Технология создания макета «Дорога жизни»

Актуальность

Давно отгремела Великая Отечественная война. Но её отголоски слышны до сих пор… Более 27 миллионов жизней унесла она. Нет ни одной семьи, которую бы она обошла стороной.

Своим проектом мы хотим показать, что изучать историю не просто необходимо, но и интересно.

Цель

Создать интерактивный макет «Дорога жизни» (Ладожская трасса, сыгравшая ключевую роль в освобождении Ленинграда).

Задачи

1. Проанализировать исторические макеты.

2. Собрать информацию о роли Дороги жизни.

3. Проанализировать материалы, выстроить хронологию события.

4. Разработать эскиз.

5. Реализовать технологии программирования.

Описание

На подготовительном этапе авторы посетили музеи в г. Москве и г. Волгограде: Музей-панораму «Сталинградская битва», Музей Победы, школьный музей. Авторы отметили для себя, что музейные макеты выполнены очень реалистично, но им не хватает динамики. Именно на этом этапе было принято решение применить новые технологии в создании макета, «оживить» его и погрузить зрителя в атмосферу реальных событий.

На аналитическом этапе авторы изучали информацию из различных письменных источников (воспоминания, письма, рукописи, военные приказы и выписки, карты, а также кино- и фотодокументы). На основании полученной информации была выстроена хронология событий данного эпизода войны, выбран исторический момент и сюжет для макета.

На этапе разработки концепции проекта и определения модели макета был проведён анализ имеющейся информации. На основе изученных документов, карт, фотографий авторы определили характер местности в зимний период. Также авторы обратили внимание на особенности местности для дальнейшей реализации в макете, а именно:

- ледяная гладь озера, засыпанная снегом с позёмкой;

- расчистка дороги автоплугом;

- наличие обогревательных пунктов;

- ремонт дорог в виде вмороженных досок;

- схема движения автомобилей из Кобоны в Коккорево;

- наличие промоин и затонувших автомобилей.

В результате анализа были разработан эскиз (рисунок 1). На эскизе были отмечены основные элементы ландшафта и макета. В результате стала понятна художественная концепция макета, определена его модель, технические средства, необходимые для его изготовления. На этапе реализации проекта в рамках предварительно разделенных зон ответственности и функций авторы приступили к изготовлению макета на основании эскиза (рисунок 2).

Для изготовления основы макета был использован пеноплекс, который авторы закрепили на основе (деревянном каркасе). С помощью горелки был создан рельеф местности (промоина с затонувшей машиной, колея автодороги). Для имитации больших сугробов дополнительно был вырезан и закреплен формовой пеноплекс, предварительно обожженный горелкой. Сугробы вдоль дороги созданы с помощью ваты, окрашенной белым моделирующим гелем. Основной фон макета создан с помощью белой шпатлевки по дереву. При нанесении шпатлевки имитировали неровности снега и льда.

Для создания эффекта воды в полынье с затонувшей машиной и в полынье с отремонтированной машиной использовалась твердая мыльная основа, которая после нагревания была подкрашена сине-серо-коричневой краской и залита в предварительно обожженные чаши в основе макета.

Для воссоздания основных событий макета использовались сборные модели военной техники (ГАЗ-АА Полуторка) марки «Звезда», соответствующие тому времени, и водитель (одежда пошита самостоятельно), выполненные в едином масштабе 1:35. Согласно инструкции автомобили и водитель были собраны и раскрашены специальной краской и приклеены в соответствии с разработанным ранее эскизом макета. Затопленный автомобиль установлен на макете без груза, а для второго автомобиля были подготовлены «фанерные» ящики с надписью «Детям блокадного Ленинграда». Ящики прикреплены к кузову автомобиля и накрыты окрашенной тканью.

Модель самолета Messerschmitt Bf.109 была создана своими руками из фанеры, зашпаклевана, загрунтована и окрашена (на основании фотографий). Модель была сделана максимально точно в масштабе 1:35.

Также был создан макет обогревательного пункта путем прикрепления ткани к деревянным направляющим и окрашивания акриловой краской. Предусмотрен дымоход, из которого идет дым.

Укрепленная полынья создана путем закрепления деревянных шпажек.

Все элементы макета были обработаны для создания эффекта снега и сосулек акриловой краской (промакивание губкой) и кристальной пастой со стеклянными шариками.

Все технические спецэффекты в работе реализованы двумя основными способами: встроенные двигатели с питанием от батареек АА и с помощью программирования платы Arduino Nano и программы Arduino Genuino, работающие от стационарного источника питания (внешний аккумулятор).

