Прямая радиосвязь для речного флота и солнечная энергетика

Мы продолжаем знакомить вас с научными разработками молодых омских учёных. Сайт "Омск Здесь" в рамках нового проекта 20Х20 продолжает знакомить читателей с молодыми, талантливыми омскими учёными, которые несмотря на юный возраст работают над проектами, призванными менять жизнь к лучшему. Сегодня героями рубрики стали студент и выпускница Омского государственного технического университета, которые работают в области радиосвязи и альтернативных источников энергии. О разработках, которые в скором времени будут внедрены в жизнь, о том, можно ли заниматься серьёзной наукой в Омске, об омском образовании и мире будущего мы побеседовали с героями нашей рубрики 20Х20: Павел Тарасов, 21 год. Студент 5 курса радиотехнического факультета ОмГТУ, участник молодёжного научно-инновационного конкурса Фонда содействия инновациям "У.М.Н.И.К. 2019". Марина Рубанова, 23 года. Выпускница ОмГТУ, магистр по направлению "Электроснабжение промышленных предприятий". В апреле этого года Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере подвёл итоги конкурса "У.М.Н.И.К. 2019". Победители конкурса получают грант Фонда на развитие своих проектов. Финансовую поддержку получил проект студента Омского государственного технического университета Павла Тарасова - "Разработка коротковолновой системы связи с удалённым ретранслятором для судов речного и морского флота". Где будет применяться разработка омского учёного, легко ли реализовывать научные проекты в Омске, много ли молодых людей выбирают науку как профессиональную деятельность, а также кто "научный гений всех времён и народов" - обо всём этом мы поговорили с Павлом Тарасовым. - Павел, над чем Вы сейчас трудитесь и для чего предназначена разработка? - Я работаю над ретранслятором для омского пароходства. Эта система призвана упростить связь речного порта с судами и кораблями. Существующий способ радиосвязи имеет ряд ограничений. Диапазон коротковолновой связи позволяет связываться с судами напрямую на определённых расстояниях. Например, сообщения из речного порта в Омске могут быть переданы на корабль, пока он находится на расстоянии до 50 км, а затем - на расстоянии более 1000 км. Судно отходит дальше 50 км от порта и до 1000 км оно для КВ связи из порта не доступно. Для решения данной проблемы существует несколько вариантов, например: спутниковая связь - что очень дорого в обслуживании, и передача сообщений идёт через другие города. Сегодня используют второй вариант: Омский порт выходит на связь с портом другого города, который находится на достаточном удалении от судна, сообщает частоту и просит передать сообщение. Наше решение позволяет автоматизировать связь Омского речного порта с судами вне зависимости от расстояния между ними. Ретранслятор будет принимать радиосигнал на одной частоте, а затем переносить его на другую. Предварительные лабораторные испытания показали работоспособность этой идеи. В скором времени у нас будут переговоры с Иртышским пароходством. Подготовлен договор о сотрудничестве. Мы предоставляем им результаты нашей работы, а они дают пользоваться нам своим оборудованием. В дальнейшем договор будет согласован более детально. Важный момент - внесения особых изменений в регламент связи речных судов не потребуется. Нет необходимости и в крупных материальных затратах. Приобретать дополнительное связное оборудование для кораблей и береговых узлов связи не понадобится. - Где ещё можно в перспективе применять ретранслятор КВ-связи? - Пока мы работаем с Речным портом. В нашей разработке заинтересовано Иртышское пароходство и пароходства других бассейнов рек. Также заинтересованность проявили в МЧС. Сейчас в ведомстве обязали райцентры иметь коротковолновые радиостанции для связи штабов МЧС друг с другом. В Омской области районные центры находятся в 100 км друг от друга. Что не позволяет связываться напрямую. Если ретранслятор, например, установить в Волгограде, можно будет по КВ диапазону общаться со всей Омской областью и даже больше. Общее число ретрансляторов для всех бассейнов рек России должно быть не менее пяти. - Кому принадлежит идея ретранслятора и почему до сих пор над этим никто не работал? - Сама идея использования ретрансляторов в КВ-связи принадлежит моему научному руководителю, профессору ОмГТУ Виталию Львовичу Хазану. Я предложил начать с малого и реализовать данную систему для речного флота, подав на грант. В диссертации приведён обоснованный расчёт и теория, но до практического применения дело не дошло. Проблема отсутствия связи есть, пароходство это признаёт, но средств на практическую реализацию проекта они выделить не могут. Поэтому мы подали заявку на грант и получили поддержку. - Благодаря конкурсу "У.