Kui esimeses tudengivormeli võistlussarja ja FS Team Tallinnat tutvustavas loos vaatasime lähemalt Eesti tudengite üle-eelmisel aastal ehitatud autot FEST14, siis käesolev lugu räägib meeskonna poolt seoses selle ja järgmise aasta autoga tehtud tootearendusest.

"FEST15 puhul tegime hullumeelse edasihüppe, sest olime FEST14-ga elektrivormelite maailma arvestuses tipus, täpsemalt neljandal kohal, ja et jääda tippu ning veel tõusta, siis oli meil veel kaks sammu minna," selgitab Tomson. FEST14 ja FEST15 esimene suurem erisus seisneb autokere ehituses. Kui eelmiste aastate võistlusautod ehitati toruraamile, siis FEST15 põhineb süsinikmonokokil ehk kogu kere on valmistatud komposiitmaterjalidest ja on ühes tükis.

Samas on kere igalt poolt erineva paksusega, vastavalt sellele, millisesse punkti autokerel on rohkem struktuurset tugevust vaja. Taoline ühtlase n-ö "koorikuga" kere annab autole jäikust juurde ning võtab ka kaalu alla.

Samuti peab iga meeskonna liige monokok-kere puhul teadma veelgi täpsemini, mida ta teeb ja mis eesmärk igal komponendil on, kuna hilisem komponentide lisamine, mis toruraami puhul oli teoreetiliselt võimalik, on monokoki puhul võimatu.

Ühelt mootorilt neljale

Teine suur samm FEST15 arenduses oli jõuülekande ümberehitamine. Kui FEST14 võrreldes FEST15ga oli suhteliselt lihtne võistlusauto, millel oli üks mootor, siis FEST15-l on neli mootorit, mis asuvad autorataste sees ning ülekanded asuvad käänmike sees.

"Me ehitasime planetaarülekande, mida oli üsna keeruline juba projekteerida, kuna sellealaseid teadmisi ei ole Eestis ega lähiriikides," tunnistab FS Team Tallinn meeskonna kapten. Ka planetaarülekande tootmine põhjustas meeskonnale parajat peavalu.

Käänmikudvalmistas sama insener, kes ka kogu jõuülekande projekteeris ning nende valmistamiseks freespingil kulus ligikaudu kolm nädalat, kuna antud komponendi puhul pidi arvestama tuhandike täpsusega.

Noored insenerid vahetasid diferentsiaali elektroonilise aju vastu

Nagu eelpool öeldud, siis FEST15 auto igas rattas on üks elektrimootor, mis tähendab, et neid peab ka individuaalselt juhtima, et auto püsiks igal positsioonil rajal ja teeks täpselt seda, mida piloot sellel teha käsib.

"Kuna meil enam mehhaanilist diferentsiaali ei ole, siis peab seda tegema auto "aju" ehk elektroonika ise," selgitab Tomson. Eesti tudengivormeli meeskond on läinud selles suunas, et kogu elektrooniline süsteem projekteeritakse ja ehitatakse iseseisvalt ning valmisosasid ei osteta sisse.

"Elektrooniliste vigade vältimine, alustades lihtsatest tootmisdefektidest plaatidel nagu füüsilised ühendused pistikute ja juhtmestuse puhul ning lõpetades sellega, et FEST15 tekitab suurel hulgal elektromagentlaineid müra, on keerukas," tõdeb Tomson.

Seega, kui tahta sõita väga kiiresti, siis peab teadma keeruka süsteemi juures paljusid detaile. Sellepärast on tootearendusprotsessi puhul oluline etapp testimine. Näiteks kui käesoleva hooaja auto esmakordselt käivitati, siis olid kaks meeskonna liiget auto kõrval sülearvutitega, mis auto mootorite poolt tekitatud elektromagenetvälja tõttu end välja lülitasid.

"Kõigil oli korraks tohutu hämming, mis nüüd juhtus, kuid siis saadi aru, et inverterite või juhtmestuse varjestus ei takistanud piisavalt magentvälja levimist," meenutab Tomson.

Arendustöö ei hõlma, mitte ainult riistvara vaid ka tarkvara poolt. FEST15 puhul oli programmeerimine väga suur töö, mille raames loodud tarkvara võimaldas muuhulgas ülekande kõrval ka akupakkide haldamist ja juhtimist.

"FEST15 tarkvara on oluliselt läbi mõeldum ja detailsem ning ühtlasi näitab see ka, et alati saab teha midagi veelgi paremini," toonitab Tomson.

Võidu nimel tuleb teha suuri otsuseid

FEST15-ga on FS Team Tallinn võistelnud Hispaanias ja Tšehhis. Kui esimesel võistlusel Hispaanias sai auto elektroonika transpordi käigus raputada ja hakkas tööle alles pärast kolm päeva kestnud parandamist, siis Tšehhi võistlusel sõideti välja kuues koht, mis oli meeskonna jaoks väga hea tulemus.

