Gregor Veble, letnik 1974, je vodja raziskav družbe Pipistrel in eden izmed najbolj zaslužnih za zmago njihovega električnega letala taurus G4 na Nasini tekmi. Je tudi docent na univerzi v Novi Gorici. Za prenos znanja v prakso je prejel Puhovo priznanje, včeraj pa je bil v skupini pipistrelovcev, ki jih je sprejel in odlikoval predsednik države Danilo Türk.

Ste gledali film Letalec? Howard Hughes, pilot, milijonar, industrialec, izumitelj, poslovnež, režiser, filmski producent, plejboj in tako dalje, je bil obseden z aerodinamiko, bil je perfekcionist. Se spominjate scene, ko zahteva, da na super hitrem letalu zaradi aerodinamike pobrusijo glavice kovic? Tudi pri Pipistrelu ste oboževalci popolne aerodinamike. Kako se to kaže?
Seveda sem gledal ta film. Pri nas k sreči nimamo kovic, zato se nam ni treba ukvarjati z njihovim brušenjem. Princip pa velja. V Pipistrelu smo zelo obsedeni s površinami. Naši tehnologi se zelo trudijo, da je vsak izdelek gladek, in to zares, do konca. V aerodinamiki lahko odločajo stotinke milimetra v nepravilnosti površine in temu se moramo izogniti, če želimo dosegati tisto učinkovitost, ki smo si jo zadali. Vsa naša tehnologija prihaja iz tehnologije jadralnih letal, ki je po učinkovitosti daleč najboljša med vsemi letali, in trudimo se, da jo prenesemo na motorna letala.



Zgledovanje po naravi? Seveda tudi

Kaj v naravi je najbolj aerodinamično, hidrodinamično? Ptice, ribe, delfini? Je to kapljica vode v prostem padu, ko menda zaradi zračnega upora zavzame najboljšo obliko? So se inženirji pri aerodinamiki najprej zgledovali po naravi, se še?
Evolucija je poskrbela, da je v naravi veliko živali, ki izkoriščajo aero- ali hidrodinamiko. Kaj je najbolj dinamično, pa je isto vprašanje kot ali obstaja najboljše letalo. To vprašanje nima odgovora. Vsaka žival ima svoje mesto v naravi, vsako letalo svojo vlogo. Vprašamo se lahko samo, ali je za svojo vlogo tista stvar ali žival optimalna. Morski psi so tak primer živali, ki je za svojo vlogo vrhunsko razvita, saj se niso spreminjali milijone let. Pri letalu pa je tako: ker nimamo vsako leto milijona evrov, ki bi ga lahko vložili v razvoj, se moramo z inteligenco potruditi, da dosežemo obliko, za katero mislimo, da je najboljša v čim več pogledih. Velikokrat se zgledujemo po naravi. Določene oblike seveda prevzemamo oziroma se zgodi, da po tem, ko najdemo neko rešitev, ugotovimo, da je narava to ugotovila že pred nami. Denimo ko pogledaš delfina, ki ni najbolj debel pri glavi, ampak na sredini trupa. To je tipično za laminarno obtekanje, kar je idealno za doseganje najboljših aerodinamičnih lastnosti.

Eden od pomembnih podatkov pri vsakem avtu je količnik zračnega upora. Imajo tak količnik tudi letala?
Seveda, količnik zračnega upora je formiran za katerokoli obliko, ki se giblje skozi zrak ali drug fluid. Letala, vsaj večina, so veliko bolj učinkovita od avtomobilov. Ti morajo ustreči veliko zahtevam po čim bolj praktični uporabi. Tudi zato je težko narediti primerjavo. A dejstvo je, da so letala bolj aerodinamična in zato dosegajo, tudi pri električni tehnologiji, veliko boljše rezultate kot avtomobili.

