Проект солнечного транспортного средства Университета Миннесоты - University of Minnesota Solar Vehicle Project

Члены UMNSVP позируют с Эос II за пределами Линд Холла в Университет Миннесоты.

В Проект солнечного транспортного средства Университета Миннесоты, или UMNSVP, это команда студентов бакалавриата из Университет Миннесоты которая проектирует и строит автомобили на солнечных батареях. За свои 29 лет он зарекомендовал себя как один из лучших в мире солнечные гонки команд и лучшая команда Cruiser / MOV в Западном полушарии, занявшая два лучших места в восемнадцати из тридцати четырех турниров.

История

Начало

Проект солнечных транспортных средств Университета Миннесоты был основан после GM Sunrayce США в 1990 году. Почти без предварительных знаний команда успешно построила и выступила Аврора I в Санрейс 93.

Аврора Поколение

В Аврора поколение автомобилей УМНСВП, начиная с Аврора II, в основном следовали дизайну с вырезом, типичному для 1990-х годов, с относительно плоским корпусом и пузырчатый навес. Свыше трех машин дизайн все больше и больше дорабатывался. Все три Аврора автомобили успешно ездили на международные гонки, достигнув 4-го места в классе в 1999 году. Мировой солнечный вызов в Австралия.

Borealis Поколение

В Borealis Серия автомобилей представляет новое поколение автомобилей на солнечных батареях: экзотические, аэродинамические кузова в стиле «манты» с неограниченной площадью массива, способные (в идеальных условиях) двигаться так же быстро, как поток транспорта по любой дороге, или даже быстрее. Все три Borealis авто оказались на редкость удачными.

Центавр Поколение

Новый Центавр Серия автомобилей подняла проект на совершенно новый уровень, позволив водителю сидеть прямо во время вождения. Три были построены в серии, и ясно, что они быстро улучшились, чтобы достичь уровня успеха, которого добилась команда с более ранними автомобилями серий Aurora и Borealis.

Дедал

В Daedalus произошли резкие изменения в дизайне всех предыдущих солнечных автомобилей команды. Разработан для нового круизного класса Bridgestone 2013 года. Мировой солнечный вызов, Daedalus был первым двухместным автомобилем команды и подчеркивал практичность. В автомобиле установлены мягкие сиденья, аудиосистема и планшетный дисплей Nexus 7.

Эос Поколение

Eos I это 12-й солнечный автомобиль UMNSVP, спроектированный и построенный для Bridgestone 2015 года. Мировой солнечный вызов Cruiser Class, как и его предшественник, Дедал. Он показал улучшения как в производительности, так и в практичности. Это был первый автомобиль Cruiser, когда-либо участвовавший в гонках Американский солнечный вызов. Эос II, новейший солнечный автомобиль команды, основан на этом фундаменте и оказался одним из самых надежных и эффективных автомобилей команды.

Достижения

Бореалис III пересекает границу Канада 21 июля 2005 г.

За 29 лет соревнований UMNSVP построила и участвовала в гонках 13 различных автомобилей, установив один из лучших рекордов в гонках на солнечных батареях. В истории команды:

  • Ни один автомобиль никогда не пропускал квалификацию или финишировал в гонке
  • Первое или второе место в восемнадцати из тридцати четырех соревнований.
  • 8 попаданий в пятерку лучших на международных соревнованиях
  • Гонки в 5 разных странах
  • Занял 2-е место в Американский солнечный вызов 6 раз
  • 1-е место побед в Гран-при Formula Sun 5 раз

UMNSVP гордится тем, что является одной из очень немногих коллегиальных групп солнечных автомобилей, которые исследуют, собирают, инкапсулируют и прикрепляют свои собственные солнечная батарея. Фактически, почти все на машине спроектировано, построено и запрограммировано членами команды.

21 июля 2005 г. во время Североамериканский солнечный вызов, Бореалис III прошел из Соединенные Штаты к Канада стать первым солнечным автомобилем, пересекшим международную границу во время гонки.

После первой гонки команды UMNSVP вошел в пятерку лучших Американский солнечный вызов 9 раз, ни одна команда не делала этого больше раз.

UMNSVP является рекордсменом по количеству FSGP победы; единственная команда с 5.

UMNSVP вошел в топ-5 из 4 подряд Мировые солнечные вызовы - единственная американская команда, которая когда-либо совершала такой подвиг.

В 2016 г. Eos I стал первым автомобилем Cruiser, когда-либо участвовавшим в гонках Американский солнечный вызов.

Будущее

Команда работает над проектированием и сборкой своего 14-го солнечного автомобиля.

Состав команды

Участников

Команда UMNSVP состоит в основном из студентов бакалавриата из кампуса городов-побратимов Университет Миннесоты. Большинство участников изучают какие-то инженерное дело в Колледже науки и инженерии Университета, но студенты любой специальности могут присоединиться к команде. Команда обычно состоит из 40-60 студентов.

