płk roman ogacki, i3to ii edycji konkursu „innowa je...
TRANSCRIPT
1
płk Roman Bogacki, I3TO
Przegląd wyróżnionych wniosków II edycji konkursu „INNOWACJE DLA SIŁ ZBROJNYCH”
Inspektorat Implementacji Innowacyjnych Technologii Obronnych, przy współpracy Wojskowej
Akademii Technicznej zorganizował konkurs zatytułowany „Innowacje Dla Sił Zbrojnych RP”, który miał za
zadanie wyłonić najlepsze, innowacyjne rozwiązanie technologiczne w dziedzinie obronności.
Celem konkursu była identyfikacja nowoczesnych technologii oraz promocja zaawansowanych
technologicznie produktów i rozwiązań w obszarze obronności. Konkurs był również formą
aktywizowania ośrodków naukowo-badawczych, podmiotów przemysłowych oraz osób prywatnych
w poszukiwaniu ciekawych rozwiązań, które w przyszłości mogą być wykorzystane w Siłach Zbrojnych RP.
Do udziału w konkursie zgłoszono 66 wniosków konkursowych. Wnioski konkursowe przyjmowane
były w ramach trzech kategorii konkursowych: INDYWIDUALNA, PRZEMYSŁ, NAUKA. Kapituła
konkursowa nominowała do nagrody Pryzmat Innowacyjności po 6 najwyżej ocenianych projektów
z każdej kategorii.
W dniu 2 marca 2016 r. w Centrum Konferencyjnym Wojska Polskiego w Warszawie, odbyła się
uroczysta gala stanowiąca uwieńczenie już II edycji tego konkursu. Patronat honorowy nad konkursem
objął Sekretarz Stanu w Ministerstwie Obrony Narodowej. Uroczystość zaszczyciło swoją obecnością
wielu wysokich rangą przedstawicieli Sił Zbrojnych RP i Ministerstwa Obrony Narodowej, z sekretarzem
stanu w MON Bartoszem Kownackim na czele, który w przemówieniu do uczestników gali wyraził
zadowolenie z faktu, że w jednym miejscu spotkało się tak liczne grono przedstawicieli podmiotów
przemysłowych, świata nauki i wojska. Minister Kownacki podkreślił, że budowanie zdolności
nowoczesnej, silnej armii wymaga silnego potencjału krajowego przemysłu obronnego.
Jak wyjaśnił płk Wojciech Ziółkowski, p.o. szefa Inspektoratu Implementacji Innowacyjnych
Technologii Obronnych, „u podstaw organizacji konkursu leży dążenie do identyfikacji nowych rozwiązań
mogących znaleźć zastosowanie w Siłach Zbrojnych RP. Od początku, poprzez konkurs dążymy do
zaktywizowania środowiska naukowego, podmiotów szeroko rozumianego przemysłu obronnego, a także
osób prywatnych”. W każdej z kategorii przewidziano nagrody I-go, II-go i III-go stopnia oraz po trzy
wyróżnienia. Poniżej umieszczono listę laureatów.
W ramach kategorii INDYWIDUALNA Kapituła konkursowa nie przyznała nagrody I stopnia
żadnemu ze zgłoszonych projektów. Nagrodę II stopnia uzyskał pan Mirosław Szymkowiak za projekt
Wielopaliwowy silnik spalinowy Szymkowiaka ze zmiennym stopniem sprężania oraz Pan Marek
Jankiewicz za projekt Monitorowanie kondycji i zapewnienie bezawaryjnej pracy napędów i urządzeń
pomocniczych w systemach okrętowych. Nagroda III stopnia trafiła w ręce Panów Mariusza Księżyka
i Pawła Niegodajewa za projekt Ultramobilny kołowy robot bojowy. Wyróżnienia otrzymali pozostali
uczestnicy konkursu, których projekty znalazły się w gronie laureatów nominowanych do nagrody.
Wyróżnienia otrzymali Pan Maciej Matyjasiak za projekt Bezzałogowa wodoszczelna platforma
zwiadowcza UAV na potrzeby służb specjalnych, Pan Ryszard Stanisław Czarnecki za projekt Mechaniczny
system nurkowy o bardzo krótkiej dekompresji i szerokim zakresie zastosowania: od HAHO i do 100 m
pod wodą oraz Pan Jakób Osiński za projekt Projekt PROSOL - Eliminacja możliwości postrzału żołnierza
na misjach zagranicznych oraz operacjach wewnętrznych.
2
Najwyżej ocenione projekty w kategorii INDYWIDUALNEJ:
Wielopaliwowy silnik spalinowy Szymkowiaka ze zmiennym stopniem sprężania – nagroda II stopnia
Przedmiotem zgłoszenia konkursowego jest wielorzędowy, wielopaliwowy silnik spalinowy ze
zmiennym stopniem sprężania zadawanym z zewnątrz w sposób płynny w czasie pracy silnika. Cechą
charakterystyczną tego urządzenia jest sposób przeniesienia ruchu posuwisto-zwrotnego tłoków na ruch
obrotowy wału korbowego a także umieszczenie wału
korbowego pomiędzy rzędami cylindrów. W urządzeniu
tym zasadniczo nie występują zjawiska nowe oraz
problemy konstrukcyjnie, które nie zostały już
wcześniej rozwiązane. Konstrukcja ta jest bardzo
elastyczna. W rozwiązaniu tym konstruktor ma do
dyspozycji zdecydowanie większą ilość zmiennych
swobodnych niż w rozwiązaniach tradycyjnych, które
może wykorzystać do realizacji założonego parametru
konstrukcji. Zmianę stopnia sprężania powoduje
wymuszony z zewnątrz od 0 -180O obrót wału (na animacji zaznaczony kolorem brązowym) z osadzonym
na nim w sposób trwały mimośrodem, (który na animacji pokazany jest kolorem ciemnoniebieskim) na
którym w jego osi porusza się wahliwie wahacz, (pokazany na animacji dla tłoka lewego w kolorze
zielonym) połączony poprzez sworznie z korbowodem wału korbowego i korbowodem tłoka. Każdy tłok
związany jest z wałem korbowym poprzez osobny wahacz, korbowód tłokowy, korbowód wału
korbowego i mimośród .Wskutek obrotu wału wahacza w przestrzeni przemieszcza się oś obrotu
wahacza( oś mimośrodu) a tym samym zmienia się położenie górnego martwego punktu tłoka(GMP).