Vetrovnik in računalnik sodelujeta

Letalo je celota, tudi aerodinamična. Vendar so nekateri njegovi deli v zvezi z aerodinamiko bolj zapleteni od drugih, na primer konci kril. Kako je s tem? Katere so še tiste točke na letalih, kjer bi se še dalo storiti kaj korenitega?
Iščejo se razne rešitve. Konce kril, tako imenovane zavihke, so letala dobila v osemdesetih in devetdesetih letih. Moderna letala jih izgubljajo. Krila se zdaj ne zasukajo več navzgor, temveč nazaj. Nič korenitega pa se po mojem mnenju ne da storiti. Se pa znotraj starih rešitev iščejo nove lastnosti, ki lahko prinesejo nekaj odstotkov manjši upor. To pa zadostuje, da se poraba goriva toliko zmanjša, da se letalska podjetja odločijo za izdelavo novega modela. Take finese se denimo iščejo pri tem, kako oblikovati prehod med trupom in krilom.

Včasih so obliko letal in njihovo aerodinamiko preizkušali v vetrovnikih. To je drago, imeti moraš vetrovnik, izdelati je treba maketo v pomanjšanem merilu in podobno. Danes veliko preizkusov poteka računalniško. Je res, da ste pri Pipistrelu sami napisali računalniške programe, ki vam povedo, kako je z aerodinamiko vaših letal? Kaj delajo, nadomestijo ti programi?
Vetrovnik je bil in ostaja orodje aerodinamikov. V zadnjem času pa se lahko z računsko dinamiko fluidov, ki omogoča izračune obtekanja zraka, analizirajo vzgon, upor, stabilnost letala. To naredimo tako, da virtualni model letala postavimo v računalniški program. S tem kar najbolj nadomestimo vetrovnik. Težava pri uporabi računalnika pa je, da obtekanje zraka s stališča osnovne fizikalne teorije sploh še ni dobro razloženo. Vprašanja turbulence, ki se vedno pojavi pri obtekanju zraka okrog letala, še ne znamo dobro opisati.

Zato denimo Clayev matematični inštitut razpisuje milijon dolarjev nagrade. Dobil jo bo tisti, ki bo dokazal, ali imajo matematične enačbe, ki opisujejo gibanje toka zraka, sploh rešitev. Vetrovnik da o gibanju zraka natančnejšo informacijo. Je pa težava, ker je model letala, ki ga uporabimo, veliko manjši od pravega letala, za katero iščemo najboljšo rešitev. Tako je težko zadeti vse parametre obtekanja zraka, od stisljivosti, viskoznosti zraka in podobno. Idealno bi bilo, da se dela z obojim hkrati. Za optimizacijo propelerjev in kril delamo svojo kodo, za polno konfiguracijo letala se zanašamo na odprtokodne rešitve.



Štirisedežnik je imel več možnosti

Med piloti in vašimi tekmeci kroži na pol šala, da so vaša letala tako aerodinamična, da se na stezi ob pristajanju skorajda nočejo ustaviti. Kaj vse ste naredili, da so tako aerodinamično vrhunska?
To je res, za Nasino tekmovanje smo imeli veliko težavo, kako taurusa G4 ustaviti. Sicer pa kakšne posebne skrivnosti za zmagovalno letalo ni. Preprosto smo se morali pri čisto vsakem kosu potruditi, da nismo naredili nobene napake oziroma smo ga naredili čim bolj idealno. Predvsem se je treba potruditi, da bodo površine, s katerimi se zapre letalo, omogočile čim bolj laminarno obtekanje zraka. Za ta projekt smo imeli zelo malo časa, vsega pet mesecev od zamisli do letala.

Nasa je pozno določila, kakšne lastnosti mora imeti letalo, ki želi tekmovati. Zato smo morali iskati preproste rešitve, pri tem nam je zelo pomagal računalnik. Z njim smo delali tudi optimizacijo prehodov med trupom in krilom ter pokrovom motorja. Rešitev smo našli zelo hitro, saj računalnik omogoča, da obliko letala narišemo v nekaj urah, in če ni prava, zelo hitro narišemo drugo.

