Kuidas valmis FEST17

Selle aasta kevadel möödus kümme aastat ajast, kui Tallinna Tehnikaülikooli ja Tallinna Tehnikakõrgkooli koostööprojektina valmis Maarjamaal esimene tudengite poolt ehitatud vormelauto - omamoodi väärikas saavutus meeskonnale, kes jätkab 20. sajandil siinmail alguse saanud vormeliehituse traditsioone. Nostalgiahõngulisest vormelist Estonia on tudengite käe all saanud FEST (Formula Estonia) ja käesoleva aastanumbri sees valminud FEST17 on juba kümnes omataoline. Teisisõnu algab igal sügisel uue auto projekteerimine ja ehitus. Asjaolu, et valminud võistlusmasin läbib ametlikel võistlustel ajavõtte vaid ühe hooaja jagu, ei ole mitte priiskamine, vaid kirjutis Formula SAE (tudengivormelisari) reeglites -  igal aastal saab võistelda ainult selle hooaja autoga. Esialgu raiskamisena silma paistev klausel, on märgitud eelkõige eesmärgiga, et tudengid pingutaksid ja arendaksid järgmise auto eelnevast silmnähtavalt parema. Tegemist on mitte niivõrd võidusõidu kui tootearendusvõistlusega, kus paremusjärjestuse väljaselgitamisel on suur rõhk tudengite inseneriteaduslikul autoehitusel, kus hinnatakse vormeli häid sõidu- ja disainiomadusi ning nendele kriteeriumitele vastab 50 liikme poolt ehitatud FEST17 suurepäraselt.


Meeskonnaajaloo suurima noorinseneride arvuga hooaega alustanud FS Team Tallinn võttis selle aasta eesmärgiks ehitada kõige kergem ja töökindlam tudengivormel, mis senimaani Eestis projekteeritud ja valmistatud. 2012. aastal, pärast üliedukat vormelit FEST12, vastu võetud otsus asendada sisepõlemismootorid elektrilistega, on meeskonda maailma ladvikus hoidnud ebastabiilselt - mõni võit ühelt ja teiselt võistluselt, aga sellele kohe järgnenud mõõn. Autod pole olnud töökindlad ja unetuid garaažitunde on senimaani pühitsetud ka võistlusetappide vahel, mis annab tugeva pitseri meeskonna üldisele valmistumisele võistluste staatilistel aladel (nt auto disaini kaitsmine). Kirjeldatu oli selge vihje, et midagi peab auto juures muutma. Ideaalis oleksid võistlused rohkem potentsiaali vormistamise küsimus, mitte viimase hetke ponnistus auto ääri-veeri rajale sõitma saada: etteruttavalt võib öelda, et tudengite tegutsemine oli 2016/17 hooajal eesmärgipärane ning sai võistlustel vastavalt premeeritud.


Tudengivormelis sõltub auto efektiivne ja kiire sooritus vormeli aerodünaamikast pisidetailideni välja, aga peamiselt saab esile tuua kaks teineteisega sõltumatut parameetrit: vormeli mass ja mootorite võimsus. Viimase puhul on maksimumlävi märkimisväärselt kiiresti saavutatav, sest reeglitest tulenevalt peab elektrimootorite maksimumvõimsus jääma 80kW piiresse - parameetri saavutamiseks on meie autol elektrimootoreid iga nelja ratta jagu. Sellest tulenevalt on kiiremad tulemused võidusõidus korrelatsioonis paremate näitajatega kaaluvõidus. Ja FEST17 pidi tulema kerge - nii kerge, et laskub alla maagilise 200 kg piiri. Endalegi üllatusena saime massi eelneva auto 220 kg juurest 187ni, mida hooaja alguses ei näinud optimistlikumad insenerid uneski. Optimeerimist massiperspektiivist lähtuvalt said tunda kõik valdkonnad: väiksemad mõõtmed, vähem metalli ja rohkem süsinikku - materjali, mis on kergem ja millest oskame detaile ise lamineerida. Kõige kergemalt saavutatud 3,5-kilogrammine kaaluvõit tuli alumiiniumvelgede asendamisega süsinikvelgedega, keerulisemad grammides mõõdetavad kaalunäitajad vähenesid erinevate elektroonikakomponentide pealt. Sarnastel meetoditel on veelgi väiksemad kaalunumbrid plaanis äsjaalanud uuel hooajal.