Kolorem czerwonym pokazano układ mechaniczny dla tłoka prawego.
Rozwiązanie to umożliwia uzyskanie szeregu korzystnych cech w porównaniu z jednostkami
tradycyjnymi takich jak:
płynnej zmiany stopnia sprężania w trakcie pracy urządzenia,
asymetrii czasu procesu rozprężania i sprężania,
momentu obrotowego od samego początku procesu rozprężania skoku tłoka, którego długość
jest zasadniczo inna niż 2 krotność długości promienia korby wału korbowego,
wielokrotnie mniejszej siły bocznej działającej na tłok, niż w rozwiązaniach tradycyjnych, a tym
samym zmniejszenie zużycia gładzi cylindrów i tłoków,
połączenie cech silnika krótko-skokowego(wał korbowy) z długo-skokowym(skok tłoka),
podniesienie sprawności w tym zmniejszenie strat ciepła do układu chłodzenia,
wyeliminowanie wodzika w silniku okrętowym dla S|D > 2,
montaż wału korbowego z góry silnika.
3
Monitorowanie kondycji i zapewnienie bezawaryjnej pracy napędów i urządzeń pomocniczych
w systemach okrętowych – nagroda II stopnia
Celem projektu jest zwiększenie niezawodności napędów i urządzeń pomocniczych mających
bezpośredni wpływ na funkcjonowanie okrętu jak również zapewnienie cichej pracy siłowni od strony
hydroakustycznej. W sytuacji zagrożenia okrętu nagłe zatrzymanie nawet na chwilę może być bardzo
niebezpieczne dla załogi oraz samego okrętu. Chwilowe zatrzymanie pomp chłodzenia SW, LT albo HT dla
napędu głównego może powodować jego zatrzymanie albo uszkodzenie. Podobny wpływ może mieć
uszkodzenie wentylacji przedziału maszynowego co bezpośrednio oddziałuje na spadek mocy SG. Projekt
pozwala zapobiegać powyższym sytuacjom. Może również ułatwić planowanie remontów oraz
diagnostykę problemów pomp, silników elektrycznych itp. Działanie systemu polega na wykrywaniu
wibracji i pomiarach temperatury wyżej wymienionych podzespołów w systemach okrętowych za
pomocą specjalnych akcelerometrów MEMS. Akcelerometry MEMS dzięki bardzo małym wymiarom
w technologii SMD oraz spełnieniu wymogów normy IP68 umożliwiają łatwy montaż i długą bezawaryjną
pracę czujników. Dodatkowa zaletą jest użycie 3-osiowego cyfrowego akcelerometru i żyroskopu
charakteryzujących się wysoką dokładnością pomiaru. Wbudowany w ten sam układ scalony czujnik
temperatury pozwala potwierdzić diagnozę albo wskazać uszkodzenie w innym miejscu. Dane
z akcelerometru za pomocą cyfrowej magistrali wykluczającej błędy transmisji są przesyłane do stacji
zbiorczej do której może być podłączonych aż 16 czujników. Zapewnia modułowość systemu i zmniejsza
liczbę kabli w przedziale maszynowym. Modułowa budowa daje łatwe możliwości rozbudowy sytemu
w dowolnym momencie. Przeciętny okręt potrzebuje od 3 do 7 stacji zbiorczych, dane są przesyłane do
komputera znajdującego się w centrum manewrowo-kotrolnym. Na ekranie komputera są wyświetlane
cztery wyniki pomiarów dla każdego punktu pomiarowego, wibracje w trzech osiach i temperatura
dająco dodatkowo możliwość na przykład wykrywania przeciążeń silników elektrycznych. Każdy mierzony
parametr posiada dwa poziomy alarmowe: ostrzeżenie i alarm. Do pojawienia się ostrzeżenia praca
sytemu jest całkowicie bezobsługowa. System posiada własny sygnalizator optyczno akustyczny
z możliwością podłączenia do IAS. Po wystąpieniu ostrzenia należy sprawdzić czy jest to tylko chwilowe
przeciążenie. Jeżeli na wykresie wibracji w funkcji czasu dana wartość od dłuższego czasu regularnie
wzrasta należy wykonać remont uszkodzonych łożysk albo tylko zdjąć obciążenie czy dokonać
z osiowania sprzęgła. W innym przypadku należy dokonać wymiany przekaźnika termicznego silnika
4
elektrycznego gdyż temperatura samego silnika była w dopuszczalnym zakresie a pompa się wyłącza. Jak
widać prezentowany system pozwala zaoszczędzić wiele godzin pracy i nakładów finansowych oraz
znacząco wpłynąć na bezpieczeństwo ruchu okrętu i eksploatacji siłowni okrętowej
Ultramobilny kołowy robot bojowy – nagroda III stopnia
Rozwój technologii wojskowych powinien być
skierowany na rozwiązania, które w realny sposób
pozwolą na ograniczenie do minimum sytuacji, w
których zagrożone jest życie żołnierza. Kamieniem
milowym rozwoju sprzętu wojskowego było
wprowadzania systemów bezzałogowych, zdolnych
do realizacji zadań bojowych bez bezpośredniego
zaangażowania żołnierzy i narażania ich na
niebezpieczeństwo. Rozwój technologii platform
bezzałogowych zwiększa efektywność wojska,
zwłaszcza w zadaniach związanych z walką w terenie
zurbanizowanym, obserwacji i wskazywania celów,
rażenia oraz przeciwdziałania np. improwizowanym urządzeniom wybuchowym.
