来自迪拜一所学校的学生团队在F1 in Schools™阿联酋国家决赛前夕引起了轰动,他们制造了一台微型赛车,这台赛车将智能工程与真实世界的赛车灵感相结合。
他们的赛车,由名为“Founders团队”的学生团队完全设计和建造,是一款流线型的空气动力学奇迹,专为速度而设计,最高速度可达80公里/小时。
该团队的作品是在F1 in Schools™比赛的严格指导下开发的,由一个8克的CO₂弹丸提供动力。当发射时,它只需一秒多钟就能在20米的赛道上冲刺。
Founders团队六人团队的企业负责人Hannan Ali分享了团队的设计过程,因为他们为国际STEM竞赛做准备。
他说:“根据规定,汽车尺寸约为209毫米长,61毫米宽,70毫米高。此外,汽车重量为50.1克,略高于最低重量。”这是GEMS Founders School – Al Barsha的12年级学生。
“影响我们汽车设计的关键因素是减少阻力,减少车轮系统的摩擦,以及整体稳定性。我们从自然界中汲取灵感——特别是鹰的流线型形状——以及赢得F1 in Schools团队和现实世界的赛车运动,如F1和NASCAR。”
为了将他们的概念变为现实,团队转向了专业级工具。汽车完全在Fusion 360中设计,这是一种在工程行业广泛使用的强大3D CAD/CAM软件平台。然后他们在Ansys CFD中进行了模拟,这是一种领先的计算流体动力学工具,帮助他们微调汽车的空气动力学轮廓。
“Ansys为我们提供了极其真实的数据,”Hannan说。“在NIO工程师的指导下,我们能够处理复杂的模拟,并将我们的设计精炼到专业标准。”
为了制造,团队遵循比赛规定,用聚氨酯模型泡沫加工车身。为了进一步提高性能,他们使用了陶瓷轴承,与传统选项相比,它提供了更低的滚动阻力。但他们的“双轴承系统”真正使这台汽车与众不同。
“我们每轮车轮使用两个不同的轴承——一个在轴和轮子之间,另一个在轴和支持之间,”Hannan说。“这大大减少了能量损失,并提高了比赛时间。这是我们迄今为止最具创新性的功能。”
组装阶段与设计和制造阶段一样细致。团队使用了定制的3D打印对准夹具,以确保一切完美放置。他们还进行了多次打磨、喷漆和粘合,以制造出外观与速度一样快的汽车。
“每一步都需要几天的时间来完善,”Hannan说。“达到所需的平衡、平滑性和法规合规性不仅仅是关于美观;它直接影响速度和性能。”
在亚斯码头赛道测试
在亚斯码头赛道测试他们的汽车,团队难得有机会在官方F1 in Schools™赛道上测试他们的作品。这次经历不仅验证了他们的工程工作,还使他们与当地专家和官员建立了联系。
“在亚斯码头测试是一次亮点,不仅是为了性能验证,也是为了我们收到的令人难以置信的反馈和鼓励。”
这次旅程并非没有挑战。掌握行业标准工具、确保毫米级精度以及在严格的比赛规则内创新,需要不懈的努力和适应性。
“每一毫米都至关重要,”Hannan说。“我们必须不断创新,以保持合规性和竞争力。”