Российская_Антарктида_текст_работыx

ГБОУ гимназия № 1409
Северного окружного управления образования города Москвы
Разработка плана по возрождению российского присутствия на
антарктическом материке.
Авторы:
Муравьёв Артём, Горячев Артём,
ученики 7Б класса
ГБОУ гимназии №1409 г. Москва.
Руководитель проекта:
Миронова Лариса Валентиновна,
(учитель физики и математики).
Участник 36-ой советской антарктической
экспедиции 1990-1991 года
Погребенный Александр Александрович.
2015г.
Аннотация
Данная работа представляет собой начало проектно-исследовательской
работы
по
разработке
поэтапного
плана
по
возрождению
научно-
исследовательского присутствия РФ на Антарктическом материке, с учетом
советского наследия, нынешнего положения России в мире и современных
отечественных разработок в данной области.
В работе была поставлена цель: предложить способы восстановления в
полном объёме основных антарктических станций, отошедших России после
распада СССР и варианты их технического оснащения и устройства, а также
проработать различные варианты устройства специальной антарктической
техники, которая будет применяться во время экспедиций.
Цель была достигнута за счет решения конкретных задач, отражающих
каждый этап работы.
Для первого этапа работы была поставлена задача анализа нынешнего
состояния антарктических станций и существующих вариантов конструкций
вездеходов уже применяемых и применяющихся раньше в антарктических
экспедициях.
На втором этапе исследований была поставлена задача изучения
современных отечественных разработок относящихся к теме освоения
Арктики и Антарктики или имеющих востребованность для применения там.
На третьем этапе исследований была поставлена задача обобщения
полученных данных и выделения среди них наиболее востребованных в
данной области технологий и проектов, отвечающих поставленным
требованиям: эффективность, экологичность, возможность реализации и др.
На четвёртом этапе была поставлена задача разработки плана по
поэтапной доставке и развёртке необходимых компонентов будущих
станций.
На заключительном этапе исследований будет создана модель,
иллюстрирующая внешний облик и некоторые технические характеристики
основных компонентов будущих станций.
Данные и расчеты, полученные в ходе исследования, позволяют сделать
выводы о реальности разработки, доставке и развёртке модернизированных
станций,
их
эффективности
и
разносторонности
применения в условиях, как Антарктиды, так и Арктики.
их
практического
Содержание работы:
1. Цель работы:
-разработка поэтапного плана по расконсервации и модернизации
российских антарктических станций и соответствующего им материальнотехнического обеспечения.
2. Задачи:
-обоснование
необходимости
увеличения
уровня
российского
присутствия в антарктическом регионе.
-предложение вариантов использования российских антарктических
станций.
-изучение уже существующих отечественных разработок в области
освоения полярных регионов и материально-технического обеспечения
объектов такого типа.
-генерация инновационных идей относительно внешнего и внутреннего
(технического) устройства будущих станций.
- обобщение полученных данных и выделения среди них наиболее
востребованных в данной области технологий и проектов, отвечающих
поставленным требованиям: эффективность, экологичность, возможность
реализации и др.
-построение поэтапного плана по доставке и развёртке антарктических
станций.
-построение и расчет модели основных компонентов будущих станций.
3. Методы решения поставленных задач:
- актуальность решаемой проблемы;
- используемые методы (причины использования данных методов,
эффективность, точность, простота и т.д.);
- сравнения известных и новых предполагаемых методов решения
проблемы;
- предложения по практическому использованию результатов;
- собственные выводы, имеющие научное и практическое значение.
В последнее время в нашей стране всё больше набирает обороты тема
освоения Арктики. Речь идёт о возрождении и развитии инфраструктуры в
тех регионах Арктики, которые были запущены со времён распада СССР.
Развиваются порты, возрождаются дрейфующие станции, осваиваются
месторождения нефти и природного газа. На волне многочисленных
новостей о российских успехах в Арктическом регионе, у меня Муравьёва А.
