The backpack «Cyberbag» made of ultralight composite materials with an alarm lighting system / Рюкзак «Cyberbag», выполненный из сверхлёгких композиционных материалов, со светодиодной системой оповещения

Актуальность

Этот проект посвящён разработке и производству аксессуаров для повседневной жизни мегаполиса и включает в себя не только композитные технологии. Продукт, который разрабатывается в рамках проекта, – рюкзак «Сyberbag». Авторы предполагали разработать рюкзак, обладающий рядом преимуществ, а именно: изготовление задней крышки из композитных материалов, что обеспечит рюкзаку лёгкость, прочность, поглощение излучения, эргономичность. Исходя из выбранной концепции, был выполнен поиск аналогов и корректировка предложенной концепции продукта.

Цель

Разработать и изготовить рюкзак «Cyberbag» с использованием тканевой основы и композитных материалов со следующими характеристиками.

1. Прочная задняя крышка
2. Эргономичный дизайн
3. Радионедоступность
4. Использование световой сигнализации в тёмное время суток

Задачи

1. Составить дорожную карту проекта.
2. Разработать эскиз рюкзака на бумаге.
3. Создать 3D-модели изделия и вспомогательных объектов.
4. Подготовить необходимые материалы для изготовления композитных деталей.
5. Изготовить композитную крышку.
6. Собрать и подключить систему сигнальных огней.
7. Собрать рюкзак.
8. Провести экономический анализ и подвести итоги.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Углеродное волокно
• Фрезерный трёхкоординатный станок с ЧПУ от компании «РОСФРЕЗЕР»
• Высокоскоростной многофункциональный инструмент Dremel
• Эпоксидная смола
• Arduino Nano
• Светодиоды
• Персональный компьютер с установленным ПО (Autodesk Inventor 2020)

Описание

Авторы поставили перед собой ключевые задачи.

1. Эскиз
2. Моделирование
3. Подготовка станочной приставки (оснастки)
4. Производство продукции
5. Формование продукта и вакуумная инфузия
6. Укладка технологических слоёв
7. Герметизация пресс-формы
8. Окунание связующим веществом
9. Механическая обработка продукта
10. Аэрозольная окраска
11. Система маячковых огней
12. Сборка рюкзака

Авторы в рамках проекта сделали такой распространённый и привычный аксессуар – рюкзак с уникальными характеристиками и особыми возможностями. Его передняя крышка изготовлена из композита по технологии вакуумной инфузии. При этом композитный чехол настолько жёсткий, что любой предмет, размещённый в рюкзаке, будет защищён при падении. Вес готового рюкзака около 1 кг.

Углеродные композиты обладают уникальным свойством – радиопоглощением. Благодаря этому свойству такой рюкзак защитит банковские карты, устройства с NFC, так как перевести деньги, удерживая ридер вне рюкзака, будет невозможно.

Результаты работы/выводы

Композитный чехол настолько жёсткий, что любой активный гонщик, мотоциклист или велосипедист в мегаполисе будет защищён при падении, так как риск повредить спину с такой защитой значительно снижается, кроме того чехол невозможно разрезать, что делает рюкзак антивандальным при использовании в толпе.

Поскольку рюкзак оснащён светодиодами и датчиком освещённости, пользователь всегда остаётся заметным в условиях плохой видимости: при ухудшении видимости и освещённости светодиоды светятся красным и зелёным цветом, чем темнее – тем ярче. Эта опция особенно важна при передвижении на любом механическом транспортном средстве (велосипед, мопед, мотоцикл и др).

Внутри рюкзака находится зарядное устройство, поэтому гаджеты можно заряжать внутри рюкзака и, при необходимости, снаружи, так как зарядные порты выведены на переднюю крышку рюкзака, а от влаги они защищены заглушкой. Рюкзак также оснащён кодовым замком – молния сама не откроется, даже если рюкзак полный.

Перспективы использования результатов работы

Себестоимость такого рюкзака с учётом работы сотрудников (человеко-часов) и расходных материалов составляет около 7 000 рублей, а рыночная цена – около 11 000 рублей. Учитывая все уникальные особенности рюкзака, даже рыночная цена в 5–7 раз ниже цен на аналогичные готовые решения. Но, к сожалению или к счастью, аналогов пока нет! Таким образом, мы можем заказать наш CB для продажи, исходя из предпочтений потребителей.

Кроме того, мы планируем дополнить рюкзак установленной солнечной батареей или повербанком со встроенной солнечной батареей для экологически чистой зарядки гаджетов в солнечную погоду.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Технопарк «Инжинириум» МГТУ им. Н.Э. Баумана