Воспитание инженера — процесс долгий и сложный. Недостаточно просто дать подростку в руки паяльник или усадить за компьютер с 3D‑программами. Нужно зажечь в нем искру, которая превратит зубрежку математики и физики в осознанную необходимость, — так считает директор Регионального центра технического творчества Владислав Халамов. В Челябинске это сделали вот как: ребятам, которые уже занимаются в технических кружках, добавили новый и мощный фактор мотивации — прямой заказ от реального производства.

Партнером юных техников из детского технопарка «Кванториум» — одного из филиалов центра — стала промышленная группа «КОНАР», в цехах которой осваивают выпуск сложнейшей продукции — винто-рулевых колонок для отечественного флота. Это не просто двигатели, а высокотехнологичные комплексы, дающие кораблям небывалую маневренность. Раньше такие системы были преимущественно импортными, а теперь их производство налаживают в России.

«Продукция новая. Чтобы ее производить, нужны специалисты. Их готовят вузы, но вузам нужны мотивированные абитуриенты, готовые преодолевать сложности в изучении механики, черчения, математики. Проектная работа детей над заказом реального производителя позволяет нам выявлять будущих инженеров и мотивировать их на работу в конкретной отрасли», — говорит Владислав Халамов.

Школьникам предложили построить модель реального ледокола. Прообразом стало судно «Катерина Великая». Ребята сделали его копию в масштабе 1:72. При этом корпус держится на воде и не тонет, а также ходит по водной глади благодаря встроенным винто-рулевым колонкам — как раз такие и производят на «КОНАРе».

Сложность в том, что какие-то чертежи школьникам не давали. Дети должны были сконструировать сами и ледокол, и колонки с рулем и винтами, собрать электронные «мозги» корабля.

Над проектом работали три группы ребят.

Группа 3D-моделирования и промышленного дизайна занималась «красотой» и проектированием судна. Они переносили чертежи реального ледокола «Катерина Великая» в 72‑й масштаб, прорабатывали палубу и детали.

«От проработки каких-то мелких деталей на палубе мы отказались. Самые „ювелирные“ части на судне — перила. В остальном мы сохранили только силуэт ледокола», — говорит преподаватель Виктория Именина.

Эта же группа, а в ней много девушек, печатала на 3D‑принтере из разноцветного пластика корпус для винто-рулевых колонок.


«Подобрать идеальную конструкцию получилось не сразу, так, при 3D‑печати остаются мельчайшие щели и корпус протекает. Пришлось экспериментировать», — рассказала школьница Елизавета Максимова.

Моделисты и сборщики строили корпус. Используя лазерные станки с ЧПУ, фанеру, стеклоткань и эпоксидную смолу, они за два с половиной месяца создали герметичную «ванну» длиной полтора метра.

«Самое сложное было добиться герметичности корпуса. Малейшая дырочка — и корабль набирает воду и идет ко дну», — рассказал преподаватель Павел Балжи.

Сначала мотор решили поставить под кормой корабля внутрь корпуса самой винто-рулевой колонки, соединив его напрямую с гребным винтом. Но при таком расположении от мотора передавалась вибрация на корпус ВРК и сами моторы сгорали. Тогда ребята перенесли мотор внутрь корпуса, а чтобы крутился винт, спроектировали и изготовили систему редукторов и приводов.

«Вот эта коробка — это все наши пробы и ошибки. Мы перебрали кучу вариантов, пока винты не заработали как надо», — показывает на контейнер с десятками пластиковых деталей Павел Балжи.

То есть, по сути, школьники прожили тот же путь, что и инженеры-конструкторы: от идеи и ее провала до поиска обходного технического решения. Именно этот опыт бесценен.

Наконец, электронщики и программисты создают электронные «мозги» судна.

«Мы хотим научить судно ходить по GPS‑точкам и даже создать на палубе посадочную площадку для беспилотника, который сможет автономно садиться на палубу», — говорит преподаватель Дамирьян Ахмедьзянов.

Его ученик Максим Крупин с увлечением рассказывает про нейросети, компьютерное зрение и лидары, которые позволят кораблю видеть и думать самостоятельно.

Во время работы над ледоколом наставники школьников побывали в Санкт-Петербурге, в легендарном Крыловском государственном научном центре. Они увидели опытный бассейн длиной 1300 метров, прокатились на специальной тележке, которая буксирует модели кораблей, и узнали, как испытывается давление воды. Посетили тренажерные залы, где проводят обучения и тренинги целым экипажам платформ и судов при подготовке к различным операциям в различных условиях, а также отрабатывают действия в возможных аварийных ситуациях для минимизации рисков их возникновения. Им показывали, как металлический шар сжимается под давлением океанских глубин.

«Все это чудеса, которые удается увидеть единицам, а мы видели и рассказали ребятам. Именно такие моменты переворачивают сознание подростка. Он видит масштаб, видит технологии, видит, к чему можно прийти. И сложные формулы в учебниках обретают плоть и смысл», — замечает Владислав Халамов.

Проект «Ледокол» еще не закончен. В планах ребят — довести его до полной автономности. Как только модель будет полностью готова, она отправится в тур по всероссийским конкурсам и выставкам. Это — портфолио, которое откроет ребятам двери в лучшие вузы страны.  И хотя за талантливыми ребятами охотятся и московские, и питерские университеты (особенно в области судостроения), в Челябинске надеются, что они останутся на малой родине и пойдут учиться в ЮУрГУ на факультет «Машиностроение и технологии», открытый в 2024 году при поддержке промышленной группы «КОНАР».

«Эти дети знают, чего хотят, и готовы пахать. Они уже видели будущее место работы. Процент „отсева“ среди таких студентов стремится к нулю. Поэтому „КОНАР“ в них заинтересован», — добавляет Владислав Халамов.
Кстати, взаимодействие с «КОНАРом» давно вышло за рамки одного проекта. Генеральный директор промышленной группы, Валерий Бондаренко, с 2017 года ежемесячно перечисляет предусмотренную выплату за звание почетного гражданина Челябинской области на счет «Дома юношеского технического творчества». Эти средства идут на поддержку воспитанников, закупку новых станков и материалов, доплаты педагогам. Так в Челябинске растят талантливых инженеров, которые станут гордостью всей страны.

Кстати, другие школьники из Челябинска создают систему контроля для промышленной группы «Метран».

А команда юных робототехников из челябинской школы № 84 создала проект сервисного робота для Челябинского тракторного завода.