ЮУрГУ – научный центр России

Радиомаяки для самолетов, системы мгновенной всепогодной «зарядки» для электромобилей, усовершенствованные ветрогенераторы, сорбенты для очистки воздуха от тяжелых металлов – это только небольшая часть разработок, которые ведутся в Южно-Уральском государственном университете. Труды ученых ЮУрГУ известны не только в России, но и за рубежом. Это позволило южноуральскому госуниверситету войти в федеральный Проект5-100, направленный на повышение конкурентоспособности вузов на мировой арене.

Курс на импортозамещение, проводимый в стране, потребовал создания собственных технологий. Ученые ЮУрГУ активно взялись за выполнение этой задачи и еще создали разработки, которые превосходят отечественные и мировые аналоги.

Первый в России электрокарт

На базе Южно-Уральского государственного университета завершена работа по созданию первого в России электрокарта. Авторами проекта являются кандидат технических наук, доцент кафедры «электропривод и автоматизация промышленных установок» Евгений Белоусов и магистрант Александр Собачкин.

В сопоставлении с бензиновым аналогом, электрокарт специалистов ЮУрГУ имеет ряд преимуществ: он не производит выхлопов, уровень возникающего в результате работы двигателя шума невысок, а из-за небольшого объема затрачиваемых на производство ресурсов цена его на выходе, по сравнению с зарубежными образцами, будет примерно в два раза ниже. Также наработки молодых ученых могут быть использованы в производстве профессиональной модели электрокарта для российских гонщиков.

«У картинга есть две составляющие – спортивная и развлекательная. В отношении нашей разработки можно сказать, что она применима в каждом из направлений», – рассказывает Евгений.

Область применения электрокарта, созданного в ЮУрГУ, достаточно широка. Уже сегодня его можно удачно использовать для проката, в том числе и в крытых отапливаемых помещениях, поскольку он соответствует всем требованиям и ограничениям по уровню шума и загазованности.

При условии соблюдения требований, предъявляемых Российской автомобильной федерацией (РАФ), электрокарт также может применяться в спортивных школах, специализирующихся на обучении картингу, а в перспективе и на официальных соревнованиях.

Проектом южноуральских специалистов уже заинтересовались коллеги из Чехии. В ближайшие планы ученых входит сотрудничество и с другими зарубежными партнерами, совершенствование существующего образца и начало работы над новой дрифтовой моделью карта.

Система всепогодной зарядки для электромобилей

Разработка велась совместно с КАМАЗом, планирующим выпуск грузового и пассажирского гибридного транспорта. Это позволит электроавтобусам, которые в скором будущем появятся на наших дорогах, быстро набирать энергию и продолжать движение.

Маска «Ласточки»

На выставках научных достижений полноразмерный макет маски электропоезда «Ласточка» всегда привлекает внимание посетителей. Одни оценивают яркий красный цвет, другие интересуются техническими характеристиками.

Поделиться

Маска ценна тем, что выполнена из композитных материалов, а значит, более прочная. Для полноразмерного макета маски электропоезда «Ласточка» специалистами НОЦ «Композитные материалы и конструкции» разработана технология изготовления элементов экстерьера кабины электропоезда ЭС2Г из полимерных композитных материалов (обшивка кабины, оболочка маски, элементы крепления обшивки и т. д.).

Кабины для строительных кранов

Новые кабины строительных кранов, предложенные учеными ЮУрГУ, ничем не хуже импортных аналогов.

Поделиться

«Раньше их закупали в Китае, в Европе. Теперь предприятия обращаются к нам, – поясняет директор научно-образовательного центра машиностроения Рамиль Закиров. – В ЮУрГУ разработали дизайн, изготовили опытные образцы на своем оборудовании. Заказчика эти кабины устроили по всем параметрам. Теперь налаживается серийное производство. Но мы продолжаем вести авторский надзор, чтобы работать над модернизацией, дальнейшим совершенствованием».

Радиомаяки для самолетов

На факультете компьютерных технологий, управления и радиоэлектроники ЮУрГУ знают, как безопасно посадить самолет. Ученые вуза разработали конструкцию антенны курсового радиомаяка, которая обеспечивает точное определение плоскости курса при любом воздействии на нее метеорологических факторов: ветра, снега, дождя.

Поделиться

При этом в нештатных ситуациях она должна легко разрушаться от удара самолётом, не нанося ему вреда. В процессе разработки были проведены численное моделирование и экспериментальное исследование влияния метеорологических факторов на характеристики антенны. «Заход самолёта на посадку является одним из наиболее сложных и ответственных этапов полёта. Этот процесс обеспечивает радиомаячная система посадки формата ILS (Instrument Landing System), которая включает в себя курсовой (КРМ) и глиссадный (ГРМ) радиомаяки, бортовые курсовой и глиссадный приёмники и устройства индикации», – поясняют авторы проекта.

Уже выполнены летные измерения параметров курсового и глиссадного радиомаяков воздушным судном-лабораторией Ан-26 воздушно-космических сил РФ и воздушным судном-лабораторией Beechcraft King Air 350.

Предполагается, что комплекс будет выпускаться АО «ЧРЗ "Полет"» и поставляться на аэродромы гражданской и военной авиации России и зарубежных стран.

