Studenci Politechniki Warszawskiej za kilka dni lecą do Kalifornii, ale to nie będą wakacje, tylko ciężka praca. Czas upływać im będzie na doskonaleniu i testowaniu samolotów, które projektowali i budowali przez kilka miesięcy. Na zawody SAE Aero Design dla studenckich zespołów z całego świata wszystko musi być zapięte na ostatni guzik.
Zespół SAE AeroDesign i skrzydło jednego z samolotów z poprzednich lat. Takie egzemplarze służą dzisiaj do testów, fot. BPI
Kilka tygodni temu odwiedziliśmy naszych studentów i z bliska przyglądaliśmy się ich przygotowaniom. Zapraszamy na wizytę w modelarni Międzywydziałowego Koła Naukowego SAE AeroDesign, działającego przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa PW.
W drodze
– Cześć, jestem przy wejściu – dzwonię do Daniela Pyś, prezesa Koła.
– Ok, już po Ciebie idę.
Po chwili jest na miejscu. Ruszamy w głąb gmachu Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej PW. Zakręt, drzwi, korytarz, zakręt, korytarz… schodami w dół, jeszcze w dół i jeszcze w dół… W końcu czuję (dosłownie), że zbliżamy się do celu. Świadczy o tym charakterystyczny zapach – mieszanina lakierów, klejów, szlifowania i różnych poddawanych obróbce materiałów. Jesteśmy w królestwie SAE AeroDesign.
Raj dla modelarzy
Na wprost wejścia pracują Grzesiek Muchla i Czarek Chmielewski.
– To centroport do samolotu klasy Regular – opowiada Grzesiek. – Szykujemy paseczki balsowe. Do nich będą przyklejony elementy, które pracują na skręcanie w skrzydle.
Grzesiek i Czarek w trakcie pracy nad samolotem klasy Regular, fot. BPI
Studenci PW budują samoloty do trzech konkursowych klas: właśnie Regular, ale też Micro i Advanced. Każda ma swoją specyfikę i konkretne wymagania, które trzeba spełnić.
– W klasie Regular mamy duże ograniczenia, jeśli chodzi o wykorzystywane materiały, więc robimy samolot klasycznymi technikami modelarskimi – wyjaśnia Tomek Raczkowski. – Nie możemy korzystać z nowoczesnych materiałów, więc wybieramy drewno. Ale wiedza i doświadczenie są jak najbardziej współczesne.
Zadaniem samolotu klasy Regular jest uniesienie jak największej liczby „pasażerów” (rolę tę spełniają piłki tenisowe) i ich „bagażu” (czyli sztaby żelaza) oraz wykonanie lotu po zadanej trasie. Ocenie podlega lot, ale punkty są też przyznawane za dokumentację i prezentację.
– Rozpiętość skrzydeł naszego samolotu to ponad 3,6 m, a długość to 2-2,5 m – mówi Tomek.
Jak długo pracuje się nad takim samolotem? To, wbrew pozorom, trudniejsze pytanie, niż się wydaje. – Dużo czasu zajmuje samo przygotowanie ustalaczy – opowiada Tomek. – Natomiast już później, gdy ma się przygotowane, wycięte, wyfrezowane wszystkie części, to samo sklejenie jednego egzemplarza zajmuje ok. miesiąc. My robimy dwie sztuki.
W tej klasie szczególnie przydaje się doświadczenie modelarskie. W Kole oczywiście nie brakuje takich osób.
– Samoloty składam od drugiej klasy podstawówki – opowiada Grzesiek Muchla. – Moją modelarnię prowadził absolwent Wydziału MEiL. Tak się zaczęła moja przygoda.
W modelarni Koła SAE AeroDesign nie brakuje narzędzi, fot. BPI
Niespodziewany wątek zwierzęcy
Do zbudowania samolotów w trzech klasach potrzeba wielu części i różnych materiałów. Studenci z SAE AeroDesign zaopatrują się oczywiście w sklepach modelarskich. W poszukiwaniu potrzebnych części odwiedzają także markety (np. budowalne) i sklepy internetowe z elektroniką, kontaktują się też z dostawcami materiałów dla producentów… łódek. Czasami pomoc przychodzi z zaskakującej strony.
