День инженера: праздник тех, кто строит будущее
Благодаря знаниям, идеям и упорству инженеров наша жизнь становится безопаснее, комфортнее и технологичнее. Они создают материалы для защиты от космической радиации, исследуют электрические свойства приборов на орбите, разрабатывают инновационные аккумуляторы и предлагают решения, способные конкурировать с решениями зарубежных коллег.
В Десятилетие науки и технологий Президентом России Владимиром Путиным поставлена цель – технологическое лидерство. Для его достижения важно вовлекать талантливую молодежь в сферу науки и разработок. По последним данным ВЦИОМ 64% родителей хотели бы, чтобы их дети выбрали работу в сфере науки и научных исследований, а 73% опрошенных согласны с тем, что в современной российской науке совершаются серьезные открытия, оказывающие влияние на развитие общества. Современная экономика немыслима без инженерного труда. Опытные наставники, готовые передавать знания, и сильная профессиональная среда помогают расти новым поколениям
Инженерные исследования в области космической защиты. История Натальи Черкашиной
Наталья родилась и выросла в Белгороде, где находятся два крупных университета, один из которых Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова), специализирующийся на подготовке инженеров. Еще в школе у Натальи проявился сильный интерес к математике и точным наукам. В семье был инженер — отец, который, к слову, окончил БГТУ им. В.Г. Шухова, а остальные родственники — мама, бабушка, тетя и дедушка — работали учителями. Ученая вспоминает, что если бы не пошла по стопам отца, то, скорее всего, поступила бы в педагогический институт. Когда пришло время выбирать университет, она остановилась на техническом вузе и профессии инженера. Особый интерес вызывала высшая математика, которая стала ее любимым предметом благодаря талантливому преподавателю.
Начав работу над дипломным проектом, Наталья провела исследование, результатом которого стала ее первая научная разработка — высококонцентрированная вяжущая суспензия с добавлением шлаков. Эта технология предназначалась для производства строительных материалов без использования цемента.
«К сожалению, эта разработка не была внедрена в производство. Однако для меня это стало важным этапом — я получила ценный опыт и поняла, что наука действительно захватывает. Именно тогда я приняла решение поступать в аспирантуру, где стала заниматься материалами для космической отрасли», — добавила Наталья Черкашина, ведущий научный сотрудник БГТУ имени В.Г. Шухова, доктор технических наук.
Ученая занимается разработкой материалов, предназначенных для защиты космонавтов от радиационного воздействия. Процесс представляет собой наполнение полимеров специальными радиационно-защитными наполнителями. Эта инженерная задача направлена на создание композитов, способных существенно увеличить продолжительность пребывания экипажа на орбите. Кроме того, новые материалы позволят использовать обычные промышленные микросхемы вместо дорогостоящих зарубежных аналогов.
Однако главной целью в профессии Наталья считает формирование собственной научной школы в области космического материаловедения. В 2021 году благодаря национальному проекту «Наука и университеты» (в настоящее время — «Молодежь и дети») она получила грант на создание молодежной лаборатории. Сегодня там трудятся около 20 человек — магистранты и аспиранты. Наталья легко находит с ними общий язык, ведь она сама воспитывает троих детей, которые с удовольствием под присмотром мамы выращивают дома кристаллы и проводят несложные химические опыты. Работа доставляет Наталье удовольствие, так как позволяет передавать знания и опыт новому поколению, в частности аспирантам, которые готовятся к защите кандидатских диссертаций.
Отвечая на вопрос о том, как возникла идея создания радиационно-защитных материалов для космонавтов, за что была присуждена премия Президента России, Наталья рассказала:
«В нашем университете есть необходимое оборудование и разработки в области радиационной защиты, изначально предназначенные для наземных задач. Когда я поступила в аспирантуру в 2010 году, появилась идея заняться космосом, ведь эта тема только начинала развиваться на кафедре. В кандидатской диссертации я исследовала терморегулирующие покрытия для космических аппаратов. Космическая радиация отличается от земной, и это подтолкнуло к идее разработки материалов, способных обеспечивать защиту именно в условиях открытого космоса. Благодаря имеющемуся оборудованию удалось сымитировать воздействие космической радиации и изучить поведение разработанных материалов в таких условиях».
Наталья всегда с глубоким уважением и благодарностью говорит о своем научном руководителе — Павленко Вячеславе Ивановиче, который вдохновил ее на научные свершения. По собственному признанию, именно благодаря его поддержке она смогла добиться таких высоких результатов. Инженерная профессия стала для нее не только делом жизни, но и внесла значительный вклад в развитие страны.
