Aktualności

Nowe produkty oraz procesy coraz częściej  projektuje i testuje się w wirtualnej rzeczywistości. Pozwala to zaoszczędzić czas i pieniądze. Naukowcy Politechniki Lubelskiej wykorzystają tę technologię do budowy specjalnej platformy. Będzie się ona składać z doświadczalnego pojazdu wyścigowego plus jego „cyfrowego bliźniaka”.

Jak podkreśla prof. Jacek Czarnigowski z Katedry Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych, pojazdy samochodowe są obecnie jednym z najbardziej dynamicznie zmieniających się środków transportu.

– Zmiany te dotyczą zarówno znaczącego zmniejszania ich wpływu na środowisko naturalne oraz wzrostu bezpieczeństwa, w tym także autonomiczności ruchu. Montowanie nowych systemów napędowych, takich jak napęd elektryczny oraz wodorowy wymaga przystosowania pojazdów do nowego źródła napędu, ale także do innego stylu jazdy. Wprowadzenie systemów wsparcia pracy kierowcy oraz autonomiczności ruchu wymaga także prowadzenia prac optymalizacyjnych nad samą konstrukcją, jak i jej użytkowaniem  – wyjaśnia profesor. 

Pojazd będzie na tyle elastyczny, żeby można było na nim zbudować i testować różnego rodzaju typy napędów. Bazowo będzie to pojazd wodorowy, ale będzie możliwość wymiany całego zespołu napędowego na elektryczny lub hybrydowy.

Zastosowanie symulacji komputerowych to jedna z najbardziej efektywnych metod optymalizacji. Tworzy się cyfrowego bliźniaka samochodu, który jest kopią prawdziwego pojazdu – ma kształt, wymiary i właściwości fizycznego produktu. Jeździ on po wirtualnych drogach, poddawany jest wirtualnym testom zderzeniowym. Badany jest od momentu wytworzenia, poprzez starzenie się, aż po utylizację. Użycie tej technologii pozwala zaoszczędzić czas, pieniądze i usprawnia procesy produkcyjne.

– Ciągły cykl informacji pomiędzy światem wirtualnym i rzeczywistym tworzy zamkniętą pętlę, która zapewnia znaczące korzyści. Stworzenie wirtualnego bliźniaka da możliwości diagnostyki poszczególnych komponentów pojazdu, co pozwoli na szybsze i tańsze wykonanie badań – tłumaczy prof. Jacek Czarnigowski.

Prawidłowe wykonanie symulacji wymaga prac identyfikacyjnych obiektu rzeczywistego. Dlatego powstanie zarówno pojazd rzeczywisty, jak i jego wirtualny bliźniak. Dla zwiększenia czułości platformy na wszelkiego rodzaju zmiany wybrano pojazd wyścigowy. Nastawiony jest on na jak największą wydajność oraz najłatwiej zaobserwować u niego wpływ analizowanych czynników na osiągi, takie jak: moc, prędkość maksymalna, wydajność, zużycie paliwa czy wreszcie bezpieczeństwo.

Jak zapowiada prof. Czarnigowski, po testach wirtualnych przyjdzie czas na testy fizyczne z prawdziwym prototypem. Są one nadal niezbędne, ponieważ zawsze będą jedynym sposobem na uzyskanie obiektywnych wskaźników.

W pracach zespołu bierze udział 15 osób, zarówno naukowcy, studenci, jak i absolwenci uczelni. Michał Borkowski, prezes Koła Naukowego Napędów Lotniczych Hydrogreen, podkreśla, że nowy pojazd będzie kontynuacją poprzedniego projektu, Hydrosa, który zadebiutował w 2015 roku. Z założenia ma być bardziej nowoczesny, efektywny i przyjazny dla środowiska.  Rolą studentów jest zaprojektowanie bryły bolidu, napędu oraz udział w testach.

Projekt jest finansowany przez Ministerstwo Edukacji i Nauki w ramach zadania zleconego pt. „Platforma badawcza metod optymalizacji cyklu życia nowoczesnych pojazdów”.

Piotr Kowalczyk, naczelnik Wydział Zadań Zleconych i Inicjatyw Ministra w Departamencie Programów Naukowych i Inwestycji, zwraca uwagę na to, że te środki mają być przede wszystkim skierowane do najzdolniejszej młodzieży studiującej na Politechnice Lubelskiej.

– Chcemy umożliwić studentom, zwłaszcza tym z kół naukowych, pełny udział w procesie naukowym – od prowadzenia badań po testowanie nowoczesnych bolidów. Oczywiście ich prace będą realizowane pod czujnym okiem doświadczonych naukowców uczelni – wyjaśnia przedstawiciel ministerstwa.

Budowa nowego pojazdu jest tylko jednym z projektów prowadzonych na uczelni. Jak podkreśla prof. Zbigniew Pater, rektor Politechniki Lubelskiej, na rozwój infrastruktury naukowo-badawczej uczelni udało się zdobyć blisko 200 milionów złotych. Środki te zostaną wykorzystane do stworzenia jak najlepszych warunków do tego, aby naukowcy mieli odpowiednie zaplecze do swojej pracy.