М. и у моего одноклассника Горячего А. С. возник вопрос о том, почему не
ведётся развитие Антарктического региона, хотя, как мне было известно из
рассказов моего деда Погребенного А. А., у России, со времён распада СССР,
осталось множество станций в Антарктиде.
Антарктида является шестым и самым южным континентом, центр
которого примерно совпадает с южным магнитным полюсом Земли.
В соответствии с конвенцией об Антарктике, подписанной в 1959 году,
его территории не принадлежат ни какой отдельной стране, ведь она не имеет
коренного населения, так как была открыта только в 1820 году русской
экспедицией под руководством Ф. Беллинсгаузена и М. Лазарева.
Размещение военных объектов, а также заход боевых кораблей и
вооружённых судов южнее 60-го градуса южной широты (т. е. на
территории Антарктики) запрещены. Сейчас участниками договора являются
28 государств и десятки стран-наблюдателей. Антарктида с давних пор
представляет интерес для исследователей из многих стран. В ней находится
более 200 только найденных подлёдных озёр, возможно хранящих в себе
неизведанные виды фауны, кстати, самое большое подлёдное озеро «Восток»
находится под одноимённой российской станцией, на которой ведутся
работы по бурению в целях его исследования. Также Антарктида является
важным климатообразующим регионом, что делает очень выгодным проект
создания большого количества метеорологических станций на её территории
в целях получения различного рода данных для последующего более точного
предсказания погоды по всему миру.
Но Антарктида интересна и экономическом плане, так как в её недрах
находятся немалые запасы полезных ископаемых — железной руды,
каменного угля; найдены следы руд меди, никеля, свинца, цинка, молибдена,
горного хрусталя, слюды, графита. Кроме того, в Антарктиде расположено
около 80 % мирового запаса пресной воды, недостаток которой уже
ощущается во многих странах. В дальнейшем нам стало понятно, что
экономическое состояние в нашей стране, вызванное распадом СССР в
1991г., которое по иронии произошло как раз во время проведения этой
экспедиции, не позволяло заниматься разработкой и внедрением новой
техники такого рода. Из его рассказа я узнал, что он (как заместитель
командира Мячковского объединённого авиаотряда) получил задание
проверить, какая авиатехника находилась на тот момент на антарктических
станциях. Он объехал шесть станций, среди них: “Прогресс”, “Оазис”,
“Дружная-4”, “Мирный”, “Молодёжная” и “Союз”.
Также мой дедушка рассказал нам один факт: в качестве топлива для
спецтехники и генераторов, вырабатывающих электроэнергию для работы
станций, использовалось обычное дизельное топливо (солярка, как её ещё
называли), которое при транспортировке на вертолётах в металлических
бочках зачастую частично замерзало. Так вот, оставшееся топливо заливали в
баки, а бочки с оставшимся замёрзшим топливом просто выбрасывали в
море. Сложно представить, какой вред наносило это экологии Антарктиды.
Но мы так и не получили ответ на свой вопрос: как же обстоят дела с
научно-исследовательской деятельностью РФ в Антарктиде?
Мы обратились к Интернет-ресурсам. На сайте НаучноИсследовательского Института Арктики и Антарктики (ААНИИ)
еженедельно публикуются отчёты об проделываемых работах в рамках
Российской Антарктической Экспедиции (РАЭ). На данный момент
проводится 60 РАЭ. Из отчёта следует, что большинство станций было
закрыто (их список: Пионерская, Дружная, Дружная-2, Ленинградская,
Комсомольская, Восток-2, Союз, Советскакая, Оазис, Полюс недоступности),
а такие бывшие когда-то основными, станции как Молодёжная и Дружная-4,
теперь используются как сезонно-полевые базы (СПБ).
Мы вновь обратились к Интернет-ресурсам с целью выявления
основных проблем всех Антарктических станций и российских разработок,
которые могли бы помочь в их решении.
