Варианты ЗАДАНИЙ
Текущий балл и варианты по списку
10 класс
Инженерный практикум
Занятие 1. Введение в инженерную деятельность

1. Введение в инженерную деятельность

📅 01.09.2026 ⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Кто такой инженер. Примеры великих инженеров. Что такое сложный технический объект.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: найти сложные объекты вокруг себя. Обсуждение: почему они сложные.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Кто такой инженер?

Инженер (от лат. ingenium — способность, изобретательность) — специалист, который применяет научные знания для решения технических задач, создания новых устройств, машин, систем и технологий.

💡 Главная задача инженера: превратить идею в работающее устройство, которое приносит пользу людям.

Великие инженеры в истории:

  • Архимед (287-212 до н.э.) — создал законы рычага, винт Архимеда, систему защиты Сиракуз.
  • Леонардо да Винчи (1452-1519) — изобрел парашют, вертолет, танк, подводную лодку (проекты).
  • Джеймс Уатт (1736-1819) — усовершенствовал паровую машину, дав начало промышленной революции.
  • Никола Тесла (1856-1943) — разработал систему переменного тока, индукционные двигатели, беспроводную передачу энергии.
  • Сергей Королёв (1907-1966) — главный конструктор первых ракет и спутников в СССР, создатель "Востока".
  • Илон Маск (род. 1971) — основатель SpaceX, Tesla, развивает электротранспорт и космонавтику.

2. Сложный технический объект

Сложный технический объект — это система, состоящая из множества взаимосвязанных элементов, которая выполняет определённые функции.

Признаки сложного объекта:

  • Много компонентов (сотни и тысячи деталей).
  • Взаимосвязи между элементами (изменение одного влияет на другие).
  • Иерархия — подсистемы внутри системы.
  • Наличие управления (человек или автоматика).
  • Свойства системы не сводятся к свойствам отдельных частей.
Примеры сложных объектов:
  • Автомобиль (двигатель, трансмиссия, электроника, подвеска, кузов)
  • Самолёт (фюзеляж, крылья, двигатели, системы управления, навигация)
  • Компьютер (процессор, память, питание, периферия, ОС)
  • Смартфон (процессор, дисплей, аккумулятор, модули связи, ОС)

3. Практическая часть

Задание на уроке: Анализ сложных объектов вокруг нас

Цель: Научиться выделять компоненты и связи в реальных технических системах.

🔍 Задание (работа в парах):
  1. Выберите один объект из списка (или предложите свой): холодильник, стиральная машина, велосипед, робот-пылесос, умная колонка.
  2. Перечислите основные компоненты этого объекта (не менее 5).
  3. Опишите связи между компонентами (как они взаимодействуют).
  4. Определите, что является входом и выходом системы.
  5. Представьте свой анализ классу (2-3 минуты).
📝 Пример для холодильника:
  • Компоненты: компрессор, конденсатор, испаритель, термостат, дверца, полки, лампа.
  • Связи: термостат управляет компрессором, компрессор создаёт давление, хладагент циркулирует, испаритель охлаждает воздух.
  • Вход: электричество, продукты (теплые). Выход: холодный воздух, охлаждённые продукты.

📝 Домашнее задание

ДЗ #1 📅 Срок сдачи: 08.09.2026 🏆 Макс. балл: 5 баллов

Анализ сложного технического объекта

Что нужно сделать:

  1. Выберите один сложный технический объект дома (например, микроволновая печь, пылесос, телевизор, ноутбук).
  2. Составьте его описание по плану:
    • Название объекта
    • Основное назначение (функция)
    • Список основных компонентов (не менее 5)
    • Описание связей между компонентами
    • Входы и выходы системы
    • Краткий вывод: почему этот объект можно считать сложным?
  3. Оформите в тетради или текстовом файле.

📤 Как сдать:

Фото/скан тетради или файл в формате .docx/.txt. Принести на следующий урок или отправить в чат.

Занятие 2. Структура инженерных систем

2. Структура инженерных систем

📅 08.09.2026 ⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Понятие сложной системы. Элементы, интерфейсы и потоки: вещество, энергия, сигналы. Эмерджентность. Обратная связь.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: декомпозиция 3D-принтера / ЧПУ-станка. Анализ единичных точек отказа (SPOF). Применение к январскому проекту.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Разбор домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Что такое инженерная система?

📌 Техническая система — это совокупность взаимосвязанных элементов, организованных для выполнения заданной технической функции, которой не обладает ни один из элементов по отдельности (свойство эмерджентности).

Ключевые понятия:

  • Подсистема — функциональная часть системы (например, кинематика, блок питания или плата управления).
  • Интерфейс (связь) — граница взаимодействия между блоками. Бывает трех типов:
    • Материальный: пруток пластика в экструдере, подача СОЖ к фрезе.
    • Энергетический: 24V от блока питания, крутящий момент от шагового двигателя к валу.
    • Информационный: сигнал с концевого датчика, команды Step/Dir, ШИМ-сигнал нагревателя.
  • Обратная связь — контур управления, в котором фактический результат на выходе считывается датчиком и сравнивается с заданием (термистор на сопле экструдера сообщает плате реальную температуру для управления нагревом).
⚡ [SYS-PARADOX] Вопрос у доски:
«В экструдер 3D-принтера установили нагревательный элемент в 3 раза мощнее, чтобы он быстрее грелся. Но пластик при печати на высокой скорости стал застревать и проскальзывать еще сильнее. Почему более мощный нагреватель ухудшил работу системы?»
Показать подсказку для преподавателя

Разгадка: Увеличив мощность нагревательного блока, инженеры забыли про термобарьер и радиатор охлаждения. Тепло поднялось вверх по трубке подачи (эффект тепловой пробки — heat creep), пластик размягчился раньше времени в зоне прижима шестерен и намертво заклинил подачу. Система — это всегда баланс подсистем, а не прокачка одного узла.

💡 [PHYS-BASE] Физика на пальцах:
Любая инженерная машина — это просто сеть перекрестков и труб. С одного конца заходит энергия (из розетки или аккумулятора), с другого — сырье (пластик, металл, воздух). Задача инженера — сделать так, чтобы сигналы от датчиков вовремя открывали и закрывали «клапаны», не давая лишней энергии сломать механику.

2. Пример декомпозиции: FDM 3D-принтер

Если разложить 3D-принтер на функциональные подсистемы, мы увидим четкие связи:

Подсистема Вход Функция Выход
Питание 220V AC из сети Выпрямление и стабилизация 24V DC на плату и нагреватели
Кинематика (Оси X/Y/Z) Импульсы Step/Dir от платы Преобразование вращения мотора в линейное смещение Точное позиционирование сопла
Термоблок (Hotend) Филамент 1.75 мм + 24V ШИМ Плавление и дозирование расплава Нить расплава диаметром 0.4 мм
Управление (MCU) G-код с флешки + данные термисторов Расчет траекторий, регулировка ПИД Управляющие сигналы драйверам и реле

3. Практическая часть

Задание на уроке: Составление блок-схемы и анализ отказов (SPOF)

SPOF (Single Point of Failure) — единичная точка отказа. Элемент, выход из строя которого полностью парализует всю установку.

🔧 Задание (работа в парах):
  1. Начертите в тетрадях блок-схему привода станка: Блок питания → Материнская плата → Драйвер шагового двигателя → Шаговый двигатель → Зубчатый ремень / ШВП.
  2. Стрелками разного вида укажите: линии питания (двойная стрелка), линии сигналов (тонкая стрелка), механическую связь (жирная стрелка).
  3. Найдите в этой цепочке слабое место: что произойдет, если оборвется зубчатый ремень? Сгорит драйвер? Заклинит подшипник?
📝 Схема связей в блоке привода:
[Блок питания 24V] ===(Питание 24V)===> [Драйвер ШД] ===(Фазы А/В)===> [Двигатель NEMA17]
                                              ^                              ||
                                              | (Step/Dir сигналы)           || (Вал)
                                              |                              \/
                                     [Плата управления]              [Шкив и зубчатый ремень]
                                              ^                              ||
                                              | (Сигнал упора)               \/
                                     [Концевой датчик] <=====(Касание)===== [Каретка оси X]

🛠️ В копилку январского проекта

К январю у каждого из вас должен быть готов работающий макет или прототип инженерного устройства. Мы начинаем формировать его паспорт прямо сейчас.

Что нужно сделать по своему проекту на этой неделе:
  • Сформулировать целевую функцию: что именно делает ваше будущее устройство (в одном предложении).
  • Выделить 3 базовые подсистемы: несущая механика/корпус, исполнительная часть (моторы, клапаны, нагреватели) и логика (датчики, контроллер).
  • Определить главный риск (SPOF): какая деталь в вашем проекте самая капризная и что вы сделаете, если она выйдет из строя.

📝 Домашнее задание

ДЗ #2 📅 Срок сдачи: 15.09.2026 🏆 Макс. балл: 5 баллов

Структурная декомпозиция сложной технической системы

Задание:

  1. Найдите свой вариант в списке ниже (по номеру в журнале). Перейдите по ссылке и изучите базовую компоновку установки.
  2. Нарисуйте структурную схему системы (не менее 5 ключевых функциональных блоков).
  3. Обозначьте стрелками 3 типа потоков: материя (жидкость, газ, деталь), энергия (электричество, тепло, вращение) и сигналы (датчики, команды).
  4. Опишите последствия отказа 2-х критических элементов (что именно перестанет работать и почему).
  5. Пункт для январского проекта: на отдельном листе нарисуйте черновую блок-схему вашего личного устройства.

