Sprawozdanie z udziału w zawodach Air Cargo Challenge, 8

Sprawozdanie z udziału w zawodach Air Cargo Challenge, 8

Sprawozdanie z udziału w zawodach Air Cargo Challenge, 8-12 sierpnia 2013 r.
Oficjalna premiera zespołu Podlasie Tigers i bezzałogowego samolotu udźwigowego,
projektowanego specjalnie pod wymogi konkursu ACC 2013, odbyła się w dniu 10 lipca na lotnisku
Aeroklubu Białostockiego. W prezentacji samolotu studentów Politechniki Białostockiej wzięli udział:
Rektor PB prof. Lech Dzienis, władze Wydziału Mechanicznego: Dziekan prof. Andrzej Seweryn,
Prodziekan ds. nauki dr hab. inż. Małgorzata Grądzka-Dahlke, Prodziekan ds. studenckich dr inż.
Leon Demianiuk, Prodziekan ds. promocji i współpracy dr inż. Kazimierz Dzierżek, Prezes Aeroklubu
Białostockiego Jan Nosal, a także licznie przybyli przedstawiciele mediów. Podczas premiery
przeprowadzono próbę statyczną obciążenia samolotu ciężarem o wadze 6 kg oraz zaprezentowano
aparat latający w locie.
Bezzałogowy samolot udźwigowy napędzany silnikiem elektrycznym stworzył zespół
składający się ze studentów: Wojciecha Grodzkiego (lider zespołu), Marka Chomaniuka (pilot),
Wojciecha Wojteckiego, Adama Mościckiego, Marcina Żyłkowskiego, Artura Zawistowskiego oraz
pracowników PB: dr inż. Andrzeja Łukaszewicza (opiekun zespołu), dr inż. Adama Adamowicza.
Długość skrzydeł samolotu wynosi 3 metry, a jego waga to zaledwie 2,2 kg. Drużyna Podlasie Tigers
przygotowuje się do dwóch konkurencji ocenianych podczas prestiżowych zawodów w Portugalii.
Część praktyczna obejmuje próbę statyczną wytrzymałości konstrukcji z zadeklarowaną przez drużynę
masą obciążającą samolot w locie i jeśli zostanie ona zaliczona (konstrukcja nie ulegnie uszkodzeniu)
przeprowadzana jest próba lotu (start samolotu na dystansie 60 m, przelot po wyznaczonej trasie i
poprawne lądowanie na dystansie 120 m). W części teoretycznej jury oceni poziom prac nad
samolotem, czyli przygotowany przez studentów raport, dokumentację rysunkową i prezentację
projektu.
Projekt samolotu, form do laminowania kesonów skrzydeł oraz rysunki żeber przygotowane
do wycinania laserowego z deseczek drewna balsa został wykonany w środowisku SolidWorks.
Wykorzystano również narzędzia CAE: SolidWorks Simulation oraz FlowWorks a także narzędzia do
wizualizacji. Analiza aerodynamiczna płatowca został przeprowadzona w systemie CFD – XFLR 5.
W budowie aparatu latającego stosowano zaawansowane konstrukcje bazujące na
kompozytach z włókien węglowych, aramidowych i szklanych. Najbardziej odpowiedzialnym
elementem płatowca były skrzydła. Ze względu na rozmiary skrzyni transportowej zdecydowano na 3
częściowy płat nośny składający się centropłatu i dwóch końcówek. Elementem nośnym skrzydła był
podwójnie zamknięty keson zbudowany z kompozytowego D-boxu wzmocnionego półżebrami z balsy
i komorami zamykanymi sklejką modelarską o grubości 1 mm. Wszystkie formy oraz
oprzyrządowanie wykonano samodzielnie z wykorzystaniem obróbek CNC. Laminowanie D-boxu
przeprowadzono z zastosowaniem techniki worka próżniowego. Skrzydła dodatkowo zostały
wzmocnione odciągami wykonanymi z linek kevlarowych. Przed wyjazdem pomyślnie została
przeprowadzona próba statyczna z obciążeniem 10,5 kg. Największym problemem przed zawodami
był brak odpowiedniego asfaltowego pasa startowego do testowania lotów z obciążeniem.
Do Portugalii wyjechał zespół w składzie: A. Łukaszewicz, W. Grodzki, M. Chomaniuk i W.
