Rám

Rám prošel několika fázemi koncepčního návrhu a nakonec byla vybrána varianta vycházející z víceméně klasického tvaru rámu MTB kola, kdy je horní část realizována jako příhradový nosník složený ze tří paralelních trubek. Do vnitřního prostoru nosníku by se měla vejít veškerá potřebná elektronika včetně silových rozvodů pro napájení motorů, navíc tento prostor bude možné jednoduše zakrýt.

V místech připojení pohonných jednotek se zvolila varianta umožňující odejmutí sestavy pohonné jednotky (konzola s motory a vrtulemi – pro lepší přepravu). Konzola se pouze nasune na adaptér v rámu a připevní pomocí šroubů.

Otevřeným bodem zatím zůstává prostor mezi sedlovou trubkou, hlavním nosníkem a přední dvojicí trubek, kde bude umístěn kontejner se sadou LiPol baterií. Tento prostor bude nutné zvětšit a optimalizovat polohu kontejneru kvůli správné poloze těžiště stroje.

Ochranné kryty (koše) vrtulí

Oba ochranné koše (malý i velký) budou realizovány jako jeden kompaktní díl z kompozitu s vloženou Al výztuhou pro zpevnění a eliminaci kmitů v podélné ose. V místě průchodu rámu bude velký koš rozdělen, konce budou opatřeny Al vložkami nebo dodatečnou výztuhou přidaným materiálem. Koše budou dále vyztuženy svařenou konstrukcí ve tvaru Y podle původního designového návrhu, mezi touto konstrukcí a košem bude výplet z nylonové struny, čímž se tuhost koše ještě zvýší.

 Odpružení

Od počátečních úvah použít na utlumení přistávacího rázu plynokapalinové tlumiče (teleskopická sjezdová vidlice vpředu a kyvná vidlice vzadu) se upustilo vzhledem k vyšší hmotnosti těchto komponentů, které by nepříznivě ovlivnily celkovou hmotnost kola.

Jako vhodná alternativa byla pro odpružení zvolena speciálních „zimní kola“ s širokým a vysokým profilem pneumatiky. Hmotnost těchto kol bude nižší než v případě použití teleskopické vidlice pro sjezd, resp. zadní kyvné vidlice. Tlumící schopnost těchto kol sice nemusí plně eliminovat případné vibrace pohonných jednotek při dosedu kola, avšak z časových a konstrukčních důvodů bylo zvoleno toto řešení jako dostatečné. Z hlediska hmotnosti je řešení plně vyhovující.

Kontejner s akumulátory

Umístění kontejneru s akumulátory bylo dlouhou dobu poměrně horké téma. Jelikož celková hmotnost samotných LiPol článků přesahuje 20kg, budou podstatným způsobem ovlivňovat polohu těžiště stroje. První designový návrh počítal s umístěním v prostoru mezi sedlem a zadní pohonnou jednotkou. To ale odporovalo vyvážení stroje a navíc byla poloha těžiště příliš vysoko. V další variantě se polovina článků přesunula na přední ochranný koš, čímž se zlepšilo vyvážení, ale zase by nastávaly komplikace při výměně článků a musely by být prodlouženy silové vodiče pro vyrovnání proudů při odběru z článků. 

Finální umístění akumulátorů bylo ponecháno podle zatím posledního návrhu. Akumulátorové články budou umístěny nad sebou v deseti blocích po 14 sériově zapojených článcích. Kontejner s články bude navržen jako plně vyjímatelný z rámu pro snadnou výměnu. Kabelové vývody článků budou spojeny do jediného silového vodiče, který bude připojen ke konektoru umístěnému na kontejneru (k němu se bude připojovat hlavní el. rozvod kola).

Sedák

Sedák bude řešen jako kompozitová skořepina s anatomickým tvarem, která bude podpírat pilota do výšky beder. Ve spodní části sedáku bude integrována spojovací část, umožňující napojení na standardní sedlovou trubku tak, aby sedák byl nastavitelný v podélném směru a otočný kolem vodorovné příčné osy. K sedáku bude připevněn bezpečnostní pás umožňující rychlé zapnutí.

Stabilizační podpěra

Stabilizační podpěra bude realizována podle posledního návrhu. Odpružení zajistí nakupovaná plynová vzpěra, která bude integrována do hlavní nosné trubky. Zatím není zcela vyřešen konstrukční uzel v místě kontaktu podpory s povrchem, který by zajistil skluz po povrchu v případě horizontálního pohybu při vzletu resp. přistání tak, aby nedošlo k deformaci nebo destrukci podpory. Uvažuje se o vytvoření jakési mechanické pojistky, která by v případě nekontrolovaného přistání zajistila „odlomení“ podpěry tak, aby nedošlo k deformaci rámu.

