17 января 2024 года Передовую инженерную школу «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (ПИШ СПбПУ) посетил выдающийся российский путешественник Федор Конюхов с командой организаторов экспедиций. Основной целью визита стало знакомство с промежуточными результатами двух проектов, которые выполняют инженеры ПИШ СПбПУ. Это разработка конструкции гондолы воздушного шара для полета над Россией и проектирование обтекателя для мотопараплана для полета к Северному полюсу.
Знаменитого путешественника и его команду приветствовал проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ Алексей Боровков. Он поблагодарил гостей за визит и подчеркнул важность таких встреч для точного согласования текущих работ, учитывая высокую сложность задач и ограниченность во времени. Так, уже в марте этого года Федор Конюхов вместе с Иваном Меняйло планируют совершить полет протяженностью более 5 тысяч километров на воздушном шаре в суровых природно-климатических условиях, преодолев расстояние от Мурманской области до Чукотки.
Основные требования к гондоле воздушного шара были сформулированы во время
визита Федора Филипповича в ПИШ СПбПУ в мае 2023 года. При проектировании важно было использовать лучшие мировые практики и учитывать опыт, накопленный в ходе других воздушных экспедиций. Напомним, в 2016 году Федор Конюхов установил
мировой рекорд, облетев на аэростате вокруг Земли за 11 дней 4 часа 20 минут. Воздушный шар «Мортон», на котором путешественник преодолел более 35 тысяч километров, был спроектирован известной английской компанией Morton Company. Для достижения новых воздухоплавательных рекордов требовалось создать модернизированную конструкцию гондолы. Специалисты Передовой инженерной школы Политеха приступили к решению задачи.
«Я очень люблю Санкт-Петербург, я здесь учился, здесь прошла моя молодость. Я убежден, что в Политехническом университете работают не просто высококлассные специалисты, но и настоящие романтики, которым интересны сложные задачи «на шаг вперед», проекты будущего. Мне очень близок этот подход. Воздушный шар для установки мирового рекорда мне строили в Англии. Но мы очень хотим, чтобы шары для воздухоплавания изготавливали у нас, и в нашей стране есть все необходимые для этого технологии, есть знания и люди», — отметил знаменитый путешественник.
Ключевым событием текущего визита стала демонстрация интерактивной VR-версии внутреннего пространства гондолы, которую воссоздали c помощью 3D-технологий разработчики Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ. В основу легли модель гондолы, разработанная инженерами, и концепты молодых дизайнеров. Подход с использованием виртуальной реальности помог путешественнику увидеть интерьер от первого лица, проверить доступность расположенного оборудования, оценить эргономику кабины и дать комментарии по улучшению пространства. VR-приложение для демонстрации сделано на отечественном 3D-движке UNIGINE.
Как отметили авторы проекта, важно было соблюдать баланс безопасности и комфорта участников будущего полета. Несколько дней пилотам придется провести в условиях отрицательных температур и сильного ветра, посадка возможна как на лед, так и на открытую воду, поэтому необходимо обеспечить плавучесть гондолы воздушного шара.
«При выборе формы гондолы мы остановились на квадратной форме в горизонтальной плоскости. Снаружи по нижним углам гондолы мы оборудуем дополнительную защиту, которая при приземлении примет на себя первый удар и сработает как гаситель энергии удара с тем, чтобы посадка была мягкой и люди, которые находятся внутри, не получили никаких травм. В случае приводнения в конструкции предусмотрены элементы, которые помогут предотвратить опрокидывание», – рассказал заместитель руководителя Инжинирингового центра (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ Андрей Иванов.
В процессе демонстрации интерактивной VR-версии гондолы путешественники и инженеры ПИШ СПбПУ подробно обсудили все детали: оптимальное расположение спального места, кресла для контроля за приборами, отсеков для личных вещей, места для хранения кислородных баллонов, аккумуляторов, продуктов питания и медикаментов с учетом распределения веса и требований к положению центра тяжести.
Кроме того, команде Федора Конюхова представили проект победителей федерального конкурса «Дизайн молодых / Young Design-2023» в номинации «На Север!», учрежденной Передовой инженерной школой СПбПУ. Специальная номинация создана для учащихся профильных вузов и колледжей, готовых предложить свои идеи по организации пространства кабины воздушного шара. За победу боролись 76 молодых дизайнеров из 10 городов России. По результатам оценки жюри выбраны призеры, чьи предложения и конструктивные находки также решено включить в финальный проект.
«Мировой рекорд – это всегда высокие технологии. И он всегда сопряжен с ограничениями. Тут начинает работать баланс задач: как сделать так, чтобы путешественникам было достаточно комфортно провести в воздухе 50-60-70 часов с приземлением в непрогнозируемых условиях: в глубокий снег либо на лед, либо на открытую воду. Они должны дождаться, пока их найдут или спасут. То есть, гондола – это не просто жизненное пространство, в котором предстоит провести несколько суток, это еще и спасательная капсула, шлюпка для приводнения в таких условиях. Такую задачу мы поставили инженерам Политеха. Это непростая задача, они с такой не сталкивались. Но то, что мы сегодня увидели, нас очень порадовало, и я понимаю, что мы получим качественный продукт, который позволит и задачу выполнить, и сохранить жизни нашим пилотам», – подвел итог руководитель экспедиционного штаба Оскар Конюхов.
Еще один знаковый проект ПИШ СПбПУ для другой масштабной экспедиции – проектирование обтекателя мотопараплана (паралета) для его использования в условиях Арктики. В этом году
запланирован полет Федора Конюхова и второго пилота Игоря Потапкина к Северному полюсу. Точкой старта выбран район острова Рудольфа – самой северной точки Земли Франца-Иосифа, куда экипаж и мотопараплан доставит атомный ледокол «50 лет Победы». После взлета им предстоит преодолеть более 500 км, приземлиться на льдину и дождаться прибытия ледокола.