Индивидуальные варианты:

🔍 Дополнительно:

📤 Формат сдачи:

Тетрадь (структурная схема от руки + описание) или электронный документ (.pdf со схемой из draw.io). Проверка на следующем занятии.

Занятие 3. История инженерии. Таймлайн технологий и материалов

3. История инженерии. Эволюция материалов и приводов

📅 15.09.2026 ⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Смена технологических укладов. Эволюция станков (от суппорта Модсли к ЧПУ). Материалы: чугун → легированные стали → композиты и фотополимеры.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практикум: построение таймлайна эволюции выбранного узла. Анализ технологического барьера. Привязка к материалам январского проекта.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Инструктаж по ДЗ

🎯 Основной материал

1. Что двигает развитие техники?

📌 Технологический барьер — предел эффективности системы, обусловленный физическими свойствами используемых материалов или пределом точности доступных станков. Переход на новый уровень происходит только со сменой материала или способа обработки.

Три революции в машиностроении:

  • Механический суппорт (Г. Модсли, 1797 г.): исключил дрожание руки токаря. Появилась взаимозаменяемость винтов и гаек — основа серийного производства.
  • Электрификация и твердые сплавы (нач. XX в.): появление резцов из побежалости/карбида вольфрама повысило скорость резания металлов в 10 раз.
  • Числовое программное управление (ЧПУ, 1950-е гг.): переход от копировальных шаблонов к расчету траекторий импульсами шаговых двигателей и сервоприводов.
⚡ [SYS-PARADOX] Провокационный кейс:
«Чертежи винтокрыла и танка Леонардо да Винчи были кинематически верны. Почему ни одна из его сложных машин не была построена при жизни изобретателя, даже при наличии достаточного финансирования?»
Показать инженерную подсказку

Суть тупика: Отсутствие технологической цепочки. Деревянные шестерни расщеплялись от удельных напряжений, кованое железо эпохи Возрождения имело раковины и неравномерную твердость, а главное — плотность энергии органического топлива (овса или древесины) делала невозможным создание компактного силового привода с удельной мощностью выше 0.1 кВт/кг.

💡 [PHYS-BASE] Физика на пальцах:
Любая инженерная идея — пленница свойств доступной таблички Менделеева. Вы можете рассчитать идеальную газовую турбину на бумаге за 10 минут, но работать она начнет только тогда, когда металлург выплавит сплав никеля и кобальта, который не превратится в пластилин при 1200 °C.

2. Эволюционная шкала точности и приводов

Эпоха Типичный привод Конструкционный материал Точность обработки
XVIII век Водяное колесо / ременная передача Дерево, бронза, серый чугун ~1.0 мм (на просвет)
Конец XIX века Паровая машина / трансмиссионный вал Углеродистая сталь, латунь ~0.05 мм (штангенциркуль)
Середина XX века Асинхронный электродвигатель Легированная сталь, дюралюминий ~0.01 мм (микрометр, шлифовка)
XXI век Бесщеточный BLDC / линейный сервопривод Карбон, титан, конструкционные полимеры ~0.001 мм (ЧПУ с обратной связью)

3. Практическая часть

Задание на уроке: Разбор барьера эволюции редуктора

🔧 Задача (в парах):
  1. Проследите эволюцию передачи вращения: деревянный шкив с кожаным ремнем → прямозубая чугунная шестерня → косозубый закаленный редуктор → волновой безлюфтовый редуктор робота-манипулятора.
  2. Определите, какое ключевое требование заставило конструкторов отказаться от прямозубых шестерен в точных приводах (люфт, шум, пятно контакта).

🛠️ В копилку январского проекта

Шаг недели: Выбор материалов и технологии изготовления:
  • Определите, из чего будет сделан силовой каркас вашего устройства к январю: лазерная резка фанеры/акрила, 3D-печать (FDM: PLA/PETG) или алюминиевый конструкционный профиль (2020 / 2040).
  • Проверка на технологичность: сможете ли вы изготовить каждую деталь на оборудовании школьного технопарка без применения уникального ручного труда?

📝 Домашнее задание

ДЗ #3 📅 Срок сдачи: 22.09.2026 🏆 Макс. балл: 5 баллов

Таймлайн узла: 4 шага эволюции

Задание (компактное):

  1. По своему варианту составьте мини-таймлайн из 4 ключевых этапов развития устройства (год/эпоха + что принципиально изменилось).
  2. Укажите 1 технологический барьер, преодоление которого дало взрывной рост эффективности (смена материала, появление нового станка или датчика).
  3. Пункт по проекту: напишите 1 предложение — какой материал выбран для несущей части вашего январского изделия и почему именно он.

Индивидуальные варианты:

  • Вариант 1: Авиационный винт (деревянный моноблок → саблевидный композитный ВИШ) — статья в Википедии
  • Вариант 2: Электродвигатель (машина Фарадея → коллекторный ДПТ → бесколлекторный BLDC) — статья в Википедии
  • Вариант 3: Аккумуляторная батарея (свинцово-кислотная → Ni-Cd → Li-Ion / LiFePO4) — статья в Википедии
  • Вариант 4: Режущий инструмент (углеродистая сталь → быстрорез Р6М5 → твердосплавные пластины с покрытием TiN) — статья в Википедии
  • Вариант 5: Подшипник (деревянный вкладыш трения → шариковый стальной → гибридный керамический) — статья в Википедии
  • Вариант 6: Гироскопический датчик (механический маховик → лазерный кольцевой → кремниевый MEMS-чип) — статья в Википедии
  • Вариант 7: Силовая передача линейного перемещения (винт-гайка скольжения → шарико-винтовая пара ШВП → линейный двигатель) — статья в Википедии
  • Вариант 8: Датчик температуры (ртутный термометр → термопара → цифровой датчик температуры / пирометр) — статья в Википедии
🔍 Дополнительно:

📤 Формат сдачи:

Тетрадь (четкий список из 4 пунктов) или текстовый документ. Объем — не более 1 страницы.

Занятие 4. Инженерная безопасность и системные отказы

4. Инженерная безопасность и системные отказы

📅 22.09.2026 ⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:35: Урок 1: Принцип Fail-Safe (безопасный отказ). Логика автономного возврата БПЛА (RTH/RTL). Принцип эшелонированной защиты и Sensor Fusion.
  2. 00:35-00:40: Короткий перерыв
  3. 00:40-01:25: Урок 2: Практикум в аудитории: аналитическое расследование техногенных катастроф по структурированным картам вариантов.
  4. 01:25-01:30: Инструктаж по чистовому оформлению отчета и проектному модулю

🎯 Основной материал

1. Принципы проектирования безопасных систем

📌 Принцип Fail-Safe (безопасный отказ) — проектирование аппаратного и программного комплекса таким образом, чтобы при потере питания, критическом обрыве связи или отказе датчиков система автоматически переходила в энергетически устойчивое, предопределенное безопасное состояние, предотвращающее разрушение конструкции и ущерб оператору.

Уровни реализации отказа:

  • Аппаратный Fail-Safe: пружинный возврат пневмоклапанов в закрытое положение при обесточивании электромагнита; нормально-замкнутые цепи E-Stop (обрыв кабеля вызывает немедленный аварийный останов привода).
  • Алгоритмический Fail-Safe: заложенная в прошивку логика действий при потере сигналов управления (Heartbeat loss), фиксация выхода контролируемых параметров за рабочие коридоры.
⚡ [SYS-PARADOX] Провокационный кейс:
«Автономный дрон оборудовали ультразвуковыми парктрониками для защиты от столкновений. При посадке над ровной гладью бассейна сонар внезапно выдал максимальную дистанцию (ошибка отражения звука), в результате чего автопилот решил, что дрон поднялся на высоту 10 метров, и включил максимальный спуск двигателей, разрушив аппарат о дно. Какое архитектурное решение было нарушено?»
Открыть скрытую подсказку

Суть инженерного тупика: Отсутствие комплексирования измерений (Sensor Fusion). Доверие критической функции единичному физическому принципу недопустимо. Требуется алгоритмический фильтр (например, фильтр Калмана), сопоставляющий показания барометра, оптического потока и высотомера с отсечением аномальных скачков производной.

💡 [PHYS-BASE] Физика на пальцах:
Любая машина стремится к минимуму потенциальной энергии или к разрушению, если кинетическая энергия перестает контролироваться. Fail-Safe — это создание искусственной «энергетической ямы», куда система скатывается сама, если управление утрачено: обесточенный электромагнит роняет тормозную колодку на барабан силой обычной пружины, не требуя ни строчки кода, ни миллиампера тока.

2. Практическая часть

Пример реализации: Алгоритм Fail-Safe возврата БПЛА (RTH / RTL)

При обрыве связи по радиоканалу управления (RC Loss) или критическом падении напряжения ходового аккумулятора полетный контроллер (ArduPilot / PX4) активирует автомат безопасного возврата Return To Launch (RTL):

Безопасный эшелон возврата (H = 50м) Препятствие (Лес / ЛЭП) Точка взлета (HOME) Отказ / RC Loss (Текущая H = 25м) 1. Подрыв по Z 2. Крейсерский возврат 3. Автопосадка
Инженерная последовательность алгоритма:
  1. Шаг 1 (Контроль высоты): Если аппарат находится ниже безопасного эшелона (50 м), прямолинейное движение блокируется. Выполнить вертикальный подъем для гарантированного пролета над мачтами и деревьями.
  2. Шаг 2 (Крейсерский возврат): Разворот носом на координату взлета (Home GPS point), полет по прямой на безопасной высоте.
  3. Шаг 3 (Автопосадка): Зависание над точкой старта, плавное снижение со скоростью 0.7 м/с и отключение моторов при детектировании касания грунта.

