KTU studentas iš praktikos NASA parsivežė idėjų naujo tipo transporto vystymui

Bepiločiai, nedideli, vertikaliai kylantys ir nusileidžiantys orlaiviai kelionėms mieste – nebe mokslinė fantastika, o artima realybė. „Spūsčių problema ir Lietuvoje yra opi, o miesto oro transportas – vienas iš galimų sprendimų“, – teigia KTU Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto (MIDF) studentas Deividas Čelkys. Idėją, kaip vystyti ir tobulinti tokio tipo transportą, pasitelkiant naujausią mokslo įrangą, vaikinas parsivežė iš stažuotės NASA.

JAV Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso agentūra NASA – viena žinomiausių mokslinių tyrimų institucijų pasaulyje – svajonių praktikos ir darbo vieta ne vienam studentui. Agentūra ne tik atvėrė duris 16 savaičių praktikai, bet ir pasiūlė dirbti prie projekto, kurio idėją jis parsivežė į Lietuvą ir pritaikė bakalauro baigiamajame darbe. Studentas suprojektavo KTU aerodinaminiam vamzdžiui skirtą orlaivių sparnų su pasukimo mechanizmu tyrimų stendą, kurio forma primena įprastą orlaivio sparną.

NASA stažuotės pradžioje, tuomet dar 4 kurso Kauno technologijos universiteto (KTU) transporto priemonių inžinerijos studentui, pasiūlė dirbti aeromechanikos skyriuje, kuriame jis pradėjo kurti orlaivių sparnų stendą nuo pat pradžių.

Kuria įrangą ateities miesto transportui

KTU aerodinaminiam vamzdžiui skirtas orlaivių sparnų su pasukimo mechanizmu stendas, susideda iš 3 pagrindinių dalių: dviejų šoninių pasukamų sparnų ir centrinės dalies, kurioje yra šoninių sparnų pasukimo mechanizmas.

„Šio stendo pagalba bus tiriamos nedidelių orlaivių su pasukamais sparnais aerodinaminės savybės, imituojant sparnų pasisukimą nuo -5 iki 100 laipsnių. Kadangi informacijos apie orlaivius su pasukamu sparnu – nedaug, todėl reikia tinkamos įrangos, jų aerodinaminėms savybėms ištirti“, – pasakoja KTU transporto priemonių inžinerijos bakalauras.

Stendo modelis, skirtas KTU aerodinaminiam vamzdžiui, buvo sumažintas 8 kartus bei pakeistas jo dizainas. NASA stažuotėje projektuoto stendo sparno mostas – 2,13 m, o KTU aerodinaminiam vamzdžiui pritaikyto – 0,26 m. Daugelis modelio dalių yra atspausdinta 3D spausdintuvu.

„Stendą taip pat galima naudoti kaip edukacinę priemonę imituojant orlaivio su pasukamo sparno mechanizmu skrydį jam pereinant iš vertikalaus skrydžio režimo ir atvirkščiai. Stendas yra tvirtinamas ant KTU aerodinaminiame vamzdyje esančio apkrovų jutiklio, todėl galima analizuoti tyrimų metu gautos aerodinaminio pasipriešinimo ir keliamosios jėgos bei aerodinaminio polinkio momento priklausomybę nuo šoninių sparnų pasukimo kampo ir propelerių kuriamo oro srauto“, – pasakoja D. Čelkys.

Vietoj pavežėjimo paslaugų – miesto oro transportas

Orlaiviai  su pasisukančiais sparnais gali pakilti ir nusileisti vertikaliai bei pereiti į įprastinio lėktuvo skrydžio režimą.

„Dėl galimybės vertikaliai pakilti ir nusileisti, šiuos orlaivius planuojama naudoti naujoje miesto oro transporto sistemoje (angl. Urban Air Mobility), todėl stendo kūrimas prisidėtų prie šios sistemos vystymo“, – sako D. Čelkys.

Miesto oro transporto sistema – šiandien greitai besivystanti sritis. Tokia sistema gali sutrumpinti kelionės laiką mieste, ypač tankiai apgyvendintose vietovėse bei didžiuosiuose miestuose. Joje yra naudojami bepiločiai arba pilotuojami vertikaliai pakylantys ir nusileidžiantys orlaiviai. Dėl to orlaiviams nereikia įprastų oro uostų ir užtenka tik pakilimo aikštelių.

