Projekt Solar 2014

Projekt Solar 2014

Projekt Solar 2014

Czy możliwe jest by projekt SOLAR 2014 połączył pasję opartą na żywiole wody, skomplikowanych rozwiązaniach inżynieryjnych oraz ekologii? Można tego dokonać angażując swój czas i wysiłek w projekt budowy łodzi napędzanej energia słoneczną. Efekt pracy Bartosza Puchowskiego to nie tylko rzeczywista jednostka, ale również sukcesy w prestiżowych międzynarodowych regatach oraz kolejne wyzwania i projekty.

Regaty

Ostateczne sprawdzenie kilku lat projektowania i budowy jednostki następuje tak na prawdę na regatach, tylko tam w warunkach rzeczywistych i przy udziale konkurencji okazuje się czy projekt jest poprawnie zrealizowany. Załoga Bartosza Puchowskiego bierze udział w regatach łodzi napędzanych energią fotowoltaiczna od początku istnienia tego typu imprez w Europie.  Pierwsze regaty ukończyli na dziesiątym miejscu, jednak eliminacja błędów oraz ciągła modernizacja łódek dawała coraz lepszy wynik w kolejnych edycjach wyścigu. Podczas regat w 2008 roku polski Solar Team wchodził na podium cztery razy co dało im drugie miejsce w klasyfikacji generalnej i jako pierwsi na świecie przełamali dominację Holendrów w tej dyscyplinie. W regatach nie ma nagród poza satysfakcją, więc jest to też projekt który ma być samo wystarczalny, bez aspektu komercyjnego.

Najbardziej prestiżowa impreza związana z rywalizacją łodzi napędzanych energią słoneczną to DONG Solar Challengektóra od 2012 posiada rangę mistrzostw świata Frsian Solar Challenge. Do wyścigu w którym trzeba pokonać 250 km tylko dzięki energii słońca przystępują teamy z całego świata. W edycji z roku 2012, po bardzo skrupulatnej kontroli, dopuszczono do startu 56 jednostek. Podczas całych zawodów nie można doładowywać baterii ani wykonywać znacznych zmian i napraw. Powoduje to, iż samo dostanie się do regat i ich ukończenie jest dużym sukcesem. W przygotowaniu do rywalizacji teamy sponsorowane są przez znaczące uniwersytety oraz firmy przemysłu energetycznego. FSC to regaty o na większym stopniu trudności oraz prestiżu o wymiarze ogólnoświatowym.

Mistrzostwa Świata odbywają się co dwa lata i powoduje to, iż aby walczyć o czołowe miejsca w regatach trzeba zaprojektować i zbudować od podstaw całą jednostkę. Postęp technologiczny głównie w akumulatorach, panelach fotowoltaicznych i elektronice jest tak duży, że łódka może pływać średnio 20% szybciej od poprzedniej wersji. Na co dzień każdy członek teamu zajmuje się projektowaniem oraz budową jachtów co powoduje iż na bieżąco mają styczność z nowatorskimi rozwiązaniami zarówno w konstrukcji jak i technologii. Dzięki dokładnemu projektowaniu konstrukcji polska łódka Solar jest najlżejszą z całej stawki i od lat jest nominowana do nagrody za nowatorskie rozwiązania projektowe.

Etap projektowania

Projektowanie łodzi zaczyna się tak na prawdę zaraz po zakończeniu regat. Spisywane są wszystkie problemy z własną jednostką oraz pomysły i rozwiązania konkurencji jakie należy przeanalizować. Latem 2013 roku zostały opublikowane nowe przepisy regat oraz całkowicie nowa trasa, konkurencję i wszystkie te dane są podstawą do wykonania projektu koncepcyjnego nowej jednostki. Główną modyfikacją w porównaniu do poprzednich lat jest podział odcinków codziennych odcinków na dwa z czego końcówka to około 5km. Powoduje to iż pierwszą część dnia będzie trzeba płynąć z prędkością 4-5 m/s a końcówkę z prędkością 6,5 m/s co znacząco wpływa na kształt kadłuba oraz układ napędowy. Tak różne prędkości powodują konieczność zastosowania dwóch , różnych śrub napędowych, aby maksymalnie wykorzystać energię słoneczną.

Po zaprojektowaniu układu napędowego oraz elektroniki przystąpiono do projektowania  takiego kształtu kadłuba, aby zminimalizować opór i znaleźć prawidłowe zrównoważenie dla różnych prędkości. Ten etap, zarówno pod względem obliczeń numerycznych jak i weryfikacji obliczeń na basenie modelowym, realizowany jest przy wsparciu Centrum

Techniki Okrętowej w Gdańsku.

DSC_0479

DSC_0480

 DSC_0505

 Budowa   jednostki

Aby zminimalizować opór jednostki konieczne jest uzyskanie jak najmniejszej masy wszystkich zainstalowanych elementów. Przepisy nakazują zastosowanie określonych paneli, maksymalnej masy akumulatorów, a cała reszta osprzętu musi spełniać wymogi odnośnie wytrzymałości, bezpieczeństwa i funkcjonalności podczas regat. Dla tego głównym materiałem stosowanym do budowy kadłuba to włóko węglowe wykonane w technologii próżniowej – infuzji.

