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 הקודמת פרצה מגפת וירוס הקורונה, מגפה זו השפיעה רבות על פעילות הפרויקט, אופי הפרויקט ואף על התחרויות עצמן. התפשטות הוירוס בארץ גרמה לעבודה מרחוק בסמסטר חורף מה שהקשה מעט על התכנון האווירודינמי ובסמסטר אביב על הייצור (לא בוצע בסוף ייצור מסיבות נוספות גם). למרות זאת, זמן זה נוצל להמשך עבודה תיאורטית, פיתוח החבילה האווירודינמית והכנה לשנת 2022 כפי שמפורט בהמשך התקציר והדוח.

לצערנו רגעי השיא בפרויקט, התחרויות, הוחלטו שלא נשתתפן בהן השנה.

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, לכונס של הרדיאטור ולקירור המנוע החשמלי. 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 וסיבות נוספות, לא יוצרו חלקים. בחלק השני של השנה בוצעו אנליזות מתקדמות שמתמקדות בשיפור האנדרטריי, אנליזות פנייה ואנליזות לביצועי הDRS, וגם ניסויי ולידציה.

בסוף השנה, כשהרכב מוכן, כל הקבוצה יוצאת למספר תחרויות ברחבי אירופה. לצערנו, הנשה לא יוצר רכב ולכן לא נתחרה בתחרויות השנה, אך נכין את הכל עבור הצוות של 2022 כך שהם יוכלו לבנות את האוטו ולהתחרות איתו.