания. Если нет питания, то отключаются сразу все системы аппарата: навигационная, спутниковая и так далее. В результате приборы и данные, которые они собирают, теряются, их нужно искать. В общем, внештатные ситуации обходятся довольно дорого. В моем проекте предполагается резервирование самых часто отказывающих систем — можно сказать, это будет «черный ящик» с собственной навигационной системой, системой нахождения и прочими».
Как помог «УМНИК» и советы начинающим ученым
«УМНИК» в первую очередь помогает финансово, то есть дает возможность заниматься своим научным проектом, не заботясь о том, где взять на него деньги и время.
Поэтому начинающим ученым я бы посоветовал просто взять и подать заявку. По собственному примеру знаю, что некоторые боятся это сделать: кажется, что гранты — это только для своих сложно, отчасти сказывается боязнь публики и критики. Но нужно отбросить все страхи и домыслы — выиграть реально! Тем более, если что-то будет непонятно, то специалисты красноярского бизнес-инкубатора помогут советами и консультациями.
Главное — нужно качественно подготовить свой проект, потому что одной уверенности в себе мало. Проект будут оценивать технические специалисты, которые разбираются в теме и задают дотошные вопросы. Когда я защищался, то один из экспертов спрашивал обо всем, вплоть до самых винтиков. Так что, если хотите выиграть, у вас должен быть реальный проект и грамотное техническое обоснование.
Как принять участие в программе «УМНИК»
Принять участие в конкурсе по программе «УМНИК» могут физические лица от 18 до 30 лет включительно, являющиеся гражданами РФ и ранее не побеждавшие в программе.
Параметры поддержки:
- размер гранта — 500 тыс. рублей;
- срок выполнения научно-исследовательской работы (НИР) — не более 24 месяцев (2 этапа по 12 месяцев);
- направление расходов — проведение НИР.
Направления НИР:
- информационные технологии
- медицина будущего
- современные материалы
- новые приборы
- биотехнологии
По всем вопросам, касающимся участия в программе «УМНИК», подачи заявки и получения консультаций можно обращаться к специалистам проектного офиса Красноярского регионального инновационно-технологического бизнес-инкубатора КРИТБИ:
Гардер Кристина Александровна — начальник отдела сопровождения проектов проектного офиса КРИТБИ, (391) 201-77-77, gka@kritbi.ru