Wydział Mechaniczno-Energetyczny ma nowe stanowisko, z którego będą korzystać studenci w czasie zajęć, a naukowcy mogą na nim prowadzić badania. Zbudowali je pracownicy wydziału we współpracy z wielokrotnym Mistrzem Polski i zdobywcą Pucharu Polski samolotów zdalnie sterowanych.

Stanowisko do badania tłokowych lotniczych silników małej mocy (czyli w uproszczeniu: hamownia) na razie stanęło w kampusie głównym i toczą się przy nim ostatnie prace. Docelowo będzie wykorzystywane przez studentów w kampusie przy ul. Długiej – w planowanym tam centrum dydaktyki lotniczej.

Tworzy je metalowa konstrukcja, na której zamocowany jest silnik ze śmigłem. Obracające się śmigło generuje ciąg. Parametry pracy napędu są na bieżąco monitorowane (m.in. dzięki tensometrowi i innym czujnikom), a dane zapisywane na komputerze w czasie rzeczywistym.

– Rejestrujemy generowany przez napęd ciąg i znając jego wartość, możemy skonfrontować ją np. z chwilowym zużyciem paliwa, mocą, sprawnością czy temperaturami na różnych elementach silnika, a także porównywać wybrane wielkości w zależności od stopnia otwarcia przepustnicy silnika – opowiada dr inż. Maciej Cholewiński z Katedry Kriogeniki i Inżynierii Lotniczej.

Hamownię zbudowali wspólnie z dr. Cholewińskim, doktorant Jean-Marc Fąfara z Katedry Inżynierii Konwersji Energii, technik Michał Lepszy i Jacek Szczepaniak z firmy JPS-RC – mieszkający w Rzeszowie wielokrotny Mistrz Polski i zdobywca Pucharu Polski samolotów zdalnie sterowanych w klasie modeli akrobacji precyzyjnej F3A, F3P i F3M.

– Od dłuższego czasu rośnie popularność bezzałogowych statków powietrznych, tzw. dronów, które zaczynają być wykorzystywane w wielu branżach – od rolnictwa, po ratownictwo medyczne. Nasze stanowisko zbudowaliśmy właśnie po to, by móc prowadzić badania tłokowych silników spalinowych dla takich dronów, uzupełniających przyszły rynek „czystych” napędów lotniczych małej mocy – tłumaczy dr Cholewiński.

Młody naukowiec dodaje, że Wydział Mechaniczno-Energetyczny na kierunku lotnictwo i kosmonautyka kształci m.in. „napędowców” (na specjalności napędy i płatowce). W ramach kursu Badanie napędów lotniczych studenci będą teraz uczyć się technik badania silników tłokowych oraz tworzenia bilansów energetycznych, korzystając z hamowni.

– A przy tym będą mogli nie tylko mierzyć różne wielkości związane z działaniem silnika, ale także ingerować w niego, np. dobierając różne śmigła, rodzaj paliwa, ustawienia układu regulacji, układ wylotowy czy dodatki paliwowe. Na stanowisku można badać np. wpływ  obciążenia w kontekście zużycia paliwa czy emisji zanieczyszczeń, co w przypadku silników dwusuwowych i prawodawstwa zmierzającego do minimalizacji negatywnego wpływu lotnictwa na otoczenie ma duże znaczenie – podkreśla dr Cholewiński.

Stanowisko może także służyć do prowadzenia badań – nie tylko w kontekście eksploatacyjno-optymalizacyjnym, ale także np. komponowania mieszanek paliwowych, stosowania paliw syntetycznych czy też ograniczania emisji zanieczyszczeń metodami wtórnymi.

– Coraz częściej słyszymy o napędach wodorowych i elektrycznych, zapominamy jednak o potencjale drzemiącym w biokomponentach czy też paliwach syntetycznych. Nasza hamownia może służyć testowaniu takich rozwiązań – dodaje badacz. – Możliwości są naprawdę duże. Możemy modyfikować układ wylotowy, zubażać lub wzbogacać mieszankę paliwową, dodawać np. 10 proc. biokomponentu i obserwować, jak taka kombinacja zmian wpływa na moc, temperaturę na cylindrach czy równomierność biegu. Na brak kierunków badawczo-rozwojowych na pewno nie będziemy mogli narzekać.

Stanowisko zostało zbudowane ze środków wydziału.

Lotnictwo i kosmonautyka to kierunek otwarty na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym w 2020 r. Wydział ma jednak długie tradycje lotnicze, od wielu lat kształcąc specjalistów dla tej branży – wcześniej (i nadal także) na specjalności inżynieria lotnicza na kierunku mechanika i budowa maszyn energetycznych. Współpracuje przy tym z firmami z sektora lotniczego i wspierając działalność Akademickiego Klubu Lotniczego (który zdobywa szereg nagród na międzynarodowych zawodów dla konstruktorów bezzałogowych statków powietrznych).

Lucyna Róg