Чотири роки тому група ініціативних студентів нашого університету під керівництвом завідувача кафедри інтегрованих технологій машинобудування Механіко-машинобудівного інституту професора Віталія Пасічника приєдналася до міжнародного проекту "Формула Студент". У цьому році команда "Формула Студент КПІ" побудувала четверту машину і з нею побувала на змаганнях у нідерландському місті Ассен. Наш кореспондент розмовляє з проф. В.А.Пасічником.
– Розкажіть коротко, що таке "Формула Студент"?
– Команди, які беруть участь у цьому проекті, мають спроектувати і виготовити справжній перегоновий автомобіль, представити його журі і взяти з ним участь в автомобільних перегонах. Проект не стільки спортивний, скільки інженерний. Його метою є виховання справжніх інженерів, які вміють не лише проектувати автомобіль, його вузли і деталі, але й знаходити кошти для реалізації проекту, організовувати виготовлення і випробування автомобіля, а також розробляти бізнес-план зі створення виробництва для випуску малої серії автомобіля.
Згідно з регламентом змагань не можна виготовити одну машину і поступово її вдосконалювати. Кожного року команда має проектувати, виготовляти і представляти новий автомобіль.
– Чим цікавий цьогорічний автомобіль?
– Остання машина досконаліша за попередні, зокрема має меншу за попередні масу – 240 кг, що на 10 кг менше, ніж у минулорічної, і на 60 менше, ніж маса першої.
Вдосконалено конструкцію рами – її форму і структуру. Завдяки використанню сучасних технологій проектування і підвищенню точності виготовлення деталей, рама стала легшою, але міцності не втратила.
Переважна більшість вузлів і деталей автомобіля – оригінальні. Вони розроблені і виготовлені саме для цього автомобіля. Звичайно, використовуються і стандартні комплектуючі – двигун, акумулятори, колеса, болти, гайки, шланги. А рама, підвіска, трансмісія, рульова і гальмівна система – оригінальні розробки студентів. Це дуже важливо. Адже це в чистому вигляді інженерія.
Хочу наголосити на тому, що розробку студенти виконували самостійно. Жоден викладач не брав участі у проектуванні. Викладачі лише надавали консультації. До того ж під час розробки проекту автомобіля необхідно вирішувати багато специфічних проблем автомобілебудування, а фахівців з цієї галузі в нашому університеті немає.
Студенти самостійно налаштовували електронний блок керування двигуном. Це непросто, оскільки, згідно з регламентом змагань, з метою зменшення потужності двигуна діаметр впускного отвору для повітря має становити 20 мм. В оригінального двигуна він 40 мм. Якщо не переробити блок керування, двигун не працюватиме. Причому при його модернізації слід врахувати необхідність роботи двигуна в різних режимах.
– А як контролюється міцність конструкції?
– У регламенті є певні вимоги до діаметру і товщини стінок сталевих труб, з яких виготовляється головна дуга і дуга безпеки. Рама повинна мати триангульовану структуру. З метою зменшення маси допускається використання труб з алюмінієвих сплавів. Але згідно з регламентом таку раму слід випробувати на граничну міцність, тобто зруйнувати. Ми не можемо собі таке дозволити за браком коштів. Дозволяється використовувати карбоновий монокок. Тоді автомобіль не матиме рами і буде набагато легшим. Але це дуже дорого. Один монокок обійдеться більше ніж у 30 тис. євро.
– Хто входить до команди “Формула Студент КПІ”?
– Команда складається з кількох відділів з певними функціями. Капітан команди – Василь Кутуза (ММІ). Проектуванням і виготовленням рами займалися Артем Ющук, Станіслав Петін і Дмитро Нагорний (ММІ). Підвіску проектували Андрій Зінчук, Руслан Щербатюк і Василь Зварич (ММІ). Роботи, пов'язані з двигуном, виконували В'ячеслав Рибка (ФЕЛ) і Михайло Ковальов (ММІ). Трансмісію проектував Святослав Петровець (ММІ). Катерина Авраменко (ФІОТ) і Ріна Орепер (ФСП) підготовили бізнес-презентацію, а Юлія Кубашевська (ФЛ) і Тимур Бахтоваршоєв (ММІ) – звіт щодо вартості автомобіля. Олександра Кібко (ФІОТ) була адміністратором сайту проекту.
У проекті можуть брати участь студенти усіх факультетів нашого університету. Нам потрібні не лише інженери (механіки, зварювальники, електронники), але й менеджери, які мають керувати проектом, економісти, які мають розрахувати собівартість виготовлення автомобіля (ці розрахунки теж оцінює журі). Потрібні піарники – для забезпечення інформаційного супроводу проекту і зацікавлення спонсорів, оператори для фото- і відеозйомок. Взагалі, команда, яка бере участь у "Формулі Студент", має бути такою, щоб змогла не тільки спроектувати і виготовити автомобіль, але й організувати його виробництво.
Журі, до якого входять професійні автоінженери, розглядає проекти з точки зору інвесторів, які хочуть вкласти кошти у створення виробництва автомобілів вихідного дня, що призначені для поїздок по спеціальних автодромах. Тобто, по-перше, має бути автомобіль, який має хороші технічні характеристики і гарно виглядає. По-друге, команда має знати, як організувати прибутковий бізнес з виробництва таких автомобілів і може провести презентацію, що зацікавить інвесторів.
– Як змінювався склад команди протягом 4-х років?
