Алексей Ивченко (ТМПК-Волгоград) — автор идеи реконфигурируемых управляемых пространственных структур

Друзья, сегодня мы представляем вашему вниманию материал на новую для нашего портала тему, которая, мы уверены, найдет свое место в робототехнике. Речь пойдет о реконфигурируемых управляемых пространственных структурах, спектр применения которых может быть очень широк.

Разобраться с тем, что такое реконфигурируемые формы, где и каким образом их можно применять, нам помог непосредственно автор и разработчик этой идеи Алексей Ивченко, главный инженер ООО «ТМПК-Волгоград».

Robogeek.ru: Добрый день, Алексей. Давайте для начала расскажем нашим читателям, кто Вы? Чем увлекаетесь? Где работаете?

Алексей Ивченко: Здравствуйте. Я инженер по образованию и по роду деятельности. Мое основное, с подросткового возраста, увлечение связано с бумагопластикой, оригами, киригами, вопросами формообразования, что и легло в основу моего профессионального занятия, определило его специфику. На данный момент я работаю главным инженером «ТМПК-Волгоград».

Robogeek.ru: Давайте разберемся с терминологией. Как бы Вы охарактеризовали свою нынешнюю деятельность – как изобретательскую или же как инженерную, и есть ли вообще разница между ними?

Алексей Ивченко: Как инженерную. Может быть это прозвучит парадоксально, но у меня нет ощущения, что то, что я «изобретаю», изобретаю именно я. Здесь более уместны такие слова как «снизошло», «навеяно» и т.п. Есть ли разница?.. Отвечу не без иронии: я думаю, что у инженера меньший запрос на авторство и на конкуренцию с природой, чем у изобретателя.

Robogeek.ru: В какой момент жизни Вы поняли, что «это именно то, чему я хочу посвятить свою жизнь»? Как думаете, что стало тому причиной?

Алексей Ивченко: Я искал личный способ эффективного общения с Миром, и в какой-то момент понял, что такой способ мне открывается в реализации моих технических идей, связанных с динамическими управляемыми пространственными формами.

Robogeek.ru: В нашей первоначальной беседе Вы рассказывали о решении по созданию каркаса адаптивного крыла. Во-первых, что нужно понимать под понятием «адаптивная аэродинамическая структура»? И, во-вторых, какие новшества такая разработка способна привнести в авиационную отрасль в перспективе?

Алексей Ивченко: Под понятием «адаптивной аэродинамической структуры» следует понимать реконфигурируемую управляемую ячеистую структуру, которая способна выступить несущим каркасом крыла, изменяющим свою пространственную форму, в соответствии с требованиями различных режимов полета летательного аппарата самолетного типа, не нарушая целостности его поверхностей.

В представленной конструкции каркаса адаптивного крыла нет закрылков, предкрылков, элеронов и прочей сложной выдвижной механизации, которая обеспечивает современным самолетам управляемость. В итоге конструкция становится проще и имеет явные преимущества по сравнению с традиционной схемой крыла.

Из очевидных прогнозируемых положительных моментов адаптивного крыла с данным каркасом необходимо отметить: экономию топлива за счет выигрыша в аэродинамическом качестве; снижение шума летательного аппарата из-за отсутствия щелей в механизации; высокую надежность за счет отсутствия подвижных частей в механизме изменения формы; высокую эффективность управления аэродинамическими плоскостями; высокую актуальность в связи с использованием в самолетах с коротким взлетно-посадочным путем.

Robogeek.ru: Откуда возникла идея подобной разработки? Она целиком и полностью принадлежит Вам или Вы работали в команде?

Алексей Ивченко: Идея адаптивного управляемого крыла не нова. Известно, что первая версия такого крыла была предложена ещё братьями Райт. В частности, ими была реализована концепция перекашивания крыла. Летчик в полете при помощи проволочных тросов изменял форму деревянной конструкции крыла, обтянутой материей, за счет чего обеспечивалась управляемость самолетом.