Лабораторный модуль: Аналитическое расследование аварий

Инструкция к выполнению: Ознакомиться с технической картой закрепленного варианта. Без привлечения сторонних источников вычленить из трех структурированных блоков прямые ответы на аналитические вопросы и зафиксировать их в рабочей тетради:

  • Пункт 1: Исходный рабочий процесс системы до сбоя.
  • Пункт 2: Физическая и логическая первопричина отказа.
  • Пункт 3: Техническое решение, исключившее повторение катастрофы.
Вариант 1: Катастрофа шаттла «Челленджер» (STS-51L) Материалы инцидента ↗
Штатный режим Твердотопливный ускоритель Space Shuttle компоновался из стальных сегментов, стыки которых герметизировались двумя эластомерными кольцами из витона (Viton). При пуске давление газов в 6 МПа должно было упруго прижимать кольца, полностью перекрывая стыки.
Сценарий отказа Аномально низкая температура воздуха на старте (−1 °C). Синтетический каучук утратил эластичность (стеклование) и не успел заполнить микрозазор за первые 200 мс нарастания давления. Раскаленные газы прожгли уплотнение, струя пламени разрушила крепление и пробила водородный бак.
Решение Интеграция третьего контура уплотнения, монтаж электронагревательных манжет на каждый стык перед стартом и изменение конструкции замка на тип «вилка-паз» для исключения раскрытия зазора под давлением.
Вариант 2: Авария на Саяно-Шушенской ГЭС Материалы инцидента ↗
Штатный режим Гидроагрегат мощностью 640 МВт вырабатывал энергию, передавая усилие водного столба на рабочее колесо турбины. Массивная крышка турбины удерживалась на статоре шпилечным соединением диаметром 80 мм.
Сценарий отказа Длительная эксплуатация турбины в нерекомендованной зоне нагрузок с мощными гидроударами и вибрацией. В шпильках развилась циклическая усталость металла. Разрушение ослабленного крепежа сорвало крышку; поток воды давлением 20 атм выбросил 1500-тонный ротор в зал.
Решение Установка систем непрерывного вибромониторинга с автоматическим запретом работы в опасных диапазонах, внедрение дублирующих механических гидрозатворов прямого действия и обязательный ультразвуковой контроль крепежа.
Вариант 3: Разрушение моста Такома-Нэрроуз Материалы инцидента ↗
Штатный режим Висячий мост с пролетом 853 м обеспечивал движение автотранспорта. Для облегчения конструкции пролетное полотно опиралось на сплошные стальные балки высотой 2.4 метра вместо традиционных решетчатых ферм.
Сценарий отказа При ветре 18 м/с обтекание глухой стенки балки вызвало периодический срыв вихрей (дорожка Кармана). Частота вихрей совпала с собственной крутильной частотой моста: развился аэродинамический флаттер с лавинообразным ростом скручивания полотна до обрыва подвесов.
Решение Полный запрет сплошных балок в мостостроении в пользу сквозных решетчатых ферм высокой жесткости, свободно пропускающих ветер, и введение обязательных испытаний макетов в аэродинамических трубах.
Вариант 4: Взрыв ракеты-носителя «Ариан-5» (Рейс 501) Материалы инцидента ↗
Штатный режим Бортовой компьютер и инерциальная навигационная система отслеживали ускорение и координаты ракеты, передавая углы отклонения на гидравлические приводы сопел для удержания курса на активном участке траектории.
Сценарий отказа Повторное использование кода ракеты «Ариан-4». Более мощная «Ариан-5» имела более высокую горизонтальную скорость: на 37-й секунде 64-битное число с плавающей запятой вызвало переполнение знакового 16-битного целого (>32 767). Процессор без перехвата исключения сбросил ошибку в шину приводов, сопла вывернуло до упора, и ракету разорвало.
Решение Глубокий рефакторинг программных библиотек с обязательной изоляцией защищенных блоков вычислений (try/catch), аппаратная валидация размерностей и запрет прямого переноса модулей без анализа физических полей.
Вариант 5: Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд» Материалы инцидента ↗
Штатный режим При росте давления в первом контуре водо-водяного реактора электромагнитный разгрузочный клапан (PORV) кратковременно открывается для сброса пара в барботер, после чего под действием возвратной пружины герметично перекрывает магистраль.
Сценарий отказа Клапан сброса пара заклинило в открытом положении из-за перекоса штока. Лампа на пульте управления показывала отключение питания соленоида, а не физическое положение затвора. Операторы не знали об утечке теплоносителя, что привело к осушению активной зоны и расплавлению урановых стержней.
Решение Переработка панелей оператора (HMI): перевод всей контрольно-измерительной аппаратуры на контроль реального физического состояния исполнительных органов (контактные концевики, акустические датчики расхода).
Вариант 6: Катастрофы лайнеров de Havilland Comet Материалы инцидента ↗
Штатный режим Первый в истории реактивный пассажирский самолет летал в стратосфере (11 000 м). Для дыхания людей компрессоры двигателей нагнетали воздух, создавая избыточное внутреннее давление внутри герметичного алюминиевого фюзеляжа.
Сценарий отказа Иллюминаторы имели модную прямоугольную форму с прямыми углами. В углах вырезов возникали концентраторы механических напряжений, превышавшие норму в 3 раза. После сотен взлетов-посадок от углов пошли усталостные трещины, приведшие к взрывной декомпрессии корпуса прямо в полете.
Решение Конструктивный переход на строго овальную и скругленную геометрию всех окон, люков и проемов в авиации, а также обязательное введение ресурсных гидроиспытаний фюзеляжей в барокамерах с водой.
Вариант 7: Крушение экспресса ICE у Эшеде Материалы инцидента ↗
Штатный режим Для устранения гула на скоростях 200–250 км/ч конструкторы внедрили двухсоставные составные колеса: между цельной ступицей и наружным стальным бандажом качения запрессовали демпфирующее резиновое кольцо.
Сценарий отказа Тонкий стальной бандаж при вращении непрерывно сминался под весом поезда, работая на изгиб. В теле металла зародилась усталостная трещина. На скорости 200 км/ч обод лопнул, распрямился и пробил кузов вагона, сбив стрелочный перевод и вызвав крушение поезда о мост.
Решение Полный запрет упругих составных колесных пар на высокоскоростных магистралях, переход на цельнокованые моноблочные колеса и оснащение депо стационарными ультразвуковыми установками поиска внутренних дефектов.
Вариант 8: Потеря зонда Mars Climate Orbiter Материалы инцидента ↗
Штатный режим Аппарат совершал перелет к Марсу. Навигационная наземная программа передавала на борт величины импульсов включения корректирующих двигателей малой тяги для формирования расчетной орбиты захвата атмосферой.
Сценарий отказа Наземное ПО подрядчика вычисляло импульс в американских фунт-силах (lbf·s), а бортовой софт NASA принимал значения в метрических ньютон-секундах (Н·с). Из-за отсутствия конвертации тяга занижалась в 4.45 раза. Зонд нырнул в атмосферу Марса на высоте 57 км вместо 150 км и сгорел от перегрева.
Решение Отказ от архаичных эмпирических систем мер, принятие строгого протокола валидации форматов интерфейсов данных (ICD) и введение проверок типизации размерностей на этапе компиляции бортовых программ.

🛠️ В копилку январского проекта

Требование к проекту:
  • Определить, в какое состояние перейдет проектируемое устройство при внезапном обесточивании (останов шпинделя, торможение колес, сброс давления в клапане).
  • Исключить в схеме проекта логику «тихого отказа»: предусмотреть аппаратный предохранитель по току и механический концевой упор крайних положений.

📝 Домашнее задание

ДЗ #4 📅 Срок сдачи: 29.09.2026 🏆 Макс. балл: 5 баллов

Завершение аналитического отчета по аварии

Требования к оформлению:

  1. Оформить в тетради или в текстовом редакторе результаты начатого на занятии анализа по своему закрепленному варианту.
  2. Четко зафиксировать ответы по 3 пунктам:
    • Пункт 1: Рабочий процесс и назначение системы до сбоя (1–2 предложения).
    • Пункт 2: Физическая и конструктивная первопричина катастрофы (1–2 предложения).
    • Пункт 3: Внедренное инженерное решение по ликвидации уязвимости (1–2 предложения).
🔍 Первоисточники для углубленного анализа:

📤 Формат сдачи:

Записи в рабочей тетради либо краткий файл (.pdf / .docx). Объем отчета — не более 1 страницы формата А4.

Занятие 5. Реверс-инжиниринг. Измерения и анализ узлов

5. Реверс-инжиниринг: Измерения, базы и материалы

📅 29.09.2026 ⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Методы реверс-инжиниринга. Измерительный инструмент: штангенциркуль, микрометр, резьбомер. Определение конструкторских баз деталей.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практикум: обмер реального промышленного узла (шаговый двигатель, шпиндель, натяжитель). Посадки с натягом и зазором. Снятие эскиза.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Разбор ДЗ

🎯 Основной материал

1. Как «снять» конструкцию без чертежей?

