Fakulta strojní ČVUT v Praze se chystá na strojírenský veletrh

Expozici v hale A1 bude dominovat Hybridní pohonná jednotka pro malá sportovní letadla nebo velké bezpilotní prostředky. Základem unikátní konstrukce hybridního pohonu letounu je birotační spalovací motor, charakteristický minimálními vibracemi, nízkou hmotností a velmi dobrým poměrem výkonu a hmotnosti. Druhou zásadní součástí hybridního pohonu je nový elektromotor. 

Oba motory jsou propojeny novou patentovanou spojkou. Dva hnací agregáty umožňují provozovat pohon letounu v několika režimech. Kombinace motorů umožňuje i záložní řešení k bezpečnému přistání v případě problémů na jednom z agregátů. Cenným doplňkem jsou bezpečné trakční baterie umístěné ve speciálních boxech z keramického kompozitu GFC s vynikající požární, tepelnou a chemickou odolností. 

Cyklisty nadchne ukázka inovativního rámu C-duro bike, vyrobeného z uhlíkových kompozitních materiálů automatizovaným procesem známým jako Integrated Loop Technology (ILT), který eliminuje lidské chyby a zajišťuje přesnost výroby konstrukčních dílů. Technologie ILT je úsporná, snižuje počet obrábění, zkracuje dobu výroby a zaručuje pevnější spoje. 

Zvýšení pevnosti spojů a stability rámu je dosaženo pomocí smyček z uhlíkových vláken, které jsou plynule integrovány do struktury trubek. Realizované numerické, technologické a materiálové optimalizace zaručují vysokou torzní i tahovou tuhost a únosnost spojů. Rám C-duro je nabízen v sadě standardních velikostí, ale technologie Robot Assisted Fiber Laying umožňuje výrobu stavebnicového systému, a tak rám přizpůsobit podle specifických preferencí a požadavků cyklisty. 

Projekty studentských týmů

Na Fakultě strojní ČVUT působí několik studentských týmů. Výsledné projekty často přesahují hranice výuky i celého oboru a slouží jako ideální příprava pro další pracovní kariéru jejich členů. 

Tým CTU AeroLab

Tým konstruktérů malých letadel připravuje modely pro mezinárodní soutěže studentských týmů, například SAE Aero Design. Cílem je vymyslet, navrhnout, vyrobit a otestovat rádiem řízené letadlo, které dokáže vzlétnout, přistát a optimálně splnit požadavky mise. Součástí hodnocení týmů je prezentace zprávy o návrhu. Nejnovějším prototypem z dílny týmu CTU Aero-Lab je letadlo Thunder Blunder, které bylo poprvé představeno na soutěži SAE Aero design 2023 na Floridě v kategorii Regular. Bodovanými kritérii byla hmotnost nákladu a rozpětí křídla. 

Letová mise zahrnovala pouze vzlet, překonání krátkého letového kola a přistání. Tým si zvolil konstrukci dřevěného hornoplošníku s kombinovaným křídlem o maximálním možném rozpětí 5,4 metru. Významnými konstrukčními prvky byly např. lehké čepové spojky křídlových segmentů, unikátní design nákladového prostoru nebo tlumený podvozek. Letadlo bylo navrženo pro přepravu až 11 kilogramů nákladu v podobě plochých ocelových tyčí. Tým CTU AeroLab, dříve nazývaný CTU Chicken Wings, plánuje do budoucna také účast na soutěžích Air Cargo Challenge a New Flying Competition, která obsahuje i úlohu autonomního letu. 

Tým CTU CarTech

Dalším studentským projektem je monopost F.15 s hybridním pohonem, který na mezinárodních soutěžích Formula Student obsazuje přední místa. Největší změny se ve verzi pro rok 2023 týkaly hybridního a spalovacího pohonu, aerodynamiky, kde došlo k velkému zvýšení přítlačné síly, snížení hmotnosti o 12 kilogramů, zkrácení šasi o 60 milimetrů a možnost pilota měnit za jízdy tuhost odpružení zadní nápravy. Neméně důležitými změnami bylo vylepšení SW pro elektromotory, lepší chlazení vlastní baterie, nové těhlice zhotovené přesným litím, lehčí karbonová kola, spojka i sloupek řízení a elektro pneumatické řazení. 

Kromě spalovacího motoru o výkonu 62 kW formuli pohání dva elektromotory na přední nápravě o celkovém výkonu 9 kW. Výkon elektrické části pohonného ústrojí je regulován pravidly na maximální hmotnost baterie 3 kilogramy a celkové napětí systému 60 V, z toho důvodu stále dominuje spalovací motor jako pohonná jednotka. V letošních soutěžích získal tým v silné konkurenci týmů z evropských univerzit první místo v Nizozemí a v Rakousku, třetí místo v ČR a druhé místo v Chorvatsku. Navíc si ze soutěží přivezl řadu zlatých medailí z dílčích disciplín.