Уперше в історії КПІ студентська команда створила власний спортивний гоночний автомобіль та представила його на міжнародних змаганнях Formula Student Czech в Чехії.
"Формула студент" – це міжнародний інженерно-спортивний конкурс, який проводиться під егідою Міжнародної асоціації автоінженерів – SAE International. Цього року по всьому світу в ньому взяли участь 502 команди. В Європі такі змагання проводяться в 7 країнах. Команда, яка побудувала своїми силами машину, може взяти участь у кількох етапах. Відбір є конкурсним.
Розповідає координатор команди, завідувач кафедри інтегрованих технологій машинобудування д.т.н., проф. Віталій Анатолійович Пасічник.
– Як народилася ідея створення в КПІ автомобіля серії "Формула студент"?
– Рік тому, ознайомившись з умовами конкурсу, я ініціював створення команди в КПІ. Ідея полягає в тому, що студенти протягом року проектують і виготовляють гоночний автомобіль, який потім бере участь у змаганнях. Роботи регламентуються технічними вимогами обсягом близько 200 сторінок. У роботі можуть брати участь студенти й аспіранти та один керівник-викладач. Саме я і став таким координатором. За консультаціями і допомогою творці можуть звертатися до викладачів, на фірми, виробництва тощо, але складання, тестування й випробування виконують лише члени команди.
– Хто став учасником проекту?
– Проект є комплексним і передбачає наявність не лише інженерних (машинобудівних) знань, але й економічних та маркетингових. Це своєрідне віртуальне підприємство, де потрібно створити продукт й успішно вивести його на ринок. До того ж є можливість взяти участь у престижних міжнародних конкурсах. Студенти вчаться проектувати, виготовляти та знаходити кошти на фінансування свого витвору. Проект є загальноуніверситетським, участь беруть усі охочі. Протягом року спробувати свої сили зголосилися близько 100 осіб. У підсумку утворилася команда з 14 студентів та аспірантів, які все літо працювали без вихідних, а в останній тиждень перед поїздкою навіть ночували в лабораторії.
– Які етапи створення боліда Ви можете назвати?
– Від самого початку ми почали шукати контакти з потенційними спонсорами, адже реалізація проекту такого масштабу потребує чималих коштів. У різний спосіб ми звертались у понад 200 компаній із пропозицією підтримати нас. Врешті-решт нам вдалося заручитися підтримкою таких компаній, як BOSCH та 3M. Вагому підтримку із забезпечення проекту комплектуючими, заготовками та послугами надали компанії KDTU та Norm Civata. А ще ми б не впорались без допомоги Олександра Сільченка та Володимира Коренькова, які допомогли не тільки порадами.
Щодо самого проекту боліда, то спочатку в середовищі тривимірного проектування Autodesk Inventor та SolidWorks було розроблено проект машини. Ми зробили проект рами і виготовили її фізичний макет з дерев'яних рейок. Виявилося, що вона завелика, тож наступний варіант зробили компактнішим. Далі був тривалий пошук варіантів створення різних вузлів машини, щоб зробити їх такими, що відповідають регламенту, а також є доступними для нас по технологіях та фінансах. Суттєвої впевненості нам додали три гранти, які вдалося виграти: 10 тис. грн від компанії СанІнБев (купили колісні диски з гумою і труби, з яких виготовили раму), потужний ноутбук від компанії Autodesk CIS та 100 тис. грн від компанії Nescafe (дякуємо всій КПІшній спільноті за активну підтримку!!!) – ці гроші були витрачені на добудову боліда, придбання 600-кубового двигуна від мотоцикла Honda Hornet та на саму поїздку.
Фактично вся робота зі створення машини почалася в липні, коли всі звільнились від сесії та захистів дипломів. Було дуже багато копіткої ручної роботи. Раму зварювали протягом двох тижнів на КП "Київпастранс", в лабораторії ММІ виготовляли педальний блок, рульовий механізм, систему трансмісії, сидіння пілота, 5-літровий паливний бак, електрику, гальмівну систему. Все робилося руками студентів. Зазначу, що поряд з великою кількістю ручних робіт використовувались і високі технології. Так, значна частина деталей підвіски та трансмісії виготовлялась з алюмінієвих сплавів Д16Т та В95 на фрезерних верстатах з ЧПК; педальний вузол, гальмівні диски, елементи трансмісії та важелі системи амортизації виготовлялись із застосуванням лазерної різки, при макетуванні використовувались технології тривимірного друку тощо.
– З яким настроєм відправлялися на змагання?
– На змагання машину везли в розібраному вигляді, бо готовий виріб просто не встигали оформити юридично. Але ніхто не зміг пояснити, як оформити документи на вивезення-ввезення двигуна. Було прийнято рішення не ризикувати, залишити двигун на кордоні і брати участь лише у статичних випробуваннях. Колеги з чеських та німецьких команд допомагали нам знайти двигун у Європі, але, на жаль, ми не встигли вчасно його доставити. Ми до останнього намагалися взяти участь у динамічних змаганнях. На жаль, не вдалося.