От гаражной сигнализации до универсального блока полезной нагрузки для наноспутников. История Дмитрия Фомина
Будущее Дмитрия Фомина из Благовещенска (Амурская область) было определено с детства. Его отец был горным инженером и поощрял интерес сына к техническим наукам и электронике. На праздники самым дорогим подарком для будущего ученого были инструменты и радиодетали.
«Мне всегда было интересно наблюдать, когда отец что-то ремонтировал. Потом я сам начал собирать радиоэлектронные устройства и еще в школе знал, какую профессию хочу выбрать – инженер-электроник. Так и случилось», — рассказал Дмитрий Фомин, заместитель директора (по науке и инновациям) Института компьютерных и инженерных наук Амурского государственного университета, доцент кафедры физики, Директор Научно-образовательного центра им. К.Э. Циолковского, кандидат физико-математических наук.
Во время учебы в Комсомольском-на-Амуре политехническом институте (сегодня — Комсомольский-на-Амуре государственный университет) Дмитрий особенно увлекался предметами, связанными с персональными компьютерами (ПК). Это были 90-е годы, когда ПК только начинали появляться, и доступ к ним был возможен лишь в вузах. Дипломная работа была посвящена микрокомпьютеру на однокристальном микропроцессоре, для которого Дмитрий написал программу, а также разработал сопутствующую инфраструктуру.
Последние несколько лет Дмитрий Фомин руководит вузовским научно-образовательным центром, включающим студенческое конструкторское бюро. В нем сформировалась небольшая, но сплоченная команда из бывших и нынешних студентов. Благодаря этому стало возможным одновременно реализовывать несколько интересных проектов, и большинство разработок являются результатом совместного технического творчества. В настоящее время ведется работа:
- над автоматическим устройством для получения полупроводниковых приборов в вакууме (процесс, при котором некоторые этапы производства выполняются в условиях низкого давления);
- дорабатывается интеллектуальный индикатор вольфрамовой руды для геологов. Принцип прибора заключается в том, что при облучении руда начинает светиться, а свечение регистрируется фотодатчиком;
- создается прототип концептуально нового портативного робота-манипулятора, который, помимо выполнения собственных функций, способен управлять конвейером и другими роботами. Индикатор вольфрамовой руды и прототип робота-манипулятора будут продемонстрированы широкой публике 31 октября на Межрегиональной инновационной выставке-конкурсе «АмурТехно» в Благовещенске.
«Первой моей разработкой была охранная сигнализация, которая еще долгое время работала на гараже знакомого. Сейчас, конечно, такую сигнализацию я спроектировал бы уже по-другому. Инженеру, чтобы что-то изобрести, нужно вникнуть в те разработки, которые уже были сделаны, и после этого предложить свое решение», — добавил Дмитрий.
Несмотря на все заслуги и разработки, своим главным достижением он называет победу в номинации «Изобретатель года» на одноименном всероссийском конкурсе в 2024 году, организованном Всероссийским обществом изобретателей и рационализаторов и Минобрнауки России. Разработка, участвовавшая в конкурсе и защищенная патентом на изобретение, была установлена на первый университетский российско-китайский спутник «Дружба АТУРК», который успешно стартовал с космодрома Восточный в ноябре 2024 года. Универсальный блок полезной нагрузки для наноспутников формата CubeSat, получивший название «Фотон-Амур», предназначен для изучения электрических свойств новых приборов микро- и наноэлектроники в космических условиях с учетом влияющих на них факторов.
Дмитрий признается, что если бы не выбрал свою профессию, то, скорее всего, получил бы историческое образование, ведь обе сферы объединяет одно главное стремление — докопаться до истины, найти первопричину и использовать эти знания на благо людям. Дмитрий видит своей главной задачей работу с молодым поколением: вдохновлять их идеями, делиться опытом, добиваться вместе высоких результатов и затем гордиться их самостоятельными успехами в инженерии.
Новые материалы для аккумуляторов: как молодой ученый меняет энергетику. История Дмитрия Кислова
Дмитрию Кислову 27 лет, он учится на 4 курсе аспирантуры в Институте общей неорганической химии РАН им. Н.С. Курнакова (ИОНХ РАН, Москва). Через год его ждет защита диссертации на соискание степени кандидата химических наук, а пока он занимается изучением электрохимических источников энергии (аккумуляторы и батарейки).
С раннего детства его увлекали научно-популярные телепередачи. Он мечтал стать археологом и посвящать свое время раскопкам. Параллельно с этим он увлеченно собирал конструкторы и часто бывал с отцом, работавшим автослесарем, в мастерской, где с интересом наблюдал за внутренним устройством автомобилей и постепенно начинал в этом разбираться. Мама работала дизайнером-проектировщиком мебельного гарнитура, поэтому в доме часто лежали книги по рисованию и эскизы кухонь. В начальной школе Дмитрия больше интересовали математика и естествознание, и заметив его склонность к точным наукам, родители после 4-го класса перевели сына в лицей с физико-математическим уклоном.