📌 Конструкторская база — поверхность, линия или точка детали, относительно которой задаются координаты и размеры других элементов при изготовлении и сборке. Ошибетесь с базой — деталь не встанет в посадочное место.

Инструментальный арсенал инженера:

  • Штангенциркуль (нониусный или цифровой, точность 0.02–0.05 мм): замер наружных, внутренних диаметров и глубин пазов.
  • Микрометр гладкий (точность 0.005–0.01 мм): замер диаметров валов под подшипники качения.
  • Резьбомер (шагомер): определение метрической (шаг 0.5; 0.7; 1.0; 1.25 мм) или дюймовой резьбы винтов.
⚡ [SYS-PARADOX] Провокационный кейс:
«Школьник измерил посадочное место под подшипник штангенциркулем: ровно 22.0 мм. Нарисовал в CAD-программе отверстие 22.0 мм и напечатал на 3D-принтере. Однако подшипник 608RS туда либо не влез вообще, либо провалился и болтается. В чем ошибка?»
Показать инженерную подсказку

Две ошибки: 1) Не учтена усадка пластика при остывании (0.3–1.5% в зависимости от филамента PLA/PETG/ABS). 2) Не учтены допуски и посадки. Чтобы подшипник сидел мертво, делают посадку с натягом (отверстие на 0.02–0.05 мм меньше вала). В машиностроении номинальных «круглых» размеров без допуска не существует!

💡 [PHYS-BASE] Физика на пальцах:
Ни одна деталь в мире не бывает идеально круглой или плоской. Если посмотреть в микроскоп, торец любого вала — это горный хребет. Реверс-инжиниринг — это не тупое копирование каждой царапины, а понимание того, какой допуск заложил конструктор, чтобы эти неровности скользили друг по другу без трения или намертво сцеплялись.

2. Таблица сопряжений и посадок в приводах

Тип посадки Характер соединения Пример в ЧПУ/принтерах Способ сборки
С зазором (скользящая) Детали свободно смещаются Линейный подшипник LM8UU на полированном валу Установка от руки со смазкой
Переходная Минимальный люфт или натяг Шкив GT2 со стопорным винтом на валу D-cut Легкое нажатие, фиксация винтом
С натягом (прессовая) Детали заклинены неподвижно Впрессовка подшипника в алюминиевый корпус Пресс, нагрев корпуса / охлаждение вала

3. Практическая часть

Задание на уроке: Снятие посадочных размеров шагового двигателя NEMA 17

Выполняемые замеры штангенциркулем:
  1. Диаметр выходного вала (номинал 5.0 мм) и глубина среза лыски (D-cut).
  2. Диаметр центровочного буртика передней крышки (22.0 мм). Зачем нужен этот буртик?
  3. Межцентровое расстояние между 4 крепежными отверстиями с резьбой М3 (31.0 мм).

🛠️ В копилку январского проекта

Шаг недели: Спецификация покупных стандартных изделий (COTS):
  • Хороший инженер не проектирует с нуля то, что продается готовым (подшипники, крепеж, ремни, двигатели).
  • Составьте перечень из 3 стандартных покупных компонентов для вашего январского устройства (например: подшипник 688ZZ, винт М4х16 DIN 912, мотор-редуктор 12V 100 об/мин) и найдите их точные чертежи с габаритами.

📝 Домашнее задание

ДЗ #5 📅 Срок сдачи: 06.10.2026 🏆 Макс. балл: 5 баллов

Эскиз детали и подбор крепежа

Задание (компактное):

  1. По своему варианту изучите типовой компонент по ссылке.
  2. Нарисуйте от руки в тетради черновой эскиз с указанием 3-х главных габаритов (длина, посадочный диаметр, диаметр крепежных отверстий).
  3. Укажите, какой тип посадки используется при сопряжении этого узла (с зазором или с натягом).
  4. Пункт по проекту: запишите 2 стандартных крепежных элемента (например: винты DIN 912 М3, гайки самоконтрящиеся), которые вам понадобятся в январе.

Индивидуальные варианты:

🔍 Дополнительно:

📤 Формат сдачи:

Рисунок в тетради (эскиз с 3 стрелочками размеров) + краткие ответы. 1 страница.

Занятие 6. Практикум: Полный разбор узла и составление BOM-листа

6. Практикум: Сборка-разборка и ведомость материалов (BOM)

📅 06.10.2026 ⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Правила разборки промышленных узлов. ТБ при работе со слесарным инструментом. Понятие BOM-листа (Bill of Materials).
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практикум в парах: полная разборка выданного узла (экструдер, редуктор, помпа), инвентаризация и обратная сборка без «лишних деталей».
  4. 01:25-01:30: Защита результатов. Домашнее задание

🎯 Основной материал

1. Ведомость материалов и компонентов (BOM)

📌 BOM (Bill of Materials / Спецификация изделия) — полный структурированный список всех узлов, деталей, покупных изделий, крепежа и расходников, необходимых для сборки готового изделия, с указанием их количества и характеристик.

Золотые правила сборочно-разборочных работ:

  • Правильный инструмент: нельзя откручивать шестигранный винт с внутренним шлицем (шестигранник DIN 912) шлицевой отверткой или изношенным ключом — сорванный шлиц превращает разборку в высверливание.
  • Фотофиксация каждого шага: перед снятием каждой шестерни или шайбы делается фото положения деталей в корпусе.
  • Маркировка ориентации: перед снятием фланцев или крышек наносите маркерную метку (риску), чтобы не собрать узел перевернутым на 180°.
⚡ [SYS-PARADOX] Провокационный кейс:
«Инженер полностью перебрал высокоскоростной фрезерный шпиндель, заменил подшипники и затянул гайки крепления с максимальным усилием "от души". При включении через 3 минуты шпиндель раскалился до 80 °C и заклинил. Почему максимальная затяжка убила механизм?»
Показать инженерную подсказку

Суть ошибки: Полная выборка внутреннего теплового зазора подшипников качения. При вращении на 12 000–24 000 об/мин шарики нагреваются быстрее массивного корпуса, металл расширяется, и при отсутствии расчетного осевого преднатяга/зазора возникает расклинивание и сухой контакт.

💡 [PHYS-BASE] Физика на пальцах:
Любая машина — это стопка сложенных сил. Когда вы затягиваете винт, вы на самом деле работаете с очень жесткой пружиной: винт микроскопически растягивается вдоль оси, а сжимаемые детали работают как пружина на сжатие. Если не дотянуть — соединение раскрутится от вибрации, если перетянуть — лопнет винт или сомнет посадочное место.

2. Пример структуры ведомости материалов (BOM)

№ Наименование детали Тип (Стандарт / Оригинал) Материал Кол-во
1 Корпус экструдера Оригинал (3D-печать) Пластик PETG 1 шт
2 Подающая шестерня dual-drive Стандартная деталь (COTS) Закаленная сталь 2 шт
3 Подшипник MR95ZZ (5×9×3) Стандартный (ГОСТ/ISO) ШХ15 2 шт
4 Винт с цил. головкой М3×20 Крепеж DIN 912 Сталь класс 8.8 3 шт

3. Практическая часть

Практикум: Разборка и декомпозиция механического узла

Регламент лабораторной работы:
  1. Получите узел у преподавателя (Direct-экструдер, червячный редуктор, насос омывателя).
  2. Разберите узел на базовые детали, разложив их по порядку на сборочном коврике.
  3. Заполните в тетради черновую таблицу BOM (минимум 4 позиции: 2 оригинальные детали + 2 стандартные).
  4. Соберите узел обратно. Критерий зачета: вал должен свободно вращаться от руки без заеданий.

🛠️ В копилку январского проекта

Шаг недели: Предварительный BOM-лист вашего устройства:
  • Составьте черновой список деталей вашего январского изделия: что вы напечатаете/вырежете на лазере сами, а что нужно купить (контроллер Arduino/ESP32, провода, крепеж, концевики).
  • Этот список позволит вовремя заказать недостающие компоненты, чтобы в декабре не ждать посылку месяц.

📝 Домашнее задание

ДЗ #6 📅 Срок сдачи: 13.10.2026 🏆 Макс. балл: 5 баллов

BOM-лист промышленного узла

Задание (компактное):

  1. По своему варианту изучите устройство узла по ссылке.
  2. Составьте мини-таблицу BOM ровно из 4 ключевых деталей (название детали + ориентировочный материал: сталь, алюминий, резина, пластик).
  3. Укажите, какая из этих деталей подвержена наибольшему трению и износу.
  4. Пункт по проекту: запишите первые 3 позиции из списка покупных деталей вашего январского проекта.

Индивидуальные варианты:

🔍 Дополнительно:

📤 Формат сдачи:

Тетрадь (табличка из 4 строк + 2 ответа) или электронная таблица/документ. Коротко и по делу.

Занятие 7. Основы проектирования. Жизненный цикл

7. Основы проектирования. Жизненный цикл проекта

📅 20.10.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Этапы жизненного цикла: концепция → ТЗ → эскиз → проект → изготовление → испытания → эксплуатация → утилизация. Инженерный пример: разработка лабораторного блока питания (ЛБП).
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: применить этапы жизненного цикла к ЛБП. Обсуждение: что важнее всего на каждом этапе.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Жизненный цикл проекта

📌 Жизненный цикл проекта — последовательность этапов от идеи до утилизации.
  • 1. Концепция — идея, замысел.
  • 2. Техническое задание (ТЗ) — формальное описание требований.
  • 3. Эскиз — первичные наброски, схемы.
  • 4. Проект — детальные чертежи, расчёты, документация.
  • 5. Изготовление — производство, сборка.
  • 6. Испытания — проверка на соответствие требованиям.
  • 7. Эксплуатация — использование по назначению.
  • 8. Утилизация — вывод из эксплуатации, переработка.

