Исследователь цунами исполнитель 1: Королев Сергей Андреевич исполнитель 2: Мокин Максим Сергеевич научный руководитель: Лукьянов Владислав Геннадьевич ФГКОУ "Оренбургское президентское кадетское училище г. Оренбург

Актуальность работы Высота волны разрушительного цунами – 15 – 20 м. Скорость движения волны – км/ч.

Cписок наиболее разрушительных цунами за XX-XXI век 31 января 1906 г. (побережье США и Япония) погибли порядка 1,5 тыс. человек. 4 ноября 1952 г. (Россия, Гавайские острова погибло 2336 человек. 9 марта 1957 г. (острова Андрианов, Аляска, погибли более 300 человек 22 мая 1960 г. (Чили, Япония, Гавайские и Филиппинские острова) погибло около 2,3 тыс., ранены - более 4 тыс. человек 28 марта 1964 г. (Аляска) погибло 125 человек. 12 декабря 1992 г. (острова Флорес и Бали) погибло 2 тысячи 200 человек. 26 декабря 2004 г. (острова Суматра и Ява) погибло от до человек. 17 июля 2006 г. (остров Ява) погибло от 600 до 650 человек, 120 пропали без вести. Ранения получили 1 тысяча 800 жителей побережья. 29 сентября 2009 г. (Самоа) погибло более 140 человек. 26 декабря 2004 г. (Япония) погибло 15 тысяч 854 человека, еще 3 тысячи 155 человек до сих пор числятся пропавшими без вести.

Проблема Наш проект направлен на спасение именно мелких поселений, которые не способны нанять дорогостоящих специалистов для проведения ряда исследований, экспериментов, анализа выводов. Мы предлагаем воспользоваться нашим роботизированным устройством «Исследователь волн». Итогом работы устройства будет набор результатов экспериментов, которые робот проведет самостоятельно и в конце выдаст рекомендации по способам защиты на основании полученных в ходе экспериментов данных.

Цель и задачи творческого проекта Цель творческого проекта – создать такое роботизированное устройство, которое смогло бы автоматически находить наилучший вариант для борьбы с – цунами. Задачи творческого проекта: 1. Изучить природу возникновения волн цунами; 2. Изучить доступные способы борьбы с цунами. 3. Получить универсальный исследовательский комплекс для изучения волн. 4. Разработать и создать конструкцию. 5. Осуществить программирование. 6. Произвести апробацию.

Обзор Аналогов Существует множество видов волнорезов, но большинство из них направлены не на борьбу с волнами цунами. Занимаясь этим проектом, мы выяснили, что существуют методики установки различных волнорезов, выдерживающие колоссальные нагрузки, но многие из этих разработок не показали должного результата при землетрясении в Японии. Существуют даже такие необычные теории, как направленные в противоположную сторону взрывы, в том числе и ядерные. Другие ученые предполагают бороться с помощью воздуха, создавая разряженную пузырчатую прослойку на пути волны, тем самым снижая ее силу. Одна из ведущих разработок РФ на наш взгляд, это параболическая система, выстроенная из целого ряда волнорезов, изменяющих кривизну волн с целью увести их по бокам от нужной точки. Один из вариантов – сооружать защитные насыпи, высотой более 30 метров. Мы предлагаем не строить компьютерные модели по каждому из этих вариантов, а в уменьшенных масштабах, смоделировать нужную волну и перебрать большую часть из известных нам приемов защиты от волны. Таким образом мы взяли за основу идею опытовых бассейнов, где и производятся различные научные исследования. Разница лишь в том, что мы не ищем новых способов, а с помощью перебора уже известных находим оптимальный под условия данной береговой линии. Чем Ваш подход отличается от этих способов? Какими из известных приемов в Лего- робототехнике Вы воспользовались? Насколько существенно Вы модернизировали эти приемы?

Обзор Аналогов В конструктивную основу нашего устройства легли в первую очередь элементы из лаборатории опытовых бассейнов. Там мы подсмотрели устройство нагнетателей волн. Из трех способов в наших условиях экспериментальным путем был выбран именно тот, которым мы воспользовались, потому что на него хватило мощности двигателей с использованием редуктора, который мы заимствовали из принципа работы двигателя внутреннего сгорания. При использовании двух других способов, у нас либо не хватало мощности двигателей, и волна нужной высоты не возникала, либо вода на другом конце аквариума выплескивала и попадала на электронику. Сам же аквариум состоит из 8-ми частей, стыкуемых в замок, на скотч. Долго решали эту проблему из-за невозможности вести данный аквариум в самолете. Поэтому и не сделали его склеивающимся, потому что за 1 день клеят только вредные и ядовитые виды клеев. Пришлось использовать пленку. Макеты мы подсмотрели из цикла научных передач «Изучаем водоемы в лаборатории», но там ученые воссоздают модели годами и еще годами изучают, к сожалению этот фильм был удален из сети Интернет, даже на немецком языке.

Вид Вашего устройства Фото проекта (лето 2015) Фото проекта (сентябрь 2015)

Генератор волн

Установщик волноломов

Макет берега

Водяная помпа

Функциональная схема робота Аквариум Генератор волн Модель береговой линии волнорезы Устройство для измерения уровня воды в аквариуме Устройство для измерения уровня затопления в воде Принтер для вывода результатов

Расшифровка показаний экспериментов После запуска программы, на экран выводится приветствие Выводятся показания, которые были заданы роботу. Глубина воды в бассейне и высота волны для генерации «Генератором волны»;

Выводится на экран образец бланка вывода результатов на экран:

Во время проведения эксперимента на экране отображается

Если волна попала на макет и вода затопила макет, в этом случае датчики становятся темными.