В вузе Дмитрия особенно увлекали прикладные дисциплины, раскрывающие ключевые принципы проектирования и устройства машин и установок. В то же время, осознавая значимость фундаментальных и теоретических предметов, он старался уделять им не меньше внимания.
Его первая разработка была посвящена модернизации технологии производства стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов — устройств, обеспечивающих подачу тока для запуска автомобильного двигателя.
«В рамках дипломной работы мы с научным руководителем предложили усовершенствованную систему формировки — заключительного этапа в производстве аккумуляторов. На этом этапе батареи впервые заряжаются и разряжаются несколько раз, чтобы проверить их работоспособность и завершить необходимые химические реакции. Наше решение заключалось в модернизации протокола подачи зарядного тока и внедрении системы проточного термостатирования — по сути, это ванна с непрерывной циркуляцией охлажденной воды, в которой размещаются аккумуляторы», — поделился Дмитрий Кислов.
Предложенная система сокращает время формировки почти вдвое и значительно улучшает электрохимические характеристики аккумуляторов. Эта работа стала для Дмитрия важным этапом: он не только приобрел практический опыт, но и осознал, насколько важны знания, полученные за годы учебы. Кроме того, именно эта разработка дала ему ключевое понимание — любая технология должна быть экономически целесообразной, иначе ее просто не будут применять. Этот принцип он использует в своей работе до сих пор.
В 2025 году Дмитрий стал лауреатом стипендии от Фонда поддержки молодых ученых имени Геннадия Комиссарова. Сейчас он продолжает работать в области химических источников тока, сосредоточившись на более энергоемких и перспективных системах — литий-ионных аккумуляторах, разрабатывая для них новые материалы на основе кремния.
«Кремний обладает значительным преимуществом — его удельная емкость более чем в 10 раз превышает показатели традиционного графита, который обычно используется в аккумуляторах. Такой материал, если его удастся эффективно внедрить, позволил бы заряжать смартфон раз в три дня, а не каждый день», — пояснил Дмитрий.
Дмитрий стремится создать принципиально новую электрохимическую систему, которая не только существенно продлит автономную работу устройств, но и откроет новые возможности для развития робототехники.
«Сделал сам, чтобы другие могли учиться»: изобретение 14-летнего школьника, не уступающее зарубежным аналогам и в три раза дешевле. История Николая Цыгичко
Николай Цыгичко из Воронежа в свои 14 лет уже получил признание, одержав победу в номинации «Юный изобретатель года» на конкурсе Всероссийского общества изобретателей и рационализаторов «Изобретатель года 2024». Школьник разработал учебно-производственный фрезерный станок с числовым управлением, который отличается от других способностью обрабатывать не только дерево, пластик и цветные металлы, но и успешно справляться с чугуном и сталью. При этом стоимость станка в три раза ниже, чем у аналогичных моделей на рынке.
«Я попросил папу, чтобы он мне купил станки. Он мне купил два: фрезерный и токарный. Технологические способности меня не устроили. Посмотрел в интернете, как их можно продвинуть. Увидел, что такие станки можно преобразовать в станки с числовым программным управлением. Мы поставили моторы, наладили программное обеспечение. Все заработало. Главное преимущество в том, что на нем очень легко обучать детей. Я сам по себе это знаю. Ты буквально за несколько минут можешь понять основы программирования этих станков», — вспоминает Николай Цыгичко.
Сейчас Николай учится в восьмом классе воронежской гимназии и с особым интересом изучает геометрию, биологию и 3D-моделирование. В своем возрасте он уже точно решил стать инженером, так как из всех изученных им областей, включая программирование, именно эта сфера пришлась ему по душе больше всего. В первую очередь, юный изобретатель ориентируется на своего отца, который является инженером и поддерживает сына в изучении числового программного управления.
Учебно-производственный фрезерный станок с числовым программным управлением стал первой разработкой юного изобретателя. Этот проект помог ему разобраться в принципах работы числового программного управления и понять, как оно функционирует.
Сейчас Николай вместе с отцом работает над созданием портального лазерного станка 4-в-1 (резка, сварка, наплавка, чистка) с числовым программным управлением. По словам школьника, отечественная разработка сможет заменить зарубежные аналоги. Главное преимущество нового станка — высокая скорость работы: изготовление деталей на фрезерном станке занимает 2–3 дня, тогда как лазерный станок справляется с этим всего за несколько минут.
«Моя цель в жизни — прожить ее с радостью и с интересом!», — заключил юный изобретатель.
По материалам пресс-службы АНО «Национальные приоритеты».