1.      Вращающийся пропеллер самолета Messerschmitt Bf.109. Техническая часть состоит из ротора, мотора, батарейки 1.5V (АА), винта и переключателя. Для вращения пропеллера до окраски самолёта в него установили мотор размером 1 x 2 см путем высверливания корпуса и закрепили 1-дюймовым винтом. Для удобного включения мотора припаяли концы проводов от него к переключателю.

В перспективе развития проекта – техническая реализация движения самолета с помощью ротора. Ротор для симулирования полета закреплен в поддонном основании макета и фиксирует прут с закрепленным самолетом.

2.      Дымовой эффект отопительного пункта. Имитация дыма печи отопительного пункта создана благодаря испарению глицерина на раскаленной спирали. Для того чтобы механизм начал работать, вата была пропитана глицерином и с помощью короткого замыкания происходил нагрев. При нагревании глицерин начинает выделять пар, что создает эффект дыма от печи.

3.      Покачивание (эффект движения) и рельсовое движение автомобиля. Для эффекта покачивания модель «полуторки» (ГАЗ-АА) авторы установили на проволоку, закрепленную к сервоприводу. Сервопривод подключили к плате Arduino Nano, которая запрограммирована на ритмичные подпрыгивания, что создает эффект движения.

Рельсовое движение реализовано с помощью закрепления внутри автомобиля основы игрушечной миниатюрной модели поезда (работает на батарейках) и рельсов, замаскированных в макете с помощью шпатлевки. Для установки основы поезда в «полуторке» удалены детали, а механизм закреплен внутри клеевым пистолетом. Включение осуществляется с помощью рычага.

4.      Световая имитация пулеметных очередей самолета реализована с помощью светодиодной ленты, запрограммированной с помощью языка программирования С++ (упрощенная версия), и подключена к плате Arduino Nano.

5.      Музыкальный эффект. Для усиления впечатления от работы использовано звуковое сопровождение – звуки двигателей автомобиля и самолета, пулеметных очередей. За основу взята мелодия песни «Журавли» композитора Яна Френкеля на стихи Расула Гамзатова. Это одна из лучших и популярнейших во всём мире русскоязычных песен о войне. «…Слова этой песни… имели конкретный адрес – миллионам павших, не вернувшихся с полей сражений Отечественной войны…», – писал позже Расул Гамзатов.

В макет установлен динамик, подключенный к плате DFPlayer Mini и запрограммированный на воспроизведение двух файлов MP3. В первом файле на мелодию наложен голос со вступительным словом и звук движущегося автомобиля. Этот файл можно использовать в качестве аудиоэкскурсии. Второй файл переключается с помощью запрограммированной кнопки и воспроизводит мелодию с наложенным звуком приближающегося самолета и пулеметных очередей.

Звук пулеметных очередей и световой эффект светодиодных лент синхронизирован путем замеров времени свечения и программирования.

Для создания устройства качания автомобиля и эффекта стрельбы самолета авторам понадобился контроллер Arduino Nano, светодиодная лента и сервокачалка. Имитация дыма над палаткой обогрева выполнена путём намотки проволоки на вату, пропитанную глицерином. При включении питающего кабеля в USB-порт проволока нагревается, идёт дым.

Результаты работы/выводы

В результате своего исследования авторы выяснили для себя, что транспортную магистраль, проходящую во времена Великой Отечественной войны через Ладожское озеро, недаром назвали «Дорогой жизни». Ведь в период с начала сентября 1941 года по 1943 год она служила единственным связующим звеном между «Большой Землёй» и блокадным Ленинградом, обеспечивая голодающее население города провиантом.

В результате проведенной работы авторами были изучены карты, исторические документы, литература. На основе проанализированной информации выстроена хронология событий, по которым был создан интерактивный макет, оснащенный техническими средствами для усиления восприятия визуального образа исторического момента. Авторы считают большим достижением, что реализованы технологии, которые они раньше не встречали в школьных макетах и музеях. Также авторы полагают, что именно «живой» интерактивный макет более всего будет интересен современной «компьютерной» молодежи.

Мнение автора

«Мы думаем, что наша работа будет полезна учащимся нашей школы и может быть использована на уроках истории при изучении темы «Великая Отечественная война», на уроках информатики. Надеемся, что макет пополнит экспозицию нашего школьного музея и послужит демонстрационным материалом, который вернёт нашим сверстникам интерес к изучению истории и поможет им развивать свои умения в программировании. Считаем также, что наш проект вернет интерес учеников к изучению научной литературы»