Hafiflik ve Performans İçin WUT-7'nin Mühendisliğinin İçyüzü

Merhaba, biz Varşova Teknoloji Üniversitesi‘nin resmi Formula Student takımı WUT Racing’iz. 2011 yılında kurulan takımımız; Polonya, Çek Cumhuriyeti ve Avusturya da dahil olmak üzere Avrupa çapındaki prestijli Formula Student etkinlikleri ve SAE International tarafından düzenlenen yarışmalar için yüksek performanslı açık tekerlekli prototip yarış araçları tasarlamak, üretmek ve yarıştırmak amacıyla Varşova’daki çeşitli üniversitelerden ve teknik alanlardan hırslı öğrencileri bir araya getiriyor.

Önceki aracımız WUT-6’nın hem otokros hem de mühendislik tasarımı kategorilerinde podyuma çıktığı başarılı bir 2025 sezonunun ardından, odak noktamızı WUT-7’yi geliştirmeye çevirdik. WUT-7’yi tasarlarken sadece küçük çaplı iyileştirmelerle yetinmeyi reddettik. Mühendislik hırsımız ve titiz veri analizlerinin yönlendirmesiyle, tavizsiz ağırlık optimizasyonuna ve araç dinamiğimizi temelden yenilemeye odaklandık.

Süspansiyonu ve Kinematiği Yeniden Düşünmek

Yolculuğumuz yeni bir simülasyon yazılımı olan OptimumG‘yi entegre etmekle başladı. Hesaplamalı modellerini kapsamlı bir şekilde doğruladıktan sonra kinematiğimizi tamamen yeniden tasarladık. Sönümleme sistemimizi tamamen yeniden tasarlarken, tekerleğin daha geniş ve daha pürüzsüz bir hareket yayı boyunca ilerlemesini sağlamak için karbon fiber süspansiyon borularımızı uzattık.

Önceki yıllarda, gresle kaplanmış omuzlu cıvata kullanıyorduk; bu da süspansiyon sürtünmesinin tamamen cıvata torkuna bağlı olduğu anlamına geliyordu. WUT-7 için, hareketi standartlaştırmak ve öngörülemeyen sürtünmeyi ortadan kaldırmak amacıyla rocker (bell crank) içine hassas bir rulman düzeneği tasarladık.

Tavizsiz Hafifletme

Yaylanmayan kütleyi azaltmak için gelişmiş topoloji optimizasyonundan kapsamlı bir şekilde yararlandık. Ancak bu yıl metal 3D baskı kullanımından vazgeçtik. Bunun yerine, doğadan ilham alan, kuvvete göre optimize edilmiş geometrileri hassas CNC işleme ile üretilebilecek şekilde uyarlama zorluğunu üstlendik. Dikkatle hesaplanmış güvenlik faktörlerini benimseyerek ve rulman aşınma varsayımlarımızı kesin yük verilerine dayanarak yeniden değerlendirerek, geçen yılki versiyonlardan %50’den daha hafif olan yeni taşıyıcılar ve tekerlek poyraları tasarladık.

Tamamen Yeni Bir Direksiyon Sistemi

Önceki direksiyon sistemlerimiz, yüksek çalışma açıları nedeniyle çok fazla boşluk yaratan ve hızlı aşınmaya maruz kalan kardan mafsallarına veya hazır konik dişlilere dayanıyordu. Bu yıl, sıfırdan özel bir direksiyon konik dişli sistemi tasarladık. Şasi toleranslarından bağımsız olarak dişlilerin mükemmel bir şekilde birbirine geçmesini sağlamak için direksiyon konumu, kavisli yuvalar (böbrek yuvalar) ve özel pullar kullanılarak hassas bir şekilde ayarlanabilmektedir. Titizlikle hesaplanan karbon fiber rot kollarıyla birleştiğinde, direksiyon boşluğunu neredeyse tamamen ortadan kaldırarak çok daha iyi bir sürücü geri bildirimi sağladık.