2. Инженерный пример: Разработка лабораторного блока питания (ЛБП)

  • Концепция: нужен регулируемый источник питания для лабораторных работ (5–12 В, 1–2 А).
  • ТЗ: выходное напряжение 0–15 В, ток до 2 А, защита от КЗ, корпус с 3D-печатью, вольтметр/амперметр.
  • Эскиз: структурная схема: понижающий преобразователь XL4015, потенциометры, вольтметр/амперметр, вентилятор.
  • Проект: принципиальная схема, расчёт резисторов для LED-индикации, 3D-модель корпуса в КОМПАС-3D, выбор компонентов.
  • Изготовление: пайка платы, сборка в корпус, монтаж вентилятора и термореле.
  • Испытания: проверка регулировки напряжения и тока, нагрев под нагрузкой, стабильность.
  • Эксплуатация: использование в лаборатории для питания схем.
  • Утилизация: разборка, переработка пластика и электронных компонентов.
💡 Инженерный акцент: На этапе «Проект» критически важны расчёты (например, резистор для LED: R = (12−3,2)/0,02 = 440 Ом) и выбор материалов для 3D-печати (PLA, толщина стенки 2 мм). На этапе «Испытания» проверяется соответствие ТЗ — это основа инженерной ответственности.

3. Практическая часть

Задание: Жизненный цикл инженеронго продукта

Задание:
  1. Опишите каждый из 8 этапов жизненного цикла для вашего индивидуального проекта (1–2 предложения на этап).
  2. Определите, какой этап самый затратный по времени и ресурсам (обоснуйте).
  3. Какой этап требует изучения новых навыков?

📝 Домашнее задание

ДЗ #7📅 Срок сдачи: 27.10.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Жизненный цикл инженерного продукта

Задание:

  1. Для индивидуальног проетка.
  2. Описать все 8 этапов жизненного цикла подробно (каждый этап — 2–3 предложения).
  3. Сделайте вывод: какой этап в этом продукте самый сложный и почему. Приведите инженерное обоснование (например, сложность расчётов, выбор материалов, испытания).

📤 Формат сдачи:

Тетрадь (рукопись) или электронный документ (.docx / .pdf).

Занятие 8. От функций к категориям

8. От функций к категориям. Что нужно для проекта?

📅 27.10.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Проблема паспортов: перечень без смысла. Что такое функция системы. Категории: механика, электроника, питание, крепёж, ПО. Пример-образец — ракета Р-7.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: заполнение таблицы «Что должна делать система → категория → что нужно → зачем → как работает → компетенция». Обсуждение на уроке.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Проблема: перечень без смысла

⚠️ Частая ошибка: в паспорте проекта написан список компонентов — «мотор», «датчик», «Arduino», «провода» — но непонятно, зачем каждый из них. Это не проект, а список покупок без обоснования.

Чтобы этого избежать, идём от функции к компоненту: сначала отвечаем «что система должна делать», потом — «что для этого нужно».

2. Категории того, что нужно для проекта

  • Механика — корпус, крепления, передаточные механизмы, подвижные части.
  • Электроника — управление (микроконтроллер), датчики, исполнительные механизмы (моторы, сервы, реле).
  • Питание — источник, преобразователи, защита (предохранители, стабилизаторы).
  • Крепёж и расходники — болты, гайки, стойки, провода, разъёмы, клей, наждачка, термоусадка.
  • ПО — что должна делать программа, в каком ПО писать (Arduino IDE, Wokwi, Scilab, CAD, Draw.io).

3. Пример-образец: ракета Р-7 (пилотируемый полёт)

Разберём, как функция превращается в категорию и позицию — на примере ракеты-носителя «Восток» (Р-7), на которой летал Юрий Гагарин.

Что должна делать система?КатегорияЧто нужно, чтобы это выполнить?Зачем это нужно?Как это работает?Какая компетенция нужна?Есть ли у меня?
Вывести корабль на орбитуМеханика + питаниеМногоступенчатая ракета, жидкостные двигатели, топливоСкорость ~8 км/с для выхода на орбитуСтупени отделяются по мере выгорания топливаРасчёт тяги, аэродинамикаНет
Управлять полётомЭлектроникаГироскопы, акселерометры, бортовой компьютерСтабилизация и коррекция курсаДатчики измеряют отклонения, компьютер управляет рулямиПрограммирование, схемотехникаЧастично
Обеспечить жизнеобеспечениеМеханика + электроникаГермокапсула, система регенерации воздуха, терморегуляцияЧеловек должен выжить в полётеЗамкнутый цикл воздуха и теплаТермодинамика, биологияНет
Связь с ЗемлёйЭлектроникаРадиопередатчик, антенна, приёмникПередача телеметрии и командРадиоволны на частотах связиРадиотехникаНет
Крепление и сборкаКрепёжБолты, хомуты, сварка, клейДетали должны держаться вместеМеханическое соединениеСлесарное делоЧастично
Управление программой полётаПОАлгоритм, код, ПО для расчётовАвтоматическое выполнение манёвровПрограмма на бортовом компьютереПрограммированиеЧастично
💡 Вывод: каждая строка отвечает на вопрос «зачем». Если на вопрос «зачем» нет ответа — позиция не нужна.

📥 Скачать шаблон таблицы

Открыть шаблоны на Яндекс.Диске

Файл «Таблица 1 функций и категорий.docx»

4. Практическая часть

Задание: таблица по своему проекту

Задание:
  1. Заполните таблицу по своему проекту (минимум 6 строк).
  2. Каждая строка должна отвечать на вопрос «зачем».
  3. Честно ответьте на «Есть ли у меня компетенция?» — это нужно, чтобы понять, чему учиться.
Что должна делать система?КатегорияЧто нужно?Зачем?Как работает?Компетенция нужна?Есть?
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
📌 Обсуждение на уроке: учитель задаёт вопросы по каждой строке: «Почему это нужно? Что будет, если убрать? Как это работает? Ты умеешь это делать?»

📝 Домашнее задание

ДЗ #8📅 Срок сдачи: 03.11.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Доделать таблицу функций и категорий

Задание:

  1. Доделайте таблицу, начатую на уроке (минимум 8 строк).
  2. Проверьте, что на каждый вопрос есть ответ, особенно на «Зачем?» и «Как работает?».
  3. Честно заполните «Есть ли компетенция?» — если нет, отметьте, где будете учиться.
  4. Подготовьтесь к обсуждению: учитель задаст вопросы по любой строке.

📤 Формат сдачи:

Тетрадь (рукопись) или электронный документ (.docx / .pdf с таблицей).

Занятие 9. От категорий к конкретике

9. От категорий к конкретике. Что покупать, печатать, проектировать?

📅 03.11.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Как выбрать конкретный компонент (критерии). Что печатать на 3D-принтере. Что проектировать и в каком ПО. Как определить крепёж. Пример-образец — ракета Р-7.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: таблица «Позиция → тип (купить/напечатать/спроектировать/код) → конкретика → обоснование → навык есть? → где учиться». Обсуждение на уроке.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Как выбрать конкретный компонент

  • Критерии выбора: напряжение, ток, габариты, вес, цена, доступность, совместимость.
  • Референсы: найти похожие проекты, посмотреть, что использовали, обосновать выбор.
  • Что печатать на 3D-принтере: корпус, крепления, шестерни, рычаги — то, что нельзя купить готовым или что нужно подогнать под размеры.
  • Что проектировать: схемы (Draw.io), 3D-модели (CAD), код (Arduino IDE / Wokwi), расчёты (Scilab).
  • Крепёж: болты, гайки, стойки, провода, разъёмы, клей, наждачка — всё по позициям.

2. Пример-образец: ракета Р-7 (продолжение)

Из таблицы урока 8 берём категории и превращаем в конкретные позиции.

Что это за позиция?Купить, напечатать, спроектировать или код?Что конкретно? (модель, размер, ПО)Почему именно это?Я умею это делать?Если нет — где научусь и сколько времени?
Жидкостный ракетный двигатель РД-107Купить (готовый) / спроектироватьРеференс: РД-107, тяга 1 МН, керосин + жидкий кислородПроверенная связка топлива, высокая тягаНетКурс по ракетным двигателям — 100+ часов
Гироскоп для стабилизацииКупитьМЭМС-гироскоп, например MPU-6050Доступен, дёшев, достаточная точность для макетаЧастичноArduino + MPU-6050 — 10 часов
Корпус головного обтекателяНапечатать3D-модель в КОМПАС-3D, PLA, толщина 2 ммНужна форма по размерам, готовый не купитьЧастичноКОМПАС-3D — 20 часов
Схема соединенийСпроектироватьDraw.io, схема питания и сигналовНужно понимать, что от чего питаетсяДа—
Код управленияКодArduino IDE, алгоритм стабилизацииБортовой компьютер должен управлять рулямиЧастичноArduino IDE — 20 часов
Болты М3×10, гайки М3Купить20 шт., магазин крепежаКрепление панелей корпусаДа—
Провода, разъёмыКупитьПровод 22 AWG, разъёмы JST, 1 мСоединение электроникиДа—
💡 Вывод: каждая позиция имеет тип (купить / напечатать / спроектировать / код), конкретику и обоснование. Если не можешь объяснить «почему именно это» — позиция не готова.

