В истории немало примеров, когда открытия происходили довольно внезапно. Кто из нас не знает, как Ньютон открыл Закон всемирного тяготения? А послужило тому всего лишь падение яблока. Или, скажем, Архимед, решивший принять ванну и полностью заполнивший ее водой? Ох уж эти мужчины! Только опустившись в емкость и выплеснув на пол несколько литров воды, ученый осознал, что на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела.
На неожиданные изобретения, надо отметить, везло не только ученым мужам, но и детям. Так, фруктовый лед придумал когда-то 11-летний школьник Фрэнк Эпперсон, задумавший самостоятельно приготовить газировку с сиропом. Но эксперимент не удался, и мальчик забыл лимонад вместе с торчавшей из него палочкой для смешивания коктейлей на улице. Утром Фрэнк обнаружил замерзшую смесь, очень приятную на вкус. Через 20 лет он запатентовал фруктовый лед…
Ах, если бы все было так просто и легко! Но то-то и оно, что на свои изобретения исследователи тратят десятилетия, а порой и всю жизнь. Причем дело это трудное, кропотливое, требующее больших знаний.
Нефтеюганца Максима Москаленко тоже можно отнести к юным изобретателям. Его детище — шагающий станок ЧПУ, над которым юноша трудится более четырех лет.
А все началось пять лет назад, когда Максим вместе со своей семьей переехал из поселка Пойковского в Нефтеюганск. До этого парень вместе с отцом занимался стендовым авиамоделированием, а также мастерил электронные игрушки. Знакомые, осведомленные о его интересе ко всему техническому, посоветовали записаться в Дом детского творчества.
«Я выбрал объединение робототехники и моделирования. Новым направлением меня увлек педагог Александр Петрович Молодёжников», — рассказывает Максим. Под руководством преподавателя юноша начал работать над проектом «Шагающий станок ЧПУ». Максиму удалось создать модель, способную не только передвигаться, но и вырезать детали для других станков. Уникальность его станка в том, что тот может обрабатывать заготовки и детали больше своих размеров.
«Мы размещаем его возле заготовки, и он, перемещаясь по ней, вырезает заданную деталь», — поясняет юный разработчик.
Со своим проектом Максим Москаленко на протяжении трех лет (с 9 по 11 классы) выступал на научно-технической конференции «Шаг в будущее». «В первый год представители жюри с сомнением отнеслись к моему изобретению, считая, что станок не очень-то перспективный. Понадобилось немало времени, чтобы мою работу оценили и присудили ей первое место», — делится Максим.
И это не случайно, ведь станков такого типа до сих пор не существовало. Обычные станки ЧПУ ограничены в работе с деталями крупных размеров. Невозможно в станок, способный обрабатывать деталь 300 на 300 мм, поставить заготовку 400 на 400. А цена станка с большей рабочей формой очень высока.
«Моему станку доступна заготовка любого размера. Нужно лишь установить ее, закачать программу, и станок, перемещаясь по заготовке, вырежет деталь нужного размера. Его ценность в том, что он экономичен. На сборку прототипа ушло порядка пятнадцати тысяч рублей, а вот сэкономить разработка может миллионы. Но главное — такой станок можно выпускать в России. Это было главным тезисом проекта», — поясняет Максим.
Правда признается, что свое детище совершенствовал в течение трех лет, да и сейчас есть над чем работать.
Рассказывает, как вместе с руководителем столкнулись с рядом проблем. Это и ненадежность конструкции, и недостаточная мощность двигателя, и погрешности в программном обеспечении. Приходилось совершенствовать «мозги» станка, находить лучший обрабатывающий инструмент.
За три года практически с нуля сделали пять станков с несколькими вариантами передачи.
Например, при реечной передаче резьбовые штанги вращались, двигая центр с рабочим инструментом. Станок перемещал центр, потом «ноги» — таким образом осуществлялось движение по заготовке. Данная конструкция была не очень надежна: резьбовые штанги искривлялись.
Потом перемещение осущест-влялось за счет зубчатых реек, где в работе участвовали шестеренки. Центр по ним передвигался, но зубья были острые, откалывались (материал был слишком хрупким). В связи с этим Максим со своим педагогом поменяли форму зубьев, сменили их расположение с вертикального на горизонтальное, благодаря чему повысилась надежность конструкции.
Станки неоднократно переделывали. Так, первый был из пластика, второй — из оргстекла, а когда выполнили все расчеты, изготовили станок из текстолита. Этот материал более твердый, прочный, хотя и сложнее в обработке. Станок может вырезать детали из пластика, тонкого стекла, текстолита и фанеры.
В течение двух лет Максим, представляя на НТК «Шаг в будущее» свое изобретение, занимал в городе первое место, второе — в округе и по России. В прошлом году юноше удалось стать победителем на всех трех уровнях, в том числе всероссийском, где он стал дипломантом первой степени в направлении «Инженерные науки в техносфере настоящего и будущего».
«Мне вручили диплом и малую научную медаль, отметив, что победа в конкурсе дает мне возможность учиться на бюджетном отделении в МГТУ имени Баумана. Однако при поступлении в этот вуз информации о том, что я обладатель диплома, не обнаружилось — мне не смогли начислить дополнительные баллы. Тогда я решил пойти в Сургутский государственный университет, на факультет управления в технических системах. Как говорится, где родился, там и пригодился», — рассказывает наш герой.
Сейчас Максим — студент первого курса. По словам юноши, основной упор приходится делать на общеобразовательные предметы. А вот на практических занятиях по программированию он чувствует себя как рыба в воде: выручают полученные ранее знания, умения и навыки. Неудивительно, что из большого спектра специализаций, существующих в вузе, Максим выбрал именно программирование.
Каждый выходной бывший воспитанник Дома детского творчества спешит в ДДТ, чтобы встретиться с друзьями-единомышленниками и, конечно же, с любимым преподавателем А.Молодёжниковым. «Когда жил в Нефтеюганске, на занятиях проводил времени больше, чем дома, — признается Максим. — Очень благодарен Александру Петровичу за полученные знания и за те возможности, которые я стараюсь реализовать».
Сейчас, бывая на занятиях в ДДТ, М.Москаленко принимает участие в разработке проекта «Микроспутник» и продолжает совершенствовать свой станок ЧПУ.
«В недалеком будущем станок будет работать по программе, которую смоделирует сам, либо от чертежа, что мы в него закачаем. И не так, как это происходит сегодня (скажем, я пишу программу: перенестись на 10 см влево, на 10 см вправо). Он должен уметь работать под прямым управлением компьютера. Например, нажимаем на кнопку — станок перемещается влево до упора, нажимаем другую — опускает рабочий инструмент. И это только одна из задач, которые предстоит решить», — поясняет юный изобретатель.
«Кем ты видишь себя через десять лет?» — спросила я Максима.
Немного подумав, он ответил: «Сложный вопрос. Даже через год могут произойти события, способные изменить многое. Моя задача — найти верный вектор и следовать ему. Вряд ли через десять лет я смогу подняться по карьерной лестнице и стану каким-то руководителем. Но быть хорошим программистом в какой-либо компании мне вполне под силу».
Сейчас Максим делает все, чтобы приблизиться к своей мечте. Студенческая жизнь оказалась насыщенной, интересной: лекции, практики, консультации.
А объединение робототехники и моделирования в ДДТ называется «Мир будущего». Что весьма символично. Благодаря своему изобретению Максим хотя бы ненамного приблизил это будущее к нам…