Brněnští studenti porazili se svým bezpilotním letounem na mezinárodní soutěži pořádané Lufthansou a Airbusem celý svět
Studenti Fakulty strojního inženýrství (FSI) VUT v Brně zvítězili v mezinárodní soutěži New Flying Competition, kterou v německém Hamburku na konci září pořádaly letecké společnosti Airbus, Lufthansa společně se studentskou asociací Neues Fligen e.V. z místní University of Applied Science. Úkolem studentských týmů z celého světa bylo během akademického roku navrhnout a zkonstruovat model dopravního letounu, který bude schopen automaticky zredukovat rozpětí křídel. Brněnští konstruktéři přišli s unikátním mechanismem skládání křídel.
Dvacetičlenný tým z Leteckého ústavu FSI se soutěže New Flying Competition, pořádanou Airbusem a Lufthansou, účastnil vůbec poprvé. Zadáním bylo pro všechny týmy stejné – během jednoho roku navrhnout, zkonstruovat a předvést postavený model dopravního letounu, který je po přistání schopen efektivní cestou zredukovat rozpětí křídel, tak aby na letišti zabíral co nejméně místa.
„Zadání bylo náročné v tom, že se nabízelo několik možností řešení. První týdny práce jsme strávili kreslením náčrtů, výpočty a ověřování našich teoretických předpokladů. Nakonec jsme se rozhodli vyvinout unikátní mechanismus, který umožní složit křídla letounu po přistání podél trupu. Klikový mechanismus, který využívá nosné vzpěry také jako kinematické členy, dokáže zredukovat rozpětí křídel z pěti metrů při vzletu na parkovacích 0,92 metru”, objasnil vedoucí sekce Křídlo Filip Stanislav.
“Při návrh mechanizmu jsme se soustředili zejména na maximální redukci rozpětí. Toto kritérium mělo totiž při hodnocení největší váhu. V prvotní fázi jsme hledali různá řešení, která již byla v minulosti použita. Nakonec jsme se však rozhodli vyvinout vlastní způsob, který při redukci rozpětí současně nezvětšuje ostatní rozměry letounu (délku, výšku). Komplikovanost našeho mechanismu spočívá zejména nutnosti přesného dodržení polohy všech pohyblivých součástí a také dosažení jejich dostatečné tuhosti. V případě jakýchkoli nepřesností totiž přestává fungovat navržená kinematika pohybu a narůstají síly ve všech komponentech mechanismu. Toto technické řešení zaujalo i technickou komisi a pomohlo nám k vítězství v soutěži,“ popsal konstruktér trupu Jan Rohánek.
Na soutěži v Hamburku svoje letouny představily také týmy z Německa, Mexika, Číny a Ázerbajdžánu. „Nadchlo nás, že každý tým přinesl odlišný způsob sklápění křídel. Měli jsme tak možnost pozorovat výhody i úskalí jednotlivých řešení. Vyvrcholením celé čtyřdenní události byly dva soutěžní lety. V prvním z nich týmy prezentovali výkonové charakteristiky letadla. Zde kuřata předvedla své kvality a bezkonkurenčně si odnesla nejlepší výsledek. Druhý let cílil především na odolnost konstrukce při předepsaném zatížení +3G v sinusovém letu třikrát po sobě,“ přiblížil vedoucí týmu a pilot Tomáš Trojánek. Přestože z druhého letu si tým odnesl malou penalizaci, BUT Chicken Wings se nakonec radovali z vítězství.
Tisíce hodin práce od prvního náčrtu k testovacímu letu prototypu
Návrhu a stavbě letadla se dvacetičlenný tým studentů věnoval celý akademický rok. „Příprava byla velmi náročná. O koncepci letounu jsme začali přemýšlet loni v říjnu na briefingcích, během vyučování a i po něm. Od dubna jsme pak věnovali stavbě letounu téměř každý víkend. Největšími problémy byly samotná velikost modelu, složitost sklápěcího mechanismu, která vyžadovala velkou přesnost výroby všech součástek a v neposední řadě také finanční stránka. Pro stavbu Sharka jsme použili kompozitní materiály, překližku, balsu i letecké slitiny hliníku,“ řekl Tomáš Trojánek. Brněnský letoun Shark vyniká rozpětím křídel bezmála 5 metrů a vzletovou váhou 15 kilogramů. O pohon se starají dva elektromotory o celkovém výkonu 2,34 kW. Délku vzletu i
přistání redukuje štěrbinová klapka. O složení křídel letounu se stará unikátní klikový mechanismus.
Přestože New Flying Competition skončila teprve před dvěma týdny, studenti už se pustili do příprav na novou sezónu. „Soutěž nás jednoduše nadchla. Navázali jsme nové kontakty s dalšími týmy a ocenili jsme vysokou úroveň soutěže spojenou se zájmem vysoce postavených odborníků v letectví. Do dalších závodů máme ještě větší motivaci a odhodlání. Tým je otevřený i pro nové členy z řad studentů bakalářského nebo magisterského studia na VUT. Nábor nových členů je v podstatě nepřetržitý, již nyní si například zájemci mohou vybrat bakalářské práce spojené s konstrukcí nového letadla,“ uzavřel univerzitní koordinátor týmu Jan Pejchar s tím, že podrobnosti tým zveřejní na svých webových a facebookových stránkách. Právě možnost získat praktické zkušenosti se stavbou letadel už během studia je největším přínosem pro každého studenta, který se stane členem BUT Chicken Wings.
BUT Chicken Wings
Studentský tým vznikl na Leteckém ústavu Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně v roce 2014. Tým v každém akademickém roce navrhuje a sestrojuje model malého bezpilotního letounu, s nímž se poté mladí konstruktéři účastní jedné vybrané mezinárodní soutěže. V týmu působí přibližně 20 studentů, kteří se projektu věnují ve svém volném čase. Hlavním úkolem soutěží je rozvíjet teoretické a praktické dovednosti leteckých inženýrů ještě při jejich vysokoškolském studiu. Studenti se práci věnují zdarma nad rámec školních povinností a s náklady na stavbu letounu jim pomáhají sponzoři.