Obecnie w najnowocześniejszych armiach świata panuje trend wyposażania ich w bezzałogowe
statki latające zarówno w celach rozpoznawczych jak i uderzeniowych. Polska armia również ma w planie
wprowadzenie takich jednostek do służby. Niestety jednostki latające w obecnej formie często nie są
w stanie bezpośrednio zastąpić żołnierza na polu bitwy, a przedstawiony w ramach niniejszego konkursu
pomysł „Ultramobilnego kołowego robota bojowego” (w skróce UKRB) jest w stanie pełnić taką rolę.
Obecne konstrukcje mobilnych robotów specjalistycznych, produkowanych w Polsce jak i na
świecie, bazują praktycznie na tym samych schemacie konstrukcji, czyli: wielokołowe lub gąsiennicowe
podwozie o niewielkich rozmiarach oraz zamocowany na nim wysoki manipulator. Konstrukcja taka nie
nadaje się do stosowania na typowym polu walki, ponieważ jest mało zwrotna, nie rozwija dużych
prędkości w terenie oraz ma wysoko położony środek ciężkości. Nawet pokonywanie niewielkich stopni
wymaga stosowania dodatkowych elementów konstrukcyjnych.
Proponowana konstrukcja robota UKRB dzięki swoim unikalnym cechom i niewielkim rozmiarom
może swobodnie poruszać się w trudnym terenie: lesie, terenie miejskim, terenie piaszczystym
i podmokłym, może pokonywać przeszkody wodne, a mimo to zachowuje bardzo dużą zwrotność
i szybkość. UKRB może być wyposażony w pancerz i broń o różnorodnych gabarytach. Jego ergonomiczna
budowa pozwala na łatwy transport lotniczy, wodny lub lądowy. Prosta budowa i brak ruchomych
elementów zawieszenia sprawia, że konstrukcja jest niezawodna i łatwa w naprawie. Cała konstrukcja
UKRB (budowa i napęd) na nowo definiuje ideę nowoczesnego robota pola walki wykorzystując przy tym
najnowocześniejsze rozwiązania technologiczne stosowane w automatyce. Przedstawiona konstrukcja
zrywa z dotychczasowymi próbami dostosowania konwencjonalnych napędów, tj. napędy gąsiennicowe
i wielokołowe, do tego rodzaju zadań.
5
Pomysł jest niezwykle innowacyjny, ponieważ łączy
ze sobą szeroki wachlarz rozwiązań technologicznych
w jednym urządzeniu mającym potencjalnie szereg
zastosowań taktycznych. Automatyzacja i robotyzacja
pola walki staje się faktem. Z czasem następowała będzie
coraz większa dynamika wprowadzania różnorodnych
bezzałogowych systemów do użytku walczących wojsk.
Proponowany projekt jest odważnym, a zarazem
nowoczesnym przedsięwzięciem, które w realny sposób
podniesie innowacyjność Sił Zbrojnych RP i przyczyni się
do ochrony wielu istnień ludzkich poprzez zastąpienie ich
w sytuacjach kryzysowych.
Bezzałogowa wodoszczelna platforma zwiadowcza UAV na potrzeby służb specjalnych – wyróżnienie
Czterowirnikowa platforma M100 zaprojektowana została z myślą o wykonywaniu misji sił
specjalnych w każdych warunkach pogodowy. Quadrocopter wyposażony będzie w dwie kamery HD.
Jedna z nich służąca do przekazywania obrazu operatorowi kamery, druga zaś termowizyjna/go pro
(transmitowany obraz w jakości FULL HD na odległość około 600m), do podglądu kontrolowanego terenu
na który planowany jest „nalot” l ub ochrona. Platforma M100 wyposażona będzie w akumulatory
umożliwiające lot do 40 min. Czas ten osiągnąć można jedynie w przypadku użyciu bardzo lekkich
materiałów. W omawianym projekcie kadłub zostanie wykonany z włókna węglowego oraz użyte
zostaną wysokiej klasy silniki wraz z
regulatorami renomowanej firmy T-motor. Cała
platforma będzie miała szybko demontowane
ramiona wraz ze śmigłami, które wystarczy
wsunąć w kadłub. Za pomocą szybkiego
montażu platforma będzie gotowa do lotu w
około 4 min. Dodatkowo projekt obejmował by
budowę centralnego panelu dowodzenia z
którego statek powietrzny był by pilotowany oraz operator kamery miał by możliwość korygowania
obrotu kamery podglądowej
Mechaniczny system nurkowy o bardzo krótkiej dekompresji i szerokim zakresie zastosowania: od HAHO
i do 100 m pod wodą – wyróżnienie
Projekt oparty jest o rozwiązanie patentowe zgłoszone w Urzędzie Patentowym RP P-411743,
przez kmdr dr hab. inż. Ryszarda Kłosa, prof. AMW oraz Ryszarda Czarneckiego o tytule: „Sposób
modyfikacji obiegów otwartych, półzamkniętych i zamkniętych do stałego ciśnienia cząstkowego tlenu,
przy szybkich zmianach głębokości”.
Dotyczy sprzętu do nurkowania, funkcjonującego jako obieg otwarty i półzamknięty. Urządzenie ma
wyłącznie mechaniczną konstrukcję. Dzięki jego innowacyjnej budowie pozwala osiągnąć istotnie lepsze
parametry w zakresie bezpieczeństwa, możliwości zastosowania i kosztów produkcji niż produkty
konkurencyjne. W układzie tworzenia mieszaniny oddechowej tego rozwiązania występuje równoczesne
6
otwieranie zaworu tlenowego i gazu obojętnego lub mieszaniny z tlenem (np. powietrze lub trimiks).
Urządzenie, dzięki układowi stałej głębokości, pokrywa zakresem ochrony wysokości od 11 000 m n.p.m
do 60 p.p.m (dla wykorzystania sprężonego powietrza) lub do 100 m p.p.m (dla helu i trimiksu). W każdej
sytuacji gwarantuje maksymalną dopuszczalną wartość ciśnienia cząstkowego tlenu (ppO2). Niezależnie
od warunków nie ma możliwości powstania w nim dropu tlenowego (spadku poniżej poziomu
fizjologicznie dopuszczalnego). Jednocześnie ogranicza nasycanie tkanek podczas: zanurzania, dennej
fazy nurkowania i wynurzania, zapewniając tym samym najkrótszą możliwą dekompresję. Urządzenie
chroni przed powstaniem mieszaniny hipoksycznej w sytuacji np. przepłukania maski powtarzającego się
kilka razy, czy oddychania 2 nurków z jednego aparatu.