📥 Скачать шаблон таблицы

Открыть шаблоны на Яндекс.Диске

Файл «Таблица 2 конкретика.docx»

3. Практическая часть

Задание: таблица конкретики по своему проекту

Задание:
  1. На основе таблицы урока 8 заполните таблицу конкретики (минимум 8 строк).
  2. Для каждой позиции укажите тип, конкретику, обоснование, наличие навыка.
  3. Приложите референсы (ссылки на похожие проекты или компоненты).
Что это за позиция?Тип?Что конкретно?Почему именно это?Умею?Где научусь?
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
📌 Обсуждение на уроке: учитель задаёт вопросы: «Почему выбрал именно это? Что будет, если заменить? Ты умеешь? Сколько времени нужно, чтобы научиться?»

📝 Домашнее задание

ДЗ #9📅 Срок сдачи: 10.11.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Доделать таблицу конкретики

Задание:

  1. Доделайте таблицу конкретики (минимум 10 строк).
  2. Для каждой позиции приложите референс (ссылку на похожий проект или компонент).
  3. Проверьте: на каждый вопрос есть ответ, особенно «Почему именно это?» и «Где научусь?».
  4. Подготовьтесь к обсуждению: учитель задаст вопросы по любой строке.

📤 Формат сдачи:

Тетрадь (рукопись) или электронный документ (.docx / .pdf с таблицей и ссылками).

Занятие 10. Смета. Минимум и максимум

10. Смета. Всё по позициям. Минимум и максимум

📅 10.11.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Структура сметы: всё по позициям. Минимум / максимум. Перечень работ: что печатать, что проектировать, в каком ПО. Колонка «Что я сделаю за 2 месяца». Магазины и что в них искать. Пример-образец — ракета Р-7.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: заполнение сметы в Excel по шаблону. Обсуждение на уроке. Черновик сметы.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Структура сметы

  • Всё по позициям: не «крепёж», а «болт М3×10 — 20 шт.», «гайка М3 — 20 шт.», «провод 22 AWG — 1 м», «клей супер-момент — 1 шт.», «наждачка Р400 — 1 лист».
  • Минимум / максимум: отдельные разделы. Минимум — что точно нужно для рабочей версии. Максимум — опциональные улучшения.
  • Перечень работ: что напечатать (файлы .stl), что спроектировать (схемы, 3D-модели, в каком ПО), какой код писать (в каком ПО).
  • Колонка «Что я сделаю за 2 месяца»: честно оценить, что успеешь.

2. Магазины и что в них искать

🔌 Arduino-Kit (Омск)

arduino-omsk.ru

Что искать: Arduino (Uno, Nano, Mega), датчики (температуры, расстояния, света, влажности), исполнительные устройства (сервоприводы, шаговые двигатели Nema 17/23, реле), модули связи, радиодетали (резисторы, конденсаторы, диоды), провода, разъёмы, макетные платы, инструмент (паяльники, стрипперы), 3D-принтеры и расходники (пластик Bestfilament, FDplast), клей для 3D-печати.

Адрес: Омск, ТК «Флагман», ул. Фрунзе 80, 2 этаж, пом. 221. Без выходных, 11:00–19:00 (обед 14:00–15:00).

🏗 Бауцентр

baucenter.ru

Что искать: крепёж (болты, гайки, шайбы, саморезы), инструмент (отвёртки, плоскогубцы, напильники), клей (супер-момент, ПВА, эпоксидный), наждачная бумага, изолента, стяжки, термоусадка, расходники для мастерской.

Примечание: строительно-хозяйственный гипермаркет, есть в Омске.

⚡ ДАН Омск

danomsk.ru

Что искать: радиодетали, электронные компоненты, измерительные приборы, инструмент для пайки, провода, разъёмы, источники питания.

Примечание: магазин электроники и радиодеталей в Омске.

📌 Правило: выбирать материалы можно только из этих магазинов. Если чего-то нет — ищи аналог в этих же магазинах и обосновывай замену.

3. Пример-образец: ракета Р-7 (смета, честная для школьника)

Разберём, как выглядит смета для макета ракеты Р-7 (не настоящей, а учебного макета с электроникой).

Что покупаем?Сколько?Где?Сколько стоит?СсылкаМ / МЧто я сделаю за 2 месяца?
Arduino Nano1 шт.Arduino-Kit~500 руб.arduino-omsk.ruМинимумПодключу, напишу код
МЭМС-гироскоп MPU-60501 шт.Arduino-Kit~300 руб.arduino-omsk.ruМинимумПодключу, протестирую
Сервопривод SG902 шт.Arduino-Kit~200 руб./шт.arduino-omsk.ruМинимумУстановлю на рули
Светодиоды (красный, зелёный)5 шт.Arduino-Kit~10 руб./шт.arduino-omsk.ruМинимумИндикация
Резисторы 220 Ом10 шт.Arduino-Kit~5 руб./шт.arduino-omsk.ruМинимумОграничение тока LED
Провод 22 AWG (монтажный)2 мArduino-Kit~100 руб.arduino-omsk.ruМинимумСоединю схему
Макетная плата 400 точек1 шт.Arduino-Kit~200 руб.arduino-omsk.ruМинимумСоберу схему
PLA-пластик для 3D-печати200 гArduino-Kit~400 руб.arduino-omsk.ruМинимумНапечатаю корпус
Болт М3×1020 шт.Бауцентр~100 руб.baucenter.ruМинимумСоберу корпус
Гайка М320 шт.Бауцентр~50 руб.baucenter.ruМинимумСоберу корпус
Клей супер-момент1 шт.Бауцентр~150 руб.baucenter.ruМинимумСклею панели
Наждачка Р4001 листБауцентр~50 руб.baucenter.ruМинимумОбработаю края
Датчик давления BMP2801 шт.Arduino-Kit~300 руб.arduino-omsk.ruМаксимумЕсли успею — телеметрия
Камера OV76701 шт.Arduino-Kit~800 руб.arduino-omsk.ruМаксимумЕсли успею — обзор
💡 Вывод: каждая позиция — отдельная строка. Минимум — то, без чего макет не работает. Максимум — то, что можно добавить позже.

📥 Скачать шаблоны для сметы

Открыть шаблоны на Яндекс.Диске

Файлы: «Таблица 3 Смета Минимум и максимум.docx», «Таблица 4 Перечень работ по проекту.docx»

4. Практическая часть

Задание: черновик сметы в Excel

Задание:
  1. Создайте файл Excel. Заголовки колонок — как в образце.
  2. Заполните смету по своему проекту: всё по позициям (провода, болты, клей, наждачка — отдельными строками).
  3. Указывайте только магазины из списка: Arduino-Kit, Бауцентр, ДАН Омск.
  4. Разделите на «Минимум» и «Максимум».
  5. Заполните колонку «Что я сделаю за 2 месяца» — честно.
📌 Обсуждение на уроке: учитель проверяет смету: «Почему это в минимуме? А это в максимуме? Ты уверен, что успеешь? Что будет, если не купят? Где именно в магазине это искать?»

📝 Домашнее задание

ДЗ #10📅 Срок сдачи: 17.11.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Доделать смету (черновик)

Задание:

  1. Доделайте смету в Excel (минимум 15 строк).
  2. Проверьте: всё по позициям (провода, болты, гайки, клей, наждачка — отдельно).
  3. Указывайте только магазины из списка: Arduino-Kit, Бауцентр, ДАН Омск.
  4. Разделите на «Минимум» и «Максимум».
  5. Заполните колонку «Что я сделаю за 2 месяца».
  6. Подготовьтесь к обсуждению: учитель задаст вопросы по любой строке.

📤 Формат сдачи:

Файл Excel (.xlsx) с таблицей.

Занятие 11. Финал сметы. Выход на защиту

11. Финал сметы. Выход на защиту

📅 17.11.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Доработка сметы по замечаниям. Проверка полноты (всё по позициям, магазины из списка, минимум/максимум). Подготовка обоснования для защиты.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Взаимная проверка смет (обмен между учениками). Подготовка обоснования: почему каждая позиция, почему минимум/максимум, что успею за 2 месяца. Запись в список на Совет молодых учёных.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Список желающих выступать на Совете.

🎯 Основной материал

1. Что должно быть в финальной смете

  • Все позиции по строкам: провода, болты, гайки, клей, наждачка — отдельно.
  • Только магазины из списка: Arduino-Kit, Бауцентр, ДАН Омск.
  • Разделы «Минимум» и «Максимум»: минимум — рабочая версия, максимум — опциональные улучшения.
  • Колонка «Что я сделаю за 2 месяца»: честная оценка.
  • Перечень работ: что напечатать (.stl), что спроектировать (схемы, 3D-модели, ПО), какой код писать (ПО).

2. Подготовка обоснования для защиты

На защите сметы на Совете молодых учёных нужно ответить на вопросы:

  • Почему эта позиция? — какую функцию выполняет, почему без неё нельзя.
  • Почему минимум / максимум? — что критично, что опционально.
  • Почему этот магазин? — где именно искать, есть ли в наличии.
  • Что я успею за 2 месяца? — честный план.
  • Что будет, если не купят? — есть ли аналог или упрощение.
📌 Совет: на каждый вопрос должен быть короткий чёткий ответ. Если не можешь объяснить — позиция не готова.