Подкоманды

Команда состоит из 5 основных подкоманд. Каждая команда отвечает за проектирование определенных компонентов автомобиля, хотя все системы в конечном итоге должны быть интегрированы друг с другом.

  • В Команда по аэродинамике и конструкциям отвечает за проектирование и изготовление внешней оболочки автомобиля. На большинстве скоростей большая часть мощности, необходимой для управления автомобилем, расходуется на сопротивление воздуха. Таким образом, снаряд с низким коэффициент сопротивления должен быть построен. Кроме того, большая часть конструкции автомобиля включает легкие композитные материалы выполняется командой по аэродинамике.
  • В Команда Array отвечает за создание солнечная батарея это основной источник энергии автомобиля. Команда Array не просто прикрепляет солнечные батареи к автомобилю, но необходимо также изучить методы герметизации для защиты хрупких солнечных элементов. Проект солнечного транспортного средства Университета Миннесоты - одна из немногих коллегиальных команд, которые инкапсулируют и монтируют свой собственный массив.
  • В Электрика (ранее называвшаяся Controls Team) отвечает за проектирование, строительство и программирование все электрические системы автомобиля. Это включает батареи, трекеры мощности, интерфейс драйвера, телеметрия системы и электрический двигатель что ведет машину. Основная цель группы электриков - эффективность; чем меньше энергии потребляет устройство, тем дольше машина сможет ехать.
  • В Команда по динамике автомобиля отвечает за проектирование и изготовление конструктивных и подвижных частей автомобиля, в том числе подвеска, рулевое управление, и шасси из машины. Самая большая проблема состоит в том, чтобы сделать компоненты как можно более легкими и маленькими, чтобы автомобиль мог ехать быстрее.
  • В Операционная команда управляет сбором средств и связями с общественностью проекта, обеспечивая присутствие команды как со спонсорами, так и с различными образовательными мероприятиями.
  • В Стратегическая команда перед ним стоит задача оптимизировать результаты гонок за счет анализа данных и разработки программного обеспечения. Члены стратегии принимают важные решения о гонке, например, когда остановиться и с какой скоростью должна двигаться машина.

Администрация

Помимо 6 подкоманд, есть еще и исполнительная команда. Эта команда состоит из студентов из подкоманд; он отвечает за выполнение обязанностей команды, которые напрямую не связаны с автомобилем, такие как привлечение спонсоров и установка времени встреч.

Как и в любой студенческой группе Университета Миннесоты, в UMNSVP должен быть консультант факультета. Консультант факультета не участвует напрямую в проектировании или строительстве автомобиля, но выполняет исполнительные обязанности и является контактным лицом с университетом. В настоящее время преподавателями команды являются профессора Дэвид Орсер и Филип Коэн (электротехника и компьютерная инженерия). В число бывших консультантов факультета входили профессора Джефф Хаммер, Патрик Старр, Вирджил Марпл и Пол Имбертсон.

Легковые автомобили

В рамках проекта по производству солнечных батарей Университета Миннесоты за свою историю было построено 13 автомобилей:

Аврора I

Аврора I был первым автомобилем, построенным УМНСВП. Возможно, это один из самых больших автомобилей на солнечных батареях, когда-либо построенных для гонок. Он послужил прочной базой знаний для работы над будущими проектами.

Аврора II

Аврора II в значительной степени основанный на опыте, полученном от Aurora I. Он отличался полной переработкой дизайна предыдущей машины и сделал UMNSVP постоянным элементом в мире Solar Car Raycing.

Аврора3

Аврора³ был редизайн Аврора II, с упором на повышение эффективности автомобиля. Он отличался более аэродинамической формой и двигателем в колесе, что было значительным улучшением по сравнению с двигателем Aurora II с цепным приводом.

  • Санрейс 97 (Индианаполис, Индиана к Колорадо-Спрингс, Колорадо )
    • 11-е место в общем зачете (из 36) из-за отказа тормозов после того, как тормозная жидкость несовместима с уплотнениями тормозной системы, команда потеряла большую часть дня на ремонт.
    • Побил суточный рекорд скорости Sunrayce, установленный Aurora II в Sunrayce 95 со средней скоростью 54 миль в час на протяжении 166 миль пути от Smith Center, штат Канзас, до Сент-Франциска, штат Канзас.
    • 3 место, командная работа
  • 1998 Мировое солнечное ралли (Акита, Япония )
    • 1 место в классе юниоров
    • 7 место в общем зачете (из 81)
  • 2000 Гран-при Formula Sun (Heartland Park, Топика, Канзас )
    • 2-е место в открытом классе
    • 3-е место в общем зачете
    • 1 место, дрэг-рейсинг на 1/4 мили

Аврора 4

Аврора 4 улучшил успехи Аврора класс авто. Блок никель-металлогидридных батарей был первой новой технологией батарей, использованной командой из Миннесоты, а солнечная батарея была первой, в которой использовались фотоэлектрические солнечные элементы двух разных размеров. Команда преодолела столкновение с ведущим автомобилем и много дней дождя и заняла 4-е место в Sunrayce '99. Это был второй четырехколесный автомобиль, построенный УМНСВП после Авроры I.

