Jak się buduje samoloty na międzynarodowe zawody? Sprawdziliśmy to!

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

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s