Kako je danes pri vsem tehničnem znanju, ki je na voljo, mogoče narediti presežek in zmagati? Zakaj in v čem je bil Pipistrelov pristop boljši od pristopa vašega tekmeca, nemškega E-Geniusa, četudi je imelo letalo tekmecev ista krila kot vaš taurus? Kako ste bili tako prepričani, da boste zmagali?
To se je odločalo na začetku projekta, ko je bilo treba določiti velikost letala. To pomeni, da smo morali oceniti težo njegovih komponent, določiti, kakšno bo videti, določiti, kako veliko krilo in koliko baterij bo potrebovalo, ter potem preračunati, kakšen rezultat lahko dosežemo na tekmovanju. Pravila tekmovanja so bila jasna, mi pa smo morali narediti letalo, ki bo doseglo čim boljši rezultat. Primerjali smo dvosedežno in štirisedežno rešitev, izkazalo se je, da je štirisedežna že v izhodišču boljša. A to teorijo je bilo treba dokazati še v praksi. Nemce smo na tekmi premagali za deset odstotkov.

Zmagoviti taurus G4 ima najbolj čuden propeler, kar sem jih kdaj videla. Zakaj je tak?
Zaradi pomanjkanja časa smo uporabili preprosto rešitev. Druge ekipe so imele nastavljiv korak propelerja. To je kompleksnejša rešitev, ki pa lahko povzroča tudi več težav. Odločili smo se za propeler s fiksnim korakom, ker imamo električni motor. Njegova prednost je, da daje isto moč pri zelo različnih obratih motorja. Propeler pa je tako hecen zato, ker je koren bolj širok, da prevzame moč pri poletanju, potrebna je namreč kratka vzletna razdalja. Na koncih pa je bolj tanek, da daje čim boljšo učinkovitost na križarjenju, kar je bila glavna zahteva tekmovanja, in pri dviganju.



Erotika v funkciji oblikovanja

Kaj je bilo za zmago na Nasinem tekmovanju pomembneje: električni pogon letala ali njegova aerodinamika?
Težko je reči, kaj je pomembneje. Poleg električnega pogona in aerodinamike sta pomembni še lahka struktura letala in zanesljivost komandnega sistema. Nobena od teh stvari ne sme manjkati, takoj, ko se zgodi napaka na enem področju, izgubljamo. Večji dosežek pa je prav gotovo elektrika, ker je to prvi tak električni sistem za letala, ki omogoča skoraj tri ure potovanja pri hitrosti več kot 160 kilometrov na uro. Takega sistema prej še ni bilo.

Novo štirisedežno Pipistrelovo letalo panthera, ki bo poletelo prihodnje leto, ima zelo napredno, zelo nevsakdanjo, skoraj bi rekla erotično obliko. Kako naredite tako lepo in najbrž tudi aerodinamično zelo funkcionalno letalo? Je to intuicija, je to računalniški program, kako vam uspe?
To je čisto oblikovanje. Oblikovali smo jo tu, v Pipistrelovem razvojnem oddelku. Preprosto smo si zadali nalogo, da mora biti hkrati všečna in aerodinamično funkcionalna. Letalo mora imeti čim boljše obtekanje zraka, kar pa zadeva lepoto, se navadno izkaže, da so elegantne linije največkrat tudi aerodinamično najbolj učinkovite. Res pa je, da smo se zelo potrudili, da linij nismo vlekli samo aerodinamično, ampak da so tudi elegantne. Letalo smo želeli narediti seksi. Oblikovanja pa tudi drugih stvari v življenju se moraš lotiti z erotičnim nabojem, drugače je vse skupaj nesmiselno.

Kako lahko vi, ki niste pilot, postavljate nove meje v letalstvu? Ali ni to nekaj takega, kot če bi v klasični gostilni imeli kuharja vegetarijanca?
Vedno sem želel postati pilot, a do zdaj za to še nisem imel časa. Res nimam licence pilota, letenje pa zelo dobro razumem, saj brez tega ne bi mogel delati. Veliko ur sem preživel na simulatorju letenja. V Pipistrelu, kjer imamo odlična letala za šolanje pilotov, sem velikokrat letel z našimi fanti in imel priložnost prevzeti komande.



Izziv: z elektriko nad zvočni zid

Z izzivom o električnem letalu z nadzvočno hitrostjo ste pipistrelovci razburkali strokovno svetovno javnost. Kakšno mora biti letalo za takšno hitrost? Kako bi bila pri tem uporabljena elektrika, prek propelerjev, je to sploh mogoče? Že obstaja skica elektroletala, ki bi prebilo zvočni zid?
Nihče ne ve, kakšna je prava rešitev. Imamo pa seveda že nekaj zamisli. Približno že vemo, kako veliko bi moralo biti letalo, kako močan motor bi moralo imeti, koliko baterij bi potrebovalo.

