Unikátní mechanizmus skládání křídel z brněnské VUT

Soutěž pro studentské týmy z celého světa, která se konala v Německu na konci září, spolupořádaly letecké společnosti Airbus a Lufthansa ve spolupráci se studentskou asociací Neues Fligen e.V. z vysoké školy HAW Hamburg. Úkolem týmů bylo během akademického roku zpracovat zadaný úkol a právě tým z Brna přišel s unikátním mechanizmem.

Ve vzduchu rozpětí křídel pět metrů, při stání na letištní ploše jen necelý metr. Právě toto zmenšení rozpětí křídel společně s unikátním klikovým mechanismem, který vyvinuli brněnští studenti z týmu BUT Chicken Wings, nejvíce oslovilo odbornou porotu mezinárodní soutěže New Flying Competition.

„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 a student FSI Filip Stanislav.

Studenti se při návrh mechanizmu soustředili zejména na maximální redukci rozpětí. Toto kritérium mělo totiž při hodnocení největší váhu. „Námi vyvinutý způsob redukce rozpětí současně nezvětšuje ostatní rozměry letounu, tedy délku a výšku. Komplikovanost našeho mechanismu spočívá zejména v tom, že je nutné přesně dodržet polohy všech pohyblivých součástí a také dosáhnout 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 Ázerbájdžánu. „Měli jsme možnost pozorovat výhody i úskalí jednotlivých řešení. Vyvrcholením celé čtyřdenní události byly dva soutěžní lety. V prvním z nich týmy prezentovaly 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 radovalo z vítězství.

Tisíce hodin práce

Návrhu a stavbě letadla se 20členný tým studentů z Leteckého ústavu FSI věnoval celý akademický rok. „Příprava byla velmi náročná. O koncepci letounu jsme začali přemýšlet loni v říjnu. 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 m a vzletovou váhou 15 kg. 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, už nyní si zájemci například mohou vybrat bakalářské práce spojené s konstrukcí nového letadla,“ uzavřel koordinátor týmu Jan Pejchar. 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. http://www.chickenwings.cz/