Posiada szerokie spektrum potencjalnego zastosowania: MCM, Specjalne Wojska, HAHO, ochrona dla
załóg OP (jako sprzęt ucieczkowy, desantowy, do prac podwodnych), prace w atmosferze trującej
Projekt PROSOL - Eliminacja możliwości postrzału żołnierza na misjach zagranicznych oraz operacjach
wewnętrznych - wyróżnienie
Celem projektu jest całkowite wyeliminowanie bądź znaczne ograniczenie zjawiska „Friendly Fire”
oznaczający przypadkowy bądź celowy ostrzał własnych sił lub środków. System przeznaczony jest
głównie dla oddziałów wojskowych, lecz również odnajduje zastosowanie w służbach np. Policja, Straż
Graniczna. Może również posłużyć jako system ochronny w szkołach wojskowych, aby wyeliminować
„Friendly Fire” wśród nie doświadczonych z bronią, młodych ludzi. System wykorzystuje zaawansowaną
technologię wykorzystywaną na rynku zbrojeniowym np. wiązki laserowe czy też automatyczną blokadę
spustu.
W ramach kategorii NAUKA Kapituła konkursowa przyznała nagrodę I stopnia Politechnice
Gdańskiej za projekt System obrony przeciwminowej OPM pk. Głuptak. Nagrodę II stopnia uzyskał
Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej za projekt Neutralizator min wybuchowy, natomiast nagroda III
stopnia trafiła do Instytutu Metali Nieżelaznych (Oddział w Poznaniu) za projekt Bateria termiczna BTR -
06 amunicji precyzyjnego rażenia, w tym do przenośnego przeciwlotniczego zestawu rakietowego
PIORUN (rozwinięcie PZR GROM). Pozostałe nominowane do nagrody instytucje to: Instytut Techniczny
Wojsk Lotniczych za projekt Innowacyjny system amortyzacji sterowany polem elektromagnetycznym,
Instytut Technologii Elektronowej za projekt Polski tranzystor mikrofalowy PolHEMT AlGaN/GaN dla
radiolokacji oraz ponownie Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej za projekt Urządzenie
termoelektrochromowe (TEChrom™)
Najwyżej ocenione projekty w kategorii NAUKA:
System obrony przeciwminowej OPM pk. Głuptak – nagroda I stopnia
System OPM Głuptak opracowano realizując szereg projektów od roku 1999, które pozwoliły na
opracowanie i przebadanie wielu innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych i technologii. W roku 2008
zgodność parametrów opracowanego systemu z Założeniami Taktyczno-Technicznymi potwierdzono
w badaniach kwalifikacyjnych zakończonych pozytywnym orzeczeniem. Potwierdzono je ponownie
podczas badań zdawczo odbiorczych serii próbnej w roku 2013. Obecnie projekt znajduje się w fazie
badań eksploatacyjnych. W fazie produkcji znajduje się również system przeznaczony na okręt serii
Kormoran II.
7
System głębinowy OPM przeznaczony jest do identyfikacji i niszczenia min morskich wykrytych
przez inne środki techniczne. System OPM pk. Głuptak przeznaczony jest do montażu na
wyspecjalizowanym okręcie przeciwminowym, okręcie innego typu adoptowanym do zadań
przeciwminowych lub na nabrzeżach.
W skład systemu głębinowego OPM wchodzą pojazdy głębinowe jednorazowego użytku (pojazdy
Głuptak), które przenoszą ładunki wybuchowe do niszczenia min.
Pojazd Głuptak przenosi znajdujący się w głowicy obrotowej, ładunek niszczący na odległość
poziomą minimum 400 m od miejsca, z którego został zwodowany.
Po dopłynięciu pojazdu Głuptak do celu, operator identyfikuje cel za pomocą urządzeń
telewizyjnych. Jeżeli cel zostanie
zidentyfikowany jako mina, ładunek
niszczący kierowany jest na wybrany przez
operatora punkt na kadłubie miny i
odpalany kodowanym sygnałem wysyłanym
przez operatora z konsoli sterowniczej
zespołu zabezpieczająco odpalającego
umieszczonej w Konsoli Operatora systemu
UKWIAŁ/GŁUPTAK.
Funkcjami pojazdu Głuptak steruje
się za pomocą przewodu sterowniczego.
W misjach bojowych stosuje się przewód
sterowniczy jednorazowego użytku w postaci włókna optycznego. W misjach treningowych
i rozpoznawczych stosuje się przewód sterowniczy wielokrotnego użytku.
Funkcjami pojazdu Głuptak steruje wyszkolony operator używając do tego celu Konsoli Operatora.
Do sterowania pojazdem Głuptak wykorzystuje się Konsolę Operatora systemu pk. Ukwiał po
zainstalowaniu odpowiednich urządzeń komunikacyjnych i oprogramowania sterowniczego dla sytemu
GŁUPTAK. Na okrętach, które nie posiadają Konsoli Operatora systemu UKWIAŁ, sterowanie pojazdem
odbywa się przy użyciu Przenośnej Konsoli Operatora wchodzącej w skład systemu Głuptak
z wykorzystaniem urządzeń okrętowych: sonar, hydroakustyczny system nawigacyjny
Neutralizator min wybuchowy – nagroda II stopnia
Neutralizator min wybuchowy przeznaczony jest do unieszkodliwiania przedmiotów
niebezpiecznych typu miny, improwizowane urządzenia wybuchowe (IED), pociski moździerzowe,
artyleryjskie poprzez zniszczenie ich zapalnika.