Солнечные батареи

В рамках «Проекта 5-100» университет работает над созданием альтернативных источников энергии, в том числе материалов для солнечных батарей (фотосенсибилизаторов), позволяющих повысить эффективность солнечных батарей и понизить удельные затраты на получение энергии. Для этого в ЮУрГУ совместно с Институтом органической химии (г. Москва) синтезируют новые фотосенсибилизаторы, которые раньше не удавалось получить.

Одним из ключевых моментов этой сложной работы является нахождение условий протекания реакции замены серы на селен в молекуле фоточувствительного вещества.

Сами фотосенсибилизаторы – только основа разработки. Для успешного производства ученым предстоит поработать над рядом материалов, из которых можно будет изготовить усовершенствованный солнечный элемент.

Особенностью фотоэлементов нового типа будет их пластичность. По задумке ученых, им можно будет придать любую форму, а значит, легко вмонтировать в любой объект, учитывая особенности конструкции, размеры и дизайна. «Обернута» в светочувствительную форму может быть как шариковая ручка, так и целое здание. Внедрение такого типа энергетики будет недорогим, и аналогов этой технологии пока не существует.

Ветрогенераторы

Аспирант энергетического факультета ЮУрГУ Евгений Сироткин разрабатывает новейшую в мире систему управления мощностью ветроэнергетической установки, которая позволит минимизировать риски аварии в процессе эксплуатации, а также значительно увеличить ее энергетическую эффективность.

Поделиться

Система управления состоит из механического и электро-механического блоков, программируемого микроконтроллера, а также набора датчиков для мониторинга текущего состояния основных компонентов ветроустановки. Предложенная разработка будет отвечать всем требованиям по стандартизации и унификации промышленных изделий, что позволит интегрировать ее в любые конструкции ветрогенераторов.

Одним из коммерциализаторов проекта станет Министерство обороны РФ. Военное ведомство будет оснащать зенитно-ракетные комплексы автономными источниками энергии, в том числе и ветроустановками. Ведь именно сейчас государство нуждается в поддержке своего военного потенциала, учитывая возрастание внешних общемировых угроз.

Кроме того, коллектив ученых, в котором работает Евгений Сироткин, озадачен новыми вызовами, связанными с недавними событиями в Республике Крым, – длительной энергоблокады, в условиях которой полуострову как никогда требуются свои независимые энергетические источники.

На реализацию своего научного проекта аспирант получит финансирование от Фонда содействия развитию малых форм предприятий и научно-технической сферы по программе «У.М.Н.И.К.».

Инновационный льдоскалыватель

Преподаватель кафедры приборостроения ЮУрГУ Дмитрий Кацай совместно со студентами создал льдоскалыватель. Его задача – избавить тротуары от ледяной корки и спасти жителей города от ушибов и переломов.

Секрет устройства в специальной насадке с шипами, которая крепится к обычной снегоуборочной машине. «Сила давления небольшая – до 10 килограммов, но этого хватает, чтобы разбить лед толщиной до 20 миллиметров. При этом не надо махать ледорубом, применять физическую силу», – поясняет изобретатель.

Научный вызов экологическим проблемам

Нарушение экологического равновесия – глобальная проблема человечества на сегодняшний день. Ученые ЮУрГУ уже не первый год работают над ее решением. Их исследования определенно можно назвать успешными и способными решить одни из самых актуальных экологических проблем.

Сорбент, созданный в ЮУрГУ, представляет собой вещество, способное поглотить радионуклиды и нейтрализовать вредное воздействие тяжелых металлов, превратившись в так называемый инертный минерал, который не будет представлять опасности для окружающей среды и сможет находиться, например, в воде любое количество времени подобно обыкновенной речной гальке. Сорбент позволяет обеззараживать как воду, так и почву, он уже успешно прошел испытания в экспериментальных условиях лаборатории, а также на некоторых реальных объектах.

«Сейчас мы фактически разработали основные компоненты, которые будут входить в этот сорбент. Мы выявили еще одно свойство этого сорбента: возможно сделать так, чтобы он не утонул. Это позволит снимать маслянистую пленку на поверхностях водоемов, – рассказывает доктор технических наук Геннадий Михайлов. – У нас уже есть небольшие успехи. Не так давно было необходимо понизить уровень a-излучения в источнике, который находился в поселке Смолино. Мы применили нашу разработку. Находившееся в источнике микроколичество радиоактивных веществ наш сорбент моментально поглотил. Также мы сняли загрязнение в нескольких скважинах Магнитогорска, где в воде было обнаружено, в частности, большое количество катионов железа».

Поделиться

Сейчас основная задача ученых заключается в создании лабораторно-производственного участка для изготовления мелких партий сорбента объемом в несколько тонн. Это позволит им проводить натурные эксперименты сорбента в различных условиях: например, в летнее и в зимнее время. В планах исследователей применить сорбент в Карабаше и тем самым заблокировать вредоносный поток, который стекает во время дождей и таяния снега с окрестных гор и шламовых полей в Аргазинское водохранилище.

Фото: Фото предоставлено ЮУрГУ

  • ЛАЙК0
  • СМЕХ0
  • УДИВЛЕНИЕ0
  • ГНЕВ0
  • ПЕЧАЛЬ0
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter