V Gravitone sa tešíme technickým výzvam. S “lahôdkou” nás oslovil otec nápadu lietajúceho auta Štefan Klein. Potreboval odmerať sily, ktoré pôsobia na auto pri lete a my sme sa pustili do toho.

 

Slovenská verejnosť už z médií poznala projekt aeromobilu, keď … náhle prišla druhá správa o jeho páde pri testovacom lete.

Klein našťastie neutrpel vážnejšie zranenia a vo vývoji modelu pokračoval.

 

Krátko po tejto udalosti nám v Gravitone zazvonil telefón.

 

Potreboval zmerať sily
Štefan Klein sa nás pýtal na možnosti presného merania síl, ktoré pôsobia na stroj počas letu. Tieto dáta totiž konštruktérovi poradia, ako zmeniť tvar krídel, či iných častí tak, aby minimalizoval riziko pádov.

Pri veľkých lietadlách vývojári tieto sily merajú na ich zmenšených modeloch. Taký postup zvolil aj Klein pre svoj aeromobil.

Na prvom stretnutí s Kleinom sme pri rozprávaní spolu trocha „čarbali,“ až vznikli takéto skice. Papier a ceruzka sú super nástrojom na nájdenie riešení.

 

Pri takomto prvom telefonáte býva pre nás najväčšia úloha ihneď pochopiť, čo presne tá druhá strana chce.

So Štefanom sa to ukázalo ľahké, pretože je dlhoročný skúsený konštruktér. Mohli sme sa hneď rozprávať v našej technickej hantýrke aj o detailoch. Tým vzniklo aj ľudské porozumenie. Jednoducho, ako keď s niekým preberáte témy, ktoré vás vyslovene bavia

 

Identifikovali sme tri základné úlohy, ktoré stáli pred nami:

1. Určiť, ako a kde umiestniť silomery, aby vynálezca zistil údaje, ktoré potrebuje.

2. Zhodnotiť vlastnosti meraného materiálu a prispôsobiť tomu silomer. Inak treba pristupovať k ultra ľahkému leteckému duralu a inak ku super tvrdej oceli.

Sily sa v princípe merajú tak, že spôsobíte zámerné deformácie. Obrazne povedané, ak odmeriate, ako veľmi sa vám zohla tyč, hneď spoznáte aj silu, ktorá ohnutie spôsobila.

Tu potom riešime dilemu. Ak by sme na meranie použili príliš veľké deformácie, zničili by sme meracie zariadenie. Ak by naopak deformácie boli príliš malé, výsledky merania by boli nepoužiteľné.

 

3. Tretím orieškom bolo nájsť optimálnu vyhodnocovaciu jednotku, ktorá bude takto silu merať. Inak povedané, ako najlepšie vizualizovať spôsobené deformácie?

Áno, všetky tieto tri úlohy sme si museli v mysli prebehnúť už v prvom rýchlom telefonáte, aby sme vyhodnotili: áno, oplatí sa stretnúť osobne a prejsť detaily. Oplatilo sa.

Jozef kerdík

Pomohlo nám, že jeden z nás (Jozef, na snímke) bol letecký modelár a dokonca istú chvíľu aj lietadlo pilotoval. Spomienky z minulosti vám veru neraz nečakane pomôžu.

Takto vyzeral po zhotovení náš merač síl, ktorý Kleinovi ukazoval výsledné hodnoty pôsobiace na aeromobil.

 

Kombináciu riešení, ktoré vyhovovali všetkým trom úlohám, sme našli pomerne rýchlo.

Pri prvej sme skombinovali náš obľúbený Hookov zákon s technologickým pokrokom. Hook dáva jednoduchý návod, ako z deformácie vyčítať veľkosť sily, ktorá ju spôsobila.

Dnešné prístroje zase možnosť umiestniť silomery na miesto, kde sa vám to najviac hodí. Ešte pred desiatimi rokmi bolo nutné merať deformáciu v presne určenom bode. Ak ste posunuli silomer len o pár desiatok centimetrov ďalej, nastávali odchýlky.

 

Nitranom sme vzhľadom na ich ciele odporučili merať 20 údajov za sekundu. Už nie sme v analógovej dobe a digitálna nám dáva možnosti merať až do 4 000 údajov, ak treba.

Často to má veľký zmysel. Práve vychýlená hodnota v krátkom momente, hoc i počas jednej sekundy, ktorá by inak ostala nezachytená, môže spôsobiť rozdiel. Pri doprave napríklad tragické nehody.

 

Spoločnosti AeroMobil sme do dvoch mesiacov odovzdali prototypy troch silomerov s návodmi na optimálne meranie. Bola to trocha fuška, ale rozumeli sme, že Kleina tlačil čas.

 

inšpirácie

Primárny vývoj, kedy zadáte niekoľkým inžinierom úlohu, aby hľadali riešenie, inými slovami, dáte im peniaze, aby sa hrali, je veľmi ojedinelý.

Aj preto nás zákazka od Nitranov potešila.

A áno, keď dnes vidíme aeromobil v televízii, cítime istú malú pýchu, tento malý dielik pri vývoji, s ním sme pomohli my 🙂

 

Zákazka nám už po niekoľkýkrát pripomenula aj ďalšiu vlastnosť primárneho vývoja.

Od myšlienky, toto chcem dosiahnuť, k výsledku, to vždy trvá istý čas a nevyhnete sa slepým uličkám. V Kleinovom prípade ňou bol pád. Ukázal, ako sa vtedy netreba vzdať, ale naopak otočiť a hľadať riešenie.

 

sily

Pri lete – pohybe krídla ním obteká vzduch. Na vypuklejšej hornej strane musí obtekať rýchlejšie (zelená šípka), aby sa stihol spojiť s tým z dolnej časti (fialová). Známa Bernouilliho rovnica, ktorú si niektorí pamätáme ešte zo strednej školy. Takto okamžite vzniká viacero síl, ktoré na lietajúci predmet pôsobia.

Bernouilliho rovnica

Avšak, ak lietadlo letí príliš pomaly, sily prestávajú pôsobiť a z krídla ktoré stroj nadnáša, sa v tom momente stáva obyčajná doska.

Vo fyzike ju nazývame pádová rýchlosť. Ak poznáme veľkosti síl, máme tieto procesy pod kontrolou.

 

Na projektoch súvisiacich s lietaním pracujeme pomerne často.

ťažisko meranie gravitonTu sme nadšencom ultraľahkých lietadiel vážili ich stroje a lokalizovali ťažisko, čo je pre bezpečnosť letu znova veľmi dôležité. ultra ľahké lietadlo

Tím Graviton (c)