פורמולה סטודנט טכניון – צוות אווירודינמיקה

פורמולה סטודנט היא תחרות בינלאומית בין סטודנטים כאשר סטודנטים מכל אוניברסיטה מתכננים ובונים רכב מרוץ ומתחרים איתה בתחרות שנתית. הקבוצה מחולקת למספר צוותים, המטרה של צוות אווירודינמיקה היא לתכנן את התכן האווירודינמי של הרכב על מנת לשפר את ביצועיו.

בשנה זו פרצה מגפת וירוס הקורונה, מגפה זו השפיעה רבות על פעילות הפרויקט, אופי הפרויקט ואף על התחרויות עצמן. התפשטות הוירוס בארץ התחילה ממש בסיום סמסטר חורף, בשלבים האחרונים לפני היציאה לייצור. עם פרוץ המגה בארץ הוחלט על סגר כללי של כל המשק בו לא ניתן היה לצאת מהבתים, ולכן נפגע הייצור. למרות זאת, זמן זה נוצל להמשך עבודה תיאורטית, פיתוח החבילה האווירודינמית והכנה לשנת 2021 כפי שמפורט בהמשך התקציר והדוח.

לצערנו רגעי השיא בפרויקט, התחרויות, נדחו לשנה הבאה עקב ההגבלות השונות.

התכן האווירודינמי הוא קריטי לרכבי מרוץ. מלבד מזעור כוח הגרר, הכנפיים ההפוכות יוצרות כוח עילוי כלפי הקרקע הנקרא דאונפורס. תוספת הדאונפורס יוצרת אחיזה משופרת של המסלול, מה שמשפר את יכולת התמרון ומהירות הפנייה של הרב.

החבילה האווירודינמית מחולקת לשלושה מכלולים ראשיים, הכנף הקדמית, הכנף האחורית והאנדרטריי. בנוסף למכלולים אלו הצוות גם אחראי לחיפויי הגוף ולכונס של הרדיאטור. כל המכלולים חייבים להיות מתוכננים יחדיו, זאת מאחר שהם משפיעים אחד על השני באופן ישיר. דוגמה לכך היא כנף האף המותקנת מעל הכנף הקדמית, היא יוצרת עילוי אשר מוריד את הדאונפורס בכנף הקדמית אבל יוצרת זרימה נקייה יותר לכיוון האנדרטריי והכנף האחורית ובכך מעלה את הדאונפורס הכולל של הרכב.

בכל שנה מתוכנן ונבנה רכב חדש. השנה מחולקת לשני חלקים. החלק הראשון מוקדש לתכנון, הן אווירודינמי והן מכני. עבור התכן האווירודינמי, הצוות משתמש בסימולציות זרימה (CFD) בעזרת מחשב עוצמתי שנתרם לפרויקט. המחשב מריץ סימולציות מסביב לשעון על מנת לבדוק ולאמת רעיונות שונים ושילובים עבור החלקים על הרכב. באותו זמן הצוות גם עובד על תכנון חיבורי המכלולים אל שלדת הרכב.

החלק השני של השנה הוא הייצור. בחלק זה נעשה שימוש במספר שיטות ייצור, בעיקר ריבוד והדפסה תלת מימדית. הכנפיים עשויות מסיבי פחמן (קרבון) אשר מרובדות עם דבק אפוקסי. המבנה הפנימי של הכנפיים עשוי ע"י פרופילי אלומיניום שנעשו בעיבוד שבבי או בפרופילי פלסטיק שנעשו בהדפסה תלת מימדית. בכל כנף נבחרת השיטה העדיפה על מנת לקבל את החוזק הנדרש אך גם להשיג משקל מינימלי של החלק. הקבוצה עובדת בלוח זמנים צפוף על מנת לבנות ולהרכיב את כל החלקים על הרכב. בעקבות וירוס הקורונה, לוח הזמנים נפגע והיקף הייצור צומצם. לכן, השנה תיוצר רק הכנף האחורית ולא כל המכלולים.

בסוף השנה, כשהרכב מוכן, כל הקבוצה יוצאת למספר תחרויות ברחבי אירופה. לצערנו, בעקבות וירוס הקורונה, התחרויות של 2020 נדחו לשנת 2021. עם זאת, בתחרויות אלו שני הרכבים משנת 2020 ו-2021 יוכלו להתחרות.