„Pakilimo aikštelės gali būti ir yra planuojamos įrengti ant daugiaaukščių namų stogų, o tai yra ypatingai naudinga dideliuose miestuose, kuriuose yra daug aukštų pastatų. Ant pastatų stogų kuriamos tokių orlaivių pakilimo aikštelės su jų įkrovimui reikalinga infrastruktūra ir naudotojams pritaikyta aplinka. Daugelis žinomų kompanijų, tokių kaip „Porsche“, „Uber“, „Audi“, „Boeing“ prisideda prie šios sistemos vystymo kuriant orlaivius ir jiems skirtą infrastruktūrą“, – prideda pašnekovas.

Vienas iš žinomiausių pavyzdžių – kompanijos „Uber“ vykdomas projektas „Uber AIR“. Šio projekto metu planuojama vykdyti skrydžius didžiuosiuose miestuose ir nedideliais atstumais užmiesčiuose. Pasak kompanijos, naudojant tokią sistemą, kelionė iš San Francisco į San Jose užtruktų tik 15 minučių. Tokia kelionė automobiliu užtruktų 1 valandą 40 minučių. Pirmieji komerciniai skrydžiai yra numatyti 2023 metais.

„Tokio tipo ir kiti vertikaliai pakylantys ir nusileidžiantys orlaiviai yra numatyti naudoti miesto oro transporte, todėl prieš pradedant funkcionuoti šiai sistemai, turi būti atlikta daugybė eksperimentų. Miesto oro transporto sistema siekia išspręsti problemą, su kuria labai dažnai susiduriame ir mes – spūstys tankiai apgyvendintose vietovėse. Šioje sistemoje naudojamais orlaiviais yra siekiama atlikti keleivių ir krovinių pervežimus bei teikti skubios pagalbos paslaugas“, – sako D. Čelkys.

Pasitarnaus ir Lietuvoje

Šio stendo pritaikymo galimybės pasauliniu mastu – didelės. D. Čelkys neatmeta galimybės, kad ateityje tokią sistemą bus galima taikyti ir Lietuvoje.

„Lietuvoje neužilgo taip pat bus pradėta taikyti tokią sistemą keleivių ir krovinių transportavimui“, – mano pašnekovas.

Kiekvienais metais spūsčių problema Lietuvoje yra vis aktualesnė, todėl surasti sprendimą šiai problemai – būtina.

„Spūsčių problema ir Lietuvoje yra opi problema, todėl bet kokiu atveju bus ieškoma alternatyvų transporto sektoriuje, o miesto oro transportas – viena iš jų. Bepiločiai orlaiviai jau dabar yra naudojami Lietuvos kariuomenėje prevenciniais tikslais, o dronai yra labai populiarūs entuziastų ir megėjų tarpe“, – sako D. Čelkys.

„GIFTed“ stipendija – stažuotė NASA

Dalyvauti stažuotėje studentą paskatino KTU „GIFTed“ talentų akademijos veikla. NASA stažuotę finansavo Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA).

„Ši programa skatina dalyvauti ir domėtis kuo įvairesnėmis veiklomis, o dalyvavimas atrankoje į NASA stažuotę buvo viena iš veiklų, kuria labai susidomėjau. Programos skirta finansinė parama taip pat labai prisidėjo prie išvykimo į stažuotę ir pačios stažuotės metu“, – teigia D. Čelkys.

Prisijungti prie „GIFTed“ programos studentą paskatino noras dar labiau tobulėti ir mokytis modulius sustiprintu lygiu: „Taip pat paskaičius programos aprašymą, akį patraukė gaunamos stipendijos dydis, galimybė bendradarbiauti su mokslo/verslo srities profesionalais ir pasirinkti studijuoti papildomus modulius“.

D. Čelkys prisimena, kad darbo krūvis buvo gana didelis – nors šis projektas buvo pagrindinė jo atsakomybė, jam papildomai reikėjo dirbti prie dar 2 projektų.

„Stažuotės pabaigoje pakalbėjau su vadovu ir paprašiau, kad grįžęs į Lietuvą projektą galėčiau tęsti kaip savo bakalauro baigiamąjį darbą ir stendą pritaikyti KTU esančiam vamzdžiui. Vadovas liko labai nustebęs ir apsidžiaugė, jog projektas patiko ir noriu prie jo toliau dirbti“, – teigia D. Čelkys.