Solar Splash: Чемпионат мира по межвузовскому солнечному / электрическому катанию на лодках
Получите из первых рук отчет о событии Solar Splash в этом году, чемпионате мира по межвузовскому солнечному / электрическому катанию на лодках.
Я сообщаю вам все сегодня как гордый член команды Rochester Solar Splash (URSS).
Вся команда, включая меня, работала круглый год, чтобы принять участие в этом ежегодном конкурсе. Как первокурсник, это был мой первый год в посещаемости, поэтому я провел большую часть времени обучения. Я надеюсь поделиться с вами некоторыми из этих знаний, объяснив это соревнование, что это значит и что нужно для входа, в надежде расширить это соревнование в новых частях страны или даже в мире.
Что именно является солнечным всплеском "// solarsplash.com/introduction-and-information/" target = "_ blank"> Веб-сайт Solar Splash, официальное название Solar Splash - это международная межвузовская солнечная / электрическая лодка. Это пятидневное мероприятие, сосредоточенное вокруг межвузовского конкурса солнечных / электрических лодок. Лодки, сами по себе, построены за несколько месяцев до соревнований. Технический отчет для каждой лодки должен быть представлен до недели мероприятия
День первый зарезервирован для технических осмотров, а остальные четыре - на воде. Существует пять общих событий: квалификационные события как для скорости, так и для маневренности, солнечного слалома, солнечной выносливости и 300-метрового спринта. Очки заработаны в семи категориях: технический отчет, оценка визуального отображения, оценка мастерства и баллы в квалификационных, слаломных, спринтерских и выносливых событиях.
Посмотрите фотоальбом с соревнований, включая все лодки, здесь. Здесь вы также можете увидеть окончательные результаты конкурса.
В действительности это означает, что инспекции безопасности проводятся для обеспечения необходимого оборудования (визуальные и звуковые предупреждения, огнетушитель, весло, выключатель мертвого человека и т. Д.). Затем очки присуждаются за разные события, четыре на основе лодки производительность - квалификация, спринт, слалом и выносливость - и три отдельные категории для визуального отображения (отображение информации о лодке и процессе проектирования на месте), Workmanship (полностью субъективная оценка общего качества сборки лодки / дизайна) и технические отчеты (полностью подробный отчет обо всех конструктивных компонентах и решениях, которые вошли в лодку вашей команды).
Общие знания
В отличие от других соревнований, Solar Splash - это перемещение каждой команды вперед, и это вовсе не головоречение.
Визуальный дисплей каждой команды доступен для других команд и участников для ознакомления на досуге, и лучшие пять технических отчетов всегда публикуются онлайн для просмотра всеми командами. Благодаря усилиям моей команды наш технический отчет получил 85/90 баллов и является одним из тех, которые вам доступны, если вы хотите взглянуть на него. (6/22/16: в настоящее время отчеты 2015 года все еще продолжаются, но 2016 год будет доступен на той же странице, что и выше).
Это позволяет командам делиться знаниями и помогать выравнивать игровое поле, поэтому никто не имеет крайнего преимущества перед другими командами. Фактически, на конкурсе я лично был приглашен в этом году чемпионом, Cedarville, чтобы взглянуть на их лодку своим советником. Он поделился некоторыми советами со мной и некоторыми членами других команд о выборе и тестировании батарей, в том числе о точном детале их собственного набора батарей спринта. Он даже дал руководство для получения спонсорства!
Правила и ограничения дизайна
Еще одним важным аспектом Solar Splash, который отличается от других масштабных инженерных соревнований, таких как SAE Mini Baja и Formula SAE, которые более широко проводятся в США, является открытые ограничения дизайна. Простой взгляд на несколько лодок покажет вам, что я имею в виду:
Конструктивные ограничения в основном ограничивают длину и ширину лодки и позволяют использовать только до 100 фунтов SLA-батарей для питания системы привода.
Вы также не можете управлять системой привода с номинальным напряжением более 36 вольт. Однако, если вы решите использовать один большой двигатель с напряжением 36 вольт, или мощность четырех меньших при 24 вольтах или любую другую комбинацию, которая вам нравится; это абсолютно справедливо.
