Проект солнечного автомобиля Университета Миннесоты

Члены UMNSVP позируют с Эосом II возле Линд-Холла в Университете Миннесоты .

Проект солнечных транспортных средств Университета Миннесоты , или UMNSVP , — это команда студентов Университета Миннесоты , которая проектирует и производит автомобили на солнечных батареях. За 31 год своего существования она зарекомендовала себя как одна из лучших в мире гоночных команд на солнечных батареях и лучшая команда на круизерах/многоместных транспортных средствах в Западном полушарии, заняв два лучших места в восемнадцати из тридцати четырех заявленных соревнований.

История

Начало

Проект солнечных транспортных средств Университета Миннесоты был основан в 1990 году вслед за GM Sunrayce USA. Практически без предварительных знаний команда успешно построила и участвовала в гонках на Aurora I на Sunrayce 93 .

Авроры Поколение

Первое поколение автомобилей УМНСВП, получившее название « Аврора », в основном придерживалось типичного для 1990-х годов «вырезного» дизайна с относительно плоским кузовом и куполообразным куполом . Дизайн трех автомобилей постоянно дорабатывался. Все три автомобиля Aurora успешно участвовали в международных гонках, кульминацией которых стало 4-е место в классе на Sunrayce 1999 года и первое соревнование команды на World Solar Challenge в Австралии.

Северного Севера Поколение

Серия автомобилей Borealis представляет собой новое поколение солнечных автомобилей: экзотические аэродинамические кузова в стиле манты с неограниченной площадью массива, способные (в идеальных условиях) двигаться со скоростью или даже быстрее, чем поток машин на любой дороге. . Все три автомобиля Borealis были чрезвычайно успешными, заняв два вторых места в Гран-при Formula Sun и одно второе место в American Solar Challenge 2003 года .

Центавра Поколение

Новая серия автомобилей Centaurus вывела проект на совершенно новый уровень, позволив водителю сидеть прямо во время вождения. В этой серии было построено три автомобиля, и очевидно, что они быстро улучшились, чтобы достичь того же уровня успеха, которого команда добилась с автомобилями более ранних серий Aurora и Borealis. В частности, Centaurus II занял 2-е и 3-е места в American Solar Challenge 2010 года и Гран-при Formula Sun соответственно.

Дедал

Daedalus ознаменовал радикальное изменение дизайна по сравнению со всеми предыдущими солнечными автомобилями команды. Разработанный для нового класса круизеров, участвовавших в Bridgestone World Solar Challenge 2013 года , Daedalus был первым двухместным автомобилем команды и подчеркивал практичность. В автомобиле были мягкие сиденья, аудиосистема и дисплей планшета Nexus 7.

Эос Поколение

Eos I был 12-м солнечным автомобилем UMNSVP и был спроектирован и построен для круизного класса Bridgestone World Solar Challenge 2015 года , как и его предшественник Daedalus . Он отличался улучшениями как в производительности, так и в практичности. Eos I был первым автомобилем Cruiser, когда-либо участвовавшим в American Solar Challenge .

Эос II был 13-м солнечным транспортным средством UMNSVP, построенным на основе Эос I.

Фрейи Поколение

Фрейя — 14-й солнечный корабль UMNSVP. Freya , как и три предыдущих автомобиля, относится к классу Cruiser. Freya также является первым четырехместным автомобилем команды. Freya была изготовлена ​​во время пандемии COVID-19 и была одним из немногих участников конкурса American Solar Challenge 2021. Несмотря на большую занимаемую площадь, ее маневренность позволила ей занять первое место в Гран-при Formula Sun. Подобно своей предшественнице, Freya включала в себя сменную конфигурацию аккумуляторов, и этот факт стал важным после возгорания батареи во время American Solar Challenge 2021. Такая конструкция позволила ей продолжить гонку, где она заняла второе место сразу после команды Sunergy из Аппалачского государственного университета. .

