1. Монорельс
Сейчас прокатиться на монорельсе, железной дороге без двух несущих рельсов, можно в Москве. Достаточно сесть на одну из станций 13‑й линии метро. Подобие такого транспорта Эльмановская дорожка на столбах / Моспрогулка в подмосковном селе Мячково ещё в 1820 году — даже раньше, чем в Российской империи запустили первый паровоз.
Идея проекта принадлежит изобретателю Ивану Эльманову. Его конструкция состояла из чугунных прутьев, установленных на каменных столбах, вагонетки и лошадей. Последние как раз и тянули повозку. А чтобы движению животных не мешали лужи и грязь, по бокам от сооружения были предусмотрены сточные канавы.
Изобретение получило название «Дорога на столбах». Инженер предполагал, что его транспорт поможет везти тяжёлые грузы быстрее и менее трудозатратно, потому что «уничтожало тяжесть», то есть выгодно перераспределяло вес. По его расчётам, одна лошадь, тянущая монорельс, способна увезти за раз столько же, сколько 16 животных, запряжённых в стандартные повозки.
Идея Эльманова, однако, поддержки не нашла, поэтому всё остановилось лишь на этапе небольшого прототипа. Спустя год похожую конструкцию Построены и забыты: история монорельсовых дорог / TechInsider англичанин Генри Палмер. А в 1825‑м в Великобритании запустили первый полноценный монорельс для перевозки грузов.
2. Маглев
Он же — поезд на магнитной подушке. Первые образцы такого транспорта Этот удивительный советский поезд на магнитной подушке четверть века провел «под целлофаном» / TechInsider в 1979 году, причём одновременно в двух странах — ФРГ и СССР. Немецкие изобретатели продемонстрировали маглев на международной выставке, советские — тестировали свой вариант на специальном полигоне в Раменском. Разработкой нового скоростного общественного транспорта инженеры в Союзе начали заниматься в 1975 году. Первый образец вагона назвали ТП‑01, а всего было создано пять версий.
Главные плюсы маглева — высокая скорость и износостойкость. Поезд держится на плаву за счёт электромагнитного поля и не касается рельсов. Поэтому трения нет, а единственная ограничивающая сила — аэродинамическое сопротивление.
Максимальные возможности маглева зависят от силы используемых магнитов. Советские модели разрабатывались для езды на скорости около 100 км/ч. Первыми опробовать транспорт должны были жители Армянской ССР. Там планировали проложить маршрут от Еревана до Абовяна, по которому ездили бы вагоны ТП‑05. Кстати, их скорость Этот удивительный советский поезд на магнитной подушке четверть века провел «под целлофаном» / TechInsider развить до 180 км/ч. Но запустить маглев не удалось — помешало Спитакское землетрясение. А в конце 80‑х проект советских инженеров заморозили.
Сейчас маглевы в качестве общественного транспорта используют в Японии, Южной Корее и Китае. В России такие поезда МИТ в июне подпишет соглашение о строительстве первой трассы поезда на магнитной подушке / ТАСС запустить к 2025 году.
Начать экспериментировать с идеями и разрабатывать технологии молодым учёным сейчас помогает национальный проект «Наука и университеты», а также федеральный проект «Передовые инженерные школы», благодаря которому в 15 регионах России открылись 30 центров по подготовке исследователей и изобретателей. Обучение там проводится по разным направлениям: от транспорта и приборостроения до архитектуры и искусственного интеллекта.
Проект поддерживают более 40 индустриальных партнёров — крупных высокотехнологичных компаний. По окончании обучения студенты смогут прийти туда на работу: по предварительным прогнозам, к концу 2024 года будут трудоустроены 500 выпускников. Также федеральный проект поддерживает разработку новых образовательных программ, а для преподавателей и руководителей передовых инженерных школ и других вузов проводят повышение квалификации — в том числе и в форме стажировок в высокотехнологичных компаниях.
3. Электродвигатель
Электродвигатель сегодня обеспечивает работу многих конструкций — от промышленных машин до пассажирских лифтов. А у истоков его создания стоял немец Мориц Герман Якоби: первую модель такого устройства он Из Потсдама в Петербург / Научная Россия в 1834 году в Кёнигсберге. Над разработкой двигателя, преобразующего электрическую энергию в механическую, в то же время корпели и другие инженеры, но их решения сложно было применить на практике.
Изобретение Якоби быстро стало известным и привлекло внимание научного сообщества. В итоге учёного пригласили работать в Санкт‑Петербург. Со временем он получил российское подданство и принял имя Бориса Семёновича Якоби.