– Кожного року команда оновлюється не менше ніж на половину. Цей проект – своєрідний конвеєр, який забезпечує підготовку і інженерів, і економістів, і піарників. Ті, хто закінчують університет, не мають права брати участь у проекті. Хтось іде з команди тому, що втомився. Адже участь у проекті забирає багато сил і часу. Приміром, капітан нинішньої команди Василь Кутуза підрахував, що на роботу у проекті витратив протягом року тисячу годин.
– Як проходили змагання?
– На цьогорічних змаганнях у Нідерландах була надзвичайно жорстка технічна інспекція. Із сорока команд-учасниць її не пройшли двадцять дві (у минулому році – чотири). Ми теж не пройшли. Із тринадцяти команд, які привезли електромобілі, технічну інспекцію пройшли лише чотири.
Ми подивилися змагання, поспілкувалися з учасниками змагань з інших країн. Багато чого навчилися. Цей досвід врахуємо.
– А які були помилки? Що було не так?
– Десь трошки не проходили шаблони, якими перевіряють конструкцію машини на відповідність регламенту. Коли проектували раму, розраховували на наявний двигун і все було гаразд, коли виготовили, купили і встановили новий двигун, виявились елементи, які заважають. Це спричинило низку змін конструкції, яких виявилося недостатньо. Трохи ближче ніж дозволяється був встановлений педальний вузол. Було й таке, що я вважаю чіплянням, тобто такі претензії, що виходили за межі вимог регламенту. Але 80% зауважень були абсолютно справедливими.
Ми врахуємо на майбутнє усі зауваження і у наступному році зробимо ще кращий автомобіль.
– Отже, цього року участі в перегонах не брали. А минулого?
– Торік наш автомобіль брав участь у перегонах, але не доїхав до фінішу. Зламався важіль стабілізації підвіски. Праве заднє колесо втратило поздовжню стійкість, стало коливатися, пілот загальмував і з'їхав з дистанції. Зауважу, що до фінішу з 36 автомобілів доїхали лише шість.
Змагання проходили на автомотодромі TT Circuit Assen (м. Ассен, Нідерланди), де проводять етапи чемпіонату світу з мотоперегонів і тестують автомобілі “Формули 1”. Дистанція – 22,5 км. Траса дуже складна, має багато поворотів. Пілот повинен часто набирати швидкість і гальмувати на поворотах. Під час руху виникають великі бокові навантаження на машину і елементи підвіски, що і стало причиною поломки. Якби наш автомобіль їхав зі швидкістю 20 км/год, то доїхав би до фінішу і посів би 7-ме місце. Але коли машина розганяється за чотири секунди до швидкості 100 км/год, ніхто не буде їхати зі швидкістю 20 км/год. До того ж хочеться прийти до фінішу першим.
– Звідки берете гроші на виготовлення автомобіля?
– Студенти самі мають шукати кошти для виконання проекту. Останній автомобіль створено за кошти спонсорів, які або давали гроші, або надавали послуги для його виготовлення. У цьому році загальна сума підтримки від спонсорів склала 10 тис. доларів. Це один з найуспішніших років. Ми купили новий двигун, нові амортизатори, диски і комплект гоночної гуми. Зауважу, що бюджет європейських команд не менше 150 тис. євро.
У нас кожного року є проблема з фінансами: починаємо кампанію зі збору коштів восени, а вони з'являються десь навесні. Автомобіль розпочинаємо виготовляти у травні. А там травневі свята і сесія… Тому основна робота з виготовлення автомобіля виконується влітку. Європейські ж команди, у яких проблем з коштами немає, починають виготовлення автомобілів у січні і мають більше можливостей для їх випробувань і перевірки.
Проте, попри всі складнощі, ми щороку будуємо нову машину – все кращу і кращу. З року в рік зростає також підтримка команди спонсорами. Вже другий рік у нас є титульний спонсор – компанія Winner Imports. Ще один з основних спонсорів – компанія KOSTAL. Нам допомагали й інші компанії, які надавали фінанси або послуги. Компанія Henkel надала свою високоякісну продукцію і провела лекцію з користування нею. Ми дуже вдячні компанії CWM Lazer Technology, яка забезпечила лазерне різання металу. Це дало можливість дуже точно виготовити деталі рами автомобіля і оснащення для її зварювання. Компанія ABICOR BINZEL передала нам безкоштовно обладнання для зварювання. Зауважу, що у інспекції ніяких зауважень до якості зварювання не було. Фінансову допомогу також надали компанії ZF Україна, Tikon, Золота Нива. Також допомогу надала компанія, наш партнер ще з першого року існування команди KDTU і компанія, заснована колишніми членами команди PeLe engineering.
– Як ви оцінюєте перспективи проекту "Формула Студент КПІ"?
– За чотири роки проект "Формула Студент" в КПІ ім. Ігоря Сікорського довів свою стабільність, і я думаю, що й надалі ми будемо бачити щороку нову, все більш технічно досконалу машину. Вона матиме аеродинамічні елементи (крила), які покращуватимуть її динамічні характеристики. Будемо вдосконалювати систему керування двигуном, включаючи автоматизацію перемикання передач, більш широко будемо використовувати сучасні конструкційні матеріали, включаючи композити. Все більше будемо застосовувати найсучасніших технологій, включаючи фізико-технічні процеси та адитивні технології. Абсолютно впевнений, що з часом наші студенти зроблять машину з електричним двигуном, а згодом і безпілотний перегоновий автомобіль.
Додам, що вже сьогодні на базі здобутків проекту "Формула Студент" зароджуються і виконуються інші проекти, які були і будуть представлені на конкурсах стартапів, зокрема на Фестивалі стартапів "Sikorsky Challenge".