Neutralizator wybuchowy składa się ładunku wybuchowego,
celownika i stojaka. Wykorzystywany w neutralizatorze ładunek
wybuchowy (TNT lub materiał plastyczny) jest umieszczony w
obudowie, która zawiera w przedniej części płaską wkładkę
metalową i nakrętkę, w środkowej części uchwyt montażowy,
natomiast w tylnej części pokrywę z otworem na zapalnik
elektryczny. Płaska wkładka metalowa jest głównym elementem,
powodującym zniszczenie zapalnika neutralizowanego obiektu
8
(Neutralizator wybuchowy – nr zgłoszenia P.413720, data rejestracji dokonanego zgłoszenia:
28.08.2015r. (POTWIERDZENIE Urzędu Patentowego RP z dn. 01.09.2015r.).
Neutralizator posiada wyposażenie dodatkowe, w skład którego wchodzi podstawa oraz ubijak
z wiertłem.
Bateria termiczna BTR - 06 amunicji precyzyjnego rażenia, w tym do przenośnego przeciwlotniczego
zestawu rakietowego PIORUN (rozwinięcie PZR GROM) – nagroda III stopnia
Instytut Metali Nieżelaznych jest instytutem badawczym prowadzącym m.in. małoseryjną
produkcję w Zakładzie Produkcji Specjalnej w obszarze specjalnych i niszowych chemicznych źródeł
prądu. Bateria termiczna BTR-06 stanowi efekt prac własnych prowadzonych przez IMN CLAiO począwszy
od naukowych badań podstawowych w zakresie materiałów i komponentów poprzez prace rozwojowe,
wdrożeniowe aż po produkcję seryjną. Bateria została opracowana na bazie własnej nowej generacji
technologii proszkowej wytwarzania rezerwowych baterii termicznych. Technologia oraz powstałe na jej
bazie wyroby są wolne od ograniczeń państw i firm trzecich.
BTR-06 jest odpowiedzią na zapotrzebowanie przemysłu
zbrojeniowego, ściśle spełnia indywidualne wymagania
zespołów wyższego rzędu, pod kątem których została
zaprojektowana, w tym przypadku modułów PPZR PIORUN.
Może być także stosowana w zasilaniu układów sterowania
innych obiektów rakietowych, amunicji rakietowej, precyzyjnej
amunicji artyleryjskiej, amunicji specjalnego przeznaczenia,
sensorów, robotów, automatów specjalizowanych, celów
powietrznych, systemów i modułów kosmicznych. Technologie baterii termicznych można zaliczyć do
kluczowych a nawet krytycznych możliwości rozwoju wskazanych systemów uzbrojenia.
Innowacyjny system amortyzacji sterowany polem elektromagnetycznym, - wyróżnienie
Przedmiotem innowacji technicznej, która może być z powodzeniem zastosowana w Siłach
Zbrojnych RP jest demonstrator systemu amortyzacji, sterowanego za pomocą pola
elektromagnetycznego. Daje on możliwość sterowania oporami ruchu tłoczyska dzięki zmianom
natężenia pola elektromagnetycznego oraz redukcję przemieszczenia elementu wykonawczego, jakim
jest tłok amortyzatora, bez konieczności komplikowania jego konstrukcji. Istotnym elementem systemu
amortyzacji jest innowacyjna ciecz inteligentna o polepszonych własnościach smarnych, która umożliwia
sterowanie siłą tarcia i reologią cieczy, ale także poprawia trwałość elementów pracujących w jej
środowisku w porównaniu do cieczy
magnetoreologicznych dostępnych na rynku.
demonstrator innowacyjnego systemu amortyzacji nie
wymaga tak wysokich natężeń pola elektromagnetycznego
(kilka kA) jak w dotychczas znanych rozwiązaniach. Badania
charakterystyk innowacyjnego amortyzatora
wspomaganego prądem stałym o natężeniu do 10 A i
napięciu do 30V, potwierdzają możliwości szerokiego
zakresu sterowania oporami ruchu. Kolejną zaletą nowego
9
rozwiązania technicznego jest prosta budowa oraz mniejsze wymiary i masa obiektu, w porównaniu do
rozwiązań znanych na rynku tłumików magnetoreologicznych. Jedną z najistotniejszych zalet jest
możliwość ograniczenia skoku tłoka, dzięki odpowiedniemu sterowaniu natężeniem pola
elektromagnetycznego. Jako demonstrator innowacyjnego systemu amortyzacji zastosowano tłumik
drgań podwozia samolotu wojskowego. Przeprowadzone badania laboratoryjne potwierdzają możliwość
skutecznej amortyzacji nierówności dróg pokonywanych przez platformy wojskowe i pojazdy kołowe.
Zauważa się także możliwość wykorzystania takiego układu do amortyzacji siły odrzutu broni małego i
średniego kalibru, a także jako amortyzatory drgań łopat wirników nośnych w śmigłowcach.
Innowacyjny, sterowany amortyzator o zmiennych oporach ruchu i skoku tłoka wpisuje się w potrzeby Sił
Zbrojnych RP wynikające z „Priorytetowych kierunków badan w resorcie obrony narodowej na lata 2013-
2022” w zakresie technologii przełomowych i inteligentnych materiałów oraz materiałów nowoczesnych.
Mając na uwadze „Plan modernizacji technicznej Sił Zbrojnych na lata 2013-2022” przedmiot innowacji
może mieć zastosowanie w systemach uzbrojenia i obrony przeciwlotniczej a także technice lotniczej i
naziemnej.
Polski tranzystor mikrofalowy PolHEMT AlGaN/GaN dla radiolokacji - wyróżnienie
Celem projektu było opracowanie technologii i wykonanie demonstratora tranzystora
mikrofalowego AlGaN/GaN HEMT przeznaczonego do zastosowań w układach mikrofalowych na pasmo
S. Nowatorstwo projektu w skali światowej polega na wykorzystaniu struktur półprzewodnikowych
AlGaN/GaN hodowanych na półizolacyjnych podłożach z monokrystalicznego GaN wytwarzanego metodą
ammonotermalną.
Główną przesłanką do podjęcia badań nad rozwiązaniem będącym przedmiotem projektu było
zapotrzebowanie na polski tranzystor wykonany w technologii GaN, spójnie z deklaracją intencji jednego
z potencjalnych odbiorców – spółki Bumar Elektronika S.A. (obecnie PIT-RADWAR S.A.) i mapą drogową
EDA.
