Aerovelo

공동 설립자인 Todd Reichert와 Cameron Robertson은 인력 비행 및 인력 속도 100mph 달성이라는 불가능한 도전을 가능하게 하기 위해 Aerovelo를 설립했습니다. 육상 경기 및 공기 역학 설계에 대한 Reichert의 열정과 구조 및 재질에 대한 Robertson의 열정이 결합된 Aerovelo는 과학, 기술 및 환경을 고려한 엔지니어링에 대한 대중의 관심을 불러일으키기 위해 전념합니다. 이 회사는 일련의 인력 자전거 프로젝트에 착수했고, 이는 원대한 포부를 가진 사람들로 구성된 다채롭고 열정적인 그룹을 매료시켰습니다. 설계 팀의 주축을 이루는 구성원은 주로 Reichert와 Robertson의 모교인 토론토 대학의 공대생들과 젊은 교수들이었지만 자원 봉사자, 친구, 가족 커뮤니티의 폭넓은 네트워크가 없었다면 이 프로젝트는 불가능했을 것입니다.

또한, Aerovelo에서는 이 회사의 작품을 대표하는 인력 바이크, 헬리콥터, 오니솝터(날개를 상하로 흔들면서 나는 비행기)를 발명하고 설계하고 제작하기 위한 3D 설계 및 엔지니어링 도구가 필요했습니다. 구조 부문 부사장을 맡고 있는 Robertson에 따르면, 이러한 차량을 만들기 위해서뿐만 아니라 신기록 명단에 올리기 위해서도 Aerovelo에는 3D CAD 및 전산유체역학(CFD) 해석 소프트웨어가 필요했습니다.

Robertson은 이렇게 설명합니다. "3D CAD가 없었다면 인력 바이크 같은 차량을 효과적으로 설계할 수는 없었을 겁니다. 계산 도구로 구현되는 속도, 기능, 자동화 없이는 작업에 한정된 일정과 예산을 도저히 맞추지 못했을 테니까요. 또한 우리는 토론토 대학 학생들과 긴밀히 협력하기 때문에 작업에 관한 커뮤니케이션과 관리를 위한 공통된 개발 플랫폼이 필요합니다."

설립자들은 SOLIDWORKS® 소프트웨어를 사용했으며 SOLIDWORKS는 토론토 대학에서 가르치는 CAD 소프트웨어이므로 SOLIDWORKS Premium 설계/해석과 SOLIDWORKS Flow Simulation CFD 해석 소프트웨어의 조합은 당연한 선택이었습니다.

Robertson은 이렇게 말합니다. "저는 항상 SOLIDWORKS가 사용하기 쉽게 느껴졌고 우리와 함께 작업하는 학생들도 그 점을 알고 있습니다. 우리는 SOLIDWORKS Flow Simulation 소프트웨어 내부에 모델링 플랫폼이 통합되어 있다는 사실도 마음에 들었습니다."

빠른 설계와 더 빠른 설계 변경

Aerovelo가 최초로 개발한 것은 Snowbird 인력 오니솝터였는데, 이 오니솝터는 2010년에 19.3초간 일정한 고도와 대기 속도를 유지하여 세계 최초의 성공적인 인력 오니솝터로 인정받았습니다. 차기 개발품은 Atlas 인력 헬리콥터였고, 이 헬리콥터는 기록적인 64초 비행으로 2013년에 AHS Igor I. Sikorsky Challenge를 수상하고 $250,000의 상금을 획득했습니다. Aerovelo는 다음 도전 프로젝트인 유례 없는 Eta speedbike 개발을 위해 SOLIDWORKS 도구의 사용을 늘렸습니다.

Robertson은 이렇게 설명합니다. "SOLIDWORKS를 사용하면 차량을 빠르게 설계한 후 필요한 설계 변경은 더 빠르게 수행할 수 있습니다. 예를 들어, SOLIDWORKS를 사용하여 변속기와 기어 박스를 수정하고 재배치했을 때 SOLIDWORKS 도구로 최상의 위치를 결정할 수 있었습니다. 우리는 얼룩 줄 및 곡면 곡률 표시기 등의 도구와 SOLIDWORKS CFD 성능 해석을 사용하여 최적에 가까운 복합 설계를 완성하고 제작한 후 수작업으로 수정할 수 있었습니다."

앞선 15년간 Battle Mountain World Human-Powered Speed Challenge를 군림하던 이전의 인력 바이크 속도 기록 보유자의 기술을 능가하는 기술 진보 노력의 일환으로, Aerovelo는 SOLIDWORKS Flow Simulation CFD 해석 소프트웨어를 활용하여 바이크 수준을 새롭게 하기로 결정했습니다. Robertson은 이렇게 강조합니다. "SOLIDWORKS Flow Simulation을 사용하여 우리는 중요한 통찰력을 얻고 공기 역학 개선에 있어서 엄청난 도약을 이루게 해준 주요 혁신을 개발했습니다."

Robertson은 이렇게 설명합니다. "다른 팀에서는 CFD 해석을 사용하지만, 우리는 우리의 CFD 결과물을 실질적인 경험과 혼합하여 이를 지침 삼아 더욱 적극 활용하기로 결정했습니다. 우리는 공기 역학 전략을 추구하기 위해 SOLIDWORKS Flow Simulation 압력 프로파일을 사용했습니다. 난류 유동에 비해 층류 유동의 성과가 단연코 우수하기 때문에 우리는 최대한의 층류 유동을 원합니다. 그러나 자연 층류 유동의 흐름을 더 원활하게 하는 뛰어난 형상을 생성하는 것은 SOLIDWORKS Flow Simulation 소프트웨어로 지원되는 매우 섬세하고도 정교한 설계 작업입니다."

100MPH의 바이크 속도 달성 추구

SOLIDWORKS 설계 및 CFD 해석 도구로 Eta speedbike의 성능을 개선함으로써 Aerovelo는 2015년에 133.78km/hr(83.13mph)의 이전 인력 속도 기록을 깼습니다. 이후에 Aerovelo는 바이크 설계를 수정하고 개선한 덕분에 자체 기록을 네 번이나 경신하여 2016년에는 144.17km/hr(89.59mph)의 획기적인 주행 속도를 달성했습니다.

Robertson은 이렇게 말합니다. "SOLIDWORKS 계산 도구의 도움으로 우리는 90mph 가까이 달성했으며 개선 후에는 최소 92mph까지 도달할 것입니다. 100mph의 장벽을 깨는 것은 가능하지만 엄청난 도전이며 더 긴 도로, 더 뛰어난 라이더, 라이더로부터 되받는 일종의 열 에너지 또는 저항을 줄이기 위해 스스로 공기 흐름에 적응하는 능동적/지능적인 부품이 필요할 수도 있습니다."