Steg för steg – en glidare föds

Go to English post.

Glidaren. Tarun Kadri Sathiyan, doktorand och Ola Benderius, docent, bygger en glidare. Bland de komponenter som apparaten består av finns ett långt kolfiberrör. 

Det kan verka lite oansenligt för en förbipasserande, bare en anonym plåtdörr på en gata i det tidigare varvsområdet på Lindholmen i Göteborg. Men därinne – på Chalmers forskningslaboratorium Revere – försiggår en spjutspetsverksamhet kring fordonsforskning som bland annat även har bäring för C2B2.

Innanför dörren öppnar sig en luftig lagerlokal, med åtskilliga meter i takhöjd, och som sväljer flera skrymmande föremål. En lastbil, en personbil, ett chassi till en mindre hembyggd tävlingsbil. En stor aluminiumbåt. Fordonen ingår i olika forskningsprojekt, bland annat med inriktning på teknik för autonoma fordon och farkoster. Just den här dagen ansvarar labbet för en stor monter på Svenska mässan, så det är rätt tomt på människor i lokalen. Ola Benderius, docent, och Tarun Kadri Sathiyan, doktorand – båda på Institutionen för mekanik och maritima vetenskaper på Chalmers – har rummet för sig själv.
De lyfter fram en slagtålig svart plastkoffert, cirka en och en halvmeter lång. Ur den packar de upp ett långt kolfiberrör med en diameter på runt ett par decimeter. Med hjälp av en 3D-skrivare har de framställt en spetsig gul topp till röret, plus ett lock som täpper till i bakändan.
Konstruktionen kallas ”a glider”, eller ”en glidare” på svenska. Ett slags mätinstrument som långsamt rör sig genom vatten.

Glidaren de jobbar med är en del av C2B2:s arbetspaket 2: Öppen, datadriven innovation och ny teknik. Den har sensorer kopplade till utrustning på insidan. Under rörelserna i vattnet registrerar sensorerna djup, vattentemperatur och salthalt. På färden genom olika vattenlager, mäter den de olika parametrarna tio gånger per sekund.
När det gäller hur den kan röra sig framåt i vattnet är glidaren försedd med en snillrik konstruktion. Med hjälp av en trycksatt oljefylld blåsa – en så kallad flytkraftsmotor – kan den ändra sin egen flytkraft och på så sätt stiga eller sjunka.
Den kan också justera sin stigvinkel genom att flytta sitt eget batteri framåt och bakåt.
Batterierna flyttas så att glidaren lutar nedåt eller uppåt med 20 grader, och när den ökar eller minskar vinkeln – och med lite hjälp av små vingar fästa på röret – resulterar det i en kraft framåt.
Tack vare detta smarta “hack” av fysikens lagar rör sig farkosten framåt, nästan utan att använda någon energi alls. Avståndet till botten blir den avgörande faktorn för hur långt farkosten färdas när den gör ett dyk.
– Beroende på ur på djupt det är på den aktuella platsen väljer glidaren ett visst maxdjup, exempelvis 70 meter, säger Ola Benderius.
Dyken sker i en lång långsam rörelse, som för just den här glidaren kommer att pågå i cirka en timme.
Så småningom, när den kommer upp till ytan, kan datorerna i laboratoriet på land lokalisera den och automatiskt ställa in en ny kurs med ett nytt maxdjup, och låta glidaren ge sig i väg på nytt.
– När den väl släpps ut i havet är det tänkt att den ska kunna vara ute och göra dyk i månader, säger Ola Benderius.

Förutom utpräglade forskningsrelaterade ändamål finns det även andra sammanhang där den avlånga konstruktionen skulle kunna göra nytta.
– Till exempel för företag som arbetar med havsbaserad vindkraft, de vill ha in olika fakta om området innan de börjar bygga, säger Tarun Kadri Sathiyan.
För att optimera glidarens förmåga innan den släpps ut i vattnet har de använt sig av en så kallad hardware in the loop-simulering.
– Vi har kopplat upp glidarens sensorer direkt mot en dator, säger Ola Benderius.
Därefter har de försett sensorerna med syntetiska data, vilket ger forskarna möjlighet att utvärdera och optimera funktionen medan apparaten fortfarande ligger på ett arbetsbord.
När det gäller själva den yttre konstruktionen är den nästan fascinerande enkel, utförd med material som är relativt lätta att köpa eller tillverka själv. Fast enkelheten till trots, det går åt en del arbetstimmar att få glidaren klar. 
Utöver Ola Benderius och Tarun Kadri Sathiyan har bland annat ett tjugotal Chalmers-studenter lagt ner tid i projektet. 
En hel del värde i form av arbetstid är alltså investerade i processen. Även mätutrustningen i sig är dyrbar, och eftersom glidaren inte kan styra undan om den får hinder i vägen finns det en viss fara att den kolliderar med något och potentiellt går förlorad. Den risken måste de alltid ha i åtanke.
– Men vi kommer förstås att undvika att släppa ut den i farleder eller liknande, säger Tarun Kadri Sathiyan.

Foto: Thomas Drakenfors, C2B2

Scroll to Top