Достижения

Borealis III пересекает границу с Канадой 21 июля 2005 года.

За 30 лет соревнований компания UMNSVP построила и участвовала в гонках 14 различных автомобилей, установив один из лучших рекордов в гонках на солнечных автомобилях в Северной Америке. В истории команды:

• Ни одна машина никогда не проваливала квалификацию или финишировала в гонке.
• Первое или второе место в девятнадцати из тридцати пяти заявленных соревнований.
• 8 мест в пятерке лучших на международных соревнованиях
• Участвовал в гонках в 5 странах.
• занимал 2-е место в American Solar Challenge. 7 раз
• Победы на 1-м месте в Гран-при Formula Sun 6 раз

UMNSVP очень гордится тем, что является одной из немногих университетских групп по производству солнечных батарей, которые исследуют, собирают, инкапсулируют и подключают свои собственные солнечные батареи . Фактически, почти все в автомобиле спроектировано, построено и запрограммировано членами команды.

21 июля 2005 года во время North American Solar Challenge Borealis III проехал из США в Канаду и стал первым автомобилем на солнечных батареях, пересекшим международную границу во время гонки.

После первой гонки команды UMNSVP 10 раз попадала в пятерку лучших на American Solar Challenge , ни одна команда не делала этого больше.

UMNSVP является рекордсменом по количеству побед FSGP ; единственная команда с 6.

UMNSVP — единственная американская команда, вошедшая в пятерку лучших в 4 последовательных турнирах World Solar Challenge .

В 2016 году Eos I стал первым автомобилем Cruiser, когда-либо участвовавшим в American Solar Challenge .

В 2021 году Freya стала вторым американским четырехместным автомобилем, участвовавшим в Гран-при Formula Sun после штата Айова Университета Penumbra . и первый американский четырехместный автомобиль, когда-либо участвовавший в American Solar Challenge , и второй четырехместный автомобиль, участвовавший в American Solar Challenge после итальянской команды Университета Болоньи Onda Solare .

Будущее

Команда работает над проектированием и строительством своего 15-го объекта для участия в World Solar Challenge 2023 года.

Состав команды

Участники

Команда UMNSVP состоит в основном из студентов бакалавриата из кампуса городов-побратимов Университета Миннесоты . Большинство участников изучают инженерное дело в Университетском колледже науки и техники, но присоединиться к команде могут студенты любых специальностей. Команда обычно состоит из 40–60 активных студентов.

Подгруппы

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

• Группа по композитам и конструкциям (ранее называвшаяся группой по аэродинамике и конструкциям) отвечает за проектирование и изготовление внешней оболочки автомобиля. На большинстве скоростей большая часть мощности автомобиля расходуется на сопротивление воздуха. оболочку с низким коэффициентом лобового сопротивления Таким образом, необходимо построить . Кроме того, большая часть конструкции автомобилей с использованием легких композитных материалов выполняется командой по композитам и конструкциям .
• Команда Array отвечает за создание солнечной батареи , которая является основным источником энергии транспортного средства. Команда Array не просто прикрепляет солнечные элементы к автомобилю, но также должна исследовать и внедрить методы герметизации для защиты хрупких солнечных элементов. Проект солнечных транспортных средств Университета Миннесоты — одна из немногих коллегиальных команд, которые инкапсулируют и монтируют свои собственные массивы.
• Группа электриков (ранее называвшаяся группой управления) отвечает за проектирование, сборку и программирование всех электрических систем автомобиля. Сюда входят аккумуляторы , устройства отслеживания мощности, интерфейс водителя, системы телеметрии и электродвигатель , который приводит в движение автомобиль. Основная цель группы электриков — эффективность; чем меньше энергии потребляет устройство, тем дольше сможет ездить автомобиль.
• Механическая группа (ранее группа по динамике транспортных средств) отвечает за проектирование и изготовление структурных и движущихся частей автомобиля, включая тормоза , подвеску , рулевое управление и шасси автомобиля. Самая большая проблема заключается в том, чтобы сделать компоненты как можно более легкими и маленькими, чтобы автомобиль мог двигаться быстрее.
• Операционная группа управляет сбором средств для проекта и связями с общественностью, обеспечивая присутствие команды как среди спонсоров, так и в различных образовательных мероприятиях.

