„2022 m. Susisiekimo ministerijoje organizuotame Studentų baigiamųjų darbų transporto tema konkurse mano vadovaujamo Aeronautikos inžinerijos studijų programos absolvento Mindaugo Dagilio darbas buvo pripažintas geriausiu magistro baigiamuoju darbu, taip pat 2022 m. Mindaugas buvo nominuotas Lietuvos mokslų akademijos Aukštųjų mokyklų studentų mokslinių darbų konkurso premija už mokslo darbą „Orlaivių aeroservotamprumo modelio kūrimas ir tyrimas“. Džiugu, kad Mindaugas nusprendė savo ateitį sieti su mokslu ir, man vadovaujant, toliau tęsia šios srities mokslinius tyrimus KTU transporto inžinerijos doktorantūros studijose“, – savo studentų pasiekimais džiaugėsi S.Kilikevičius.
Tiems, kurie svajoja apie panašius laimėjimus, tačiau tokio tipo konkursuose dalyvauti neišdrįsta, KTU mokslininkas turi patarimą – svarbu būti pasiruošusiems iššūkiams, turėti prasmingus tikslus, mokytis iš kiekvieno patyrimo ir kryptingai judėti į priekį.
„Tai suteiks pagrįsto pasitikėjimo savimi ir nebebus nedrąsu dalyvauti konkursuose. Net jei nepasiseks užimti pirmos vietos, vis tiek įgysite vertingos patirties, skatinančios tobulėti toliau“, – sako jis.
Apie konkursą pamiršo
Paklaustas, kaip reagavo sužinojęs apie laimėjimą, KTU studentas A. Nikolajev neslepia – užplūdo džiaugsmas ir pasididžiavimas.
„Spalio ir lapkričio mėnesiais buvau labai užkrautas darbu, tad net pamiršau apie greitą laureatų paskelbimą. Dėl to žinia apie konkurso rezultatus buvo netikėta ir ypač džiugi. Pasijutau lyg būčiau iš naujo apgynęs magistro darbą“, – šypsosi pašnekovas.
Savo magistro darbe A. Nikolajev tyrinėjo „Whipple“ skydų (angl. Whipple shield) patobulinimo būdus. Kaip pasakoja laureatas, tokie skydai naudojami ekranuoti erdvėlaivius nuo itin smulkių mikro-meteoritų ir kitų kosminių šiukšlių mūsų planetos orbitoje.
Dėl didelių greičių, kuriais juda erdvėlaiviai ir kosminės šiukšlės (maždaug tarp 3 ir 15 km/s), susidūrimas net su tokio mažo skersmens kaip 0.5 mm dalele, gali sunaikinti erdvėlaivio korpusą.
„Whipple“ skydų konstrukcijose dažniausiai taikomos metalinės plokštelės, kurios uždedamos ant erdvėlaivio korpuso, jų paskirtis yra sugerti ir suskaldyti smūgiuojančias daleles į mažesnių dalelių debesėlį. Toks debesėlis vis tiek prasiskverbs pro skydą ir smūgiuos erdvėlaivio korpusą, bet sukels mažesnius įtrūkimus nei pilna dalelė. Dalelių debesėlio forma ir greitis, ir susiformavę korpuse įtrūkimai ir jų dydžiai, yra ypač svarbūs skydų efektyvumą nusakantys kriterijai.
Dulkių skydas – neatskiriama saugumo dalis
„Darbe tyrinėjau skirtingus būdus patobulinti skydus: padidinti atstumą tarp korpuso ir skydo, padidinti plokštelių skaičių/panaudoti tarpinę plokštelę, padidinti plokštelės storį, suteikti plokštelei nestandartinę formą (tai įtakoja dalelių debesėlio formavimą), panaudoti nestandartines medžiagas plokštelėms pagaminti (plokštelės medžiaga taip pat įtakoja dalelių debesėlio formą). Tyrinėjau, kokie patobulinimai lemia didžiausią efektyvumą. Tuo tikslu, taikant kompiuterinio modeliavimo programą, buvo atlikti skaitiniai tyrimai, kai į skydo modelį buvo smūgiuojama skirtingų skersmenų dalelėmis, joms judant įvairiais greičiais. Atliktų tyrimų pagrindu pasiūliau skydo konstrukciją, užtikrinančią aukščiausią efektyvumą. Šis skydas parodė puikų efektyvumą prie visų tyrimų – erdvėlaivio korpusas nebuvo sunaikintas po visų dalelių smūgių“, – aiškina KTU studentas.
Pasak studento, sunkiausia buvo ištirti ir suprasti tokių hiper-greičių smūgių metu vykstančius fizikinius reiškinius ir atlikti jų modeliavimą kompiuterinėje programoje.
„Rašant darbą naudojau programą „Ansys“ AUTODYN. Ši programa naudojama medžiagos elgsenos didelio greičio smūgio poveikyje modeliavimui ir to pasėkoje atsirandančioms deformacijoms bei įtrūkimams tyrinėti virtualioje erdvėje. Ji pasižymi labai plačiomis modeliavimo galimybėmis, tad įgyti pakankamą šios programos supratimo ir naudojimo įgūdžių lygį prireikė nemažai laiko. Darbas su ja buvo ne tik pati sunkiausia šio magistrinio darbo dalis, bet ir pati įdomiausia. Kalbant apie „Whipple“ skydų tyrimus, šioje programoje galima taikyti skirtingus modeliavimo metodus, kurie leidžia modeliuoti medžiagos elgseną taikant smūgio metu vykstančius fizikinius procesus aprašančias matematines formuluotes (pvz., medžiagos plastiškumo modelis, irimo modelis ir kiti modeliai)“, – sako geriausio technologijų mokslų srities magistro darbo autorius.
