Jedyna "latająca" łódź ze srebrem. KSTO KORAB na 2. miejscu w Krakow Solar Boat Challenge | WIMiO - Politechnika Gdańska

Międzynarodowe zawody łodzi zasilanych energią słoneczną odbyły się w dniach 23–26 lipca na Zalewie Bagry. W rywalizacji uczestniczyły cztery zespoły: AGH Solar Boat i GT Solar Boat Team z Polski oraz BME Solar Boat Team i Pannon Solar Boat Team z Węgier. Łodzie sprawdzano w pięciu konkurencjach wymagających szybkości, zwrotności, efektywnego zarządzania energią i niezawodności. W Krakowie wodolot wystartował i ukończył wszystkie pięć konkurencji, nie doznając żadnej poważnej awarii.

POL32 był jedyną jednostką poruszającą się w pełnym locie na płatach nośnych. Wyniesienie kadłuba ponad taflę wody znacznie zmniejsza opory hydrodynamiczne, dzięki czemu łódź może osiągać większą prędkość przy mniejszym zużyciu energii.

Testy przed startem

Zanim wodolot wystartował, zespół wykrył uszkodzenie opływki kolumny napędowej. Dzięki pomocy gospodarzy z AGH element został ponownie wydrukowany na miejscu, ze zmienioną geometrią i  problem został rozwiązany jeszcze przed rozpoczęciem punktowanych konkurencji.

Podczas testów POL32 ustanowił także nowy rekord prędkości (ponad 42 km/h), korzystając z aluminiowych śrub wykonanych we współpracy z Centrum Techniki Okrętowej.

Brak słońca? Decyduje efektywność

Pierwszą rozegraną konkurencją był Time Trial. Brak słońca sprawił, że o wyniku decydowała energia zgromadzona w akumulatorach oraz sprawność całej konstrukcji. Uzupełnianie strat bieżącą produkcją z paneli fotowoltaicznych nie było możliwe.

Na trasie długości około 14 km POL32 zwyciężył ze średnią prędkością 18,5 km/h, zachowując jednocześnie bezpieczną rezerwę energii w akumulatorze. Wynik potwierdził bardzo korzystny stosunek prędkości łodzi do zużycia energii oraz przewagę płatów nośnych na dłuższym dystansie. Ograniczenie oporów hydrodynamicznych pozwoliło płynąć szybciej bez proporcjonalnego zwiększania poboru mocy.

– Naszym celem nie było zbudowanie jak największej przewagi, lecz pewne zwycięstwo przy możliwie małym zużyciu energii. Punkty przyznawano za zajęte miejsca, a nie za różnicę czasów, dlatego dodatkowe zużycie akumulatora nie przyniosłoby nam żadnych korzyści – mówi Julian Serkieza z KSTO KORAB.

Na długich prostych odcinkach łódź poruszała się na płatach nośnych, natomiast przed najciaśniejszymi zakrętami wracała do trybu wypornościowego. Ponowne wyjście w lot wymaga znacznej ilości energii, dlatego zespół wykorzystywał hydrofoile tylko tam, gdzie ograniczenie oporu przynosiło realny zysk.

KSTO Korab na prowadzeniu

Podczas konkurencji Endurance warunki były już słoneczne, co dało przewagę jednostce AGH wyposażonej w wydajniejszy system fotowoltaiczny. POL32 pokonał 23 okrążenia po 1,82 km – łącznie niemal 42 km – i zajął drugie miejsce. Także tym razem zespół nie próbował za wszelką cenę dogonić lidera. Priorytetem było utrzymanie przewagi nad zespołami węgierskimi i zachowanie energii na slalom rozpoczynający się niedługo po zakończeniu Endurance.

W pierwszym przejeździe slalomu, wykonanym w trybie wypornościowym, POL32 uzyskał drugi czas, zaraz za zespołem BME. Ostatnie miejsce AGH w tej konkurencji wysunęło studentów z Gdańska na prowadzenie w klasyfikacji generalnej. Dobry wynik pierwszej próby pozwolił potraktować drugi przejazd jako eksperyment i sprawdzić zachowanie łodzi na płatach nośnych w ciasnych nawrotach.

Próba pokazała, że obecny kadłub i system sterowania w locie nie są jeszcze przystosowane do tak ciasnego toru. Wodolot nie wykonał jednego z zakrętów i ominął boję, ale przejazd dostarczył zespołowi danych potrzebnych do dalszego rozwoju konstrukcji.

Dwie sekundy od innego rozstrzygnięcia

W Speed Race POL32 zajął czwarte miejsce. Pełne rozpędzenie łodzi utrudniał zakręt, chwilowe problemy z potencjometrem manetki oraz początkowe rozmieszczenie dodatkowego balastu. Przed kończącym zawody Match Race zespoły z Gdańska i Krakowa miały po 12 punktów, dlatego o zwycięstwie w klasyfikacji generalnej decydowała ostatnia konkurencja.

– Speed Race pokazał, jak precyzyjnego wyważenia wymaga wodolot poruszający się na płatach. Początkowo 12 kg balastu umieszczone zbyt blisko dziobu powodowało jego podtapianie, ale po przesunięciu masy problem całkowicie zniknął. Wnioski z tego przejazdu mogliśmy od razu wykorzystać w Match Race, w którym stawka pozostała bardzo wyrównana do samego końca. Do lepszego wyniku zabrakło nam dwóch sekund – mówi Joanna Rakieć z KSTO KORAB.

POL32 zakończył Match Race na trzecim miejscu. Ostatecznie AGH Solar Boat zwyciężył w klasyfikacji generalnej z wynikiem 14 punktów, a GT Solar Boat Team zdobył drugie miejsce z 15 punktami.

Krakowskie zawody były dla zespołu nie tylko rywalizacją sportową, ale również testem badawczo-rozwojowym w pełnej skali. Dane z pięciu ukończonych konkurencji pozwoliły porównać zużycie energii podczas lotu na płatach i pływania wypornościowego, ocenić zachowanie układu sterowania w ciasnych zakrętach oraz sprawdzić wpływ rozmieszczenia masy i konfiguracji napędu na osiągi łodzi.

Projekt pozwala studentom połączyć wiedzę z hydrodynamiki, konstrukcji okrętowych, napędu elektrycznego, automatyki i analizy danych, przechodząc cały proces – od projektu i budowy po weryfikację konstrukcji w rzeczywistych warunkach wyścigowych.

–– Największym sukcesem nie jest dla nas samo drugie miejsce, lecz to, że łódź działała dokładnie tak, jak ją zaprojektowaliśmy. Ukończyła wszystkie konkurencje, latała tam, gdzie było to energetycznie opłacalne i przez całe zawody nie wymagała poważnych napraw – podkreśla Julian Serkieza.

Skład zespołu reprezentującego Politechnikę Gdańską: dr inż. Michał Struk, Wojciech Wierzbicki, Joanna Rakieć, Olgierd Matecki, Marek Oerlich, Isabel Cristina Bennassar Wojtowicz oraz Julian Serkieza.

Kolejnym sprawdzianem będą zawody na Balatonie pod koniec sierpnia. Zespół zamierza wykorzystać zebrane dane do dalszego dopracowania sterowania, rozmieszczenia masy i konfiguracji napędu, aby zachować osiągniętą niezawodność i wrócić do walki o zwycięstwo.