📥 Шаблоны для доработки сметы

Открыть шаблоны на Яндекс.Диске

Файлы: «Таблица 3 Смета Минимум и максимум.docx», «Таблица 4 Перечень работ по проекту.docx»

3. Практическая часть

Задание 1: доработка сметы

Порядок работы:
  1. Откройте смету в Excel.
  2. Проверьте по чек-листу:
    • Все позиции по строкам?
    • Магазины только из списка?
    • Есть разделы «Минимум» и «Максимум»?
    • Заполнена колонка «Что я сделаю за 2 месяца»?
    • Есть перечень работ (что печатать, что проектировать, в каком ПО)?
  3. Исправьте замечания.

Задание 2: взаимная проверка

Порядок работы:
  1. Обменяйтесь сметами с соседом.
  2. Проверьте по чек-листу (как в задании 1).
  3. Задайте 2–3 вопроса по любой строке: «Почему это? Зачем? Где искать?»
  4. Запишите замечания и передайте обратно.

Задание 3: подготовка обоснования

Порядок работы:
  1. Выпишите 5 ключевых позиций из своей сметы.
  2. Для каждой подготовьте короткий ответ: «Что это? Зачем? Почему из этого магазина? Что будет, если не купят?»
  3. Подготовьте ответ на вопрос «Что я успею за 2 месяца?»
✅ Итог урока: финальная смета в Excel + обоснование для защиты. Смета готова к передаче в снабжение (после защиты на Совете).

4. Список на Совет молодых учёных

В конце урока составляется список желающих выступить на Совете молодых учёных с защитой сметы и презентацией проекта.

Формат списка:
№Фамилия, имяТема проектаГотов выступать?
1__________Да / Нет
2__________Да / Нет
3__________Да / Нет
4__________Да / Нет
5__________Да / Нет
📌 Кто идёт на Совет: те, кто готов защитить смету и презентацию. Если всё ок — смета передаётся в отдел снабжения.

📝 Домашнее задание

ДЗ #11📅 Срок сдачи: 24.11.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Финальная смета + обоснование

Задание:

  1. Доделайте смету в Excel с учётом замечаний (все позиции, магазины из списка, минимум/максимум, «Что я сделаю за 2 месяца», перечень работ).
  2. Подготовьте письменное обоснование для 5 ключевых позиций: «Что это? Зачем? Почему из этого магазина? Что будет, если не купят?»
  3. Подготовьте ответ на вопрос «Что я успею за 2 месяца?» (честно).
  4. Подготовьтесь к защите сметы: учитель задаст вопросы по любой строке.

📤 Формат сдачи:

Файл Excel (.xlsx) + обоснование в отдельном документе (.docx / .pdf) или в тетради.

Занятие 13. 3D-моделирование в КОМПАС-3D

13. 3D-моделирование корпуса в КОМПАС-3D

📅 24.11.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Интерфейс КОМПАС-3D. Создание эскиза, операция "Выдавливание". Основы работы с деталями.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: создание основания корпуса по эскизу. Создание отверстий под разъёмы (операция "Вырезать выдавливанием").
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. КОМПАС-3D — интерфейс и основные инструменты

📌 КОМПАС-3D — система трёхмерного моделирования, стандарт в российском инженерном образовании.
  • Основные панели: Дерево построения (слева), Панель инструментов (сверху), Рабочее поле (центр).
  • Создание эскиза: Выбор плоскости → "Создать эскиз" → рисование геометрии (прямоугольник, окружность, отрезки).
  • Операция "Выдавливание": Преобразование 2D-эскиза в 3D-тело (задаётся глубина).
📐 Правила эскиза для 3D-печати:
  • Эскиз должен быть замкнутым (без разрывов).
  • Углы — скругления (R=1-2 мм) для лучшей печати.
  • Стенки не тоньше 1.2 мм (для PLA).
  • Уклон стенок 3-5° (для облегчения вынимания с платформы).

2. Создание отверстий под разъёмы

  • Операция "Вырезать выдавливанием": Создать эскиз на грани детали, нарисовать контур отверстия, вырезать на нужную глубину.
  • Совет: Используйте "Массив по сетке" для создания вентиляционных отверстий.

3. Практическая часть

Создание корпуса в КОМПАС-3D

Порядок работы (пошагово):
  1. Создайте деталь → выберите плоскость XY.
  2. Нарисуйте прямоугольник по размерам вашего эскиза (например, 170×120 мм).
  3. Выдавите на высоту 45 мм (высота корпуса).
  4. Создайте эскиз на верхней грани — нарисуйте прямоугольник для крышки (со смещением 2 мм внутрь). Выдавите на 5 мм — получится бортик.
  5. Создайте эскиз на передней грани — нарисуйте окружности и прямоугольники под разъёмы.
  6. Вырежьте их выдавливанием (на всю толщину стенки).
  7. Добавьте вентиляционные отверстия (массив прямоугольников или окружностей).
💡 Подсказка по проектированию под 3D-печать:
  • Толщина стенки: 2-3 мм (оптимально).
  • Зазор для крышки: 0.3-0.5 мм (для свободного закрывания).
  • Отверстия для винтов: диаметр на 0.5 мм больше винта.
  • Скругления: добавляйте на все рёбра (R=1-2 мм) — это улучшает печать и прочность.

📝 Домашнее задание

ДЗ #13📅 Срок сдачи: 01.12.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

3D-модель корпуса ЛБП

Задание:

  1. Создайте 3D-модель корпуса в КОМПАС-3D (или другом CAD) по вашему эскизу.
  2. Модель должна содержать:
    • Основную часть корпуса с бортиком для крышки.
    • Отверстия под разъёмы (передняя и задняя панели).
    • Вентиляционные отверстия.
  3. Сохраните модель в формате .m3d (КОМПАС) и экспортируйте в .stl для печати.

📤 Формат сдачи:

Файлы .m3d и .stl (или скриншот модели, если нет доступа к КОМПАСУ).

Занятие 14. Верификация 3D-моделей. Подготовка к печати

14. Верификация 3D-моделей. Подготовка к печати

📅 01.12.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Что такое верификация моделей. Типовые ошибки в STL-файлах (дыры, non-manifold, тонкие стенки). Экспорт из КОМПАС-3D в STL.
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: проверка моделей в программе-слайсере (Cura / PrusaSlicer). Настройка параметров печати для корпуса ЛБП.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Верификация 3D-моделей

📌 Верификация — проверка модели на ошибки перед печатью.
⚠️ Типовые ошибки в STL:
  • Дыры (holes) — незамкнутые поверхности. Модель не воспринимается как сплошное тело.
  • Non-manifold — рёбра, имеющие более двух смежных граней.
  • Тонкие стенки — толщина менее 0.8-1.0 мм (для FDM-печати).
  • Инвертированные нормали — векторы "смотрят" внутрь модели.

Экспорт из КОМПАС-3D в STL:

  • Файл → Сохранить как → выбрать тип "STL" (.stl).
  • Настроить параметры экспорта: качество (мелкий/средний).
  • Проверить модель в программе-просмотрщике.

2. Подготовка к печати в слайсере

  • Слайсер — программа, преобразующая 3D-модель в G-код для принтера (Cura, PrusaSlicer).
  • Ключевые параметры для корпуса ЛБП:
    • Высота слоя: 0.2 мм (баланс качества/скорости).
    • Толщина стенки: 1.2-1.6 мм (2-3 периметра).
    • Заполнение (infill): 15-25% (для корпуса достаточно).
    • Поддержки: включать, если есть нависающие элементы >45°.
    • Температура: PLA — 200-210°C, стол — 50-60°C.

3. Практическая часть

Проверка и подготовка модели

Порядок работы:
  1. Откройте свою модель в слайсере (Cura / PrusaSlicer).
  2. Проверьте модель на ошибки (слайсер подсветит проблемные зоны).
  3. Настройте параметры печати для PLA (или ABS).
  4. Сгенерируйте G-код и сохраните на флеш-карту.
💡 Советы для успешной печати корпуса:
  • Адгезия: используйте скотч/клей на столе.
  • Брызги: настройте "юбку" (skirt) для стабилизации потока пластика.
  • Поддержки: для отверстий под разъёмы используйте "support blocker" если они маленькие.
  • Охлаждение: включите обдув на 100% для PLA.

📝 Домашнее задание

ДЗ #14📅 Срок сдачи: 08.12.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Отчёт по верификации и подготовке к печати

Задание:

  1. Сделайте скриншот вашей модели в слайсере (вид после нарезки).
  2. Запишите параметры печати, которые вы установили:
    • Высота слоя, толщина стенки, заполнение, температура.
  3. Опишите, были ли ошибки в модели и как вы их исправили (или не было).
  4. Отправьте G-код на печать (или сохраните для печати на следующем уроке).

📤 Формат сдачи:

Электронный документ (.docx / .pdf) со скриншотом и описанием параметров.

Занятие 15. Сборка и испытания ЛБП

15. Сборка и испытания ЛБП

📅 08.12.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Сборка электроники в корпус. Организация проводов (кабельный менеджмент).
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Испытания под нагрузкой. Заполнение протокола испытаний (повторно, финальное).
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

1. Сборка ЛБП в корпус

  • Установка компонентов: закрепите преобразователь на радиаторе, вентилятор на корпусе, клеммы на передней панели.
  • Организация проводов:
    • Свяжите провода в жгуты (кабельные стяжки).
    • Провода 220В держите отдельно от низковольтных.
    • Используйте термоусадку для изоляции.