Администрация

Помимо пяти подгрупп, существует также исполнительная команда, состоящая из руководителей каждой подгруппы. Руководители отвечают за соблюдение сроков разработки, а также за сохранение финансирования и хорошей репутации команды в Университете.

Как и в любой студенческой группе Университета Миннесоты, в UMNSVP должен быть научный руководитель. Руководитель факультета не участвует напрямую в проектировании или производстве автомобиля, но выполняет исполнительные обязанности и является связующим звеном с университетом. В настоящее время руководителем группы является профессор Дэвид Орсер (электрическая и компьютерная инженерия). Среди предыдущих консультантов факультета были профессора Джефф Хаммер, Патрик Старр, Вирджил Марпл, Пол Имбертсон и Филип Коэн.

Амулеты на удачу

У команды есть несколько талисманов на удачу, которые можно использовать на гонках. В число этих талисманов на удачу входят Раковина и садовые гномы Дэвид Хром Тип и Дэвид Хром Тип младший.

Автомобили

В рамках проекта солнечных транспортных средств Университета Миннесоты за свою историю было построено 14 автомобилей:

Аврора I

«Аврора I» была первой машиной, построенной УМНСВП. Возможно, это один из самых больших солнечных автомобилей, когда-либо построенных для гонок. Это послужило прочной основой знаний для работы над будущими проектами.

• Sunrayce 93 ( от Арлингтона , Техас до Миннеаполиса , Миннесота )
  • 21 место в общем зачете (из 36)
  • Награжден наградой SAE Design Excellence в области инженерной безопасности.

Аврора II

Aurora II во многом основывалась на опыте, полученном на Aurora I. Она представляла собой полностью измененный дизайн предыдущей машины и сделала UMNSVP постоянным спутником мира гонок на солнечных батареях.

• Sunrayce 95 ( от Индианаполиса , Индиана до Голдена , Колорадо )
  • 2-е место в общем зачете
  • Лучшая средняя дневная скорость (50,4 миль в час)
  • Награжден «EDS за лучшее использование аэродинамики в дизайне».
• 1995 World Solar Rallye ( Акита , Япония )
  • 2 место в классе юниоров.
  • 9-е место в общем зачете (из 79)

Аврора ³

Aurora³ представляла собой модернизированную версию Aurora II с упором на повышение эффективности автомобиля. Он отличался более аэродинамической формой и двигателем в колесе, что было огромным улучшением по сравнению с двигателем с цепным приводом Aurora II.

• Sunrayce 97 ( от Индианаполиса , Индиана до Колорадо-Спрингс , Колорадо )
  • 11-е место в общем зачете (из 36) из-за отказа тормозов после того, как тормозная жидкость, несовместимая с уплотнениями тормозной системы, привела к тому, что команда потеряла большую часть дня на ремонт.
  • Побил дневной рекорд скорости Sunrayce, установленный Aurora II на Sunrayce 95, со средней скоростью 54 миль в час на пути длиной 166 миль от Смит-центра, штат Канзас, до Сент-Фрэнсиса, штат Канзас.
  • 3 место, командная работа
• 1998 World Solar Rallye ( Акита , Япония )
  • 1 место в классе юниоров
  • 7 место в общем зачете (из 81)
• Гран-при Formula Sun 2000 ( Хартленд-Парк , Топика , Канзас )
  • 2 место в открытом классе
  • 3-е место в общем зачете
  • 1 место в дрэг-рейсинге на 1/4 мили

Аврора 4

Аврора 4 усовершенствовала успехи автомобилей класса Аврора . Никель-металлогидридный аккумулятор был первой новой аккумуляторной технологией, использованной командой из Миннесоты, а солнечная батарея была первой, в которой использовались фотоэлектрические солнечные элементы двух разных размеров. Команда преодолела столкновение с ведущей машиной и многодневный дождь и заняла 4-е место в Sunrayce '99. Это был второй четырехколесный автомобиль, построенный УМНСВП после «Авроры I».