Projekt PolHEMT zgrupował czołówkę zespołów rozwijających w kraju technologie azotkowe –
AMMONO S.A. i TopGaN sp. z o.o. oraz IWC PAN i IF PAN, a także Instytut Technologii Elektronowej
prowadzący od 2004 r. prace nad technologia tranzystorów mikrofalowych w ramach projektów
statutowych , europejskich FP6-7 i POIG. Gwarantem poprawności specyfikacji, charakteryzacji struktur
GaN HEMT i pomiarów testowych był Instytut Radiotechniki i Technik Multimedialnych PW, partner
o światowej renomie w zakresie projektowania i realizacji wzmacniaczy dużych mocy dla potrzeb
systemów radionawigacyjnych i łączności bezprzewodowej.
Przyjęta strategia badawcza umożliwiła opracowanie w pełni azotkowej technologii tranzystora
HEMT. Prace obejmowały:
i) technologię monokrystalizacji objętościowych podłoży SI GaN
ii) wzrost epitaksjalny struktur AlGaN/GaN przy użyciu dwóch technik – MOVPE oraz MBE,
iii) procesy trawienia, metalizacji, izolacji i pasywacji składające się na pełny cykl wytwarzania
funkcjonalnej struktury tranzystora HEMT, oraz iv) elementy montażu, a w szczególności
ścienianie podłoży GaN i wykonanie przepustów (via) ze źródła przez podłoże
półprzewodnikowe do metalizacji spodniej części modułu.
10
Wymiernym wynikiem projektu są w pełni polskie mikrofalowe tranzystory AlGaN/GaN HEMT na
monokrystalicznym krajowym podłożu z azotku galu. Zarówno jakość podłoży, jak i parametry
wytworzonych tranzystorów są porównywalne do równoważnych produktów zagranicznych, np. USA.
Uzyskane wyniki są zgodne z celami i programem modernizacji technicznej Sił Zbrojnych w latach
2013-2022. W szczególności dotyczy to opracowania i produkcji modułów nadawczo-odbiorczych
z tranzystorami HEMT na bazie GaN do budow wielofunkcyjnych radarów dla obrony przeciwlotniczej
i przeciwrakietowej naszego kraju
Urządzenie termoelektrochromowe (TEChrom™) - wyróżnienie
Prezentowany do Konkursu wynalazek obejmuje zakres kilku dyscyplin naukowych: chemii, optyki
i elektroniki. Przedstawia on konstrukcję urządzenia termo–elektro–chromowego, które może być
stosowane w postaci okien i/lub wyświetlaczy jedno- lub wielopikselowych.
Materiały chromogenne tzn. takie, które zmieniają barwę, przyciągają uwagę w ostatnich
dziesięcioleciach ze względu na ich szerokie potencjalne zastosowania. Stanowią one rodzinę związków,
które zmieniają poziom transmisji, absorpcji i/lub odbicia światła w wyniku czego obserwuje się zmianę
ich koloru. Spośród wielu bodźców zewnętrznych, zmiana barwy może być spowodowana m.in.
oddziaływaniem światła (fotochromizm), temperatury (termochromizm), ciśnienia (barochromizm) lub
pola elektrycznego (elektrochromomizm). Zmiana barwy za pomocą pola elektrycznego znalazła już
szeroko zastosowane w komercyjnych rozwiązaniach stosowany w przemyśle motoryzacyjnym
i lotniczym. Zjawisko termochromizmu wykorzystuje się w medycynie do badania temperatury ciała
ludzkiego jak również w diagnostyce medycznej. Połączenie materiałów i zjawisk może prowadzić do
uzyskania nowej jakość, nowego produktu. Prezentowane rozwiązanie jest przykładem połączenia
właściwości grzejnych mono– lub wielowarstwy grafenowej (spełniającej funkcję warstwy termicznej
sterowanej elektrycznie) oraz warstwy materiału termochrmowego, którego obserwowane barwy są
wynikiem kontrolowanych zmian.
Zgłaszany wynalazek został opracowany przy współudziale Instytutu Technologii Materiałów
Elektronicznych w Warszawie.
W ramach kategorii PRZEMYSŁ Kapituła konkursowa przyznała nagrodę I stopnia firmie PCO S.A. za
projekt Kamera termowizyjna KLW-1 "Asteria". Nagrodę II stopnia uzyskała firma Maveric sp. z o.o. za
projekt Innowacyjne zabezpieczenia antykorozyjne sprzętu wojskowego, natomiast nagroda III stopnia
trafiła do firmy SIRC sp. o.o. za projekt Krzemowe mikrofalowe układy scalone na pasmo 10 GHz.
Pozostałe nominowane do nagrody instytucje to: Robotics Inventions Sp. z o.o. za projekt Autonomiczny
rój robotów inspekcyjnych, Teldat Sp. z o.o. sp.k. za projekt Sieciocentryczna Platforma
Teleinformatyczna JAŚMIN jako innowacyjny, kompleksowy, wzajemnie spójny i unikalny System
Systemów w zakresie wsparcia (w tym automatyzacji) dowodzenia i łączności, dedykowany dla
wszystkich szczebli dowodzenia do żołnierza włącznie oraz Wojskowe Zakłady Łączności Nr 1 S.A. za
projekt Mobilny węzeł łączności
11
Najwyżej ocenione projekty w kategorii PRZEMYSŁ:
Kamera termowizyjna KLW-1 "Asteria" – nagroda I stopnia
Chłodzona kamera termowizyjna KLW-1 jest przeznaczona do systemów kierowania ogniem oraz
systemów obserwacyjno-rozpoznawczych.
Kamera termowizyjna chłodzona pracująca w paśmie 8-12 m – detektor MCT III generacji,
rozdzielczość matrycy 640 x 512 pikseli.