Řídící jednotka

Řídící jednotka a ovládací prvky jsou technicky nejsložitější části stroje. V současnosti zatím není vybráno finální řešení, v principu se nabízejí následující možnosti:

1. Hotový modul od společnosti HowerFly

Jedná se o „krabicové řešení“, integrující řídící jednotku a senzory. Byl navázán kontakt s výrobcem této jednotky a řeší se s ním případné úpravy, které by bylo nutné provést pro konfiguraci rotorů F-bike. Další postup v tuto chvíli závisí na vyjádření výrobce, který zřejmě při odběru jednoho kusu nemusí být ochotný úpravu provést.
V tomto případě je zajištěna velmi dobrá stabilizace ve vzduchu i funkčnost celého systému.

2. Řešení na míru

V této variantě by bylo nutné sestavit řídící jednotku z dílčích komponent (MCU, senzory,…) a naprogramovat ji. Jednalo by se o řešení na míru. Bylo by to časově náročnější a stabilita by nemusela být na dostatečné úrovni, srovnatelné s první variantou. Na druhou stranu by zde bylo více možností konfigurace. Celé řešení by sestavil a oživil p. Chmelař z Univerzity v Pardubicích (fakulta elektrotechniky a informatiky).

Momentálně se uvažuje o použití varianty č. 1. Pokud se s výrobcem řešení HowerFly nedohodneme, přejde se k variantě č. 2.

Aktuální úkoly (k 25. 4. 2012) na konstrukčním návrhu

Technodat

Duratec

Evektor

Digitální prototyp (23. května 2012)

Průběh vývoje koncepčního návrhu

První návrh byl charakterizován poměrně rozměrným, kompaktním rámem, který se skládal z hlavního lichoběžníkového horizontálního rámu nesoucího vrtule, z něhož vybíhaly tyče, které jej spojovaly s víceméně standardním rámem kola. Boční vrtule byly pro snížení celkové šířky při jízdě sklopitelné do vertikální polohy. U tohoto návrhu jsme předpokládali vyhovující celkovou tuhost, ale nevyhovovala ergonomie.

Pilot by musel velmi složitě nasedat (prakticky by musel prolézt rámem) a měl by problém dosáhnout oběma nohama na zem. Při rozjezdu a zastavení by tak hrozil pád kola i s pilotem. U tohoto prvního návrhu vznikla myšlenka využít pohonné jednotky i v režimu jízdy, a to překlopením zadní vrtule do vertikální polohy. Pohyb vpřed by byl tedy zajištěn tahem této zadní vrtule.

Jako běžné jízdní kolo

Z výše uvedeného důvodu nevyhovující ergonomie bylo upuštěno od této první varianty a vznikl další návrh, který uvažoval s téměř klasickým rámem jízdního kola, rozšířeným o prvky nesoucí pohonné jednotky. Přední část byla řešena jednoduchým prodloužením standardního rámu trubkou, pro boční pohony byla navržena otočná konzola umožňující sklopení vrtulí. Zadní pohon byl umístěn do trojúhelníkového výklopného rámu, který měl zajišťovat překlopení zadní dvojice vrtulí do vertikální polohy pro režim jízdy.

Na základě tohoto technického návrhu byla vypracována designová studie. V ní byl navržen vzhled ochranných košů, zakrytování prostoru za sedlem pro umístění baterií a ostatní elektroniky.

Technický, a z něho vycházející designový návrh, byl dále rozpracováván, ale začaly se objevovat některé problematické body. Navržené řešení ochranných košů se ukázalo jako velmi náročné na výrobu (i finančně) a bylo třeba je podstatně zjednodušit. Výklopná zadní část rámu naopak vyžadovala konstrukci bezpečnostního zámku, který by zajišťoval polohu zadní vrtule v horizontální poloze při vzletu. Přesouvání vrtule do vertikální polohy při jízdě v kombinaci s umístěním baterií v prostoru za sedlem navíc velmi nepříznivě ovlivňovalo těžiště kola, což by vedlo k velké nestabilitě při jízdě, kdy by opět hrozil pád kola i s jezdcem.

Efektní i funkční design

V pořadí již třetí návrh upustil od překlápění zadní vrtule a pro pohon kola se začalo počítat s využitím bočních jednotek, které by se nesklápěly ve směru podélné, ale příčné osy. Jejich výkon se ukázal jako dostatečný. Jistou nevýhodou byla ovšem větší celková šířka. Další podstatnou změnou bylo přesunutí balíku s bateriemi do prostoru rámu („pod štangli“), čímž se snížilo těžiště a zlepšilo se rozložení hmotnosti.

