Studenti VUT vylepšili aerodynamiku kola a helmy pro české dráhové cyklisty. Pokud prototypy uspějí v testech, objeví se na olympiádě

Vítězem soutěže Tokyo 2020 Challenge, jejímž cílem bylo aerodynamické vylepšení kola, dresu a helmy pro českou reprezentaci dráhové cyklistiky pro příští olympijské hry v Tokiu, se stala dvojice studentů z Fakulty strojního inženýrství (FSI) VUT v Brně. Strojaři Martin Kůst a Dominik Regner porotu překvapili tím, jak detailně prototypy zpracovali a jejich funkčnost prokázali také ve virtuálním větrném tunelu. Nejlepší nápady finalistů chtějí zástupci české reprezentace z týmu Dukla Brno otestovat i v reálném aerodynamickém tunelu. Pokud uspějí v náročném testování, mohou se nápady studentů už za dva roky objevit i na olympijských hrách v japonském Tokiu.

Nespočet rozhovorů s cyklisty a výzkumníky a stovky hodin modelování, výpočtů a testování, kde Dominik Regner a Martin Kůst modelovali a testovali svoje virtuální prototypy. „Na začátku byla řada našich nápadů, u kterých jsme testovali to, jaký budou mít reálný vliv na snížení tření a odporu, s nimiž se musí jezdec na trati poprat. V softwaru jsme si vymodelovali reálného jezdce a ve virtuálním tunelu jsme ověřovali, jak se která změna pozice projeví,“ popsal Dominik Regner.

„Při všech změnách, do kterých kromě změny geometrie kola a jezdce patřilo třeba také chlazení helmy, úprava dresu nebo použití spreje pro snížení tření na discích, jsme při měření ve virtuální aerodynamickém tunelu dosáhli snížení celkového odporu o 15 procent. Tak vysoké číslo nás samotné překvapilo. Největší přínos přinesla změna pozice cyklisty na kole – podařilo se nám najít pozici, při které se vzduch tolik kolem jezdce nekumuloval, ale proudění od ramen k zádům bylo plynulejší,“ popsal Martin Kůst s tím, že virtuální prototypy je teď potřeba otestovat v reálném aerodynamickém tunelu.

Právě komplexní řešení problematiky zaujalo odbornou porotu složenou ze zástupců FSI VUT, cyklistického týmu Dukla Brno, společností ICON Technology a také z Aerodynamického oddělení Škoda Auto, která za nápadem na uspořádání této soutěže stojí, nejvíce. „Do soutěže jsme šli s tím, že jsme si nebyli jistí, jaké výsledky můžeme očekávat. Velice nás překvapila profesionalita a špičková práce všech finalistů. Všechny týmy dosáhly ve virtuálním tunelu výborných zlepšení, ale vítězný tým nás zaujal tím, že pracoval s reálným modelem a přišel s neotřelými, ale reálně proveditelnými návrhy. Spojení sil s univerzitou se ukázalo jako velmi smysluplné,“ popsal trenér národní reprezentace dráhové cyklistiky a trenér týmu Dukla Brno Petr Klimeš. Vlastnosti nejlepších prototypů si chtějí trenéři a cyklisté ověřit v reálném aerodynamickém tunelu v rámci příprav na letní olympijské hry v Tokiu.

„Práce na reálných projektech je pro studenty velkou motivací. V této soutěži měli šanci aplikovat znalosti z výuky, ale zároveň svoje nápady a jejich reálnou proveditelnost konzultovat s cyklisty a trenéry, ale také s výzkumníky z FSI. Přínosem pro studenty byla i možnost seznámit se s unikátním výpočetním nástrojem, virtuálním aerodynamickým tunelem, se kterým mohli pracovat díky podpoře společností ICON Technology a Škoda Auto a také centra IT4Innovations,“ dodal hlavní organizátor a výzkumník z FSI VUT Jan Navrátil.

Z virtuální reality na skutečnou závodní dráhu

Do soutěže Tokyo 2020 Challenge se mohli přihlásit studenti bakalářského a magisterského studia na technických univerzitách v České republice. Hlásit se mohli jednotlivci nebo týmy s nejvýše čtyřmi členy. Z návrhů, které se sešly v prvním kole, odborná porota vybrala do finále čtyři nejlepší týmy. Studenti pak měli měsíc na to, aby svoje nápady vymodelovali do podoby virtuálních prototypů a otestovali jejich funkčnost v tzv. virtuálním větrném tunelu. Testování v reálném provozu už je na samotné cyklistické reprezentaci.

Digitální aerodynamický tunel založený na cloudových technologiích poskytla do soutěže společnost ICON Technology, která se zaměřuje na aerodynamiku automobilů a na vývoj unikátních softwarových nástrojů pro simulaci aerodynamiky. Pro náročné virtuální testování využívali studenti výpočetní kapacity Národního superpočítačového centra IT4Innovations na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě Ostrava. Hlavním partnerem a sponzorem soutěže, který poskytl stipendia pro tři nejlepší studentské týmy, byla společnost Škoda Auto, konkrétně Aerodynamické oddělení.