• Sunrayce 99 ( от Вашингтона, округ Колумбия до центра Эпкот , Орландо , Флорида )
  • 4-е место в общем зачете
• 1999 World Solar Challenge ( от Дарвина , Северная территория , Австралия до Аделаиды , Южная Австралия , Австралия )
  • 4 место в классе вырезания.

Бореалис I

Borealis I представляет собой кардинально измененный дизайн проверенного автомобиля. Вместо плоского корпуса с «пузырчатым» навесом команда использовала инновационную конструкцию корпуса «манта», в которой лобовое стекло и навес интегрированы в корпус автомобиля. Кроме того, почти все остальные системы были переработаны для повышения производительности.

• Гран-при Formula Sun 2001 ( Хартленд-Парк , Топика , Канзас )
  • 12-е место в общем зачете (квалификация на ASC)
  • Самая быстрая четверть мили
  • Премия инспектора
• 2001 American Solar Challenge ( от Чикаго , Иллинойс до Лос-Анджелеса , Калифорния )
  • 6 место в общем зачете
• Гран-при Formula Sun 2002 ( Хартленд-Парк , Топика , Канзас )
  • 2-е место в общем зачете

В начале 2005 года Borealis I был продан команде солнечных автомобилей Университета штата Иллинойс , где он был переоборудован новой электроникой и солнечными панелями. ISU участвовал в гонках North American Solar Challenge 2005 года под именем Mercury I , где занял 18-е место. Его шасси было повторно использовано для их автомобиля Mercury II 2008 года , но, к сожалению, проблемы с двигателем не позволили им пройти квалификацию. В 2009 году Mercury II занял 5-е место из 11 автомобилей, заявленных на Гран-при Formula Sun 2009 года.

Бореалис II

Borealis II усовершенствовал конструкцию Borealis I , сделав упор в первую очередь на надежность, в результате чего автомобиль получился относительно тяжелым. Он преодолел ряд аварий, повредивших автомобиль, и стал одним из самых успешных проектов UMNSVP на сегодняшний день.

• Гран-при Formula Sun 2003 ( Хартленд-Парк , Топика , Канзас )
  • 1-е место в общем зачете
  • Поул-позиция
  • Премия Esprit de Corps
  • Победитель конкурса Ironman (замена шин) (Тревр Ройс Эндрюс)
  • Победитель конкурса Pit Crew
• 2003 American Solar Challenge ( от Чикаго , Иллинойс до Лос-Анджелеса , Калифорния )
  • 2-е место в общем зачете
• Гран-при Formula Sun 2004 ( Хартленд-Парк , Топика , Канзас )
  • 2-е место в общем зачете

Бореалис III

Borealis III лидирует во время North American Solar Challenge 2005 года, проходя мимо озера Бентон , штат Миннесота .

Borealis III улучшил своих предшественников, сделав упор на эффективность и снижение веса; автомобиль весит чуть более 400 фунтов. Borealis III также был первым в истории автомобилем на солнечных батареях, пересекшим международную границу во время гонки; это произошло 21 июля 2005 года во время проведения в том же году North American Solar Challenge .

В июне и июле 2006 года Borealis III претерпел небольшие модификации для участия в World Solar Rally на Тайване в сентябре 2006 года.

