Nowy bolid zespołu WUT Racing

WUT-5 to piąta konstrukcja zaprojektowana i zbudowana przez studentów z Koła Naukowego WUT Racing. Wystartuje – podobnie jak jej poprzedniczki – w międzynarodowych zawodach z serii Formuła Student. 

– Tak zaawansowany i interdyscyplinarny projekt, jakim jest budowa bolidu wyścigowego, wymaga odpowiedniej organizacji, zaplecza merytorycznego oraz umiejętności współpracy pomiędzy poszczególnymi grupami studentów – zwraca uwagę prezes WUT Racing Marcin Płatek. 

W zespole są specjaliści od mechaniki i dynamiki pojazdów, inżynierii materiałowej, inżynierii wytrzymałościowej, termodynamiki, aerodynamiki, elektroniki i elektrotechniki, logistyki, pozyskiwania funduszy, marketingu – to w sumie 76 osób z 11 Wydziałów Politechniki Warszawskiej. Studenci pracowali i pracują w ramach pięciu działów technicznych (aerodynamiki, struktury nośnej, zawieszenia, elektroniki i silnika) i trzech operacyjnych (logistyka, fundraising, marketing). Już ta struktura pokazuje, że zespoły w Formule Student na co dzień bazują na wzorcach z Formuły 1. 

Co kryje w sobie WUT-5?

Członkowie działu silnika w obecnym sezonie pracowali na jednostce napędowej Honda PC40 o pojemności skokowej 636 cm3. Zmiany nastąpiły w układach dolotowym, paliwowym, wydechowym, przeniesienia napędu oraz chłodzenia. Z powodu znacznie niższych średnich prędkości, z jakimi bolid porusza się względem motocykla, z którego silnik wykorzystali, studenci postanowili zastosować układ dwóch chłodnic aluminiowych, połączonych w układzie szeregowym z dodatkową elektryczną pompą wody, również wpiętą w układ szeregowo wraz z mechaniczną pompą silnika.

Zawieszenie bolidu WUT-5 pozostaje w konfiguracji pushrod. Z uwagi na nacisk konstrukcji na przyspieszenie i zwrotność, zespół wybrał opony na lekkich 10-calowych felgach wykonanych ze stopu magnezu. Regulowany układ stabilizacji (Anti Roll Bar) został oparty o giętne miecze. Wahacze i drążki wykonane są w innowacyjnej, hybrydowej konstrukcji rurek węglowych klejonych z insertami aluminiowymi, w których osadzone są łożyska. Inne elementy zawieszenia, takie jak zwrotnice czy rockery (elementy służące zmianie kierunku sił pomiędzy zwrotnicą a amortyzatorem), zostały zaprojektowane przy pomocy optymalizacji topologicznej.

Konstrukcja nośna złożona jest ze stalowej ramy przestrzennej oraz monocoque'u wykonanego z włókna węglowego w formie prepregu i aluminiowej przekładki w kształcie plastra miodu. Wspomniane kompozytowe nadwozie samonośne jest lżejsze o 4 kilogramy względem WUT-4, a jego sztywność skrętna większa o 7%.

W obecnym sezonie wiązka, wykonana przez dział elektroniki, została przygotowana w technologii „concentric twist” – przewody nie leżą równolegle, są nawijane warstwami pod małym kątem, dzięki czemu wiązka mimo dużej ilości przewodów zachowuje swoją giętkość, a w przypadku pociągnięcia za nią – naprężenia równomiernie rozkładają się w przewodach, minimalizując ryzyko uszkodzenia. Elektronika bolidu składa się również z czujników: akcelerometrów, czujników prędkości kół i położenia zawieszenia na tensometrach mierzących odkształcenia ramy i wahaczy. Odpowiadają one za przekazanie danych pozostałym działom KN WUT Racing.

Członkowie działu aerodynamiki przeprojektowali przednie skrzydło, sidepody wraz z kanałami wewnętrznymi, podłogę oraz tylne skrzydło. Pozwoliło to na zwiększenie siły docisku o 37%. Dodatkowo dzięki zmianom w konstrukcji sidepodów przepływ powietrza przez chłodnicę wzrósł o 100%. Dużą innowacją było wykorzystanie bardziej złożonej metody laminowania kompozytów, czyli infuzji. Umożliwiła ona sprawniejsze wykonanie elementów o skomplikowanych geometriach oraz wpłynęła na ich wzrost jakości.

(Prawie) gotowi na zawody

Studenci projektowali bolid od czerwca 2023 do lutego 2024 roku – tak, żeby był w pełni gotowy na międzynarodowe zawody Formuła Student, które już w wakacje odbędą się na Węgrzech, w Chorwacji i w Polsce. Zawody te, bardzo prestiżowe i będące swoistą kuźnią kadr do inżynierskich zespołów Formuły 1, składają się z trzech części: konkurencji statycznych (ocena projektu technicznego, przedstawienie kosztorysu, prezentacja biznesowa), wieloetapowej inspekcji technicznej oraz konkurencji dynamicznych (testu przyspieszenia, testu jazdy w zakręcie, okrążenia kwalifikacyjnego i wyścigu). 

– Tory na zawodach są kręte, z krótkimi prostymi i ostrymi zakrętami – tłumaczy Kamil Polowczyk – lider działu technicznego. – To wymaga od bolidu niskiej masy, pewności w prowadzeniu i niezawodności. 

Ogromny rozwój poczyniony przez zespół na przestrzeni ostatnich lat, zorganizowanie i właściwe zarządzanie sprawiły, że bolid powstał na długo przed pierwszymi zawodami Formuła Student. Dzięki zaangażowaniu i ciężkiej pracy wszystkich działów KN WUT Racing czeka teraz miesiąc testowania nowej konstrukcji WUT-5, a co za tym idzie – weryfikacja osiągów i słuszności wprowadzonych zmian. 

– Podstawowym celem na najbliższe zawody będzie ukończenie wszystkich konkurencji dynamicznych – mówi prezes WUT Racing Marcin Płatek. – Liczymy na miejsca w czołowej dziesiątce europejskich zespołów. Ze względu na prestiż wybranych przez nas konkursów, wyzwanie wydaje się niezwykle wymagające, ale jego osiągnięcie przyniesie nam dumę i spełnienie.

Uroczysta premiera bolidu WUT-5 odbyła się 12 czerwca 2024 roku w Gmachu Głównym Politechniki Warszawskiej. Była to okazja do pokazania nowej konstrukcji, poznania zespołu, podziękowania za wsparcie partnerom i sponsorom, a także ostatni przystanek przed zawodami. Te odbędą się w dniach 28 lipca–3 sierpnia (Węgry, Formuła Student East), 20–25 sierpnia (Chorwacja, Formuła Student Alpe Adria) i 27 sierpnia–2 września (Polska, Formuła Student Poland).