Borealis I

Borealis I отличался серьезным изменением дизайна по сравнению с проверенным автомобилем с вырезом. Вместо плоского корпуса с «пузырчатым» козырьком команда использовала новаторский дизайн корпуса «манта», в котором лобовое стекло и козырек интегрированы в кузов автомобиля. Кроме того, почти все другие системы были переработаны для повышения производительности.

В начале 2005 г. Borealis I был продан Команда солнечных автомобилей Университета штата Иллинойс, где он был переоборудован новой электроникой и солнечными батареями. ISU участвовал в гонках как Меркурий I в 2005 году North American Solar Challenge, где они заняли 18-е место. Его шасси было повторно использовано для их автомобиля 2008 года. Меркурий II, но, к сожалению, проблемы с мотором помешали им пройти квалификацию. В 2009, Меркурий II занял 5-е место из 11 заявленных автомобилей в Гран-при Formula Sun 2009.

Borealis II

Borealis II улучшена конструкция Borealis I, делая упор в первую очередь на надежность, в результате получился относительно тяжелый автомобиль. Он преодолел ряд неудач, повредивших автомобиль, и стал одним из самых успешных проектов UMNSVP на сегодняшний день.

Бореалис III

Бореалис III лидирует во время North American Solar Challenge 2005 года, проходя мимо Озеро Бентон, Миннесота.

Бореалис III улучшен по сравнению с предшественниками, подчеркнув эффективность и снижение веса; автомобиль весит чуть более 400 фунтов. Бореалис III также был первым в истории автомобилем на солнечных батареях, пересекшим международную границу во время гонки; это было сделано 21 июля 2005 г. во время Североамериканский солнечный вызов.

В июне и июле 2006 г. Бореалис III претерпел небольшие изменения для участия в гонках World Solar Rally на Тайване в сентябре 2006 года.

Центавр I

Центавр I отличался несколькими крупными конструктивными изменениями по сравнению с обеими предыдущими сериями автомобилей. Из-за изменений в правилах North American Solar Challenge на 2008 год, требующих, чтобы водитель сидел прямо, перед командой стояла задача позволить водителю делать это, при этом минимизируя аэродинамическое сопротивление. Многие компоненты дизайна были переработаны, чтобы соответствовать новому стилю автомобиля и улучшить характеристики.

Центавр II

Центавр II был разработан для 2010 Американский солнечный вызов. Опираясь на опыт C1, команде удалось построить гораздо более легкий автомобиль (389 фунтов пустой, против ~ 440 фунтов для C1), а также значительно снизить аэродинамическое сопротивление. Несмотря на то, что на мероприятии была одна из самых дешевых солнечных батарей, команде удалось финишировать на втором месте.

Центавр III

Центавр III стал кульминацией серии Centaurus с улучшением веса и аэродинамики. Разработан для 2012 года Американский солнечный вызов, он был замедлен в середине гонки из-за неисправных термисторов. В 2014 году он был переименован Центавр π и был переоборудован с новой электрической системой и виниловая пленка на 2014 год Американский солнечный вызов. Там машина реализовала весь свой потенциал, заняв 2-е место в общем зачете, несмотря на то, что перед заключительным днем ​​гонки ей пришлось преодолеть серьезные повреждения водой, нанесенной солнечной батарее и экипировке команды. Гран-при Formula Sun квалификационная гонка.

Дедал

Дедал ознаменовал радикальное изменение дизайна по сравнению с предыдущими солнечными автомобилями команды. Разработан для нового класса круизеров в Мировой солнечный вызов, это была первая двухместная машина команды с упором на практичность. Команда преодолела проблемы с электрикой, чтобы оказаться в меньшинстве среди команд, завершивших гонку без следа. Дедал также отметил постоянный переход от трехколесных к четырехколесным солнечным автомобилям.

Eos I

Eos I продолжает концентрировать внимание команды на более практичных многоместных солнечных автомобилях. Он отличается от Daedalus тем, что пассажиры находятся по обе стороны корпуса катамарана с дверью по бокам вместо навеса наверху. Эос закончил BWSC 2015 без трейлеров, несмотря на более сложную формулу подсчета очков и правила. В 2016 г. Eos I стал первым автомобилем Cruiser, когда-либо участвовавшим в гонках Американский солнечный вызов.

Эос II

Эос II это новейший солнечный автомобиль команды. Он включает в себя значительные улучшения аэродинамики и солнечной батареи по сравнению с предыдущим автомобилем. Он соревновался в классе BWSC Cruiser 2017 с командами со всего мира и закончил без поломок. В следующем году Eos II выиграл FSGP 2018 и участвовал в первом в истории классе ASC MOV (Multi-Occupant Vehicle), возглавив гонку более чем на 70% дистанции по Oregon Trail, прежде чем испытать неудачный сбой в электросети и финишировать вторым. Место.

Смотрите также

внешние ссылки

использованная литература