Wszystkie prace zaczynają się od budowy kopyt zarówno dla kadłuba, pędnika jak i mniejszych elementów z których następnie ściągana jest forma produkcyjna.

Główna forma kadłuba jest wykonywana ręcznie, gdzie frezowane wręgi są obite listwami z MDF, pokryte cienką warstwą laminatu oraz szpachlówką formierską Sea-Line. Taka technologia umożliwia nam szybkie i tanie wykonanie kopyta z dokładnością wystarczającą dokładnością. Aby zminimalizować pracę nad wykończeniem formy, kopyto lakierowane jest farbą TOP MODELCOAT i wygrzane w celu uzyskania wymaganej twardości powłoki lakierniczej. Tak przygotowane kopyto jest bazą do ściągnięcia formy kadłuba bez konieczności szlifowania i polerowania jej przed wykonaniem pierwszego wyrobu.

 

DSC_7003

 

Konstrukcja kadłuba

Główny materiał konstrukcyjny kadłuba i mniejszych elementów to zbrojenie z carbonu o gramaturze 150-200g/m2 oraz pianki przekładkowej PE 4mm, konstrukcja przekładkowa na takich materiałach daje wystarczającą sztywność konstrukcji oraz wytrzymałość na punktowe obciążenia. Miejsca takie jak mocowanie pędnika, bocznych pływaków i paneli są wzmacniane dodatkowymi warstwami i grubości i kierunku włókien dopasowanym do naprężeń jakie występują w konstrukcji. Skrupulatne projektowanie i budowa powoduje iż jednostka Solar jest zawsze najlżejsza na świecie przy jednoczesnym zachowaniu walorów estetycznych.

Masa najnowszego kadłuba z wszystkimi elementami kompozytowymi to zaledwie 12kg

Zastosowana technologia wykonania to głównie infuzja gdyż daje ona możliwość precyzyjnego ułożenia wszystkich materiałów i wykonania konstrukcji w jednym procesie laminowania ze wszystkimi wzmocnieniami lokalnymi kadłuba.

Jednym z trudniejszych elementów do wykonania jest kolumna pędnika  która musi być smukła ze względów oporowych i wytrzymała gdyż przenosi napór ze śruby i jest mocno narażona na kontakt z przeszkodami jak mielizny, pływające drewno, których jest dość sporo w kanałach Holenderskich.

Ten element jako jedyny wykonywany jest w technologii prepregów – czyli zbrojenia wstępnie przesyconego żywicą, które normalnie przetrzymuje się w zamrażarce aby żywica się nie utwardziła. Materiał ten układany jest na stalowych formach pędnika, zamykany w worku w celu wytworzenia próżni i następnie umieszczany  w piecu gdzie panuje temperatura 120′C. Wygrzewanie w takiej temperaturze powoduje, iż w ciągu zaledwie dwóch godzin uzyskuje się kompozyt o bardzo dużej sztywności i wytrzymałości. Jest to technologia stosowana w formule 1, w budowie jachtów uczestniczących w Pucharze Ameryki i daje ona najlepszy stosunek masy do wytrzymałości.

DSCF2025

 DSCF2053

Badania modelowe.

Przed wyposażaniem jednostki w docelową elektronikę kadłub poddano badaniom modelowym aby ostatecznie zweryfikować projekt. Jest to ostatni etap w którym wprowadza się modyfikację wyposażenia kadłuba i rozłożeniu wszystkiego tak aby uzyskać jak najlepszy efekt w czasie regat.

Solar 2014 dane techniczne

Prędkość maksymalna  7m/s

Moc silnika 2400 W

Moc panel  920 W

Masa łódki ze sternikiem 183 kg.

Napęd – dwie śruby ciągnące

Masa kadłuba 12kg

Konstrukcja carbon – sandwich, epoxyd

Wyniki Teamu

  • II miejsce w regatach Frsian Solar Challenge  2008
  • Nominacja do nagrody innowacje w regatach Frsian Solar Challenge  2008
  • VI miejsce w regatach Frsian Solar Challenge  2010
  • III miejsce w regatach w Brandenburgii 2011
  • Główna nagroda za design łódki w Brandenburgii 2011
  • III miejsce w regatach Frsian Solar Challenge – Mistrzostwa Świata  2012
  • Główna nagroda za innowacje Frsian Solar Challenge – Mistrzostwa Świata  2012
  • III miejsce w regatach w Brandenburgii 2013

 

 DSC_0927

DSC_1003

http://www.creeyacht.pl/

 

 

Zaloguj się

Musisz być zalogowany aby móc komentować i wysyłac pytania odnośnie:
Projekt Solar 2014

Copyright (C) jachtowe.pl Realizacja: Estymo
Facebook
Kalkulator farb Produkty do remontu

Ta strona wykorzystuje pliki cookies m.in. do celów statystycznych. Jeśli nie wyrażasz na to zgody, wyłącz obsługę cookies w ustawieniach Twojej przeglądarki.

Zaakceptuj cookies Więcej informacji