Выявленные проблемы:
1. Проблема с энергообеспечением:
На современных российских станциях до сих используется
традиционный способ выработки электроэнергии для обеспечения станций,
посредством сжигания дизельного топлива в электрогенераторах. Данный
способ является крайне неэкономичным и неэкологичным. Альтернативой
ему является выработка электроэнергии на ветровых электростанциях (ВЭС),
питаемых катабатическим ветром. Данный тип ветров образуется в
результате движения вниз по склону крупных воздушных масс холодно
воздуха, и его скорость может превышать 80 м/с (схема образования
приведена ниже).
Но ветрогенераторы обычного строения в условиях Антарктиды не
эффективны из-за многочисленных поломок. Альтернативой типичного
строения ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения являются
ветрогенераторы с вертикальной осью вращения (схема ниже).
Таковые применяются в Антарктиде только Россией, так что
технологии для их массового производства и применения у нас есть. В
качестве долгосрочных накопителей выработанной электроэнергии
предлагается использовать индустриальные аккумуляторы, на подобие тех,
что применялись во время олимпиады в Сочи.
2. Техническая и моральная устарелость техно- и жил- обеспечения
большинства российских станций:
Данная проблема решается посредством замены старых блоков станций
на новые или строительство полноценных зимовочных комплексов,
состоящих из металлических каркасов и панелей утеплителей российского
производства на подобие открытого в 2013 году на станции Прогресс.
3. Техническая и моральная устарелость техники, применяемой в
Антарктиде в ходе РАЭ:
По различным данным в Антарктиде российскими полярниками
используются такие транспортно-грузовые вездеходы как:
«Харьковчанка-2» и Гусенично Транспортный Тягач (ГТТ)
разработанные ещё в советское время. В качестве современного аналога им
предлагается российский транспортный вездеход ДТ-30ПМН (гражданская
модификация военно-транспортного тягача ДТ-30, специально
разработанного для прохождения по трудной сибирской местности). В
условиях экономии топливных энергоносителей предлагается замена его
дизельной трансмиссии на гибридную, позаимствованную у последней
модели концерна «КАМАЗ» KAMAZ-65206 и установка на него
суперконденсаторной батареи имеющую значительные преимущества по
сравнению с батареями других типов, с точки зрения времени зарядки
батареи и ресурса эксплуатации в суровом антарктическом климате. Данная
батарея была разработана в Сколково для проекта «Ё-мобиль», и на данный
момент вся информация по ней передана научно-исследовательскому
институту автомобильного транспорта РФ (НИИАТ РФ).
4. Нехватка транспортных узлов сообщения станций друг с другом и
внешним миром:
Так как одним из основных и самых эффективных способов является
воздушное сообщение, данная проблема решается посредством
восстановления старых аэродромов (таких как на станции Молодёжная,
способный принимать такие самолёты как ИЛ-76ТД) и строительства новых,
способных принимать малые грузовые самолёты. Так как технологией
строительства взлётно-посадочных полос (ВПП) наши полярники владеют,
то решение данной проблемы не представляет сложности.
Доставка компонентов для модернизации станций будет осуществляться
двумя традиционными способами: по морю на ледоходах с последующей
переправкой на станцию на вертолётах, таких как МИ-8 и МИ-26.
На данный момент нами уже начато построение модели основных
компонентов будущих станций (ВЭС, технического и жилого комплексов) в
масштабе 1/72. Также мы планируем построить компьютерную 3D модель в
дополнение к основной модели и смонтировать на её основе небольшой
ролик для более наглядной иллюстрации процессов, связанных с
эксплуатацией антарктических станций.
Список литературы:
1.
Личные документы, фотографии, дневник и воспоминания о
36-ой советской антарктической экспедиции А. А. Погребенного.
2.
Интернет-ресурсы:
www.raexp.ru
www.aari.ru
http://www.yo-engineering.ru/
http://www.rgo.ru/
www.wikipedia.org
www.solarb.ru
www.polarpost.ru
www.ivki.ru
www.youtube.com
www.tdvolt.ru
www.kamaz.ru