GALERII JA VIDEO ⟩ Uus tudengivormel sõidab nüüd nii juhiga kui juhita

Uus tudengivormel tegi täna oma esimese avaliku sõidu: masinasse on kokku pandud nii isejuhtiv kui inimesega juhitav vormel. Foto: Eero Vabamägi

FS Team Tallinn esitles täna Tallinna Tehnikaülikoolis oma uut elektrivormelit, mis on esmakordselt võimeline sõitma nii juhiga kui juhita. Uus täiustatud masin läheb rinda pistma selliste korüfeedega nagu Stuttgarti autotööstuse tudengitiimid.

Tudengivormeli meeskonnal on sel kevadel valmis saanud uus integreeritud isejuhtimisega elektrivormel FEST23, mis tähendab seda, et ühte autosse on nüüd kokku pandud nii rallisõitjaga kokpitist juhitav kui ka rada kaardistav ning ilma inimese abita ise rallit sõitev masin.

11. elektrivormeli uuel tasemel töövõime saavutamisel kasutati täiesti uudseid lähenemisviise.

Uue masina suurim erinevus eelkäijatest ongi isejuhtiva süsteemi integreerimine juhiga vormelisse. Kasutusel on kõrgtehnoloogilised sensorid ja iseloodud algoritmid, mis kaardistavad tundmatut rada vormeli ümber ja planeerivad kiirust raja iseseisvaks läbimiseks.

Arenduse tõhustamiseks on tudengid loonud simulaatori ja automaattestid. Kahe süsteemi ühte masinasse projekteerimiseks on kohandusi tehtud rooli- ja pidurisüsteemis, mis on säilitanud oma sama hea juhitavuse ka siis, kui inimene neid kasutab, mitte pardaarvuti. 

Isejuhtimise kapten Karl Mihkel Seenmaa räägib, mismoodi isejuhtimine vormelil töötab. «Auto isejuhtiv osa kaardistab esiosas oleva LIDARiga raja, salvestades kolmemõõtmelise punktipilve ja hiljem valib arvuti parima teekonna selle raja läbimiseks," selgitab ta. Masina navigatsioon põhineb kiirendusanduritel ja asendianduritel ning süsteem on tudengite enda poolt välja töötatud. Asukohta teab vormel rajal olles kümnesentimeetrise täpsusega. 

Tudengivormeli üks oluline komponent isejuhtimisega raja läbimiseks on ninaosas asuv LIDAR, mis teeb rajast kolmemõõtmelise kaardi. Foto: Eero Vabamägi

Kui võistlusel tuleb isejuhtivetel vormelitel läbida mitu ringi, siis esimese kaardistamisringiga ei saa samuti väga palju venitada, sest see läheb võistlusel üldise aja sisse. «Meie masin teeb kaardistamist umbes 20 km/h,» ütles Seenmaa.

Vormelil on ka laseriga maapinnalt kiirust mõõtev andur, mis peaks ülitäpselt pardaarvutile teada andma, kui kiiresti auto maapinna suhtes liigub.

Hooaja alguses otsustas meeskond liikuda ka täiesti uuele vormeli üldkontseptsioonile. FEST23 disainilahendustel on fookus maksimaalse survejõu saavutamisel. Kurvisuutlikkuse parandamiseks projekteeriti jõulisem aeropakett ja kitsam kere, mis mõjutavad ka kõikide teiste alamsüsteemide disaini. Arendamisel pandi veel rõhku efektiivsele ja suurema võimekusega jahutussüsteemile, et ennetada möödunud võistlushooajal kuuma ilmaga esinenud probleeme.

«Meie eesmärgiks oli sama kaalu juures teha veelgi jäigem kere,» räägib meeskonna komposiidi kapten Karl Robin Tiislär, mis on uuel mudelil kere ja materjalide juures teisiti, «rehvid on ka muidugi väga olulised, nende valik oli põhjalik. Ja mootorit katsetame me nüüd oma stendis, varem pidi tootja andmeid usaldama. Sellega võime aga mootori efektiivsust ise muutma hakata.»

Tudengivormeli kokpiti äär on nüüd küll paksem, kuid kaal ja tugevus sama või isegi parem. Kasutatakse uusi komposiitmaterjale. Foto: Eero Vabamägi

Komposiitmaterjalid, mida auto kere juures kasutatakse, said Tiisläri sõnul samuti uuenduse. Kasutatakse paremaid ja jäigemaid süsinikukangaid ning kergemaid ja paksemaid vahematerjale. Kaks aastat tiimis olnud Tiislär näitab kokpiti serva, mis on nüüd küll oluliselt paksem, aga tugevus paranes ning kaal ei suurenenud. Kere geomeetria on nüüd ka aerodünaamilisem. 

Testitud on uut masinat juba 250 kilomeetrit ja kaheksakujulisel rajal tehtud katsed näitasid, et varem 4,8 sekundiga läbitud lõigu suutis masin nüüd sõita 4,5 sekundiga. Uued tulemused on juba enam-vähem samad, kui eelmisel aastal võistlusel Saksamaa Stuttgarti parimate tiimide saavutatud tipptulemused, nii et Eesti tudengimeeskond loodab hea tulemuse saada.

«Püstitasime sügisel päris mitmeid võimsaid eesmärke. Nüüd, kevadel näeme, kuidas tehtud töö ja nähtud vaev vilja kannab. Vormel on võistlusvalmis ning esmaesitlusel saame uusi lahendusi kõigile huvilistele tutvustada,» ütles meeskonna kapten ja TalTechi tudeng Kristjan Taimla. «Kõige keerulisem oli kahte süsteemi ühes autos koos arendada: kui varem sai proovida kahe erineva vormeliga, millest üks oli isejuhtiv ja teine inimese juhitav, siis nüüd tuli need kaks omadust ühte autosse saada,» selgitab ta väljakutseid, mida tuli lahendada.

FS Team Tallinna meeskond koosneb TalTechi ja Tallinna Tehnikakõrgkooli tudengitest. Formula Student sari on inseneritudengitele suunatud tootearendusvõistlus teadmiste ja oskuste omandamiseks, kus tudengid arendavad võistluseks üheistmelise prototüüpvormeli, läbides kõik olulised etapid - projekteerimine, tootmine ja testimine. Hooaja kulminatsiooniks on rahvusvahelised võistlused, kus testitakse vormeli töökindlust, kiirust ja üldist võimekust. Mõõtu võetakse ka staatilistel aladel, kus tuleb autotööstuse tippspetsialistidele kaitsta vormeli disaini, äriplaani ja kuluaruannet.