Наша лодка использовала гибридный дизайн с воздушным судном и корпусом тримарана. Многие другие команды использовали более длинные каноэ-подобные лодки или другие гибридные конструкции. Также допускается практически любой материал: от простой кедровой доски до композитных плетений из стекловолокна, углеродного волокна и кевлара. Вы также можете использовать суперконденсаторы или даже маховики без ограничения веса, при условии, что открытая система все еще работает не выше 52 В постоянного тока или VAC, а привод по-прежнему имеет номинальное напряжение 36 вольт. (Никто еще не воспользовался маховиками, но в прошлогоднем соревновании одна попытка лодки использовала конденсаторный банк!) Это резко контрастирует с Mini Baja, где все транспортные средства должны использовать тот же самый точный двигатель и, следовательно, чрезвычайно похожие системы привода, и все они выглядят более или менее одинаково, так как они имеют точно такую же подвеску, почти одинаковые колеса, должны быть в основном одинакового размера … Нужно ли продолжать?
|
|
Изображения предоставлены Motorworks UK (слева) и Eastar Battery Co. (справа)
До тех пор, пока батареи системы привода являются свинцовой кислотой, они разрешены. Тем не менее, командам разрешено использовать два набора батареек SLA, каждый до 100 фунтов, для замены между выносливостью и спринтом / слаломом. Причина ограничения SLA заключается в том, что если бы литиевые батареи были разрешены, это в основном давало бы огромное преимущество тем, кто мог бы тратить больше денег на батареи, и использование их вообще было бы непомерно дорогостоящим для таких команд, как моя, с менее чем 1000 долларов США на батареях. Полный обзор правил конкурса в этом году доступен здесь.
400-ваттный солнечный комплект. Изображение предоставлено The Home Depot
Солнечная энергия
Этот конкурс сильно отличается от солнечных автомобилей на суше, потому что лодки никогда не работают непосредственно на солнечной энергии. Солнечная энергия перезаряжает батареи и обеспечивает дополнительный импульс в течение двухчасовых тренировок, но события спринта и слалома обычно выполняются без панелей на лодке, чтобы они были легче и более аэродинамичны. Это связано с существующими технологическими ограничениями солнечных панелей. Наша лодка использовала некоторые из лучших доступных панелей, работая даже немного выше предела мощности панели 480 Вт, но нам нужно было бы подавать более 35 ампер для нашего двигателя, чтобы работать даже на низких скоростях, а при 36 вольтах 480 Вт обеспечивает меньше, чем половину этой мощности, и только пока на панелях полно солнца. Напротив, типичный мотороллер может легко безопасно работать на 350 Вт на суше.
В то время как меньшие троллинговые моторы могут работать на этом уровне мощности на неопределенный срок, они были бы слишком слабы, чтобы быть конкурентоспособными в Solar Splash. Таким образом, наличие очень эффективного солнечного зарядного устройства и эффективной системы привода является обязательным. Необходима перезарядка в дневное время, поэтому соревнование проводится в течение нескольких дней.
Очевидно, что потребность в высокоэффективных системах является одним из решающих решений для этого соревнования, так как это требование для всего, от выбора двигателей и контроллеров двигателя до типа и шага используемого гребного винта, а сбережение веса везде возможно приоритет. Некоторые команды даже разрабатывают свои собственные двигатели, пропеллеры и моторные контроллеры и профессионально обрабатывают их для своей лодки! Это не ваши средние 50 долларов США PCBs, эти компоненты часто должны обрабатывать киловатт уровни мощности, легко десятки лошадиных сил на пике, с текущей тягой непрерывно выше, чем 250 ампер в спринте.
Это пара мотор / контроллер, используемая в нашей лодке. Мы были единственной командой, которая использовала трехфазный двигатель переменного тока в этом году. Изображение предоставлено ThunderStruck Motors
Выстраиваются в очередь для первого выносливости
Будьте на связи
Я не мог с чистой совестью посвятить только одну статью событию, на которое я посвятил столько своего свободного времени. Кроме того, я едва поцарапал поверхность ничтожных подробностей о том, как работает конкурс. Вот почему я собираюсь рассказать вам о дизайне моей команды и о всей тяжелой работе, которую мы вложили в нашу лодку в прошлом году. Хотя мы, возможно, и не выступали так хорошо, как хотелось бы, это был настоящий опыт обучения для меня, и это может быть и для вас!