بقلم ميخائيل شيجلوف ، المخترع:
بدأت في تطوير وحدة إنقاذ فريدة في ربيع عام 2014. يعد هذا المشروع جزءًا من دراسة حول نمذجة الهياكل الهوائية القادرة على جمع وتخزين وتوزيع وحتى تحويل الطاقة الشمسية وطاقة الأمطار (مياه الأمطار). قبل وحدة الإنقاذ ، في بداية عام 2013 ، قمت بتطوير وحدة الدفيئة وحصلت على براءة اختراعها.
بعد البحث عن حالة البيئة ، ولدت فكرة: إنشاء استوديو لنمذجة أنظمة الحماية وتطوير الهياكل المختلفة. هناك أيضًا عدة اتجاهات لتصميم المباني السكنية تحت الأرض والأنظمة السكنية فوق الماء والمراكز البيئية للتنمية الدولية ومشاريع أخرى.
يختلف عمق تنفيذ المشاريع ويعتمد فقط على الجهود الإبداعية وقدرات المشاركين فيها. تغطي جغرافية التعاون في تطوير المشاريع بالفعل بلدانًا مثل إسبانيا وبلغاريا وألمانيا والصين. في روسيا ، لا تزال موسكو وسانت بطرسبرغ النقاط الرئيسية للتنمية. تظهر الهياكل الفيدرالية اهتمامًا بالتطورات والمشاركة في المعارض المبتكرة الكبيرة ، على سبيل المثال ، INTERPOLITECH-2015 ، يُقترح.
حول مشروع وحدة الإنقاذ
في حالة التجميع ("النقل") ، تكون وحدة الإنقاذ في الكبسولة ، ولجعلها في حالة صالحة للعمل ، من الضروري فقط فتح صمام الأسطوانة بخليط غاز مضغوط موجود في الجزء السفلي من الكبسولة . لا يزيد وزن الكبسولة مع الوحدة بداخلها عن 50 كجم ويمكن تقليلها بشكل كبير باستخدام مواد النانو الحديثة. يستغرق وقت انتقال الوحدة من حالة "النقل" إلى حالة العمل عدة دقائق ، وبعد ذلك تتاح الفرصة للأشخاص لوضع أنفسهم داخل الوحدة وعلى طول المحيط الخارجي على عناصر التوسيع الخاصة بالقاعدة.
في الوقت نفسه ، يمكن أن تستوعب طفو وحدة الإنقاذ ما يصل إلى 18 بالغًا في الخارج وما يصل إلى 12 شخصًا في الداخل بمتوسط وزن 80 كجم. تحتوي الكبسولة على جسم صلب يسمح بإسقاطها على سطح الماء من ارتفاع يصل إلى 50 مترًا. تحت تأثير الضغط ، يتم دفع وحدة الإنقاذ خارج الكبسولة بواسطة المكبس ، مملوءة بالهواء وتأخذ شكل "العمل". يوجد خارج الوحدة "آذان" بحلقات ثقوب لربط الوحدة بالأشجار والمنازل والأعمدة وأي هياكل مستقرة أثناء الفيضان.
يمكنك ربط الحبال بالمراسي بالحلقات السفلية ، مما يسمح لك بإصلاح الوحدة في تيار قوي. هذا صحيح بشكل خاص في حالة الفيضانات المفاجئة والارتفاع الحاد في المياه. يتم أيضًا تمرير حلقة حبل عبر الحلقات السفلية ، والتي يمكنك التمسك بها والتي تساعد على الدخول إلى الوحدة النمطية.
يسمح تصميم وحدة الإنقاذ بجمع وتخزين مياه الأمطار. يتم توفير تجميع المياه من خلال القبة ، والتي تكون في البداية عبارة عن سقف على شكل قمع مع نقطة منخفضة في وسط الوحدة. يدخل الماء إلى الكبسولة من خلال ثقب في القضيب والمكبس التلسكوبي. تتحكم المقابض المحددة في ملء الكبسولة: بمجرد أن تستقر الكبسولة مع المقابض الموجودة على العوامة المركزية ، يبدأ المكبس ، تحت تأثير الماء الذي يدخل الكبسولة ، في رفع قبة الوحدة بمساعدة القضيب ، نقل السقف من الوضع على شكل قمع إلى الوضع المخروطي. توقف حصاد مياه الأمطار تلقائيًا. وبالتالي ، فإن الوحدة تجمع مياه الأمطار بشكل مستقل وتوقف هذه العملية. حجم المياه المجمعة حوالي 100 لتر.
