Гоночный инжиниринг: как студенты Московского Политеха создают спортивные автомобили

Днем, а иногда и по ночам, в лаборатории Московского Политеха не стихает шум станков и рев двигателя. Работа в последнее время здесь кипит почти круглосуточно: студенты разрабатывают свой первый гибридный спортпрототип под названием FDR12. Хотя для вуза это не первый транспорт собственного производства, но такие болиды здесь еще не делали. Его особенность в том, что помимо двигателя внутреннего сгорания, в него установят еще и электродвигатель. Как утверждают авторы, этот проект — важный шаг на пути к созданию собственных электромобилей.


Как в университете собирают болиды, откуда появилось такое направление и чему учат будущих инженеров, рассказываем в нашем материале.

Не только для гонок

Новый автомобиль, над которым работают инженеры, считается спортивным прототипом и относится к так называемой категории CN: модели этого класса обычно участвуют в гонках на выносливость.

«Прототип будет выглядеть примерно как автомобили, участвующие в европейской серии «24 часа Ле-Мана». Но так как наш гибрид относится к классу помладше, он немного меньше по размеру. Его длина составит 4,7 м, ширина — 1,99 м, а высота — 1,05 м», — рассказывает гоночный инженер Московского Политеха Роман Зимов.

Максимальная расчетная скорость нового болида, по оценке разработчиков,  составит 250-270 км/ч, однако более точная информация появится в процессе эксплуатации. Мощность двигателя составит от 250 до 340 л.с. По словам авторов проекта, 80% комплектующих создают молодые специалисты Передовой инженерной школы (ПИШ) электротранспорта Московского Политеха в новейших лабораториях Центра технологического сопровождения.


«Наш спортпрототип создается специально для гонок на выносливость, где ключевым фактором является надежность и эффективность автомобиля. Основной чемпионат, в котором мы планируем участвовать — это Russian Endurance Challenge, но также ориентируемся и на другую российскую серию кольцевых гонок», — говорит Роман Зимов.

Однако этот автомобиль собирают не только для гонок. Разработчики не исключают, что его могут запустить и в серийное производство уже совместно с индустриальными партнерами. Самое главное сейчас — освоить технологию производства, создать научно-технологический задел для будущих гибридных силовых установок.

«Гибридный спортпрототип — это мощный инструмент, который позволит нам повысить уровень профессионализма инженеров и студентов, развить научные и инжиниринговые компетенции, а также привлечь абитуриентов и автопроизводителей», — отмечает руководитель команды и Центра развития инжиниринга ПИШ электротранспорта Московского Политеха Ирина Слесарева.

Молодые изобретатели

Разработкой болидов занимаются участники инженерно-гоночной команды FDR Moscow (Formula Dream Russia Moscow). Как правило, в рабочую группу входят студенты, а также магистры образовательной программы «Гоночный инжиниринг» ПИШ электротранспорта Московского Политеха. Ребятам помогают ведущие специалисты университета, опытные инженеры и технологи.

«При глобальном развитии электротранспорта переход на электромобиль стал бы слишком резким поворотом для команды, поэтому было принято решение следовать основной тенденции мирового автоспорта и разрабатывать гибридный автомобиль. В самых крупных гоночных соревнованиях, таких как Формула-1 и FIA World Endurance Championship, гибридные технологии не просто обязательны к использованию, но и являются важным фактором, влияющим на общие характеристики автомобиля», — объясняет Ирина Слесарева.

Чтобы присоединиться к команде, можно выбрать любое направление обучения в вузе, да и в целом, нет строгого правила быть студентом Московского Политеха — двери открыты для студентов любых вузов. Сейчас в проекте участвуют 18 студентов и четыре специалиста — выпускники университета. Ребята учатся по разным направлениям и формам обучения, преимущественно на транспортном факультете.

Например, на факультете транспортного дизайна студенты обычно занимаются разработкой внешнего вида автомобиля. Как рассказала порталу наука.рф студентка третьего курса, дизайнер инженерно-гоночной команды FDR Moscow Полина Сухенко, основная сложность, с которой пришлось столкнуться во время работы над дизайном новой модели, заключалась в том, чтобы объединить эстетику, эффективность и безопасность.


«Мне как транспортному дизайнеру было необходимо вписаться в габаритные размеры, учесть аэродинамические свойства, структуру узлов и агрегатов, стиль и форму автомобиля. Это был долгий путь: я занималась, в том числе, скетчингом, разработкой концепции, созданием 3D-модели и ее оптимизацией в соответствии с комментариями инженеров. Сейчас создаю рендеры и анимацию», — поделилась участница команды.

Первый в классе

За 18 лет существования проекта студенты разных курсов создали уже десять гоночных автомобилей. Первый болид под названием Iguana собирали специально для международных студенческих инженерных соревнований Formula Student. Это был небольшой автомобиль со стеклопластиковым кузовом и трубчатой рамой. Сейчас он, по мнению специалистов, нуждается в доработке и используется в качестве выставочного образца — как пример того, с чего все начиналось.

«Это был наш первый шаг к международному спорту. Мы тогда ездили на немецком этапе, и, конечно, были очень вдохновлены, потому что оказались первой российской командой, прошедшей все технические проверки, — наша машина полностью соответствовала регламенту соревнований. После этого мы вернулись на соревнования еще с девятью болидами», — говорит директор ПИШ электротранспорта Московского Политеха Пабло Итурралде.


В 2018 году команда Московского Политеха стала первой в России студенческой командой, принявшей участие в гонках на выносливость Russian Endurance Challenge на новой версии гоночного прототипа собственного производства под названием Fenix. Болид был построен под руководством российского конструктора Игоря Васильевича Ермилина.

«Работа с этим автомобилем внесла большой вклад в развитие команды — постоянный сбор и анализ данных привели нас к уверенности, что мы готовы создать собственный автомобиль. Хотелось бы также упомянуть об огромном опыте на гоночном треке, полученном при работе с нашими партнерами — гоночной командой G-Drive Racing, под четким руководством пилота международного уровня Романа Русинова», — рассказывает Ирина Слесарева.


Мчать к мечте

Интересный и, пожалуй, самый волнующий этап, который ожидает команду, это испытания. Прежде чем запустить автомобиль на гоночный трек, который находится в Московской области, инженеры будут проверять работу двигателя и других систем в лаборатории. Работоспособность шасси будут смотреть уже на полигоне. Но основной успех зависит от того, насколько быстро новый спортпрототип проедет круг на гоночном треке.

«Длина трассы составляет 3 931 м. Согласно нашим расчетам, время круга автомобиля на ней составит примерно 1,30 — 1,35 минуты. Для сравнения, лучшее время автомобиля того же класса и на той же трассе в прошедшем гоночном сезоне — 1,32 минуты. Гонка, в которой мы предполагаем участвовать, длится четыре часа, за это время удается проехать около 500 км», — рассказывает Роман Зимов.

В настоящий момент инженеры уже создали 3D-модель автомобиля и перешли к этапу активного производства и разработки конструкторской документации.


«Мы по максимуму используем отечественные детали, но, к сожалению, все же сталкиваемся с отсутствием в свободном доступе необходимых нам компонентов. Поэтому команда делает упор на разработку и тестирование своих собственных систем, небольшое количество комплектующих закупается за рубежом», — пояснила Ирина Слесарева.

Тем не менее участники проекта уверены: технологии этого автомобиля будут широко применяться в продуктах реального сектора экономики. Гоночный инжиниринг становится стимулом для инноваций в автомобильной и других отраслях. Ну и, конечно, участие в крупных гоночных сериях — мечта каждого члена команды.

Анна Шиховец