Poslední změnou bylo nahrazení zamýšleného tlumení rázů při přistání. Původní návrhy počítaly s použitím teleskopické vidlice vpředu a kyvné zadní vidlice (s převodem vahadlem), obojí s plynokapalinovými tlumiči. Podstatně vyšší hmotnost létajícího kola oproti běžnému bicyklu by tyto standardní komponenty nadměrně zatěžovala. Musely by se použít speciální komponenty nebo zkonstruovat vlastní, čímž by se opět patrně zvýšíla hmotnost kola.

V6 platforma Dassault Systèmes: klíčové hodnoty

Konkrétně se pak jedná o následující konfigurace V6 PLM Express řešení pro menší a střední organizace, v aktuální release V6R2012x:

• MEK: CATIA Mechanical Engineering Pack (rám a komponenty kola)
• MCE: CATIA Mechanical Product Creation (složitější mechanické komponenty)
• SUR: CATIA Mechanical Surface Design (tvarové komponenty)
• STA: CATIA Structural Analysis (pevnostní výpočty)
• CEK: CATIA Composites Engineering Pack (kompozitové díly)
• DSR: SIMULIA DesignSight Structure (náročnější pevnostní výpočty)
• REV: CATIA Reverse Engineering (reverzní inženýrství pro digitalizaci vrtulí)
• IDK: CATIA Industrial Design Pack (koncepční design)

Webová stránka, kterou si právě prohlížíte, má dokumentovat projekt a podporovat diskusi o splnění jednoho takového snu - jde o návrh a vytvoření prototypu „létajícího kola“ (nebo také flying bike, zkráceně f-bike).

Byli bychom rádi, pokud se tato webová stránka zároveň stane diskusním a inovativním fórem pro všechny, které projekt oslovuje.

Zadání projektu vycházelo ze dvou základních požadavků:

Právě v tomto snímku jsme mohli vidět na vlastní oči řadu létajících strojů, které se do dnešní doby nepodařilo zrealizovat a které se často promítaly do našich snů a představivosti. Filmy Karla Zemana vznikaly ve filmových ateliérech ve Zlíně, přičemž ke stejnému městu a zlínským tradicím má velice blízko i jeden z partnerů projektu.

Francouzský spisovatel Jules Verne byl celosvětový fenomén. Oproti tomu jsou knihy Jaroslava Foglara čistě českou záležitostí. Téměř každý český kluk prošel četbou „foglarovek“, což byly dobrodružné knížky psané především pro kluky. Pokud odhlédneme od etického a výchovného aspektu skautingu zosobněného především v oddílu kluků, kteří se označovali jako „Rychlé šípy“, tak nejzajímavějším prvkem knih Jaroslava Foglara bylo fantaskní prostředí, které se pojilo s tajemnou čtvrtí Stínadla, s osobou Jana Tleskače a jeho létajícího kola a s legendárním hlavolamem „ježek v kleci“, který ukrýval náčrt létajícího kola.

„Design your dreams“ – právě na takové sny reaguje náš projekt létajícího kola vytvořeného technologiemi 21. století.

Mohlo by vás zajímat… 

• Letadlo poháněné lidskou silou (Wikipedia.org)
• Tleskačův vynález zneužit?/ (abicko.cz)
• Paracykling - létání na kole trochu jinak (para-cycle.com)

Na samotném počátku tohoto smělého projektu, na podzim roku 2011, byla myšlenka marketingové kampaně s cílem navrhnout atraktivní reálný výrobek a realizovat jej do podoby prototypu s pomocí moderních 3D/PLM softwarových nástrojů Dassault Systèmes, konkrétně těch z nejnovější PLM 2.0 platformy V6.

Tím reálným výrobkem měl být původně nadčasový high-tech elektrický bicykl, zkráceně e-bike. Ten byl ale posléze shledán jako příliš přízemní cíl pro naší fantazii a ne tedy zcela dostatečná výzva. Původní skromná idea získala křídla, e-bike se v myšlenkách jednoho dne odlepil od země a proměnil se v f-bike (flying bike).

Následovalo usilovné přemýšlení, jak to všechno elegantně provést, aby to fungovalo a hlavně, aby to letělo nebo minimálně, aby se to vzneslo. Výsledkem tohoto přemýšlení a prvních skic a náčrtů byla prvotní koncepce kola v podobě tzv. multicopteru, kdy hlavní síla potřebná pro vzlet kola nebude pocházet od vztlaku na křídlech jako u klasického letadla (takto kdysi létal s kolem i legendární Jan Tleskač), ale od statického tahu několika horizontálních vrtulí.

