#инженерия

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

Слово Starlink в последние годы стало практически синонимом спутникового интернета. За проектом бизнесмена Илона Маска следят правительства, телекоммуникационные компании и инженеры по всему миру, а любое новое космическое решение все чаще сравнивают именно с ним. Впрочем, сами специалисты считают, что такие сравнения далеко не всегда имеют смысл. Пока общество обсуждает скорость передачи данных и количество спутников на орбите, космическая отрасль уже делает следующий шаг. Сегодня спутники уже рассматриваются не только как средство связи, но и как основа будущей цифровой инфраструктуры, которая сможет обеспечивать управление автономным транспортом, обмен данными с беспилотниками и поддержку работы сложных распределенных систем.

В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.

Пока весь мир обсуждает новые полеты к Луне, подготовку экспедиций на Марс и строительство орбитальных станций нового поколения, в конструкторских бюро и университетских лабораториях решается вопрос, без которого ни один из этих проектов не сможет стать реальностью. Кто будет выполнять работу там, где человеку находиться слишком опасно, слишком дорого или просто невозможно?

В Международный день промышленного дизайна, отмечаемый ежегодно 29 июня, заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС, сооснователь и генеральный конструктор инжиниринговой компании полного цикла Karfidov Lab Алексей Карфидов объясняет, почему современным промдизайнерам необходимо изучать цифровое производство и овладевать навыками экспериментальной инженерии.

Нью-Йоркская мегадамба — это реальный проект, предложенный Инженерным корпусом армии США. В том или ином виде он, вероятно, будет реализован в будущем. Если бы ураган приближался к Манхэттену, именно это сооружение стало бы первым препятствием на его пути.

Инженеры по всему миру создают новых роботов, вдохновляясь человеком или животным. Однако робот по имени Аргус выглядит совсем иначе. У него двадцать ног, и он может передвигаться по сложным поверхностям, даже если несколько ног сломаются.

Слушатели узнают, как математика описывает биологические системы.

Каждая цивилизация оставляет после себя артефакты — своеобразные сувениры и наследие своей эпохи на Земле. В век технологий именно создание гигантских инженерных шедевров, вероятно, станет тем, чем запомнится современная цивилизация, ведь они отражают стремление человечества воплотить свои самые смелые амбиции.

Российские ученые из МИЭМ ВШЭ разработали новый подход к моделированию электротепловых процессов в мощных электронных схемах на печатных платах. Они научились быстро и точно рассчитывать, как нагреваются электронные компоненты во время работы, чтобы заранее предотвращать их перегрев и поломку. При работе электродвигателей или другого оборудования их электронные детали (особенно транзисторы) сильно нагреваются, потому что при прохождении тока неизбежно выделяется тепло. Когда происходят резкие перепады температуры при включении и выключении устройства, параметры транзисторов меняются, и техника может выйти из строя.

Каждый год компании и исследователи по всему миру регистрируют десятки тысяч патентов. На инфографике показаны изобретатели, попавшие в число наиболее активных авторов патентов.

Восстановление объектов культурного наследия представляет собой сложную инженерную задачу. Особенно это касается деревянных конструкций. Церкви, усадьбы, исторические дома и другая архитектура, десятилетиями подвергавшаяся климатическим воздействиям и естественному износу, теряет свою прочность. Главная проблема при реставрации заключается в малом количестве в России подходов, адаптированных для работы именно с деревянными памятниками. Существующие методы предназначены для традиционных объектов строительства и непрактичны для применения на исторических зданиях. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ разработали уникальный в России инженерный инструмент для моделирования усиления деревянных конструкций композитными материалами. Он обеспечивает точный расчет, соответствующий отечественным нормативам, и делает проектирование большого количества поврежденных элементов эффективнее.

С момента изобретения самолета, поезда и автомобиля принцип посадки и высадки пассажиров практически не изменился. Двери располагаются в боковых частях кузова, открывая доступ для пассажиров с трапа или перрона. Однако традиционная конструкция дверей имеет существенные недостатки. Она ослабляет корпус транспортного средства, создает зоны повышенного напряжения и увеличивает риск разрушения материала.

Современный интернет, цифровая связь и медицина сильно зависят от качества оптоволоконных кабелей. Однако их производство — сложный процесс, где ошибка в доле миллиметра или градуса ведет к порче всей заготовки. Основная сложность заключается в том, что промышленные станки запрограммированы для обработки деталей строго определенных, эталонных размеров. Однако реальное сырье в силу технологических особенностей всегда имеет небольшие отклонения. В этом случае технологи вынуждены подбирать настройки оборудования «на глаз», что резко увеличивает долю брака и снижает эффективность производства оптического волокна. Ученые Пермского Политеха создали инженерный инструмент, который рассчитывает идеальные параметры для любой заготовки. Внедрение метода позволит в два раза ускорить обработку и на 75% снизить долю бракованной продукции.

При строительстве струнных транспортных систем точность и надежность важны не меньше, чем при запуске ракеты. От натяжения элементов путевой структуры на больших расстояниях зависит их прочность, а значит — безопасность движения юнимобиля. Также технология uST предполагает безземельный монтаж трассы в специальных условиях (над городскими кварталами, ущельями и т.д.), при котором необходимо исключить падение протягиваемых элементов — струнных рельсов. Для выполнения этих задач инженеры UST Inc. разработали собственную тяговую машину с гидростанцией управления — мощный инструмент, способный развивать усилие до 30 тонн.

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

Слушатели узнают, как школьникам и студентам начать самостоятельно строить ракеты.

Американские ученые нашли новую технологию проектирования надежных конструкций, которые складываются и раскладываются одним движением. Их можно свернуть на Земле перед запуском космического аппарата и развернуть уже в космосе, сэкономив в полете пространство. По форме они напоминают распускающийся цветок со строгими геометрией и симметрией.

Группа ученых из США и Южной Кореи сконструировала высокоточную систему мониторинга внутричерепного давления. Для его измерения использовали миниатюрный датчик, который доставляется к поврежденному месту с помощью хирургического катетера, то есть без разрезов. Новый метод контроля давления поможет наблюдать за состоянием пациентов, получивших травму головы, а также в их лечении.

Ученые из Калифорнийского технологического университета (США) сконструировали для подводного дрона движитель, имитирующий механические движения хвостового плавника тунца. Вдохновленное природой изобретение позволит улучшить характеристики беспилотных устройств, а именно — повысить их маневренность и скорость для выполнения глубоководных исследований.