Ultralekkie wiatrakowce dzięki cyfrowemu prototypowaniu

Ultralekkie wiatrakowce
dzięki cyfrowemu prototypowaniu
Firma Aviation Artur Trendak została drugim laureatem programu „Autodesk Cyfrowe Prototypowanie Projekt Kwartału” za innowacyjne projekty wiatrakowców oraz zaawansowane wykorzystanie rozwiązań
Autodesk do cyfrowego prototypowania.
Wiatrakowce należą do grupy wiropłatów wyposażonych w wirnik nośny i śmigło. Charakteryzują się
tym, że wirnik nośny obraca się jedynie dzięki samoistnej autorotacji i nie korzysta z żadnego napędu
silnikowego. Warunkiem lotu wiatrakowca jest zapewnienie ciągłego nadmuchu powietrza na wirnik nośny,
stąd nie może on wykonać swobodnego zawisu, latać na boki i do tyłu. Umieszczony za kabiną silnik ze
śmigłem pchającym umożliwia lot do przodu, a dzięki samoistnej autorotacji możliwa jest pełna kontrola nad
lotem i bezpieczne lądowanie. Wiatrakowiec cechuje krótki start i lądowanie (ang. STOL).
Fot. 1. Model wiatrakowca
„Wiatrakowiec jest unikalną konstrukcją lotniczą o bardzo różnym zastosowaniu. Tworzymy je przy
wykorzystaniu najnowszych technologii projektowych oraz wysokiej jakości materiałów” – mówi Artur
Trendak, właściciel firmy. „Jego niepowtarzalne właściwości pilotażowe sprawiają, że latanie nim jest
naprawdę proste i fascynujące” – dodaje.
Projekty wraz z pełną dokumentacją techniczną powstają przy wykorzystaniu rozwiązań Autodesk do
cyfrowego prototypowania.
„Dzięki cyfrowemu modelowi 3D, który tworzymy w Autodesk Inventor jesteśmy w stanie
zoptymalizować konstrukcję naszych wiatrakowców, tak aby były ultralekkie, co jest jedną z ich
podstawowych cech” – mówi mgr inż. Kamil Wijatkowski, kierownik działu projektowego. Dodatkowo
model służy nam do przeprowadzania licznych obliczeń i analiz pomagających wyeliminować niebezpieczne
sytuacje już podczas lotu” – dodaje Kamil Wijatkowski.
Fot. 2. Silnik napędowy Rotax 912 wraz z łożem
Fot. 3. Model samonośnej kompozytowej kabiny wiatrakowca
wykonany w Autodesk Alias
Zespół projektantów wykorzystuje Autodesk Inventor do wykrywania kolizji. Jest to szczególnie istotne
dla sprawdzenia prawidłowego złożenia, a także wykrycia i wyeliminowania ewentualnych interakcji
pomiędzy komponentami. Szczególne doceniane, zwłaszcza przy tego typu projektach, są również narzędzia
do symulacji.
Fot. 4. Złożenie zespołu prerotacji wirnika nośnego
„Możliwość symulacji jest dla nas jednym z podstawowych elementów cyfrowego prototypowania.
Pozwala nam sprawdzić i zoptymalizować nasze produkty. Przy projektowaniu podwozia korzystamy
z symulacji dynamicznej, a przy modelowaniu masztu wirnika nośnego, dzięki analizie modalnej jesteśmy w
stanie przewidzieć drgania i związane z nimi naprężenia i ugięcia” – mówi mgr inż. Dariusz Marszałek,
dyrektor techniczny.
Fot. 5. Wyniki analizy statycznej widelca podwozia przedniego
– naprężenia zredukowane
Wśród rozwiązań Autodesk do cyfrowego prototypowania projektanci mają również do dyspozycji
pakiet Autodesk Simulation CFD. Jest to zaawansowane rozwiązanie do wykonywania analiz termicznych
i symulacji przepływów. Jego funkcjonalność pozwala przeprowadzić analizy na modelu cyfrowym bez
konieczności tworzenia kosztownych prototypów fizycznych.
Zespół projektantów i konstruktorów Aviation opracowuje nowe rozwiązania mające na celu
udoskonalenie produkowanych wiatrakowców. Jednym z nich jest zwiększanie mocy silnika z 80 do 122
KM. W planach firmy jest rozwinięcie produkcji i wprowadzenie do oferty nowych modeli.