Auto töökindlus ei vedanud FEST17 insenere võistlusreisil suures plaanis kordagi alt - üksikud ilmnenud vead olid eelkõige ebasobiva ilma, rajatingimuste ja väiksemate õnnetuste dikteerida. Veakindlamad töötunnid tulenevad pikast ja põhjalikust testperioodist, mida uusimale vormelile jagus vanematest vendadest märksa rohkem. Suur osa analüüsist on füüsiliste katsetuste asemel kantud arvutiprogrammidesse. Näiteks meeskonna aerodünaamikainsenerilil lõppes valdkonna analüüsiks eraldatud 5000-tunnine programmilitsents 11 kuuga, mis kalkuleerub arvuti keskmiseks protsentuaalseks tööajaks 62% ööpäevast - tõsi küll, tudeng ei pea ise kõike seda aega päris arvuti taga veetma. Sellest olenemata visualiseerib antud näide suurepäraselt tudengite pühendumust vormelisse, mis viib stabiilse võistlusmasina valmimiseni.


Kiiremaid ringe juba mai- ja juunikuus Rapla kardirajal näidanud vormel süstis meeskonda positiivsust ja usku alustada võistlushooaega eelnevatest aastatest paari nädala jagu varem. Seekordseks esimeseks etapiks valiti põhjaliku arutelu tulemusena Formula Student East, mis toimus Budapesti lähistel Euroringil. Maailma edetabeli esikümne meeskondadest tulvil võistlus sobis suurepäraselt hooaega alustavaks mõõduvõtuks ning siin juba näitas eesti poiste kätetöö inseneriteaduste tippkoolidele tugevasti hambaid - nõrgemad kohad paistsid silma ainult staatilistelt aladelt, kuhu autoehituse kõrvalt veidi vähem mõtteressurssi jagus.

2017 võistluste hooaeg oli üle ootuste edukas

Traditsiooniliselt algab iga võistlus auto tehnilise kontrolliga ja nii ka Ungaris. Esimesele võistlusele omaselt käib auto testimine käsikäes väiksemat sorti närvivapustusega - vormeli pidurid ei blokeerud piisavalt, et võistlema pääseda. Ja siinkohal tegi meeskond kontrolli jaoks järele jäänud kahe tunni jooksul inseneriteadusliku ime. Uus seadistus, teine juht roolis ja viimasena kontroll läbitud: esialgu tundub, et hooaja suur plaan vastupidava auto osas hakkas tugevasti kõikuma. Vastupidiselt skeptikute arvamusele tuli suurepärane aeg vormelauto kaheksasõidus ja saavutati kiirenduses kohe esimese katsega parim aeg, mis - tõsi küll - ühe  (kuid ainult ühe) Saksa meeskonna poolt ületati. See tõestas, et FEST17 on kiire, kindlasti kiireim, mis tallinlaste poolt tehtud - tasuks võistluste teine koht kiirenduses ja üllatuslik kolmas koht sõidualade üldarvestuses.  


Esimest ja teist võistlusetappi eraldas poolteist nädalat, mille jooksul lubas meeskond endale preemiaks väikese puhkuse Horvaatias. Et kõrvalpõiget täiendaks ka hariv pool, väisati oma suurt eeskuju elektriautode vallas: meeskond külastas Rimac Automobili tehast, pakkudes noorinseneridele suurt motivatsioonipaketti ja võimalikku tulevast partnerlust. Puhkuse teises pooles tehti töökindla FEST17-ga katsetusi kohalikul kardirajal.