Идея же известной Вам разработки изначально принадлежит мне, но дальнейшее её развитие связано с коллективом компании ООО «ТМПК-Волгоград» и, в первую очередь, с её директором Тулаевым Анатолием Игоревичем.

Robogeek.ru: Поправьте если я не прав, но судя по характеру движения фрагмента крыла на видео, его можно в какой-то степени использовать в подводной робототехнике?

Алексей Ивченко: Вы правы! У меня даже есть концептуальное решение по созданию такой конструкции в герметичной оболочке. Здесь надо сказать о том, что практическое использование реконфигурируемых управляемых пространственных форм может быть бесконечно широким и, в целом, распространено на изделия промышленного и утилитарно-бытового назначения, направлено на наполнение предметно-пространственной среды объектами, функциональность и эстетика которых получит динамическую составляющую.

Robogeek.ru: Насколько я знаю, Вами подана заявка на патент. Расскажите об этом? На каком этапе это было сделано? Является ли наличие патента сегодня гарантией соблюдения «авторских прав», если так можно выразиться?

Алексей Ивченко: От ООО «ТМПК-Волгоград» принята РОСПАТЕНТом заявка на патент при моем авторстве с присвоением номера. Это было сделано в конце сентября 2018 года после поддержки нашей команды со стороны «Фонда содействия инновациям» по программе «СТАРТ-НТИ», после публикации двух научных статей на данную тему. Заявка имеет название «Адаптивная аэродинамическая структура и крыло летательного аппарата на его основе».

Я бы не взял на себя авторитет рассуждать на тему патента как гарантии соблюдения авторских прав, прав патентообладателя. В целом, у меня достаточно скептическое отношение к исторически сложившейся практике защиты интеллектуальной собственности. Она мне представляется архаичной. Но это мое субъективное мнение.

Robogeek.ru: В Facebook Вы рассказали о своей разработке Митио Каку, одному из популярнейших футурологов мира. Почему именно ему? И какова была его реакция?

Алексей Ивченко: Я не могу похвастаться сколько-нибудь продолжительной перепиской с Митио Каку. Выглядело это так: я сделал попытку в личном обращении проинформировать его о существовании идеи реконфигурируемых управляемых пространственных форм, а спустя непродолжительное время увидел на его официально подтверждённой страничке в Facebook пост со ссылкой на мой видеоролик. В этом, собственно, и была его реакция… Почему Митио Каку? Он медийная, международно популярная личность, он связан с темой прогнозирования будущего. Любое его, даже символическое, одобрение дорогого стоит! Так как привлекает широкое внимание к нашей идее и повышает её общественный статус.

Robogeek.ru: Помимо крыла Вы указывали на кинетическую реконфигурируемую управляемую пространственную панель. Расскажите о ней: что это, каковы сферы возможного применения, принцип работы?

Алексей Ивченко: Это новый вид информационного и рекламного носителя. Заложенная в природу данной структуры способность менять свою пространственную форму в итоге дает необычный визуальный эффект. На поверхности такой панели будут появляться округлые впадины и бугры, в динамике переходящие друг в друга и имеющие возможность менять интенсивность своей сменяемости. Значительный масштаб и плавность перетекания формы, снабженной иллюминацией, придадут конструкции завораживающий, гипнотический вид, эстетически рождая у наблюдателя ассоциацию, к примеру, с телом фосфоресцирующей медузы, неограниченной в своих цветосветовых и пространственных трансформациях.

Данная светодиодная кинетическая система может быть использована для художественных инсталляций, оформления интерьеров, клубов, шоу, концертов, торговых центров, корпоративных событий.