– Co ty brałaś ze sklepu dla zwierząt? – Tomek odrywa (chwilowo) od pracy Ulę Gołyską, która zajmuje się samolotem klasy Micro.
– Zamawiałam wędkę z miejsca, które było sklepem dla wędkarzy, a do tego hotelem dla psów i kotów – opowiada Ula. – Na fakturze była pieczątka z psem.
Sztuka
– O, a może ja pokażę samolot z zeszłego roku – proponuje Tomek.
Idziemy w głąb modelarni.
Egzemplarze z poprzednich lat studenci wykorzystują do nauki i testów. Jedno się jednak nie zmienia od lat – kolor samolotu klasy Regular. Czerwony spód i żółta góra to już znak rozpoznawczy. – Jest to podyktowane względami praktycznymi – mówi Tomek. – Tak łatwiej się zorientować w przestrzeni, kolory dobrze kontrastują ze sobą i z niebem. O, a tutaj widać przegródki na piłki. Część z nich wyrzuciliśmy podczas testów. Każda piłka musi mieć oddzielne okienko, żeby sędziowie mogli je łatwo policzyć.
Ale zanim to tego etapu dojdzie, trzeba wykonać mnóstwo obliczeń i analiz.
– To wy jesteście inżynierami, konstruktorami, a może artystami? – pytam.
– Niektórzy mówią, że inżynieria to też sztuka – uśmiecha się Tomek.
Samolot w pudełku
Na stanowisku po prawej stronie modelarni, w rogu pracują Ula Gołyska i Tomek Sawina.
– Budujemy samolot klasy Micro, najmniejszy z naszych samolotów – wyjaśnia Ula. – Jego cechą charakterystyczną jest to, że podczas zawodów trzeba go złożyć na czas.
– Może zaprezentujemy pudełko, do którego się mieści, bo to często robi wrażenie – proponuje Tomek i sięga pod blat. – Objętościowo jest podobne do pudełka na buty.
Ula prezentuje pudełko, do którego muszą się zmieścić części samolotu klasy Micro wraz z ładunkiem, fot. BPI
Ula: Z ilu elementów składa się samolot? Muszę policzyć. Centropłat, ucho prawe, lewe, dwa bagnety, belka silnikowa, śmigło, bateria, belka ogonowa, usterzenie poziome. A, i jeszcze rury.
Tomek: SAE to zawody dla samolotów udźwigowych. W klasie Mikro naszym ładunkiem są rury PCV. One też muszą się zmieścić do pudełka razem z częściami samolotu.
Podczas rywalizacji w tej klasie punkty dostaje się oczywiście za loty, ale też za składanie samolotu na czas.
Ula: Na zawodach w dwie osoby musimy jak najszybciej złożyć samolot w takiej konfiguracji, żeby był gotowy do lotu.
Tomek: Zrobienie tego w minutę jest całkiem realnym wynikiem.
Ula: Planujemy zrobić więcej niż jeden samolot. Na wypadek, gdyby coś się stało. To samolot bez podwozia, więc różne rzeczy mogą się wydarzyć.
Tomek: Sam start polega na wyrzucie samolotu z ręki. Więc ten wyrzut musi być dobry, powtarzalny. Nie można o tym elemencie zapomnieć, bo bez niego samolot w ogóle nie poleci.
Ula: Ważne, żeby wyrzucić płasko i równo, a nie mocno.
W odróżnieniu od klasy Regular, w Micro nie ma tak poważnych restrykcji, jeśli chodzi o używane materiały. Studenci wybierają więc takie, które są równocześnie lekkie i wytrzymałe. Korzystają głównie z laminatów z włókna węglowego. Samo projektowanie najnowszego modelu zajęło ok. 3–4 miesiące. Właściwa budowa rozpoczęła się w grudniu.
Ula: To samolot, który po rozłożeniu ma rozpiętość metra i ok. 80–90 cm długości.
Tomek: Można sobie wyobrazić, że pakujemy go do pudełka i idziemy do parku się pobawić.
Weronika i Daniel, czyli zarząd Koła. Przed zawodami muszą zadbać o wiele organizacyjnych spraw, fot. BPI
Lot na Marsa
Na stanowisku obok Tomka i Uli pracuje Justyna Głuchowska.
