Chociaż Polska nie jest kojarzona z produkcją samolotów, koncentrując się na ich poszczególnych elementach (np. turbiny niskiego ciśnienia wykorzystywane w silnikach dużych samolotów pasażerskich), nie oznacza to, że nie realizuje się tu ciekawych i bardzo zaawansowanych projektów. Do takich z pewnością zaliczyć można samoloty bezzałogowe, o których zastosowaniu słyszymy coraz częściej i to nie zawsze w kontekście działań militarnych.
Realizowane w kraju projekty „Phoenix” i „Proteus” już wkrótce mogą odmienić pracę wielu specjalistycznych służb. Ten pierwszy, o wartości 10 milionów złotych (w tym 8,8 mln z funduszy UE), realizowany jest przez Instytut Lotnictwa w Warszawie w ramach Programu Operacyjna Innowacyjna Gospodarka (poddziałanie 1.1.2 „Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych”). Drugi jest owocem pracy konsorcjum, które tworzą: Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Centrum Naukowo Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Politechnika Poznańska, Politechnika Warszawska oraz Wojskowa Akademia Techniczna. Również ten projekt korzysta ze wsparcia finansowego Unii Europejskiej w ramach tego samego poddziałania. Wartość całego projektu obejmującego budowę samolotu, robotów oraz mobilnego centrum dowodzenia to ponad 68 mln. zł, z czego udział środków europejskich to ponad 58 mln.
Słoneczny Phoenix
Celem projektu realizowanego przez zespół naukowców z Instytutu Lotnictwa jest budowa do roku 2013 bezzałogowego samolotu stratosferycznego. Jego innowacyjność polega na zastosowanym napędzie, bowiem zrezygnowano z tradycyjnych, ciężkich silników spalinowych na rzecz paneli słonecznych, które będą pobierały energię w dzień, w nocy silniki elektryczne będą pracować dzięki akumulatorom. Jak mówi dr Bohdan Naumienko, koordynator projektu, o skali trudności świadczy fakt, że żadna firma nie produkuje tego typu urządzeń a rekord nieprzerwanego lotu wynosi 14 dni i należy do firm Kinetic i Boeing. Polski projekt przewiduje wydłużenie tego czasu do 30 dni – dodaje. Jest to kluczowe dla jego powodzenia, bowiem stanowi o podstawowej przewadze nad rozwiązaniami typu klasycznego, gdzie istnieje paliwo, które należy uzupełniać. Oznacza to, że czas użytkowania samolotu w powietrzu jest bardzo ograniczony. Zalety rozwiązania opracowywanego w Warszawie to według dr Naumienko, przejęcie funkcji satelity i zaoferowanie dodatkowych funkcji. O przewadze świadczy przede wszystkim niższa cena i możliwość korygowania trasy, czego nie zapewniają satelity, które ograniczone są orbitą, po której się poruszają i czasem, w jakim pożądany obszar znajduje się w ich zasięgu. Nie jesteśmy w stanie zaprogramować satelity, by przemieszczał się na przykład wzdłuż rzeki, co będzie możliwe w przypadku Phoenixa – wyjaśnia. Samolot będzie wyposażony w autopilota, co pozwoli na zaprogramowanie trasy, którą ma wykonać, ale w każdej chwili istnieje możliwość jej modyfikacji lub przejścia na sterowanie operatora z ziemi.