Tasarımı Hayata Geçirmek

CAD yazılımında radikal, hafif parçalar tasarlamak bir şeydir; onları bir yarış pistinin acımasız çevrimsel yorulmasına dayanacak şekilde üretmek bambaşka bir şeydir. WUT-7’nin en önemli özelliklerinden biri de özel karbon fiber jantlarımızdır. Keizer jant tasarımına dayanan yeni jant 0,5 inç daha geniş; bu da daha büyük bir lastik kullanmamıza ve mekanik yol tutuşunu önemli ölçüde artırmamıza olanak tanıyor. Buradaki asıl zorluk, gereksiz ağırlık eklemeden jantın şiddetli viraj alma G-kuvvetleri altında esnememesi için karbon serimini kesin bir şekilde hesaplamaktı. Bu daha geniş karbon jantları hafif CNC ile işlenmiş taşıyıcılarımıza bağlamak için kusursuz bir şekilde işlenmiş jant adaptörlerine ihtiyacımız vardı. Bu kritik yük taşıyıcı bileşenler, gereksiz yaylanmayan kütle eklemeden yüksek torku ve yanal yükleri aktarmak için gereken hassasiyetle Xometry tarafından üretildi. Yeni süspansiyon geometrimiz ayrıca, karbon fiber süspansiyon borularımıza yapıştırılan alüminyum insertlerin boyutunu büyük ölçüde küçültmemize olanak sağladı. Bu insertler daha küçük olduğundan, sezon boyunca süspansiyonun yapısal bütünlüğünü garanti etmek için üretim toleranslarının kusursuz olması gerekiyordu. Bu bileşenler, tam olarak istenen yüzey kalitesi ve boyutsal doğrulukla teslim edilerek en iddialı mühendislik tasarımlarımızı uygulama konusunda bize güven verdi.

Özel karbon fiber tekerlekler için topoloji optimizasyonlu, CNC ile işlenmiş jant adaptörleri

Custom carbon fiber rim with a CNC-machined rim adapter

CNC ile işlenmiş jant adaptörüne sahip özel karbon fiber jant

Geleceğe Bakış ve Temel Çıkarımlar

Takımımız şu anda WUT-6’dan öğrenilen derslerin üzerine inşa ederken, yeni bir monokok ve çelik uzay kafes şasi tasarımını da içeren WUT-7’yi geliştiriyor. Ana odak noktamız, genel performansı ve güvenilirliği artırmak için araç dinamiği ve telemetri sistemlerinin daha da optimize edilmesi olacaktır.

Ayrıca, Formula Student Çek Cumhuriyeti, Avusturya ve Polonya’nın yer aldığı, dikkatli bir hazırlık ve lojistik gerektiren yoğun bir 2026 yarışma takvimi ile karşı karşıyayız. Tasarım, üretim ve uluslararası rekabet maliyetlerini desteklediğimiz için yeterli sponsorluk ve finansman sağlamak devam eden bir zorluk olmaya devam ediyor. Aynı zamanda yeni takım üyelerinin entegrasyonu, yüksek mühendislik standartlarının korunması ve hem statik hem de dinamik etkinliklerde podyum dereceleri için zorlamak mühendislik ve proje yönetimi yeteneklerimizi sınamaya devam edecek. Takımın en önemli çıkarımlarından biri de üretim sürecini doğrularken mühendislik hesaplamalarına güvenmektir. CAD ortamında matematiksel olarak mükemmel, ultra hafif bir parça tasarlamak kolaydır, ancak hassas bir şekilde işlenemiyorsa bu sadece bir konsept olarak kalır. WUT Racing’in benzer zorluklarla karşılaşan takımlara tavsiyesi; topoloji optimizasyonu ve kinematikten tam olarak yararlanırken her zaman gerçek dünyadaki CNC kabiliyetlerini göz önünde bulundurarak tasarım yapmalarıdır.