– Zajmuję się chyba najpopularniejszym zadaniem w naszej modelarni – szlifuję – śmieje się. – To części potrzebne do klasy Advanced, ale nie do samego samolotu.
W tym roku organizatorzy wprowadzili do tej klasy znaczące zmiany. Postanowili, że zadanie będzie symulacją lotu na Marsa. Dlatego samolot musi przewieźć szybowce z piłkami pingpongowymi (symulującymi pasażerów – kolonizatorów Marsa), podłużne piłki (imitujące habitaty) oraz butelki z wodą (prowiant dla kolonizatorów).
– To uatrakcyjnienie rywalizacji – mówi Michał Modzelewski, zajmujący się w Kole awioniką, czyli tym, jak wykorzystać w samolotach urządzenia automatyczne i elektroniczne.
– W innych klasach jest jeden samolot, a tutaj mamy ich więcej – jeden główny i szybowce – zaznacza Michał. – Muszą ze sobą „rozmawiać” – bo odłączenie się szybowców od samolotu-matki będzie się odbywać w sposób autonomiczny. Odpowiednie skomunikowanie ze sobą samolotu i szybowców to największa trudność.
Ale na tym wyzwania się nie kończą.
– Ładunki trzeba zrzucić do celu, a przez to, że są one różne i różnie upadają, musimy uśrednić nasze obliczenia – wyjaśnia Michał. – Dodatkowo, szybowce muszą wylądować w tym samym miejscu co zrzucone ładunki.
W pracy nad klasą Advanced, najbardziej technologicznie zaawansowaną, studenci mogą korzystać z nowoczesnych materiałów (jak włókno węglowe). Ograniczenia też jednak są. Dotyczą chociażby szybowców – masa jednego z nich nie może być większa niż 250 g.
– Tam są skrzydła, a tu prototyp szybowca z pianki – wraz z Michałem przechodzę do drugiej części modelarni, która znajduje się po lewej stronie od wejścia.
Szczegóły związane z klasą Advanced, ze względu na tak duże zmiany w regulaminie, studenci trzymają w tajemnicy aż do samych zawodów.
Pracy jest dużo, ale w takim zespole żadne wyzwania nie są straszne, fot. BPI
Cud-maszyna
– Chodź, pokażemy ci naszą frezarkę – prezes Koła Daniel Pyś i wiceprezes Weronika Stolarczyk, do tej pory siedzący przy komputerach i zajmujący się wnioskami, fakturami i innymi formalnościami, prowadzą mnie do drugiego pomieszczenia.
– Kolega siedzi tutaj często przez cały dzień, od 9 do 20 i frezuje, frezuje, frezuje – mówi Weronika. – Wszyscy mu tylko donoszą kolejne rzeczy.
– Szkoda, że go nie ma, ale akurat robi dokumentację – dodaje Daniel.
Frezarka to w całości dzieło członków SAE AeroDesign.
– To maszyna dla nas w tym momencie niezbędna – opowiada Daniel. – Wykonujemy w niej różne elementy jak żeberka, foremniki do laminowania, ustalacze. Bez niej musielibyśmy zlecać takie prace na zewnątrz i czekać, a tak, możemy to zrobić szybciej, taniej i na miejscu.
***
Wracamy do głównej modelarni. Schodzą się kolejne osoby. Studenci wykorzystują każdą wolną chwilę, by tu przyjść i doskonalić swoje konstrukcje. Praca wre. Efekty będziemy mogli podziwiać w trakcie zawodów w Kalifornii (5-7 kwietnia 2019). I potem, gdy członkowie SAE AeroDesign zaczną już pracę w firmach z branży lotniczej.
***
Reprezentacja SAE AeroDesign na zawody w Kalifornii: Daniel Pyś, Weronika Stolarczyk, Aleksandra Pakuła, Marcin Janoszuk, Piotr Czubak, Tomasz Raczkowski, Piotr Pacuszka, Michał Modzelewski, Justyna Głuchowska,Tomasz Sadowy Sadowski, Urszula Gołyska, Tomasz Sawina
Bądź na bieżąco i obserwuj SAE AeroDesign na Facebooku i Instagramie
Plac Politechniki 1 