Wojtecki. Oprócz opiekuna zespołu pozostali członkowie ekipy byli 1 raz na zawodach tego typu. Do
Lizbony przylecieliśmy 7 sierpnia w godzinach wieczornych. Pierwszy nocleg mieliśmy w okolicy
głównego placu stolicy Portugalii - Praça do Comércio. Następnego dnia przemieściliśmy się bazy
Portugalskich Sił Powietrznych w Ota około 60 km na północ od Lizbony. Ostatecznie na miejsce
zawodów przyjechało 21 ekip, w tym 3 z Chin, 1 z Brazylii, 1 z Egiptu, 1 z Turcji – pozostałe z
Europy. Polskę reprezentowało 3 zespoły: Gliwice, Rzeszów i Białystok. W dniu 9 sierpnia została
przeprowadzona kontrola techniczna modeli, próby statyczne oraz prezentacje projektów
poszczególnych ekip. Nasz zespół przeszedł kontrolę bez problemów i zaliczył test statyczny z
obciążeniem 10 kg i zaprezentował projekt przed komisją. Następny dzień - 10 sierpnia to 1 dzień
lotów. Założenie samolotu zabrało nam pół godziny. Nic nie zostało uszkodzone w trakcie transportu.
Elektronika działa poprawnie. Jako pierwsi byliśmy gotowi do lotu próbnego. W celu sprawdzenia
samolotu po podróży wykonaliśmy bez problemów lot próbny z obciążeniem 2 kg. Warunki na
lotnisku z każdą godziną coraz bardziej uciążliwe: brak całkowitego zadaszenia boksów ekip (byliśmy
zmuszeni do zawieszania prześcieradeł do ochrony przed słońcem), temperatura powietrza ok. 35 st.
C, zmienny wiatr. Wiele zespołów ma problemy ze swoimi modelami – głównie z powodu dużej
temperatury kompozyty zaczynają „płynąć” i zmieniać swoją konfigurację geometryczną. Na uwagę
zasługują trzy samoloty: z Niemiec (najbardziej zaawansowany technologicznie i aerodynamicznie),
Rumunii (największy samolot na zawodach) i Chorwacji (solidnie wykonana konstrukcja i dobra
konfiguracja płatowca. Konstrukcje z Chin oryginalne i precyzyjnie wykonane. Również aparat
latający z Politechniki Śląskiej wzbudza duże zainteresowanie i jest wśród faworytów. Ekipa z Gliwic
miała duże środki finansowe z grantu MNiSW. Nasza ekipa ma swój boks obok Chorwatów i
Chińczyków.
Pierwsze oficjalna kolejka lotów: nasz zespól startuje jako pierwszy. Warunki ciężkie, żar leje
się z nieba, zero chmur, temperatura przy asfalcie ok. 50 st. C, kierunek wiatru 45 st do osi pasa
startowego. Ładujemy w dobrym czasie 20s (są za to punkty dodatkowe) ciężar 5kg. Są problemy ze
startem z powodu bocznego wiatru. Musimy ustawić samolot pod kątem do osi pasa. Model oderwał
się praktycznie w ostatniej chwili. Pilot wytrzymał ciśnienie!!! Wiele samolotów rozbija się, rezygnuje
z kolejki lub ma problemy z konstrukcją. Faworyci z Europy nie zaliczają 1 kolejki. Do końca dnia
śledzimy konkurencje. Koniec 1 kolejki. Jesteśmy na 5 miejscu!! Przed nami 3 zespoły z Chim i
Brazylia. Zaskoczenie – jesteśmy najlepszym zespołem z Europy!!! Ekipa z Gliwic pomimo
zaliczonego lotu z 6 kg jest za nami z powodu sporego przekroczenia dopuszczalnego prądu 40A.
Dzień lotów drugi. Druga kolejka rozpoczęta. Niemcy podnieśli 12 kg i są liderami. My
zdecydowaliśmy się na obciążenie 8 kg. Jednak z powodu braku wiatru nie wytarowaliśmy w
odległości 60m – próba nie zaliczona. Szkoda – wszystko było poprawne. Mści się brak pasa
startowego w Białymstoku, z trawy nie ma szans na loty z obciążeniem. Po 2 kolejce mamy 7 miejsce.
Przeskoczyli nas jeszcze Rumuni z 6 kg. Zawody to pewne ryzyko. Deklaracja obciążenia musi być
przed rozpoczęciem kolejki a warunki zmieniają się z każdą minutą.