2. Финальные испытания

  • Проверьте:
    • Регулировку напряжения (0-максимум).
    • Регулировку тока (0-максимум).
    • Работу вентилятора (если есть термореле).
    • Стабильность под нагрузкой (10-30 минут).

3. Практическая часть

Финальная сборка и испытания

Порядок работы:
  1. Установите все компоненты в корпус.
  2. Закрепите провода стяжками.
  3. Закройте корпус (без крышки для доступа).
  4. Проведите испытания под нагрузкой (используйте лампу 12В 21Вт).
  5. Запишите показания в протокол.

📝 Домашнее задание

ДЗ #15📅 Срок сдачи: 15.12.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Протокол финальных испытаний

Задание:

  1. Заполните финальный протокол испытаний ЛБП (с нагрузкой).
  2. Добавьте фото собранного устройства (в корпусе).
  3. Сделайте вывод: соответствует ли ЛБП заявленным характеристикам.

📤 Формат сдачи:

Электронный документ (.docx / .pdf) с фото и таблицей.

Занятие 16. Оформление документации. Подготовка к защите

16. Оформление документации. Подготовка к защите

📅 15.12.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Паспорт проекта: завершение. Сбор всех документов (схемы, 3D-модели, фото, протоколы, руководство пользователя).
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Практика: подготовка презентации (5-7 слайдов). Критерии оценки проекта.
  4. 01:25-01:30: Итоги. Объяснение домашнего задания

🎯 Основной материал

📌 Документация проекта — это 20% итоговой оценки!

1. Состав документации проекта ЛБП

  • Паспорт проекта (заполненный).
  • Электрическая принципиальная схема (в электронном или рукописном виде).
  • 3D-модель корпуса (файл .m3d и .stl, скриншот).
  • Фото процесса сборки (этапы).
  • Протоколы испытаний (начальный и финальный).
  • Руководство пользователя (как включать, регулировать, чего не делать).

2. Практическая часть

Подготовка презентации

Структура презентации (5-7 слайдов):
  1. Титульный — название проекта, команда.
  2. Цель и задачи — что хотели сделать.
  3. Схема — электрическая принципиальная.
  4. Сборка — фото этапов.
  5. Корпус — скриншот из КОМПАС-3D и фото готового.
  6. Испытания — таблица результатов.
  7. Выводы — что получилось, что можно улучшить.

📝 Домашнее задание

ДЗ #16📅 Срок сдачи: 22.12.2026🏆 Макс. балл: 5 баллов

Полный пакет документации

Задание:

  1. Соберите все документы в одну папку.
  2. Оформите титульный лист с названием проекта.
  3. Проверьте, что все файлы подписаны (ФИО, дата).
  4. Подготовьте презентацию (если не успели на уроке).

📤 Формат сдачи:

Папка с документами (бумажная или электронная) + презентация на защиту.

Занятие 17. Защита проектов ЛБП (совместно)

17. Защита проектов ЛБП (совместно с КПУ)

📅 22.12.2026⏱ 2 × 40 минут
⏳ Занятие состоит из двух уроков по 40 минут с коротким перерывом

📋 План занятия

  1. 00:00-00:40: Урок 1: Защита бригады №1 (демонстрация ЛБП, документация, ответы на вопросы).
  2. 00:40-00:45: Короткий перерыв
  3. 00:45-01:25: Урок 2: Защита бригады №2 (демонстрация ЛБП, документация, ответы на вопросы).
  4. 01:25-01:30: Итоги. Подведение общих результатов по проекту.

🎯 Защита проектов (ИПРАК часть)

📌 На защите ИПРАК оценивает: управление проектом, документацию, качество корпуса, презентацию.

Критерии оценки (ИПРАК)

  • Качество корпуса (3D-печать) — 20%.
  • Полнота документации — 25%.
  • Управление проектом (роли, сроки) — 15%.
  • Презентация и защита — 20%.
  • Ответы на вопросы — 20%.

Защита бригад

Бригада №1 — выступление

План: 7-10 минут на выступление, затем вопросы от комиссии.

Бригада №2 — выступление

План: 7-10 минут на выступление, затем вопросы от комиссии.
Урок 30. ИПрак. Вторые испытания и приёмка работ

30. Инженерный практикум. Вторые испытания и приёмка работ

📅 05.05 ⏱ 80 минут (2 урока)

📃 План занятия

  1. 00:00-00:15: Подготовка роботов к финальным испытаниям.
  2. 00:15-00:45: Финальная серия заездов (по 2 попытки на команду).
  3. 00:45-01:05: Сравнение результатов с первой итерацией.
  4. 01:05-01:20: Приёмка работ. Заполнение итоговых протоколов.

🏆 Основной материал

Финальные испытания

После доработок (ИПрак-29) и оптимизации кода (ПКУ-29) проводим повторные испытания для подтверждения улучшений.

Порядок проведения:

  1. Проверка чек-листа готовности.
  2. Калибровка датчиков.
  3. Пробный заезд (не засчитывается).
  4. Два зачётных заезда. Лучший результат идёт в финальный протокол.
  5. Фиксация времени и сходов.

Что фиксируется в итоговом протоколе

  • Лучшее время: секунды, миллисекунды.
  • Количество сходов: за оба заезда.
  • Улучшения: на сколько процентов улучшилось время/стабильность по сравнению с первой итерацией.
  • Итоговый вердикт: "Принято" / "Требует доработки" (если проблемы не устранены).

Приёмка работ

После завершения заездов каждая команда сдаёт:

  • Робота (демонстрация работы).
  • Финальный паспорт проекта (ОСА-30).
  • Финальный код (ПКУ-29).
  • Итоговые протоколы испытаний.

Преподаватель (комиссия) оценивает работу и выставляет итоговую оценку.

🛠️ Практическая работа: Задачи по ролям

1️⃣ Главный инженер

  • Организовать проведение финальных заездов.
  • Представить робота комиссии.
  • Результат: Финальные заезды.

2️⃣ Конструктор

  • Представить паспорт проекта (финальная версия).
  • Продемонстрировать чертежи и фото.
  • Результат: Сдача паспорта.

3️⃣ Контролёр

  • Заполнить итоговые протоколы.
  • Зафиксировать лучший результат команды.
  • Результат: Итоговые протоколы.

4️⃣ Программист / Схемотехник

  • Представить финальный код.
  • Продемонстрировать работу кода в реальном времени.
  • Результат: Сдача кода.

📑 Итоги

Проект завершён! 🏆 Итоговая оценка

Поздравляем с завершением проекта! Все материалы сохранить в папке команды. Робот и документация сданы.

Урок 31. Инженерный практикум. Крепеж и подготовка к печати

24. Инженерный практикум. Крепеж и подготовка к 3D-печати

24.03 ⏱ 2 по 40 минут

План занятия

  1. 00:00-00:15: Управление проектированием. Промежуточная приемка.
  2. 00:15-00:30: Аспекты надежности при проектировании. Правила для FDM-печати.
  3. 00:30-01:20: Практическая работа: добавление крепежа, подготовка к печати.
  4. 01:20-01:40: Оформление результатов.

️ Основной материал

Правила проектирования деталей для FDM-печати

1. Минимальная толщина стенок: не менее 0.8-1.0 мм (2-3 периметра). Тонкие стенки будут ломаться или не пропечатаются.
2. Отверстия под крепеж: для винта М3 делайте отверстие диаметром 2.8-3.0 мм (с учетом усадки пластика). Для точных отверстий лучше сверлить после печати.
3. Поддержки: избегайте нависающих элементов более 45°. Если без поддержек не обойтись, проектируйте их так, чтобы они легко удалялись.
4. Зазоры: между подвижными деталями оставляйте зазор 0.2-0.3 мм (например, для вала мотора и отверстия).
5. Ориентация на столе: деталь должна стоять так, чтобы основные нагрузки приходились вдоль слоев, а не на разрыв между слоями.
6. Радиусы скруглений: острые углы — концентраторы напряжений. Добавляйте небольшие скругления (R1-R2) в углах.

Промежуточная приемка: проверяем, что все узлы спроектированы с учётом этих правил и готовы к печати.

️ Практическая работа: Задачи по ролям

1️⃣ Главный инженер

  • Добавить крепежные элементы на сборку робота (продолжение работы ОСА-24).
  • Проверить, что все отверстия под крепеж соответствуют реальным размерам винтов.
  • Убедиться, что нет пересечений крепежа с другими компонентами.
  • Результат (сдача блока): Модель робота с компонентами, спроектированными узлами и отверстиями под крепеж. Модель готова к 3D-печати.

2️⃣ Конструктор

  • Оказывать помощь главному инженеру в процессе добавления крепежа.
  • Создать модели крепежа (винты, гайки), соответствующие реальным размерам (по результатам верификации ПКУ-21).
  • Проверить, что модели крепежа корректно вставляются в посадочные места.
  • Результат: Библиотека крепежных элементов для сборки.

Домашнее задание

ДЗ #24 (индивидуальное) Срок сдачи: 31.03 Макс. балл: 5 баллов

Доработка задач с урока по индивидуальным планам:

  • Главному инженеру: Исправить замечания по крепежу (если есть).
  • Конструктору: Доработать модели крепежа, выложить в общую библиотеку.
Made on
Tilda