"Me tegime tohutult keerulise auto, mis oli suur edasiminek. Meil oleks alati olnud võimalus jääda ühe mootori juurde, ehitada väga kiire auto ja olla maailma top-10 meeskond. Kuid kui me tahame edasi liikuda ja areneda, siis tuleb teha suuri otsuseid ning ehitada midagi veel keerulisemat ja teha hüpe edasi," selgitab Tomson.

Tudengivormel annab innovatiivse mõtteviisi

Tudengivormeli tootearenduse juures mängivad suurt rolli just koostööpartnerid ja sponsorid, kelleks on teadusasutuste kõrval ka erasektori ettevõtted. Taoline koostöö on ka meeskonna jaoks oluline, sest meeskonnaliikmed vahetuvad igal aastal ning tehtud arendustöö aitab lahkuvatel liikmetel asuda tööle just partnerite juures.

Tomsoni sõnul on inimesi, keda kutsutaksegi pärast vormeli ehitamist või juba auto konstrueerimise ajal ettevõttesse poolekohaga tööle. "Meil on suur osa toetajaid, kes teevad võrdlemisi sihilikult just seda eesmärki silmas pidades meiega koostööd ning see on ka väga tervitatav mõlemalt poolt," nendib meeskonna kapten.

Samas vormelile spetsiifilist innovatsiooni väga palju Eesti ettevõtetesse jõua, kuid sellest palju olulisem on Tomsoni hinnangul hoopis tausta- ja tootearendustöö, mis autode puhul tehakse. "See suhtlus suurte ettevõtetega ja inseneritöö tegelik igapäev, et sul tekiks harjumus küsida hästi palju küsimusi," räägib Tomson. Tema sõnul pole tuleviku perspektiivis esmatähtis tootearenduse sisu, mida tudengivormeli juures tehakse, vaid uuenduslik ja kriitiline mõtteviis, mida meeskonnas osalemine annab.

Noori tudengivormeli taustaga insenere on palganud näiteks ABB, Milrem ja PKC. Lisaks erinevatele väljakutsetele Eesti ettevõtetes on projektis osalenutel suur konkurentsieelis ka välismaal, kus tudengivormeli sari on laiemalt tuntud. Nii on tänaseks Rootsi superauto Koeniggsegi arendamas juba kolm Eestist pärit inseneri.
Ühest küljest tuleb tudengivormeli meeskonnast insenere, kes suunduvad ettevõtetesse tööle, kuid teisalt paneb vormeliprojekt aluse ka idufirmadele, mis tegelevad spetsiifilistel aladel, kuid loovad hulgaliselt innovaatiivseid lahendusi.

Meeskonnast on välja kasvanud näiteks driftiautodele veermikukomponente arendav ja tootev ettevõte Wisefab, mis on tänaseks maailma tipptegijate hulgas. Tarkvara ja elektroonikavaldkonnast on välja kasvanud ettevõte CoModule, mis arendab elektrirataste tootjatele ja omanikele sõiduki monitoorimissüsteemi selle asukoha ja oluliste parameetrite jälgimiseks. "Meeskonnast tulevad inimesed, kes on alati valmis tegema midagi uut ja huvitavat," kinnitab meeskonna kapten.

FS Team Tallinnat tunnustati oktoobri alguses selle eest, et meeskond suutis luua koostöövormi Tallinna Tehnikakõrgkooli, Tehnikaülikooli ja ettevõtete vahel. "On märkimisväärselt vähe koostööd ülikooli professorite ja ettevõtete vahel, mida võiks palju rohkem olla," nendib Tomson, kuid märgib, et tegemist on tõusva trendiga, kuna rõhudes kvaliteedile võidavad kõik partnerid suuremas pildis.

Rainer Lepik järgmise hooaja FS Team Tallinn meeskonna kapten FEST16-st:

Üldjoontes töötab vormelimeeskond kaheaastase tsükli alusel, kus paaritutel aastatel tehakse suuremad muudatused auto alustalades ning paarisaastatel parendatakse esmaseid prototüüpe. Näiteks 2011 aastal tehti esimesed katsetused tiibadega, 2013 mindi üle elektrivormelile ning nüüd 2015. aastal, nagu mainitud, valmistati süsinikmonokokk ja võeti kasutusele nelikveoline veoskeem.

2016. aasta mudeli eesmärk on arendada auto kiiremaks ja töökindlamaks kasutades sama platvormi ning valmistada uus prototüüp.
Põhimõtteliselt kolm suuremat elementi, mida meeskond sel aastal üritab edasi arendada, on süsinikmonokokk, jõuülekanne ja juhtimissüsteem.

Monokoki parendamise eesmärgiks on eelkõige saavutada juba puhtalt selle detaili pealt 10 kilogrammi kaalusäästu ning jõuülekandes soovib meeskond saada kogu sõlme kompaktsemaks ning efektiivsemaks. Auto juhtimissüsteemi täiustatakse, et ära kasutada kõik nelikveo skeemi eeliseid. Parandada saab nii torque vectoring kui ka regeneratiivse pidurdamise süsteeme.

Edu aluseks on eelnevatel aastatel kogutud teadmiste säilitamine ning töökus.