М.Н.И.К." на практическую разработку ретранслятора будет направлено 500 тысяч рублей. Насколько сложно сегодня получить поддержку научного проекта, как будут распределены эти средства? - Идея заявиться на грант появилась осенью. Пока что над проектом я работаю совместно с научным руководителем Виталием Львовичем Хазаном и Аверченко Артёмом Павловичем. Было два очных этапа и заочный этап в Москве, без учёта промежуточных заочных. На региональный уровень прошли порядка 25 работ. На согласование в Москву уже отправлялось порядка 15 проектов, в том числе и наш. Сумма в 500 тысяч рублей будет перечислена в два этапа. Первый год 200 тысяч. Затем мы предоставляем результаты работы за год, и если всё в порядке, получаем ещё 300 тысяч на продолжение изысканий - приобретение аппаратуры и проведение испытаний как в лабораторных, так и в реальных условиях. Затем мы собираемся заключить договоры с пароходствами других рек на установку ретрансляторов для обслуживания их торговых маршрутов. Сейчас работу сильно тормозит ситуация с пандемией. Если получится хорошо поднапрячься, то мы сможем к лету следующего года выдать готовый прототип. За два года, которые предполагаются грантом, мы уложимся. - Павел, почему наука? - Во-первых, наука - это весело (улыбается). Это постоянные эксперименты, интересный движ. Когда ставится эксперимент, хочешь-не хочешь, всплывают непредвиденные вопросы. Это постоянное доказательство полезности твоей деятельности. Это постановка задач и поиск решений - это интересно. Вообще, огромное спасибо хочу сказать маме. Она с первого класса начала прививать интерес к науке, предлагала направления и сферы для исследований. Потом НОУ "ПОИСК". Они организуют летние учебные лагеря, конференции для школьников и тем самым прививают молодёжи эту любовь к науке, делают науку модной. Плюс в Омске находится один из лучших технических университетов страны. Кроме того, я люблю читать фантастику. Сейчас читаю Стивена Хокинга. Мне интересно, как работает мир. - Как много в Омске молодых ребят, готовых заниматься наукой? - Сложно сказать. Я нахожусь в определённой среде, так или иначе общаюсь с единомышленниками. Я могу сказать, что людей, заинтересованных наукой и работающих в этом направлении, много. В ОмГТУ много студенческих конструкторских бюро, и в каждом студенты работают над своими научными проектами. Это то самое техническое творчество с интересными идеями, которые люди пытаются воплотить и у некоторых получается даже внедрять. Именно такие люди смогут сделать наш мир лучше. - То есть, при желании возможности для занятий научной деятельностью в Омской области есть и не надо ехать в столицу? - Наукой в Омске заниматься можно и нужно. Суть в другом. Если смотреть на столичные регионы, то там большое спонсирование, много людей и большая конкуренция. Как раз там сложнее привлечь средства и как-то зацепиться за нужный коллектив. В итоге полезная немасштабная разработка может уйти в стол. С другой стороны, подать идею и представить готовую разработку - это полдела. Важный вопрос её внедрения. Можно сделать, условно говоря, машину времени, но плохо её прорекламировать или не найти спонсоров для продвижения, и действующая машина времени будет стоять и никому не будет нужна. И тут больше возможностей в столичных регионах. Самое сложное запитчить (сделать деловое предложение потенциальному партнёру - прим. ред.) проект - найти инвесторов, которые захотят вложиться в него. Идей много, но важно доказать, что твой вариант будет работать быстрее, проще, лучше. - Покинете ли Вы Омск, если завтра поступит приглашение из столицы или из-за границы? - В любом деле важна творческая свобода, когда у тебя нет ограничений с разных сторон. Например, административные вопросы. Когда для проведения эксперимента надо задолго записываться, обосновывать, ждать, в некоторых случаях искать спонсоров. В университете нам эту свободу творчества предоставляют. ОмГТУ оказывает помощь студентам и немалую. Выделяются деньги, в том числе на научные проекты. Для лабораторий закупается качественное современное оборудование. Не нужно делать на коленке. В Омске отличная база для научной деятельности. Кроме того, с точки зрения радиотехники много всего - и ЦКБА, и ОНИИП, и завод им. Попова. В Омске можно и конструировать, и производить. Если смотреть шире, разницы от того, где ты работаешь, нет. Главное, чтобы это было любимое дело. Сейчас практически нет ограничений - можно купить нужный товар любого производителя. Есть свобода выбора при покупке материалов для создания чего-то нового. Необязательно искать возможности где-то далеко и находиться в Кремниевой долине, чтобы, условно говоря, делать