يمكن استخدام المياه المجمعة لتلبية الاحتياجات المنزلية. يتم تضمين فلاتر المياه مع وحدة الإنقاذ ، والتي تسمح باستخدامها للشرب. يتم توفير الوصول إلى المياه المجمعة في الكبسولة عن طريق قطع سدادة مثبتة في جسم المكبس.
تتم التهوية من خلال الممرات المزودة بستائر محكمة الإغلاق. كل مدخل مزود بستائر توفر العزل الحراري للجزء الداخلي من وحدة الإنقاذ. تحتوي قبة الوحدة على مقاطع شفافة للسماح لضوء النهار بالمرور. في زوايا الجدران الداخلية ، في الجيوب المقاومة للماء ، توجد إمدادات إنقاذ: مجموعة إسعافات أولية ، ومستلزمات تخزين الطعام على المدى الطويل ، وهاتف محمول ببطاريات تعمل بالطاقة الشمسية ، وفوانيس إضاءة ، وملابس دافئة ، وبطانيات.
أثناء الفيضانات وخاصة مع الارتفاع الحاد في المياه ، يحمل التيار الكثير من الحطام والأشجار والحطام المتنوع الذي يمكن أن يتلف مادة العناصر القابلة للنفخ في الوحدة. للحماية من فقدان الضغط ، يوفر التصميم تقسيم إمداد خليط الغاز إلى ست دوائر مستقلة. توفر كل دائرة تعبئة عنصر واحد من قاعدة الوحدة وعنصر جدار واحد ومرتبة واحدة و 1/6 من حجم العوامة المركزية. جميع العناصر الهيكلية المملوءة بخليط الغاز مجهزة بصمامات. يتيح نظام الحماية هذا ضد التدمير تحديد موقع إزالة الضغط للعناصر القابلة للنفخ في وحدة الإنقاذ.
في حالة تلف عناصر التمدد في قاعدة الوحدة النمطية ، سيحتفظ هيكل وحدة الإنقاذ بثباتها في الماء ، ويفقد جزءًا فقط من قابليته للطفو. سيتطلب فقدان القدرة على الطفو تخفيضًا نسبيًا في الحمل والحد من عدد الأشخاص في وحدة الإنقاذ.
عملية الخلق
تتمتع الهياكل الهوائية بمستقبل عظيم ، فهي تفتح فرصًا جديدة للبشرية في تطوير المساحات ، والحفاظ على توازن البيئة ليس فقط على الأرض أو سطح الماء أو في أعماق البحار ، ولكن أيضًا تنظيم المستوطنات على الكواكب الأخرى. كان لدينا تحد محدد: تقديم عرض تقديمي فعال. نتيجة لذلك ، تقرر عمل كتيب يحتوي على وصف تفصيلي للمشروع والرسوم التوضيحية ، ووصف فيديو للمشروع ونموذج ألوان كبير الحجم قابل للطي على طابعة ثلاثية الأبعاد.
أنا متأكد من أن نماذج الهياكل الهوائية وأجزائها المصنوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد هي جزء لا يتجزأ من كل من عملية العرض والعمل على تصميم النماذج الأولية للمنتجات في الإنتاج. هذا يدل على تجربتي مع المهندسين الصينيين. بدون نموذج حجمي ، يزداد وقت العمل على الهيكل بشكل كبير ، وتزيد تكاليف السفر وتنخفض جودة الهيكل المستقبلي.
نظرًا لعدم وجود طابعة خاصة بنا بعد ، قررنا استخدام خدمات استوديو الطباعة. تم إعداد الملفات من قبل شريكي في المشروع ، واستغرق الأمر حوالي أسبوعين. نموذج الأحزان في الشركة Studia3D.ru. بعد قليل من التجارب باستخدام مادة الطباعة ، تقرر التوقف عند بلاستيك PLA. تم تصنيع النموذج الأول لوحدة الإنقاذ لمدة أسبوع تقريبًا وكلفنا 11 ألف روبل بجميع التعديلات.
لا شك في أن الطابعة ثلاثية الأبعاد بقدراتها على إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد ذات تصميمات مختلفة قد دخلت حياتي تمامًا. تعمل نماذج الهياكل الهوائية على توسيع إمكانيات عرض وتقييم المشروع بشكل كبير ، من قبل العملاء والمستهلكين المحتملين.
المؤلف: Studia3D.هل انت
المزيد من المقالات من Studia3D.هل انت