Kamera może być stosowana:
w systemach kierowania ogniem uzbrojenia
systemowego
w systemach obserwacyjno-rozpoznawczych
Cechy wyróżniające proedukt:
wysokiej jakości chłodzony detektor III generacji
wybór pola analizy układów automatyki obrazu
Funkcje dodatkowe: panel sterujący, zmiana polaryzacji
obrazu, zmiana orientacji obrazu, znaki celownicze,
regulacja kontrastu i jasność: ręczna/automatyczna,
uwydatnianie szczegółów w obrazie, wybór pola analizy
automatyki obrazu
Innowacyjne zabezpieczenia antykorozyjne sprzętu wojskowego – nagroda II stopnia
Zabezpieczenia antykorozyjne VCI stanowi innowacyjne rozwiązanie dla branży metalowej. VCI
(Volatile Corrosion Inhibitor) to lotne inhibitory korozji, które działając na odległość 30-40 cm od
powierzchni nośnika, osadzają się na detalu (nawet w trudno dostępnych miejscach) tworząc
niewidzialną powłokę antykorozyjną.
Zabezpieczenia antykorozyjne VCI stanowią metodę suchą, pozbawioną tradycyjnych etapów
konserwacji (wszelkiego rodzaju smarami oraz olejami). Po rozpakowaniu detal jest gotowy do użycia –
nie ma potrzeby przeprowadzania procesu mycia oraz rozkonserwowywania, ponieważ inhibitory korozji
ulatniają się samoczynnie do atmosfery.
Spakowanie przykładowo broni w folię antykorozyjną VCI Maverick M300 oraz zabezpieczenie
wnętrza lufy prętem antykorozyjnym VCI Maverick M5003 gwarantuje zabezpieczenie całego detalu
przed szkodliwym działaniem korozji na czas
magazynowania oraz transportu.
Folia antykorozyjna VCI Maverick
M300 zapewnia skuteczną ochronę
antykorozyjną sprzętu wojskowego na okres
minimum 6 lat.
Cząsteczki VCI, które sa wtapiane w
procesie produkcji w strukturę folii oraz
pręta chronią szereg multimetali przed
korozją.
12
Obecnie zakończyły się badania w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia w Zielonce,
potwierdzające skuteczność zabezpieczenia metali za pomocą folii antykorozyjnej VCI Maverick M300
oraz pręta antykorozyjnego VCI Maverick M5003 na okres 6 i 10 lat.
Krzemowe mikrofalowe układy scalone na pasmo 10 GHz – nagroda III stopnia
Celem projektu jest opracowanie, wytworzenie i charakteryzacja innowacyjnych krzemowych
układów scalonych nadawczo-odbiorczych z przeznaczeniem do budowy systemów radarowych
krótkiego zasięgu na pasmo 10 GHz, wyróżniających się w kontekście międzynarodowym następującymi
cechami:
a) Bardzo wysokim stopniem integracji (układ scalony zawierający kompletny układ nadawczo-
odbiorczy),
b) Bardzo niskim poborem mocy (poniżej 500mWW), oraz
c) Niskim kosztem jednostkowym przy dużym wolumenie produkcji.
Projekt rozpoczął; się 01.04.2014 r. i jest współfinansowany ze środków NCBiR w ramach
programu INNOTECH III, grant nr INNOTECH-K3/HI3/14/227478/NCBiR/14.
W ramach niniejszego przedsięwzięcia zaprojektowane przez SIRC układy scalone zostały
wykonane w technologii półprzewodnikowej SiGe BiCMOS SG25V, zamontowane w obudowy typu QFN
i pomierzone.
Projekt zakończy się 31.03.2016 r. gotowym do wdrożenia i komercjalizacji układem scalonym
przetwornika radarowego na pasmo 8-12 GHz, integrującym pełną funkcjonalność analogową toru
nadawczego (VCO, mieszacze, PA) i odbiorczego (LNA, mieszacze, filtry).
Aktualnie zrealizowane zostały prototypy przetwornika, zamontowane w obudowy QFN
i z sukcesem pomierzone, spełniając założenia projektowe. Finalna wersja przetwornika zostanie wysłana
do produkcji 02.11.2015 r. Będzie gotowy już produkt.
Autonomiczny rój robotów inspekcyjnych – wyróżnienie
Przedmiotem projektu jest autonomiczny rój robotów patrolujących, zapewniający możliwość
wykrywania, analizowania i zwalczania szeregu zagrożeń. Grupa
w całości, jako zestaw od kilku do kilkunastu robotów
bezzałogowych ma charakter autonomiczny. Grupę mogą
tworzyć roboty naziemne (UGV), roboty latające (UAV), aparaty
nawodne (USV) lub aparaty podwodne. W wojskowości
funkcjonują już autonomiczne jednostki realizujące określone
zadania – patrolujące, zwiadowcze czy saperskie. Jednak
dotychczasowe rozwiązania bądź są maszynami
teleoperowanymi przez człowieka, bądź realizują autonomię
robota na poziomie pojedynczej jednostki. Prezentowany projekt
podnosi poziom autonomii na cały rój składający się z wielu
jednostek. Roboty mają możliwość komunikowania się między
sobą nawzajem oraz z pulpitem operatora, system zapewnia
współpracę pomiędzy robotami, ich samodzielne przywoływanie
i koordynowanie działań. Jeżeli jeden z robotów funkcjonujący w roju w czasie patrolu odkryje zagrożenie
13
(np. skażenie chemiczne czy biologiczne lub obecność intruza) będzie w stanie poinformować/przywołać
inne jednostki (według określonego klucza) oraz powiadomić operatora. Dzięki temu jeden operator ma
możliwość nadzorowania pracy wielu jednostek. Ostatecznym rezultatem projektu jest skalowalny i w
pełni parametryzowany system do sterowania grupą robotów realizujących potrzebne, określone przez
użytkownika funkcje. Dzięki zastosowaniu wymiennych głowic ten sam zestaw robotów może realizować
różne funkcje, np. wykrywanie zagrożeń CBRN-E czy obserwacje termowizyjną, wizyjną i akustyczną.