• Гран-при Formula Sun 2005 ( Хартленд-Парк , Топика , Канзас )
  • 1-е место в общем зачете
  • Самый быстрый круг
• 2005 North American Solar Challenge ( Остин , Техас , США , Калгари , Альберта , Канада )
  • 2-е место в общем зачете
  • Дух корпуса
  • Премия за инновации
• 2006 World Solar Rally ( Гаосюн , Тайвань )
  • 4-е место в общем зачете

Центавр I

В Centaurus I было внесено несколько серьезных изменений в дизайн обеих предыдущих серий автомобилей. Из-за изменения правил North American Solar Challenge в 2008 году, требующего от водителя сидеть прямо, перед командой стояла задача позволить водителю делать это, при этом минимизируя аэродинамическое сопротивление. Многие компоненты конструкции были переработаны, чтобы соответствовать новому стилю автомобиля и улучшить характеристики.

• 2008 North American Solar Challenge ( Плано , Техас , США Калгари , , Альберта , Канада )
  • 5-е место в общем зачете
  • 2-е место в классе акций
  • Самый быстрый квалификационный круг
  • Самая быстрая восьмерка
  • Самый подготовленный
  • Лучшее качество изготовления
  • Превосходство в механическом проектировании
  • Дух корпуса
• Гран-при Formula Sun 2009 ( MotorSport Ranch , Крессон , Техас )
  • 1-е место в общем зачете
  • Самый быстрый круг

Центавр II

Centaurus II был разработан для конкурса American Solar Challenge 2010 года . Опираясь на опыт C1, команде удалось построить гораздо более легкий автомобиль (389 фунтов пустого автомобиля против 440 фунтов у C1), а также значительно снизить аэродинамическое сопротивление. Несмотря на то, что на мероприятии была представлена ​​одна из самых дешевых солнечных батарей, команде удалось занять 2-е место в общем зачете.

• Гран-при Formula Sun 2010 ( MotorSport Ranch , Крессон , Техас )
  • 3-е место в общем зачете
• 2010 American Solar Challenge ( Брокен Эрроу , Оклахома , Нейпервилл , Иллинойс )
  • 2-е место в общем зачете
  • Превосходство в динамическом контроле
  • Превосходство в электротехническом проектировании
  • Награда за спортивное мастерство (по голосованию команд)
  • Награда за спортивное мастерство, трехсторонняя ничья с Калгари и Северо-Западным (по выбору инспекторов)
• Гран-при Formula Sun 2011 ( Автодром Индианаполиса , Индианаполис , Индиана )
  • 1-е место в общем зачете

Центавр III

Centaurus III стал кульминацией серии Centaurus с улучшением веса и аэродинамики. Разработанный для American Solar Challenge 2012 года , он замедлился в середине гонки из-за неисправных термисторов. В 2014 году он был переименован в Centaurus π и был переоборудован новой электрической системой и виниловой пленкой для American Solar Challenge 2014 года . Там автомобиль полностью реализовал свой потенциал, заняв второе место в общем зачете, несмотря на то, что перед финальным днем ​​квалификационной гонки Гран-при Formula Sun ему пришлось преодолеть серьезные повреждения автомобиля, работающего на солнечных батареях, и командного оборудования, нанесенного водой .

• Гран-при Formula Sun 2012 ( Мотоклуб Монтичелло , Монтичелло , Нью-Йорк )
  • 6-е место в общем зачете
• 2012 American Solar Challenge ( Рочестер , Нью-Йорк , Сент-Пол , Миннесота )
  • 5-е место в общем зачете
  • 1 место, 5 этап
• Гран-при Formula Sun 2014 ( Трасса Америк , Остин , Техас )
  • 3-е место в общем зачете
• American Solar Challenge 2014 ( Остин , Техас , Миннеаполис , Миннесота )
  • 2-е место в общем зачете

Дедал

Daedalus ознаменовал радикальное изменение дизайна по сравнению с предыдущими солнечными автомобилями команды. Разработанный для нового класса круизеров, участвующих в World Solar Challenge , это был первый двухместный автомобиль команды с упором на практичность. Команда преодолела проблемы с электричеством и оказалась в меньшинстве команд и финишировала без буксировки. Дедал также ознаменовал постоянный переход от трехколесных к четырехколесным солнечным автомобилям.

