Aerovelo

Los cofundadores Todd Reichert y Cameron Robertson establecieron Aerovelo para hacer posible lo imposible: vuelos y velocidades en vehículos accionados por personas cercanos a los 160,93 km/h. Con la combinación de la pasión de Reichert por el atletismo y el diseño aerodinámico y la pasión de Robertson por las estructuras y los materiales, Aerovelo se compromete a inspirar interés público por la ciencia y tecnología, y a desarrollar una ingeniería respetuosa con el medioambiente. La empresa ha realizado una serie de proyectos relacionados con vehículos accionados por personas que han atraído a un grupo de personas variado y apasionado con el deseo de llevar a cabo algo increíble. El núcleo de los equipos de diseño se compone principalmente por los estudiantes de ingeniería de la Universidad de Toronto (Reichert y Robertson son ambos alumnos) y jóvenes profesionales, pero los proyectos no habrían sido posibles sin la amplia red de una comunidad de voluntarios, amigos y familia.

Aerovelo también necesitaba herramientas de diseño e ingeniería 3D para inventar, diseñar y construir la bicicleta, el helicóptero y el ornitóptero (un avión que vuela batiendo sus alas) accionados por personas, y que representan el corpus de trabajo de la empresa. Según Robertson, Vice President/Structures, Aerovelo necesitaba el software CAD 3D y de análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) no solo para crear estos vehículos, sino también para llevarlos a los libros de récords.

"No hubiera sido posible diseñar con eficacia vehículos como la bicicleta accionada por personas sin el software CAD 3D," explica Robertson. "Los plazos y las limitaciones de presupuesto con los que trabajamos no son realmente factibles sin la velocidad, potencia y automatización que proporcionan las herramientas computacionales. También colaboramos estrechamente con los estudiantes de la Universidad de Toronto, y necesito una plataforma de desarrollo común para gestionar el trabajo y que haya comunicación".

Como los fundadores habían utilizado el software SOLIDWORKS®, y SOLIDWORKS es el software CAD que se enseña en la Universidad de Toronto, la combinación del software de diseño/análisis SOLIDWORKS Premium y el software de análisis SOLIDWORKS Flow Simulation CFD era la opción obvia.

"Siempre me ha parecido que SOLIDWORKS era muy fácil de utilizar, y los alumnos que trabajan con nosotros lo saben", dice Robertson. "También nos gustó el hecho de que el software SOLIDWORKS Flow Simulation se integra en la plataforma de modelado".

DISEÑO RÁPIDO Y CAMBIOS EN EL DISEÑO INCLUSO MÁS RÁPIDOS

Aerovelo desarrolló primero el ornitóptero accionado por personas Snowbird, que sostuvo la altitud y la velocidad en el aire durante 19,3 segundos en 2010, convirtiéndose así en el primer ornitóptero accionado por personas exitoso del mundo. A continuación llegó el helicóptero accionado por personas Atlas, que ganó el desafío AHS Igor I. Sikorsky Challenge y el premio de 250 000 USD correspondiente en 2013, gracias a su vuelo de 64 segundos, que batió todos los récords. Aerovelo volvió a utilizar las herramientas de SOLIDWORKS para su próximo proyecto desafiante: el desarrollo de la "speedbike" Eta, que también batió todos los récords existentes.

"SOLIDWORKS nos permite diseñar el vehículo rápidamente y, a continuación, realizar los cambios en el diseño necesarios de forma incluso aún más rápida", explica Robertson. "Por ejemplo, usamos SOLIDWORKS para modificar y reubicar el desviador y las manetas: utilizamos las herramientas de SOLIDWORKS para determinar las mejores ubicaciones. Pudimos conseguir que los componentes de rendimiento compuestos estuvieran muy cerca del diseño óptimo mediante el uso de herramientas como franjas de zebra e indicadores de curvatura de superficie, y el análisis de rendimiento de SOLIDWORKS CFD; a continuación, fabricamos y finalizamos manualmente el vehículo".

Como parte de sus esfuerzos por realizar avances en la tecnología más allá de la utilizada por el anterior plusmarquista de velocidad en bicileta accionada por personas, que había dominado el reto Battle Mountain World Human-Powered Speed durante los 15 años anteriores, Aerovelo decidió utilizar el software de análisis SOLIDWORKS Flow Simulation CFD para llevar su bicicleta a un nuevo nivel. "Con SOLIDWORKS Flow Simulation, hemos obtenido información valiosa y hemos desarrollado innovaciones clave que nos han ayudado a dar un gran paso adelante en términos de aerodinámica de rendimiento", resalta Robertson.

"Aunque otros equipos utilizan el análisis CFD, decidimos fusionar nuestros resultados de CFD con la experiencia real, y usarlo más bien como una guía. Hemos utilizado los perfiles de presión de SOLIDWORKS Flow Simulation para lograr nuestra estrategia aerodinámica. El flujo laminar es definitivamente mejor para el rendimiento que el flujo turbulento, y queremos tanto flujo laminar como sea posible. Sin embargo, la creación de una forma con gran rendimiento que permita conseguir una carrera ampliada de flujo laminar natural es una tarea de diseño muy delicada y sofisticada, para lo cual el software SOLIDWORKS Flow Simulation demostró ser de gran ayuda".

EL CAMINO PARA LLEGAR A LOS 160,93 KM/H PEDALEANDO EN UNA BICICLETA

Con el uso de las herramientas de diseño de SOLIDWORKS y las herramientas de análisis de CFD para mejorar el rendimiento de su "speedbike" Eta, Aerovelo superó el anterior récord de velocidad en vehículo accionado por personas de 133,78 km/h establecido 2015. Desde entonces, la empresa ha perfeccionado y mejorado el diseño de la bicicleta, lo que ha permitido a Aerovelo superar su propio récord cuatro veces más, que culminaron en una increíble carrera a 144,17 km/h en 2016.

"Con la ayuda de las herramientas computacionales de SOLIDWORKS, nos hemos acercado a la velocidad de 144,84 km/h y deberíamos poder llegar al menos a los 148,06 km/h después de realizar varios ajustes", dice Robertson. "Romper la barrera de 160,93 km/h es posible, pero es un reto enorme y puede requerir una carretera más larga, un ciclista más potente, algún tipo de recaptura de energía del ciclista en forma de calor, o componentes activos/inteligentes de rendimiento que se adaptan a los flujos de trabajo con sus propios medios para reducir la resistencia".