После переезда изобретатель не остановил работу над своим устройством и даже Ю. П. Дьяконов. Борис Семёнович Якоби – конструктор гальванических мин опробовать его на практике. Идея получила одобрение Николая I: император создал «Комиссию для приложения электромагнетизма к движению машин по способу профессора Якоби» и выделил на задачу 50 тысяч рублей — Что можно было купить на рубль в разные эпохи / РИА Новости по тем временам сумму. В итоге в 1838 году по Неве проплыла лодка, управляемая электродвигателем. На борту находилось 12 человек, транспорт двигался со скоростью 2 км/ч и сумел проплыть как по течению, так и против него.
Затем Якоби решил доработать конструкцию, и через год судно вновь вышло на реку, причём его скорость выросла в четыре раза. Однако мощности двигателя всё ещё не подходили для задач больших, чем спокойные прогулки по воде. В 1842 году Комиссию закрыли, а испытания двигателя отложили до появления прорывных технологий — открытия произошли уже после смерти Якоби.
4. Мобильный телефон
Первым мобильником Мобильнику исполнилось 25 лет / CNews Motorola DynaTAC 8000X. Устройство весило чуть больше килограмма и выглядело как массивная трубка с объёмной клавиатурой и выдвижной антенной. Но у него был малоизвестный предшественник. В 1957 году переносной телефон ЛК‑1 создал советский радиоинженер Леонид Куприянович. Тогда же он Устройства вызова и коммутации каналов радиотелефонной связи / База патентов СССР патент на «Устройство вызова и коммутации каналов радиотелефонной связи».
Одного заряда аккумулятора ЛК‑1 хватало примерно на сутки. Девайс принимал и передавал сигналы на расстоянии 25–30 километров. А работать ему Не Motorola, а радиофон Куприяновича! Неужели первый мобильный телефон придумали в Советском Союзе? / TechInsider АТР — автоматическая телефонная радиостанция: она связывалась с городской станцией, и разговор с мобильника шёл по обычной сети.
Модель была оснащена привычной для стационарных телефонов трубкой, базой‑приёмником с дисковым циферблатом и двумя складными антеннами. Не Motorola, а радиофон Куприяновича! Неужели первый мобильный телефон придумали в Советском Союзе? / TechInsider прибор три килограмма, так что носить ЛК‑1 с собой было не очень удобно. Это понимал и сам Куприянович, поэтому активно работал над усовершенствованием своего мобильника.
Уже через год инженер снизил его вес до 500 граммов и добавил опцию зарядки аккумулятора в автомобиле. А в 1961‑м показал гаджет весом всего 70 граммов — раза в два легче, чем большинство современных смартфонов. Радиус действия увеличился до 80 километров. Но в массовое производство мобильный в итоге так и не попал.
5. Умный дом
Идея управляемого дома, в котором вся электроника связана между собой, приходила к фантастам и учёным прошлого в разных странах. И советские исследователи не были исключением. Одно из их решений — проект СФИНКС 1987 года — очень похоже на технологии, которыми мы пользуемся сейчас. «СФИНКС» — радиоэлектронное оснащение жилища будущего / Техническая эстетика его во Всесоюзном научно‑исследовательском институте технической эстетики.
В проекте СФИНКС Советский «умный дом». Проект СФИНКС: уникальная компьютерная система, оставшаяся мечтой учёных / iXBT.Live разные устройства, часть из которых легко узнать. Например, браслет с видеоэффектором — это умные часы, а электронная карта с управлением голосом — умная колонка. По задумке учёных, всю информацию, например видеоконтент, хранил процессор с дисками, а с развитием технологий на смену портативным носителям пришло бы внутреннее хранилище с достаточным объёмом памяти. Устройства между собой связывались радиосигналом, а управлять «умным домом» предлагали через пульт, который реагировал как на нажатия кнопок, так и на голосовые команды.
Исследователи предполагали, что так дом будет выглядеть уже в 2000 году — ошиблись с расчётами всего на пару десятилетий. Сам СФИНКС так и не был воплощён в реальность: разработка остановилась только на текстах, рисунках и макетах.
Для тестирования и создания технологий будущего инженерам нужны современная приборная база и лаборатории. Сейчас доступ к таким есть в большинстве ведущих научных организаций России, в том числе в вузах и НИИ, благодаря национальному проекту «Наука и университеты».
В 2019 году стартовала программа по обновлению приборной базы. Сейчас на эти цели уже потрачено 52,9 миллиарда рублей: 272 организации приобрели более 6,6 тысячи приборов. Треть закупленного учёными оборудования — отечественного производства. Обновление приборной базы позволяет не только создавать конкурентоспособные технологии, но и снижать зависимость от иностранных комплектующих.