Kolejka trzecia - decydujemy się na 7 kg. Duża turbulencja z powodu termiki. Powietrze coraz
rzadsze z powodu temperatury. Startujemy przed 60m. Model jednak dziwnie się zachowuje. Dusi
strasznie. Wszystkie ekipy patrzą na nasz lot. Samolot nie leci stabilnie. W połowie trasy pionowe
ruchy powietrza doprowadzają do katastrofy lotniczej. Ekipa przynosi rozbity model. Dostajemy
pochwały za odwagę. Przełamany kadłub, uszkodzone skrzydła, złamany łącznik płata . Wygląda nie
ciekawie. Cześć zespołu załamana – nie ma szans ich zadaniem. Szybka decyzja opiekuna –
regeneracja. Przydaje się doświadczenie w zawodach modelarskich dra . Podział zadań, mamy
dodatkowe końcówki skrzydeł i zapasowe łączniki, materiały do naprawy. 5 minutową żywicę
udostępnia zaprzyjaźniona ekipa z Zagrzebia. Po niecałej godzinie jesteśmy gotowi do 4 kolejki.
Sąsiednie ekipy gratulują postawy. W trzeciej kolejce tylko 4 zespołom udało się wystartować i
pomyślnie zaliczyć lot. Chorwaci biorą 9 kg i są na 4 miejscu. High Flyers z Pol. Śląskiej pomyślnie
ale z dużymi problemami podnosi 8 kg – mieli dużo szczęścia.
Czwarta kolejka. Deklarujemy 6.2 kg – to realne obciążenie do walki o 8 miejsce. Jesteśmy
ostatnim zespołem do startu. Czekamy załadowanym z ładunkiem i rejestratorem prądu na start. W
ostatniej chwili organizatorzy odwołują czwartą kolejkę. Tłumaczą się napiętym harmonogramem –
muszą wszystko przygotować na zakończenie zawodów, które odbędzie się wieczorem. Brakowało
nam 10 min. Walczyliśmy do końca.
Impreza zakończenia zawodów, najpierw uroczysty obiad w kantynie potem ceremonia w hali
sportowej. Wszyscy zmęczeni. Chiny w czołówce 2,3 i 5 miejsce. My kończymy na 10 – połowa
stawki. 7 zespołów nie zaliczyło żadnego lotu. Trochę niedosyt ale zawody to nie gra komputerowa.
Trzeba więcej czasu poświęcać na loty, brak pasa nas ograniczył w tej kwestii. Następne zawody ACC
za 2 lata w Stuttgarcie. Niemcy pokazali klasę. Gratulacje dla Chorwatów i ekipy z Gliwic. Podlasie
Tigers 10 zespołem ze świata, 6 zespołem z Europy, 2 z Polski.
Pierwsza dziesiątka:
1 place: Stuttgart, Germany;
2 place: Tsinghua Univ. China
3 place: Beihang I, China,
4 place: Zagreb, Croatia,
5 place Beihang II, China,
6 place: High Flyers, Poland,
7 place: Juliet, Brasil
8 place: Phoenix, Romania
9 place: Hermes II, Greece,
10 place: Podlasie Tigers, Poland
Wnioski:
Technologia i układ płatowca się sprawdziły, rzeczywista wytrzymałość konstrukcji w pełni
spełniła założenia. Zespół powinien być większy i etapy projektu wykonywane wcześniej. Musimy
mieć miejsce na starty (może w końcu powstanie prawdziwy pas startowy na Krywlanach). Żródła
finansowania projektu i wyprawy muszą być znane wcześniej. Liczymy na poważnego sponsora
generalnego – może SolidWorks obejmie nas swoją opieką?
Podziękowania:
 Dziekanowi WM PB prof. Andrzejowi Sewerynowi za umożliwienie realizacji projektu,
 Rektorowi PB prof. Lechowi Dzienisowi za dofinansowanie wyjazdu do Portugalii,
 firmie CNS Solutions - sponsorowi zewnętrznemu ekipy Podlasie Tigers – dystrybutorowi
oprogramowania CAx, który od 12 lat dostarcza pakiet SolidWorks do Politechniki
Białostockiej,
 Aeroklubowi Białostockiemu, który umożliwił przeprowadzenie premiery samolotu,
 wszystkim osobom i instytucjom, które wspierały nasze przedsięwzięcie.
Autor relacji: dr inż. Andrzej Łukaszewicz WM PB, POL 6789