Samolot będzie operował na wysokości 15–20 kilometrów, zatem przestrzeń ta nie jest wykorzystywana przez samoloty cywilne i wojskowe, w związku z tym nie podlega tak ścisłym regulacjom jak przestrzeń leżąca poniżej. Zapewni to większą swobodę operowania, ale również eliminuje ryzyko kolizji z innymi statkami powietrznymi. Niską masę Phoenixa zapewnią kompozyty węglowe, które zostaną użyte do jego budowy. Wybór materiału podyktowany jest również odpornością na warunki zewnętrzne, takie jak promieniowanie UV czy niska temperatura sięgająca ‑80°C. Ciężar samolotu jest ograniczony, bowiem oprócz urządzeń koniecznych do utrzymywania się w powietrzu (silniki, ogniwa słoneczne, akumulatory), na pokładzie musi znaleźć się specjalistyczna aparatura w zależności od celu, w jakim będzie wykorzystywany. Przewidywany udźwig użytkowy wynosi 30 kilogramów, co w zupełności wystarczy dla sprzętu do monitoringu w czasie rzeczywistym. Obszar zastosowań wydaje się nie mieć ograniczeń, można jedynie spróbować go zakreślić – od tworzenia map katastralnych, po monitoring granic, od obserwacji ruchu drogowego, po pomoc podczas powodzi czy pożarów, od konfliktów przestrzennych, po sprzedaż fotografii lotniczych. Istotne dla wielu służb mogą być koszty użytkowania samolotu solarnego. Lot tradycyjnego samolotu to przecież nie tylko koszt paliwa, ale również jego obsługi, bazowania i pilotów, co sprawia, że ta możliwość pozostaje poza zasięgiem większości instytucji. Samolot Phoenix nie będzie miał również wymagań dotyczących infrastruktury potrzebnej do wystartowania i lądowania. Wystarczy krótki pas startowy, który może być utwardzony, nie musi być to lotnisko. Moc silników jest wystarczająca do wyniesienia samolotu na wysokość operacyjną, co jest o tyle istotne, że pierwsze prototypy podobnych statków musiały być wynoszone na przykład za pomocą balonów.
Prace nad Phoenixem są bardzo zaawansowane, dr Bohdan Naumienko zdradza, że Instytut Lotnictwa jest w fazie budowania modelu. Po przebadaniu go w tunelu aerodynamicznym, będzie można stworzyć prototyp, który w 2013 roku będzie gotowy do certyfikacji – dodaje. Godnym podkreślenia jest fakt, że zespół badawczy, który opracował Phoenixa, składa się z młodych, ambitnych osób, które mimo ciekawych propozycji ze strony zagranicznych instytucji, zdecydowały się pracować w kraju nad najnowszymi rozwiązaniami technologicznymi w skali światowej.
Dr Bohdan Naumienko, koordynator projektu Phoenix:
Sensem Instytutu Lotnictwa jest tworzenie nowoczesnych technologii i uruchamianie rynku pracy w Polsce. My podejmujemy te działania z dwóch powodów. Pierwszy jest natury rozwojowej, mówimy przecież o projektach innowacyjnych, czyli muszą być z nich korzyści ekonomiczne dla kraju. Drugi to taki, że wynalazki innowacyjne przenoszą się na wszystkie dziedziny życia. Wystarczy wspomnieć choćby problem wykorzystania energii słonecznej.
Dr Bohdan Naumienko, koordynator projektu Phoenix: Trzeba łączyć wyzwanie i potrzebę samorealizacji, uczenia się, robienia ciekawych rzeczy a nawet ścigania się, bo my się tu ścigamy z najlepszymi (Boeing, Lockheed Martin, Grumman). To wszystko jednak pod warunkiem, że zespół jest zintegrowany. Muszą być to ludzie, którzy chcą to robić, robią to z pasją i nie oczekują wyłącznie profitów finansowych.
Żuraw poleci 12 godzin
Samolot bezzałogowy jest jednym z trzech komponentów Projektu Proteus, na który składają się również trzy roboty do różnych zastosowań oraz mobilne centrum dowodzenia. Razem tworzą one Zintegrowany Mobilny System Wspomagający Działania Antyterrorystyczne i Antykryzysowe. Jego autorzy wyjaśniają, że u jego podstaw legło przekonanie, że zmiany klimatyczne, globalizacja, rozwój międzynarodowego terroryzmu oraz rosnące uzależnienie od techniki, sprawiły że coraz częściej mamy do czynienia z sytuacjami kryzysowymi. To z kolei wymusza tworzenie nowych rozwiązań do działania w takich okolicznościach.