– Як проходили змагання?
– Вони складалися з двох етапів: статичного та динамічного. Перш за все це Scrutineering – технічна інспекція професійних автоінженерів на відповідність боліда вимогам технічного регламенту. Вона складається з механічної інспекції, тесту на перекидання, заміру рівня шуму автомобіля та тесту гальм. Механічна інспекція – перевірка автомобіля на правильність виготовлення згідно з регламентом; рівень шуму автомобіля має становити не більше 110 дБ, Tilt Test – тест на перекидання автомобіля під кутами 45 та 60 градусів; Brake Test – тест на одночасне блокування 4 коліс, має надійно працювати під зливою, при гальмуванні блокувати всі колеса тощо. Паралельно з технічною інспекцією проходить статичний етап: Design Report – етап, на якому конструктори, відповідальні за спроектований ними вузол, повинні обґрунтувати вибір дизайну, матеріалів, комплектуючих, методів розрахунку, технологій та ін. Усі проектні рішення мають підтверджуватися розрахунками чи результатами моделювання або мають бути переробленими на місці. Окремо оцінювався звіт про витрати на виготовлення машини – Cost Report. Тут усі витрати на комплектуючі, роботи тощо слід було обрахувати та представити. Business Plan – бізнес-презентація концепції створення підприємства з малосерійного виробництва автомобілів, де команда проводить аналіз ринку, ризиків, цільової аудиторії, оцінює конкурентів, розраховує терміни окупності інвестицій.
Динамічні змагання складаються з чотирьох дисциплін: Skidpad, Acceleration, Autocross та Endurance. Кожна з них перевіряє певні динамічні характеристики боліда. Так, на Acceleration порівнюють прискорення: за скільки секунд болід проїде 75 м, Skidpad – "вісімку"; Autocross – проходження звивистого маршруту. Апофеоз змагань – Endurance – швидкісне проходження траси довжиною 22,5 км, де фіксується швидкість та витрата пального. До речі, максимальна швидкість за регламентом не може перевищувати 130 км/год.
На кожному етапі статичних та динамічних випробувань команда набирає бали, а виграє та команда, яка зібрала найбільшу сумарну кількість балів.
– Як приймали КПІшний автомобіль?
– З приємністю хочу відмітити, що під час проходження технічної інспекції наш виріб не отримав жодного принципового зауваження. Звичайно, певні елементи можна було зробити краще, естетичніше, але не варто забувати, що ми були обмежені фінансуванням. Коли ми розповідали, скільки часу зайняло у нас проектування й моделювання, інші учасники заявляли, що це фантастика, в такі терміни вкластися неможливо. Зазвичай на таку роботу команди витрачають 2-3 роки.
Атмосфера змагань дуже доброзичлива, бо всі студенти вчаться, обмінюються досвідом, збагачують свої знання. наші студенти навчили іноземних колег деякі елементи конструкції робити вручну, а не замовляти на виробництві, як прийнято за кордоном. Виходить непогано, швидше і дешевше. Багато нам допомагали, і до нас зверталися по допомогу. Приміром, кермо нашого автомобіля ми позичили на час перегонів команді зі Словенії.
– Що плануєте робити найближчим часом?
– За регламентом змагань, один той самий виріб не може брати участі в наступних перегонах, за рік він має бути модернізований. Тобто, ми маємо ретельно протестувати болід, виявити слабкі місця конструкції і вдосконалювати її, щоб показувати кращі результати. Зацікавлено ставляться до нашої роботи випускники КПІ, які безкоштовно допомагають матеріалами і комплектуючими. Плануємо розширити штат команди, оскільки нинішня кількість людей є недостатньою, навчити новачків і працювати далі над покращенням виробу, щоб наступного року гідно представити його в Європі на престижних студентських конкурсах.
Плануємо розширювати співпрацю зі спонсорами. Коли не було реальної машини, а лише модель, важко було в чомусь переконувати, а тепер маємо готовий концепт і зможемо гідно його рекламувати. В основному розраховуємо на допомогу зарубіжних компаній, де підтримка студентських проектів є правилом життя. Приміром, у чеської команди генеральним спонсором була компанія SKODA Automotive, а моделі німецьких команд, які дуже добре себе продемонстрували, комплектувалися вузлами в десятки тисяч євро. Компанії, які вкладають кошти у молодіжні розробки, у підсумку отримують кваліфікованих інженерів, здатних вирішувати технічні завдання на високому професійному рівні.
Тож, здобувши певний досвід, ми налаштовані на подальшу роботу та сподіваємося на вдалі виступи.