Спроектированный студентами автомобиль на солнечных батареях Nimbus преодолевает 1109 миль за пять дней, в среднем 38,4 мили в час.
После трех лет напряженной работы команда MIT Solar Electric Vehicle Team заняла первое место на American Solar Challenge (ASC) 2021 года 7 августа в категории Single Occupancy Vehicle (SOV). Во время пятидневной гонки их солнечная машина Nimbus, спроектированная и построенная полностью студентами, победила восемь других SOV из школ по всей стране, преодолев 1109 миль и сохранив среднюю скорость 38,4 мили в час.
ASC традиционно проводится раз в два года. Однако в этом году гонка основывалась на общей пройденной дистанции. Каждая команда следовала одним и тем же предписанным маршрутом от Индепенденса, штат Миссури, до Лас-Вегаса, штат Нью-Мексико. Но команды могли проехать дополнительные мили на каждом из трех этапов - если у их батареи было достаточно заряда для продолжения. Nimbus опередил ближайшего участника, занявшего второе место, Университет Кентукки, более чем на 100 миль.
«Это все еще немного сюрреалистично», - говорит капитан SEVT Адитья Мехротра, начинающий специалист в области электротехники и информатики. «Мы все были полны надежды, но я не думаю, что ты когда-нибудь будешь участвовать в гонках со словами:« У нас есть это ». Это больше похоже на «Мы сделаем все, что в наших силах, и посмотрим, как у нас дела». В этом случае нам повезло, и мы действительно преуспели. Машина работала прекрасно, и, что более важно, прекрасно работала команда, и мы многому научились ».
Работа в команде заставляет мечту работать
За две недели до гонки ASC каждый автомобиль на солнечных батареях участвовал в Гран-при Formula Sun в парке Heartland Motorsports в Топеке, штат Канзас. Во-первых, автомобили должны были выполнить серию квалификационных испытаний, называемых «тщательной проверкой». Проехавшие машины могли участвовать в гонке по треку в надежде пройти квалификацию на ASC. Nimbus занял второе место, проехав в общей сложности 239 кругов по трассе за три дня (что эквивалентно 597,5 миль).
При этом член SEVT и восходящий юниор в области машиностроения Кэмерон Кокеш сравнял с гонщиком из штата Иллинойс самое быстрое время на одном круге на трассе, показав три минуты 19 секунд. Однако она не из тех, кто почивает на лаврах. «Было бы весело посмотреть, сможем ли мы превзойти это время на следующей гонке», - говорит она с улыбкой.
Выступление Nimbus на Гран-при Formula Sun Grand Prix и ASC является проявлением мастерства команды не только в проектировании и создании превосходного солнечного автомобиля, но и в других навыках, включая управление логистикой, коммуникациями и командной работой. «Это огромная операция», - говорит Мехротра. «Это не значит, что мы едем на машине прямо по шоссе во время гонки».
Действительно, Nimbus путешествует во впечатляющем караване из семи автомобилей, в котором находятся около двух десятков членов SEVT. Впереди идет разведывательная машина, следящая за дорогой и погодными условиями, за ней следует ведущая машина, которая следит за навигацией. Nimbus занимает третье место в караване, за которым следует машина для преследования, в которой стратегическая команда управляет такими задачами, как мониторинг данных телеметрии, подсчет энергии, вырабатываемой солнечными панелями, и оставшееся расстояние пути, а также установка целевых скоростей. Сзади идут грузовой автомобиль с прицепом, мультимедийный автомобиль и «Cupcake», вспомогательный автомобиль с едой, припасами и снаряжением для кемпинга.
В преддверии трехнедельного мероприятия команда посвятила три года проектированию, созданию, доработке и тестированию Nimbus. (ASC был запланирован на 2020 год, но был отложен до этого года из-за пандемии Covid-19.) Они провели бесчисленное количество часов в механическом цехе MIT Edgerton Center в здании N51, занимаясь изготовлением, сборкой и повторением. Они вели машину в районе Большого Бостона, до Салема, штат Массачусетс, и до Кейп-Код. Весной они отправились в парк Palmer Motorsports в Палмере, штат Массачусетс, чтобы потренироваться в различных этапах гонки. Они выполнили контрольные задачи, такие как тест на слалом и тест на восьмерку, провели командные тренировки для оптимизации характеристик каравана и, конечно же, «вытряхивание».
«Shakedown - это просто: вы едете на машине по трассе и в основном видите, что отваливается, а затем вы знаете, что нужно исправить», - объясняет Мехротра. «Надеюсь, ничего серьезного не упадет!»
Дорога впереди
По завершении гонки Мехотра официально ушел в отставку и передал бразды правления SEVT своим новым лидерам: Котеш возглавил команду в качестве капитана команды, а восходящий второкурсник Сидни Ким, майор по океанологии, будет выполнять функции вице-капитана. Долгая поездка со Среднего Запада дала им время подумать о победе и планах на будущее.
Хотя Nimbus работал хорошо, кое-где было несколько поучительных сбоев, в основном во время тщательной проверки. Но ничего, с чем команда не могла справиться. Например, защелка капота не всегда держалась, поэтому прозрачный акриловый пузырек, закрывающий водителя, лопнул. (Небольшая регулировка пружины и лента сделали свое дело.) Кроме того, Nimbus имел тенденцию к заносу, когда водитель нажимал на тормоза. (Тренировка водителя и выпуск воздуха из шин улучшили сцепление с дорогой.)
Затем были непредсказуемые переменные, не зависящие от команды. Однажды, при небольшом солнечном свете, «Нимбусу» пришлось проехать по шоссе со скоростью всего 15 миль в час. И было время, когда полиция штата Канзас остановила весь фургон. «Они не понимали, что мы справляемся», - объясняет Мехротра.
Ким считает, что одним из ключей к успеху команды является то, что Nimbus достаточно надежен. «У нас не было падения колес на дороге. После того, как мы завели машину, все исправно ни механически, ни электрически. Кроме того, он очень энергоэффективен, потому что он легкий, а форма автомобиля очень аэродинамична. В хороший солнечный день он позволяет нам ездить со скоростью 40 миль в час с нейтральным энергопотреблением - аккумулятор остается на том же уровне заряда, что и мы, - говорит она.
Следующий ASC состоится в 2022 году, поэтому в этом году команда сосредоточится на доработке Nimbus, чтобы снова участвовать в гонках следующим летом. Кроме того, они нацелены на создание автомобиля для участия в классе Multiple Occupancy Vehicle (MOV) в гонке 2024 года - чего команда никогда не делала. «На создание хорошего автомобиля, способного конкурировать, определенно уйдет три года», - размышляет Кокеш. «Но это действительно хороший переходный период после того, как мы так хорошо выступили в этой гонке, поэтому наша команда воодушевлена этим».
«Для них это будет непросто, но я бы ничего не упустил», - говорит Патрик МакЭтамни, технический инструктор и менеджер магазина Edgerton Center, который работает со всеми студенческими клубами и командами, от солнечных автомобилей до гоночных автомобилей Formula и заканчивая гоночными автомобилями. ракеты. Он тоже посещал ASC и безмерно восхищается SEVT. «Это полностью управляемый студентами. Все проектирование и обработку они делают сами. Я всегда говорю людям, что иногда мне кажется, что моя единственная работа - следить за тем, чтобы у них было 10 пальцев, когда они выходят из магазина ».
А пока перед началом учебного года перед SEVT стоит еще одна задача: решить, куда поставить трофей. «Это огромно, - говорит МакЭтамни. «Это примерно размером с Кубок Стэнли!»