Za opracowanie Bezzałgowego Statku Latającego odpowiedzialne są Laboratoria Badawcze Systemów Mobilnych Politechniki Poznańskiej. Zadania samolotu obejmują szeroko pojęty monitoring, zbieranie danych w sytuacjach kryzysowych i przesyłanie ich do odpowiednich służb. Dzięki elektronicznym urządzeniom zainstalowanym na pokładzie, będzie mógł on wykonywać zadania nawet w miejscach pozbawionych łączności radiowej. Konstruktorzy planują, że wyposażenie Żurawia objąć może kamery optyczne i termowizyjne oraz sensory do badania skażeń chemicznych, co pozwoli wykorzystać go między innymi do: szacowania szkód, szukanie poszkodowanych, np. w zawalonych budynkach, pomiaru temperatury pożaru, wyznaczania stref bezpieczeństwa, tworzenia map skażenia, wspomagania kierowania akcją na poziomie taktycznym, wykrywania obszarów zagrożonych pożarem oraz przewidywania rozprzestrzeniania się pożaru lub skażenia. Podobnie jak w przypadku Phoenixa, jego wyposażenie można zmieniać w zależności od potrzeb, co sprawia że obszary zastosowania samolotu trudno określić. W znacznej mierze zależą one od okoliczności i urządzeń, które przenosić ma samolot.
Chociaż projekt ma zakończyć się w 2013 roku, Żuraw został już zaprezentowany publicznie. Jego lot z zainteresowaniem obserwowali między innymi policjanci z Komendy Głównej. W porównaniu do Phoenixa, którego rozpiętość skrzydeł nie przekroczy 30 metrów, jest on znacznie mniejszy, bowiem ważąc 30 kg, jego szerokość wynosi 5,5 metra. Zainteresowanie wzbudził również poza granicami kraju, w czerwcu prezentowano System Proteus podczas Międzynarodowych Targów Ochrony Przeciwpożarowej, Ratownictwa, Bezpieczeństwa i Zabezpieczeń „Interschutz” w Lipsku. Naukowcy z Politechniki Poznańskiej wystawili tam w pełni operacyjny prototyp samolotu z oprogramowaniem konsoli operatora, które obejmowało systemy kontroli lotu wraz z podglądem danych z czujników i kamer. Ekspoyzcja spotkała się z zainteresowaniem wielu służb ratowniczych, dla których szczególnie istotne jest to, że samolot może pozostawać w powietrzu nawet 12 godzin a 60 minut lotu oznacza koszt nie przekraczający kilkuset złotych. Jeśli porównać to ze sprzętem wykorzystywanym obecnie, różnica staje się nad wyraz widoczna. Koszt utrzymania samolotu tradycyjnego lub śmigłowca jest największą przeszkodą w wykorzystywaniu ich przez wiele służb. Często dochodzi do absurdalnych sytuacji, kiedy pieniędzy wystarcza jedynie na zakup samolotu, ale koszty jego obsługi sprawiają, że stoi on bezużyteczny w hangarze. Żurawiem interesują się nie tylko policjanci, którzy widzą go choćby w roli obiektu pozwalającego prowadzić dyskretny monitoring obszarów miejskich. System Proteus został też wykorzystany podczas tegorocznej powodzi, pomagając analizować zdjęcia zalanych terenów.
Phoenix i Żuraw są dowodem na poszukiwanie obszarów, w których polscy naukowcy mogą zaoferować produkt dorównujący lub przewyższający rozwiązania zagraniczne. Być może wkrótce stanie się nim produkcja samolotów bezzałogowych. Ważne, by rozwój tych technologii opracowywanych w kraju, generował rozwój innych gałęzi przemysłu i innowacyjność polskiej gospodarki, co znacząco poprawi jej konkurencyjność. Kto wie, być może za kilka lat Polska będzie liderem w projektowaniu i produkcji samolotów bezzałogowych. Warto przyglądać się obu projektom, które dowodzą przecież, że wbrew potocznym opiniom, że nie można, że nie warto, że nie opłaca się, można, warto i opłaca się mieć pomysł i dążyć do jego realizacji.
System Proteus został wykorzystany podczas usuwania skutków ostatnich powodzi w Polsce, pomagając analizować zdjęcia satelitarne zalanych obszarów.