транзисторы. - Кто самый крутой изобретатель всех времён и народов? - Хороший вопрос (смеётся). Я считаю, что Сергей Королёв. Человек, который достоин этого звания больше других. Потому что, несмотря на все трудности в жизни, смог добиться своей мечты, отправить человека в космос и сделать это первым. Из современников - это Илон Маск. Он показывает, что наука - это классно. Даже несмотря на большое количество неудач, они пробуют. Они пытаются, они делают. - В чём проблема российской науки? - Основная проблема нашей науки - отток умов. А уезжают банально потому, что низкая оплата труда. Если бы у нас люди науки, которые толкают мир вперёд, получали более достойные деньги, на которые можно жить не то чтобы на широкую ногу, но хорошо, ситуация была бы другой. Я не об абсолютных значениях, а о качестве жизни, которое может обеспечить заработок учёного в той или иной стране. Хотелось бы, чтобы квалификация российского учёного, его труды оценивались по достоинству. - Мир будущего, он какой? - Мне бы хотелось, чтобы жизнь на Земле была ближе к той фантастике, которая в книгах. Космическая экспансия человечества, колонизация Марса, Лунная база, крупные исследовательские космические станции. С учётом того, что сейчас много рабочих профессий отдаётся роботам, считаю, что у человечества должен будет появиться некоторый безусловный доход, который сможет обеспечить базовую жизнь. - У Вас есть мечта? - Да. Хочу создать что-то полезное для людей, чтобы жизнь в мире стала лучше и чтобы моё имя помнили. Сейчас пока - доучиться. Потом хочу пойти в аспирантуру. С научной точки зрения, расчётами можно много доказать, но с практической точки зрения - внедрение проектов требует сил на реализацию. Хотелось бы, чтобы сил хватало на всё. Альтернативные источники энергии - будущее человечества. Несмотря на уже имеющиеся достижения в этой области, учёным предстоит ещё немало работы, чтобы научиться управлять энергиями солнца и ветра. Но уже сегодня этим занимаются не где-то в большом космосе, а прямо в Омске. Мы побеседовали с молодым омским учёным, магистром электроэнергетики и электротехники Мариной Рубановой. Выпускница ОмГТУ, соавтор разработки лабораторного стенда гелиоэлектростанции "ГелиоОм01" рассказала, трудно ли женщине конкурировать с мужчиной в мире науки. Как занятия танцами и вокалом совместить с серьёзной научной деятельностью. Достаточно ли возможностей у молодёжи для развития в Омске и где находится лучшее место в мире. - Марина, как был сделан выбор в пользу серьёзной технической специальности и поступления в Омский политех? - Честно говоря, настояли родители. "Сначала получи серьёзную профессию, а потом делай что хочешь", - сказали они. Я хотела заниматься больше творчеством - петь и танцевать. В школе у меня были иные планы - вокал и хореография. Но поскольку у меня не было серьёзной школы и подготовки в этом направлении, была возможность рассматривать другие варианты. Папа - энергетик, он и предложил это направление. Началась серьёзная подготовка к экзаменам. Окончательно вопрос с выбором решился, когда мы пришли в Омский государственный технический университет на день открытых дверей. Там прошла презентация многих направлений работы вуза, в том числе и внеурочной - творческой. Папа сказал: "Вот. Можешь и серьёзной профессии учиться и творчество твоё никуда не денется". И я выбрала. Второй важный момент выбора научной деятельности - знакомство с однокурсником, который потом стал моим мужем. Его увлечённость наукой заинтересовала и меня. В итоге окончила вуз, получила диплом бакалавра, а затем магистра с отличием. - Над каким проектом вы работали? - Лабораторный стенд гелиоэлектростанции "ГелиоОм01". Небольшой переносной стенд, который связан с альтернативной энергетикой, в частности, солнечной. Грубо говоря, это ящик, на котором расположены солнечные панели и различные приборы: аккумуляторы, инверторы, блоки питания, блок нагрузки и мультиметр. Это совместная работа: моя, моего мужа и коллеги Рубанова Николая и нашего научного руководителя Долингера Станислава Юрьевича. Изначально мы преследовали такую идею - привнести что-то новое в рамках работы нашей кафедры "Электроснабжение промышленных предприятий". Кафедра занимается вопросами альтернативных источников энергии, но в большей степени - ветроэнергетикой. А мы предложили сделать упор на солнечную. Имея такой бесценный ресурс, как солнце, мы ещё не научились его применять. - Направление в науке не новое. В чём принципиальное отличие вашей разработки? - Стенд мы собрали своими руками. Понятно, что подобные стенды уже создавались. Изучив рынок, мы обратили внимание, что альтернативные стенды дорого стоят. Нам удалось снизить стоимость почти