Toto koncepční řešení by mělo umožnit koordinovaný a bezpečný vertikální vzlet z téměř libovolného místa, na druhou stranu je ale k tomu nutno vyřešit spoustu koncepčních i technických problémů, které zvyšují nároky na konstrukci a obecně činí celý projekt mnohem složitějším.

S tím, jak se realizačnímu týmu bude dařit tyto výzvy postupně naplňovat, vás budeme na těchto stránkách průběžně seznamovat.

Základní parametry f-bike

Aktuální stav projektu (k 25. dubnu 2012): probíhají konečné úpravy koncepčního návrhu, byla odsouhlasena konečná podoba rámu a ochranných košů, modelují se detaily. Kromě hlavních částí, (rám, ochranné koše) je nutno ještě vymodelovat případně importovat a upravit všechny nakupobané komponenty kola. Aktuální podobu stavu návrhu f-bike můžete shlédnout na obrázcích.

Kompletní 3D virtuální prototyp létajícího kola bude představen 30. května 2012 na konferenci „Technodat PLM Forum 2012″.

První veřejný a úspěšný vzlet létajícího kola F-Bike proběhl za hojné účasti novinářů ve středu 12. června na letňanském výstavišti PVA.

Na pražském výstavišti Letňany poprvé veřejně vzlétlo létající kolo „Flying Bike“. Jeho autorem je společnost Technodat spolu s partnery Evektor a Duratec, které zpočátku pouze virtuální prototyp navrhly výhradně pomocí 3D softwarového řešení firmy Dassault Systèmes.

„Naší hlavní motivací při práci na projektu nebyl zisk nebo komerční zájem, ale splnění našich klukovských snů,“ uvedl Aleš Kobylík, člen řídícího výboru projektu a ředitel společnosti Technodat. „Prostřednictvím unikátního stroje jsme chtěli názorně ukázat možnosti českých firem a moderního průmyslového softwaru, jakým je platforma 3DEXPERIENCE společnosti Dassault Systèmes.“

Technologie Dassault Systèmes umožnily létající kolo virtuálně navrhnout a vyrobit i virtuálně testovat jeho vlastnosti ještě před existencí samotného fyzického prototypu. Všichni tvůrci „cyklistického vznášedla“ bez ohledu na to, že jejich pracoviště byla od sebe vzdálená stovky kilometrů, neustále pracovali s identickým souborem dat. Po zvážení různých variant nakonec řešitelé projektu zvolili princip multicopteru. Hlavní síla potřebná pro vzlet kola nepochází od vztlaku na křídlech, jako u klasického letadla, ale od statického tahu šesti horizontálních vrtulí.

Zatímco softwarové nástroje zajistila společnost Dassault Systèmes, realizovaly projekt Flying Bike tři inovativní ryze české firmy. Poskytovatel 3DEXPERIENCE řešení Technodat zodpovídal především za vedení a koordinaci projektu, jeho harmonogram a rozpočet. Výrobce rámů jízdních kol Duratec poskytl rám, bezpečnostní kryty vrtulí a zároveň zajistil standardně nakupované komponenty kola. Inženýrská a konstrukční společnost Evektor spolupracovala při návrzích konceptů a jejich designu, při konstrukčním řešení některých funkčních skupin a vybrala vhodné pohonné jednotky, baterie a vrtule.

Flying bikes aren’t just for E.T. It’s a bird, it’s a plane, it’s a flying bike? CNN’s Jeanne Moos says hold onto your handlebars.

Finally, a Flying Bike (in Case You Need to Smuggle an Alien)

Zlaté české ručičky: Létající kolo spatřilo světlo světa

České létající kolo je těžkopádné, ale do vzduchu se dostalo

Létající kolo vzlétlo v Letňanech. Sen Jana Tleskače se stal skutečností

Létající kolo vzlétlo zatím bez člověka

Video: V Praze se vzneslo do vzduchu létající kolo, zatím jen s figurínou

V pražských Letňanech se dnes konala nevídaná událost. Konstruktéři létajícího kola svůj výstroj poprvé předvedli veřejnosti. Úspěšně.

V Praze se vzneslo do vzduchu létající kolo.