Bo Nasa privolila v to tekmo?
Tega še ne vemo.

Je težava denar?
Mislim, da ni glavna stvar denar, temveč ali Naso ta projekt zanima. Tudi zdaj, ob nagradi 1,6 milijona dolarjev, vsi pri Nasi hvalijo, kakšne sisteme smo razvili. čŒe bi približno isto rešitev razvila Nasa sama, bi porabili še veliko več denarja, ne da bi bili prepričani, ali bodo sploh uspešni.

Nasina zmaga vas in sodelavce nosi na krilih. Je Pipistrel s svojo majhnostjo ovira pri uresničitvi vaših strokovnih izzivov? Vas vabijo kam drugam?
Seveda nas vabijo. A vsaj zame je najpomembneje, da tu lahko na svojem področju vodim ves postopek, projekt, nič me ne omejuje, to pa je neprecenljivo. Pipistrel je verjetno edino podjetje na tem svetu, ki mi to omogoča. In ne pretiravam. Tu lahko začnem nekaj razvijati iz nič in pridem do konca. Navadno se s takimi stvarmi kot Pipistrel ukvarjajo v veliko večjih podjetjih ali institucijah. V teh pa bi bil le kolešček v sistemu in odgovoren za le en del razvojnega procesa. Zato ni nič čudnega, da iz vsega sveta sprašujejo, ali bi se lahko zaposlili pri nas.

Vi ste bili prvi doktor znanosti, ki se je zaposlil v Pipistrelu. Kako so vas sprejeli, so vas imeli za čudnega?
Mislim, da me imajo za čudnega še zdaj. Ko sem pred štirimi leti prišel sem, se je šele začel oblikovati raziskovalni oddelek. Pomagal sem ga graditi, postavil sem oporne točke, od računalniške tehnologije do metodologije, kako se bo delalo. Do konca tekmovanja je bil notranji konflikt med razvojem in tistimi, ki delajo v proizvodnji. Dejstvo je, da smo si morali zaupanje pridobiti, to smo vsi vedeli in smo na tem tudi delali. Upam, da smo s tem zmagovalnim taurusom G4, ki je bil naš prvi tak izdelek, to zaupanje vzpostavili in da bomo zdaj vse naslednje izzive lažje enotno premagali.

V prostem času štopa po galaksiji

Na Univerzi v Novi Gorici ste docent in predavatelj, v Pipistrelu ste tudi mentor. Kako vidite ta dva svetova, akademskega in podjetniškega? Je med njima mogoče zgraditi most?
Prihajam iz akademskega sveta. Doktorat sem delal iz teorije kaosa. Vedno pa me je zanimala aerodinamika in ko sem dobil priložnost, da pridem v tako podjetje, sem jo takoj zgrabil. Prepad med sferama, ki ju omenjate, je globok. Vprašanje je, kakšne mostove je treba graditi. Ena rešitev ni dobra za vse. Univerzi je treba pustiti, da razvija osnovno znanje, če tu ne bomo pazljivi, bo to znanje dolgoročno izginilo. Inštitute pa bi morali spodbujati, da bi bolj sodelovali z industrijo. Imajo pa tako univerze kot inštituti tako kot družba na splošno težavo, da mladi ljudje ne morejo priti na položaje, kjer bi lahko ustvarjalno pripomogli k razvoju.

Kateri sta vaša najljubša knjiga in glasba?
Najraje imam rock, od knjig pa kot veliko fizikov Štoparski vodnik po Galaksiji. Od klasikov, ki so nam jih vedno priporočali, v šoli pa jih nikoli nismo hoteli brati, pa sem pred kratkim vzel v roke Most na Drini Iva Andrič‡a. Všeč mi je bil, hkrati pa po branju te knjige bolje razumem, zakaj je v Bosni in tam okrog tako, kot je.

Avtorica: Mateja Bertoncelj, www.finance.si
Vir: http://www.finance.si/327762/Kaos-in-erotika-gradita-zmagovalna-letala
Foto: http://www.finance.si/ in http://www.pipistrel.si/