в 10 раз. И вместо 90 тыс. руб. мы потратили на материалы для стенда 10-15 тыс. Область солнечной энергетики в Омском регионе только набирает обороты. В промышленных масштабах для строительства гелиоэлектростанции нужны большие площади и вложения, поэтому прежде чем начинать такой проект, необходимо чётко понимать целесообразность. И как раз наш лабораторный стенд даст такую возможность. Мы выносим его на улицу в солнечный день и можем рассчитать количество солнечных панелей, нагрузку и так далее. И в результате понять, стоит ли заморачиваться солнечной энергетикой в нашем регионе. Второй момент - это новая ветвь направления для обучения в Омском государственном техническом университете. - Достаточно ли инструментария и возможностей для занятия наукой в Омске? - Безусловно. При изготовлении стенда мы использовали местные материалы. Всё мы купили в омских магазинах, часть заказали по интернету. Всё доступно. Кроме того, в научных разработках студентов активно поддерживает вуз. Не только предоставляет оснащённые лаборатории, но и финансирует покупку материалов. На сегодня лабораторный стенд гелиоэлектростанции "ГелиоОм01" готов. Мы защитили по проекту выпускную квалификационную работу. В связи с пандемией внедрение разработки пока приостановлено. - Женщина в науке. Легко ли конкурировать в этой сфере с мужчинами? - Несмотря на всех успешных в науке женщин, считаю, что до сих пор это больше дело мужское. Мужчины ближе к истокам. Даже когда мы с мужем общаемся по общему проекту, есть то, что ему доступно и понятно сразу, а мне следует дополнительно изучить. У мужчин иной склад ума, более точный, более логичный. Иногда чтобы разобраться в той или иной разработке, женщине необходимо провести бОльшую работу в том же направлении. Но это не значит, что женщина не может заниматься этим. На фото: Марина и Николай Рубановы - Вы говорили, что изначально хотели заниматься вокалом и хореографией. Удалось совместить это с получением профессии энергетика? - Да! Ещё на первом курсе я пришла на репетицию вокального коллектива ОмГТУ "Ретро" (ансамбль неоднократно становился победителем и лауреатом международных, региональных и городских творческих конкурсов - прим. ред.) . Пришла и осталась. Во многом благодаря руководителю ансамбля Максимовой Елене Сергеевне. Она директор студенческого клуба Омского политеха. Она живёт душой и ей нравится работать с молодыми людьми. Такая самоотдача любимому делу подкупает. От таких занятий не устаёшь, а наполняешься. Поэтому совмещать техническую специальность с творчеством получилось. В моём случае техническая сторона оказалась нужнее, поскольку из-за склада характера мне сложно остановиться. Если я ушла с головой в творчество, я не останавливаюсь - буду петь и танцевать, пока есть силы. Их много. Если бы я выбрала профессию, связанную с творчеством, то уже сейчас силы бы иссякли, потому что мне бы хотелось участвовать во всём и во всём хорошо. До науки дело бы не дошло. А сейчас наука - это стержень: попела, поплясала - остановись и спокойно поработай над серьёзными вещами. - Человек красит место или место человека? Можно ли что-то новаторское создать и оставаться в родном городе, не уезжая в столицу или за границу? - Один мой преподаватель сказал, что сейчас наступила эпоха, когда "наука ради науки". Он объяснил это так: в нестоличных городах люди, которые достигли каких-то высот в науке, уезжают из родного города из-за невозможности реализовать свои идеи на практике. В итоге ищут место, где это возможно. А в провинциях остаются "идеологи" - наука ради науки. Открыл что-то человек, защитил диссертацию и убрал разработку в стол. К следующей приступил. Дефицита в идеях нет. Есть проблема в практическом применении. - Кого можно назвать гением науки всех времён и народов? - Менделеев и Тесла. Над чем бы ты ни работал, что бы ни изобретал, в основе лежат их труды. - Какой, на Ваш взгляд, мир будущего? - Когда я представляю будущее, то в первую очередь хочется, чтобы все научные достижения решили наконец-то все вопросы медицины. Люди меньше болеют, быстрее вылечиваются. Меньше страданий в мире. Ещё в будущем - чистая планета. Нефть, газ - невечные. Нужно уже сейчас найти альтернативу. Брать то, что возобновляется: ветер, солнце, приливы-отливы и так далее. Возможно наш проект "ГелиоОм01" станет маленькой ступенькой для будущих поколений молодых учёных. - Самое лучшее место в мире? - Дома. У родителей. Там красиво. Там дом. Добавим, что в рамках проекта 20X20 мы уже рассказали про разработанную молодыми омскими учёными технологию, которая позволит металлургам экономить миллионы рублей. А также о нейросети для борьбы с мошенниками. Фото предоставлены: ОмГТУ и Мариной Рубановой