Technodat představuje unikátní projekt létajícího kola F-Bike (video na YouTube)

Bike makes riders high-flyers, if only for five minutes

Tleskačův sen vyplněn: létající kolo vzlétne 12. června 2013 

První veřejný vzlet létajícího kola F-Bike proběhne ve středu 12. června od 10.30 na letňanském výstavišti PVA. Samotnému letu bude předcházet tisková konference realizačního týmu společností TECHNODAT, DURATEC a EVEKTOR, které za projektem stojí.

Shlédněte video-upoutávku na tento vzlet a přijeďte v pátek 14. června 2013 do Luhačovic na seminář „Přínosy 3DEXPERIENCE řešení pro průmysl výroby strojů a strojních zařízení“, kde vám létající kolo rádi ukážeme a kde vás seznámíme s tímto unikátním projektem, který vzniknul a je rozvíjen na platformě 3DEXPERIENCE společnosti Dassault Systèmes.

Vzlet Flying Bike se uskuteční díky laskavé podpoře akciové společnosti ABF, která poskytla prostory výstaviště PVA EXPO PRAHA pro testování létajícího kola i pro tiskovou konferenci.

Natáčeli jsme video-příběh o vzletu kola (29. května 2013, Praha – Letňany)

F-Bike nám dělá radost, zkušený pilot Jan Špatný nám po celý den a téměř celou noc v areálu PVA EXPO PRAHA v Letňanech s přehledem přadváděl jeho letové výkony a vlastnosti.

A zkušený filmař pan Milan Javora spolu s filmovým štábem TRINITAS vše celý den a celou noc pečlivě zaznamenával a s výsledkem naší a jeho práce v podobě první prezentace vzletu a s reálným létajícím kolem se můžete seznámit na PLM Forum 2013 13. a 14. června 2013 v Luhačovicích resp. na semináři „Přínosy 3DEXPERIENCE řešení pro průmysl výroby strojů a strojních zařízení“ 14. června 2013 tamtéž!

Neváhejte tedy a přijeďte se podívat a seznámit se s unikátním projektem, který vzniknul a je rozvíjen na platformě 3DEXPERIENCE společnosti Dassault Systèmes.

Ještě nejsme v cíli, v nejbližší době budeme postupně zatěžovat kolo do celkové hmotnosti s živým pilotem, o průběhu testů vás budeme průběžně informovat.

Létající kolo koordinovaně vzlétlo (29. března 2013, Praha – Letňany)

Se vzletovými zkouškami jsme (z organizačních důvodů) jsme začali až v listopadu 2012, v areálu PVA EXPO PRAHA v Letňanech. Po načerpání poznatků z prvních vzletových zkoušek jsme zalétávání přerušili s cílem optimalizovat některé části prototypu. Opět jsme začali testovat až v posledním týdnu měsíce března 2013. Po týdenním intenzivním testování se už technické problémy  zdají být vyřešeny a projekt úspěšně vykročil do své poslední fáze. První krátký řízený let kola v odlehčené podobě je tedy jasnou odpovědí na otázku, která nás pronásledovala celou zimu 2012/2013: poletí nebo nepoletí? Letové zkoušky kola dále pokračují, o jejich průběhu budeme průběžně přinášet zprávy.

Podrobnější informace z průběhu testování létajícího přímo z pera vedoucího projektu Jana Cinerta: F-Bike úspěšně vzlétl

Létající kolo na MSV 2012 (10. – 14. září 2012, Brno)

Z montáže kola před MSV 2012 (5. září 2012, Duratec)

12►

Z montáže kola před MSV 2012 (4. září 2012, Duratec)

Technodat pořádal PLM Forum 2012

Tradiční odborný seminář a zároveň setkání zákazníků společnosti Technodat a uživatelů DS produktů „PLM Forum 2012″ se konal ve dnech 30. a 31. května v rodinném „Vinařství U Kapličky“ v obci Zaječí u Břeclavi.

Naplánovaný program semináře , který se konal v roce 20. výročí založení společnosti Technodat, byl v průběhu obou dnů beze zbytku naplněn a vyčerpán, vrcholem programu bylo představení projektu „létajícího kola“ (ve fázi virtuálního prototypu), který vzniknul a je rozvíjen na 3D/PLM platformě V6 společnosti Dassault Systèmes a za spolupráce společností Technodat, Evektor a Duratec.

Tisková konference a představení virtuálního prototypu létajícího kola

Společnosti Grayling Czech Republic a Dassault Systèmes uspořádaly ve čtvrtek 24. 5. v Praze v hotelu Fusion tiskovou konferenci, na které zástupci společností Duratec, Evektor a Technodat představili novinářům společný projekt létajícího kola f-bike.

Technodat PLM Forum 2012 s překvapením

Nativní V6 produkty a díly lze nyní upravovat ve V5