• 2013 Bridgestone World Solar Challenge ( от Дарвина , Северная территория , Австралия, до Аделаиды , Южная Австралия , Австралия )
  • 4 место в классе «Крейсер»

Эос I

Eos I продолжает уделять внимание команде более практичным многоместным автомобилям с солнечными батареями. Он отличается от Дедала тем, что пассажиры находятся по обе стороны корпуса катамарана с дверями по бокам, а не навесом сверху. Эос завершил BWSC 2015 без трейлера, несмотря на более сложную формулу подсчета очков и правила. В 2016 году Eos I стал первым автомобилем Cruiser, когда-либо участвовавшим в American Solar Challenge .

• Bridgestone World Solar Challenge 2015 ( от Дарвина , Северная территория , Австралия, до Аделаиды , Южная Австралия , Австралия )
  • 5 место, класс «Крейсер».
• Гран-при Formula Sun 2016 ( Вампум , Пенсильвания )
  • 4 место в общем зачете
  • Единственный автомобиль Cruiser
• American Solar Challenge 2016 ( от Брексвилля , Огайо до Хот-Спрингс , Южная Дакота )
  • 10 место в общем зачете
  • Премия «Дух мероприятия»
  • Единственный автомобиль Cruiser

они II

Eos II вобрал в себя значительные улучшения аэродинамики и солнечных батарей по сравнению с предыдущим автомобилем. Он соревновался в классе BWSC Cruiser 2017 года с командами со всего мира и завершился без поломок. В следующем году Eos II выиграл FSGP 2018 и участвовал в первом в истории классе ASC MOV (многоместный автомобиль), лидируя в гонке более 70% дистанции по Oregon Trail, прежде чем у него произошел досадный сбой в электросети, и он финишировал вторым. Место.

• Bridgestone World Solar Challenge 2017 ( от Дарвина , Северная территория , Австралия, до Аделаиды , Южная Австралия , Австралия )
  • 5 место в классе «Крейсер»
• Гран-при Formula Sun 2018 (Автоспортивный парк Гастингс, Гастингс , Небраска )
  • 1 место в классе МОВ
• American Solar Challenge 2018 ( Омаха , Небраска Бенд , , Орегон )
  • 2 место, класс МОВ
  • Победители 1, 3 и 5 этапов.
• Bridgestone World Solar Challenge 2019 ( от Дарвина , Северная территория , Австралия до Аделаиды , Южная Австралия , Австралия )
  • 5 место в классе «Крейсер»

Фрейя

Freya — новейший автомобиль команды на солнечных батареях и первый четырехместный автомобиль команды. Он выиграл FSGP 2021 и занял 2-е место в ASC классе многоместных транспортных средств 2021. На нем произошел небольшой возгорание батареи, но, несмотря на это, смог продолжить гонку и получил прозвище «Феникс».

• Гран-при Formula Sun 2021 ( Hartland Motorsports Park , Топика , Канзас )
  • 1 место в классе МОВ
• American Solar Challenge 2021 ( от Индепенденса , от Миссури до Лас-Вегаса , Нью-Мексико )
  • 2 место, класс МОВ
  • Лучшая оценка практичности с оценкой 86,17%.
  • Награда «Дух события»
  • Награда за безопасность

См. также

• Список команд солнечных автомобилей
• Солнечные автомобильные гонки
• Мировой солнечный вызов
• Американский солнечный вызов
• Гран-при Формулы Солнца

Внешние ссылки

• Официальный сайт команды
• Американский солнечный вызов
• Bridgestone World Solar Challenge

Ссылки

• Сайт УМНСВП - 1999 г.
• Сайт УМНСВП - 2000-2003
• УМНСВП - 2004-2005 сайт
• Сайт УМНСВП - 2006-2008
• Сайт УМНСВП - 2008-2011
• История американского солнечного вызова