Актуальность Актуальность проекта определяется четырьмя факторами: 1. Внедрением экспериментальных методов при оценке аэродинамики автомобилей с целью подтверждения компьютерных расчетов (см. раздел «Проблема»). 2. Комплексным подходом к подготовке студентов, формируя фундаментальные и холистические знания в области аэродинамики гиперкаров (см. раздел «Проблема»). Эти знания и навыки будут применимы не только в автоспорте, но и в гражданской технике. 3. Ответом на текущие вызовы в мировом автоспорте, также обозначенными в разделе «Проблема». Проект вносит вклад в борьбу с этими вызовами, обучая студентов, в том числе, анализу переходных процессов. 4. Наконец, проект гармонирует с задачами и приоритетами Политеха в Программе развития Политеха на 2021-2030гг./ «Приоритете-2030». А именно: (а) «исследование и создание технических, технологических решений и автомобильных прототипов»; (б) «концентрирование усилий на перспективных нишах, включая автомобильный инжиниринг»; (в) «трансформация идеи до стадии работающих машин и устройств, опираясь на науку, и дополнение ее инженерными дизайнерскими решениями». Наконец, для проекта жизненно необходимо иметь слаженную команду студентов с комплементарными теоретическими знаниями и практическими навыками в аэродинамике, механике и конструировании. Предварительный список студетов- участников представлен в Таблице 2 расширенной версии заявки по ссылке: https://drive.google.com/file/d/1P3CuwQPR1Cg_G1hY1IkodzAjN3XNu3sW/view?usp=shari ng Проблема Разработки гиперкара неоднократно предпринимались в ВУЗах РФ, но часто не приносили практической пользы, так как: - Создание автомобиля начинается с дизайна, и только затем подстраиваются технические характеристики, аэродинамика/ инженерные аспекты, что ведет к компромиссным решениям и упущениям. - Фокус обращен на конечный продукт, а не на комплексное обучение/ подготовку студентов как будущих профессионалов в инженерной сфере. Далее, согласно директору «ChassisSim Technologies» (Австралия), обозначены следующие проблемы мирового автоспорта: 1. Дефицит инженеров с базовыми знаниями в физике и математике: «Я шокирован отсутствием базовых навыков у младших инженеров». 2. Нехватка навыков ручного расчёта и аналитического мышления: «Две самые большие проблемы – невозможность делать ручные расчёты и отсутствие способности мыслить математически». 3. Упущение динамического анализа автомобиля со стороны молодых инженеров. Традиционные методы тестирования, испытания с постоянной скоростью и радиусом поворота, не отражают реальных условий на трассе, что «является одной из самых больших ловушек в динамике автомобиля». Российский автоспорт также сталкивается с техническими проблемами в этих областях. Как отмечено бывшим пилотом Ф1 С. Сироткиным в отношении российского прототипа BR03: «Днище плоское – но есть вырез. Это неидеальное решение с точки зрения аэродинамики». Обозначенные проблемы более детально отражены в расширенном описании проекта, прикрепленном к данной заявке. Цель Целью проекта является разработка инновационного концепта двухместного гиперкара, способного продемонстрировать на гоночной трассе время, эквивалентное результатам болидов Формулы-1. Залогом этого результата послужит тщательно проработанная аэродинамика гиперкара, подтвержденная как аналитическими, так и экспериментальными методами. 3D-модель гиперкара станет объектом научно- исследовательской деятельности и основой для демонстрации уровня компетенций команды. Дополнительно в рамках проекта планируется создание датчиков и систем для экспериментальной оценки аэродинамики, которые могут быть масштабированы и использованы на существующих транспортных средствах – далеко за пределами проекта. Задачи Ключевые задачи сформированы в рамках этапов и работ по проекту: Этап 1: Определение целевых параметров/ концепции автомобиля - разработка упрощённой математической модели - проведение симуляций времени круга/ сравнение с болидами Ф1 - определение ключевой инженерной идеи автомобиля. Этап 2: Создание цифровой 3D-модели - разработка аэродинамической оболочки гиперкара - проведение численного моделирования (CFD-анализ) - сравнение CFD с математической моделью - тестирование модели в гоночном симуляторе - создание конфигураций под соответствующие трассы. Этап 3: Оценка точности аэродинамических расчетов - разработка датчиков/ систем для экспериментальной оценки аэродинамики автомобиля - разработка методики аэродинамических экспериментов - сопоставление расчетных/ экспериментальных данных. Этап 4: Демонстрация/ популяризация - подготовка отчётов с результатами в учебном процессе - участие в конференциях (ВУЗа и внешних) - начало регистрация РИД. Дополнительно, разработаны вспомогательные этапы (ВЭ), действущие на протяжении всего проекта: ВЭ-1: Обучение студентов команды «Яродинамика» - совместное изучение базовых/ продвинутых аспектов аэродинамики и динамики автомобилей - разработка методологии комплексного обучения в области динамики и аэродинамики. ВЭ-2: Развитие сотрудничества и формирование международных связей - активная деятельность на тематических/ профессиональных платформах - посещение тематических форумов и выставок и т.д. См. график работ в расширенной версии. Результат Проект предусматривает следующие продуктовые результаты: - Цифровая 3D-модель гиперкара с сопоставимыми скоростными характеристиками болидов Ф1. - Разработка отечественных аналогов датчиков и систем для экспериментальной оценки аэродинамики реального автомобиля. - Создание специализированного учебного курса в области аэродинамики и динамики гиперкаров с целью подготовки специалистов мирового уровня. - Научные публикации и доклады на профильных конференциях. - Подготовка к регистрация результатов интеллектуальной деятельности (РИД), включая патенты и программы для ЭВМ. Помимо перечисленных продуктовых результатов, ожидается, что проект создаст благоприятные условия для следующих возможностей: - Увеличение интереса к проекту потенциальных партнеров и спонсоров. - Способствование международному сотрудничеству (напр., контакты с зарубежными специалистами и т.д.). - Повышение международного престижа Московского Политеха в сфере автоспорта и инженерных технологий. Партнёры проекта Государственный научный центр Российской Федерации ФГУП «НАМИ» ***