В её основе, так же как в случае с другими моими идеями, лежит принцип объединения шарниров со скрытыми топологическими поверхностями, так называемых тритетрафлексагонов. «Тритетрафлексагон», несмотря на пугающее и непонятное большинству слово, представляет собой всего лишь плоскую модель, являющуюся предметом занимательной математики, имеющую три поверхности, из которых одна, скрытая в складках конструкции, становится явной после того, как, путем выворачивания, стала невидимой одна из двух ранее открытых поверхностей. Это будет проще проиллюстрировать видеосюжетом.

Robogeek.ru: Возможно это не единственные Ваши интересные разработки? К каким еще продуктам или прототипам Вы «приложили руку»?

Алексей Ивченко: В рамках деятельности компании ООО «ТМПК-Волгоград» мною был разработан предсерийный прототип конструктора трансформируемых моделей «TRANSCON». Изначально он задумывался в целях популяризации нашей темы реконфигурируемых пространственных форм, дабы в перспективе иметь возможность привлечь к её обсуждению и дальнейшему развитию максимально широкую аудиторию. В рамках намеченной цели мною была предложена система на манер детского конструктора, состоящая из двух типов деталей («связь» и «грань с проушиной»), сборно-разборное сочетание которых позволяет добиться создания трансформируемых конструкций.

В декабре 2017г. у нас был опыт тестирования продукта на международном уровне. Haeyoung Lee (이해영), учитель математики из Южной Кореи, использовал разработанный мною продукт в качестве наглядного пособия по стереометрии и математической топологии на своих занятиях, а также, при организации демонстрационных стендов на массовых тематических образовательных мероприятиях и получил две награды от Министерства Образования Южной Кореи.

В 2018 году нами был получен патент на «Элементы конструктора и конструктор». Далее последовала целая вереница событий с признанием актуальности данного продукта и его образовательных свойств. Упомяну лишь ключевые вехи:

В сентябрея 2018г. конструктор «TRANSCON» на конкурсе «Инновация для детства» (г. Москва) получил диплом 1-ой степени в категории «Инновационная идея», в номинации «Игры, которые лечат».

В октябре 2018г. конструктору трансформируемых моделей «TRANSCON» было присуждено первое место в номинации «SmartCity&Creative» на конкурсе инновационных проектов «Большая разведка» (г.Пермь) и был получен грант Министерства образования и науки Пермского края.

В декабре 2018 года конструктор трансформируемых моделей «TRANSCON» занял 1-ое место в Волгоградской области в рамках регионального этапа Всероссийского конкурса «Лучший социальный проект года – 2018» в номинации «Лучший социальный проект года в области дополнительного образования детей».

Robogeek.ru: Прекрасный результат! Помимо случая отмеченного Вами выше опыта международного сотрудничества были ли у Вас ещё результативные контакты с иностранцами?

Алексей Ивченко: Да. В октябре 2018г. нами было подписано соглашение о взаимной заинтересованности в сотрудничестве с руководителем американской компании «Lux Blox LLC» и автором уникального детского конструктора Майком Асерра (Mike Acerra). 

Robogeek.ru: Расскажите о Ваших планах на ближайшее будущее. Возможно, уже есть мысли о дальнейшем развитии своих проектов?

Алексей Ивченко: В планах заниматься развитием существующих идей. В частности, адаптивным крылом, реконфигурируемыми кинетическими светодиодными панелями и конструктором трансформируемых моделей. А также искать новые востребованные варианты прикладного использования идеи динамических управляемых пространственных форм.

Я убежден, что комплексное оформление предметно-пространственной среды современного человека неизбежно должно включать в себя использование адаптивных, реконфигурируемых форм. И выше приведенные примеры продуктов, практика их разработки и внедрения лягут в основу создания комфортной среды на новых функциональных и эстетических принципах, ведя с потребителем диалог на языке новой предметной реальности. Здесь можно говорить о новом эволюционном этапе в формообразовании и формотворчестве.

Robogeek.ru: Алексей, спасибо Вам за ответы. Желаем успешной дальнейшей деятельности, развития проектов и новых инженерных идей.