Teine rahvusvaheline mõõduvõtt tudengivormelite vahel leidis aset Mostis Tšehhi Vabariigis. Teades auto head minekut, olid meeskonnaliikmed võistlusteks harjutanud suulisi ettekandeid ning siit ka staatilistelt aladelt esimene positiivselt silma paistnud tulemus - kolmas koht auto disaini kaitsmisel. Sellele järgnesid parimad tulemused kiirenduse rajal ja kaheksasõidus. Esimesed paar võistluspäeva olid korda läinud ja meeskond nautis heade tulemuste taustal seltskonda meie suurepäraste sõprade soomlaste, Metropolia Motospordi kämpingusse kaasa võetud teisaldatavas puitküttega saunas, mõttes ilmselge rahulolu. Igal võistlusel oli FS Team Tallinnale varuks aga väiksemat sorti tagasilöök - viimase päeva kestvussõidus lakkas üks auto neljast mootorist töötamast ning kaotasime väärtuslikku aega. Lõppresultaadiks väärikas teine koht.


Traditsiooniliselt on meeskond ametlike võistluste vahel teinud kaasa ühel mitteametlikul testvõistlusel - Baltic Openil, millest võttis osa ka kolm vanemat FS Team Tallinna võistlusmasinat. Võistlust ilmastikutingimused ei hellitanud ning tugeva vihmasaju tagajärjel oleks raja läbimisel rohkem abi olnud kummipaadist kui kõrgtehnoloogilisest vormelist. Tagatipuks purunes FEST17 ühe ratta velg - kas lõpetas meeskonna võistlushooaja? Õnneks oli igale probleemile olemas palsam ning uus velg leiti autosõidukauguselt Saksamaalt. Rõõmuhõisked! Kes juba jõudis arvutis alustada järgmise hooaja vormeli projekteerimist, keeras kalendermärkmikku tagasi. Ungari, siit me tuleme!


Viimane võistlus toimus esimesega sarnaselt tõesti Ungaris, nimeks Formula Student Hungary. Györi kesklinnas ülikooli campuses aset leidnud mõõduvõtt kujunes meeskonna hooaja edukaimaks, aga ka melanhoolseimaks võistluseks. FS Team Tallinn hoidis taset dünaamika lühidistantsidel, disainikaitsmisel saavutati teine koht, paranesid ka tulemused teistel staatilistel aladel. Siis aga tuli šokk. Üks paljudest Saksamaa tudengivormeli meeskondadest ei suutnud kiirendusrajal autot joonte vahel hoida ja sõitis tänavaposti - juht terve, aga vormel puruks. Õnnetused on tudengivormelis väga haruldased ja ohutuse kaalutlustel ostustati ülejäänud dünaamilised alad ära jätta. See tähendas meie tudengitele automaatset etapivõitu, kuid võistlus muutus mitteametlikuks ning punkte edetabelisse ei kanta. Kahju!


Pöörates pilgu möödunud hooajale, oli kindlasti tegemist FS Team Tallinna viimase viie aasta suurima arenguga. Suured eesmärgid said täidetud: vormel töötab väikeste viperustega siiamaani ja massivõit oli ülekaalukas. Ambitsioonikas hooaeg lisas aktiivmeeskonnale indu ning uue vormeli projekteerimisega tehti algust juba võistlusreisil, mida varem kunagi tehtud ei ole. Käesolev aasta tõotab tulla huvitav: lööme oma eelmise aasta liikmerekordit viieteistkümnega - alates septembrist on FS Team Tallinn 65-pealine. Suure muudatusena on plaanis minna süsinikmonokokk-kere prepreg-meetodile - hakkame kasutama kinnistava vaiguga eelnevalt immutatud süsinikriiet. Arendusvõimalusi leiab valdkonniti mitmeti: ikka autokergemaks ja kiiremaks. Soovige meile edukat hooaega!