Sieciocentryczna Platforma Teleinformatyczna JAŚMIN jako innowacyjny, kompleksowy, wzajemnie
spójny i unikalny System Systemów w zakresie wsparcia (w tym automatyzacji) dowodzenia i łączności,
dedykowany dla wszystkich szczebli dowodzenia do żołnierza włącznie – wyróżnienie
Sieciocentryczna PlatformaTeleinformatyczna JAŚMIN (zwana również SPT JAŚMIN lub JAŚMIN)
jest flagowym produktem TELDAT. Jest ona innowacyjnym, kompleksowym, spójnym i unikalnym
systemem systemów w zakresie: wsparcia dowodzenia i łączności w Siłach Zbrojnych itp. Stanowi ona
duży zbiór wzajemnie spójnych wyrobów TELDAT, na bazie których jak z klocków Lego można np.
budować zintegrowane systemy informacyjne, zabezpieczające potrzeby w niniejszym zakresie od
szczebla operacyjnego do żołnierza spieszonego włącznie. Jest to aktualnie jedyne tego typu rozwiązanie
w Polsce, a także w wielu dziedzinach w świecie. W skład omawianej platformy teleinformatycznej
wchodzą specjalistyczne: systemy, podsystemy, urządzenia i oprogramowania, z których duża część ma
charakter innowacyjny i może być również wykorzystywana autonomicznie. Rozwiązanie to cechuje:
bardzo duża kompleksowość, spójność – technologiczna, sprzętowa, programowa oraz komponentowa,
wszechstronne i wiarygodne sprawdzenie (również w szerokim zakresie za granicą), skalowalność,
gotowość do użycia, w wielu aspektach unikalność, referencyjność (także w skali międzynarodowej) oraz
wysokie oceny w kraju i za granicą, w tym w NATO. Ta szeroka gama wojskowych rozwiązań IT w pełni
wpisuje się zwłaszcza w: aktualne potrzeby SZ RP w zakresie wsparcia dowodzenia i łączności oraz
pozyskanie przezeń nowych i rozszerzenie dotychczasowych zdolności. Od wielu lat rozwiązanie to było
owocnie i w dużym zakresie wykorzystywane (w tym badane i testowane) m.in. w trakcie największych
międzynarodowych przedsięwzięć wojskowych, gdzie w wielu przypadkach: występowało jako jedyne
polskie oraz np. integrowało systemy innych państw i stanowiło dla nich rozwiązanie odniesienia.
W dużej mierze przyczyniło się m.in. do usytuowania Polski w czołówce NATO w zakresie posiadania
i rozwoju innowacyjnych i kompleksowych rozwiązań w wymienionej dziedzinie, które stanowią istotną
koalicyjną wartość dodaną w tym przedmiocie. O wartości i znaczeniu Systemu Systemów JAŚMIN
(i wchodzących w jego skład komponentów sprzętowych i programowych) dodatkowo zaświadczają jego
liczne:
spektakularne nagrody i wyróżnienia, w tym także uzyskane od Prezydenta RP i Ministra NiSW, za
najbardziej zaawansowany, kompleksowy, innowacyjny i najlepiej służący bezpieczeństwu
żołnierzy wyrób techniki wojskowej;
certyfikaty NATO i np. rekomendacje AON przyznane oprogramowaniu wsparcia dowodzenia
wchodzącemu w skład JAŚMINA, których nie posiada żaden inny tego typu polski wyrób.
Mobilny węzeł łączności – wyróżnienie
Mobilny Węzeł Łączności jest przeznaczony do zapewnienia połączeń transmisyjnych w szkielecie
sieci pomiędzy węzłami łączności stanowisk dowodzenia na poziomie taktycznym w ruchu i na postoju
14
z wykorzystaniem środków satelitarnych oraz radiowych. Ponadto może on spełniać funkcje elementu
dowiązania do sieci szkieletowej z wykorzystaniem bezprzewodowej sieci satelitarnej, radioliniowej
i radiowej oraz kablowej. Przy czym MWŁ zapewnia szybką i efektywną transmisję danych, wideo i głosu
pomiędzy użytkownikami końcowymi systemu, a także wysoką mobilność polowym systemom
dowodzenia i łączności.
W skład zasadniczego wyposażenia Węzła wchodzą: jeden terminal satelitarny do pracy na
postoju, jeden terminal satelitarny do pracy w ruchu, jedna radiolinia pasa III+, radiostacja
szerokopasmowa (docelowo kompatybilna z radiostacją wybraną w ramach programu Rosomak BMS),
radiostacja wielozakresowa i KF.
Opcjonalnie przewiduje się instalować
systemy bezprzewodowe Wi-Fi/WiMAX.
MWŁ wykonany jest w
klimatyzowanym, hermetycznym
kontenerze. Posiada także własne źródło
zasilania, ergonomiczne stanowisko
operatora wewnątrz kontenera oraz
uniwersalny zestaw złączy w tablicy
przyłączeniowej. Niektóre, niezbędne
funkcje operatorskie dostępne są z
kabiny pojazdu. Obsługę Węzła stanowią
2 osoby.
Poza wymienionymi nagrodami została także przyznana nagroda specjalna. Pani Olga
Malinkiewicz, za osiągnięcia w dziedzinie perowskitów, otrzymała nagrodę Szefa Inspektoratu
Implementacji Innowacyjnych Technologii Obronnych „Innowator Roku”.
Podczas uroczystości podpisano list intencyjny w sprawie współpracy pomiędzy Politechniką
Warszawską a I3TO.
Uroczystości towarzyszyła wystawa zorganizowana przez uczestników konkursu, którzy mieli
okazję zaprezentować swoje projekty. Podczas oglądania wystawy zaproszeni goście wyrazili
zainteresowanie wysokim poziomem prezentowanych rozwiązań. Sekretarza Stanu w swoim
przemówieniu podziękował organizatorom i wystawcom za tak duże zaangażowanie, zachęcając
jednocześnie do udziału w kolejnych edycjach konkursu, w celu promowania polskiej myśli technicznej.
Finałową galę uświetnił występ Reprezentacyjnego Zespołu Artystycznego Wojska Polskiego.
16
Rysunek 3 Laureaci w kategorii indywidualnej
Rysunek 4 Laureatka nagrody specjalnej „Innowator Roku”