Karwowski: Drony to wojskowa awangarda elektryków
– Unijny raport „Greenings the army”, na krótko wznowił dyskusje na temat emisyjności armii. Faktem jest, że neutralne klimatycznie czołgi są zjawiskiem, któremu bliżej do science-fiction niż do współczesnego pola walki. Jednak komponent operacyjny ma swój elektryczny element, który sprawuje się bardzo dobrze i jest wykorzystywany przez obie strony wojny na Ukrainie. Mowa o dronach – pisze Marcin Karwowski, redaktor BiznesAlert.pl.
- Nie bez powodów w społeczeństwie pojawiło się skojarzenie dron – maszyna latająca. Zarówno Ukraina jak i Rosja korzysta z pojazdów stworzonych na potrzeby wojska jak i cywilnych konstrukcji.
- Jeżeli mowa o BSP to mają one wielorakie zastosowanie. Przede wszystkim należy wspomnieć o szeroko pojętym rozpoznaniu, bezpiecznym dla żołnierza zebraniu informacji. Drony jako ciche i relatywnie niewielkie mogą dostać się tam, gdzie człowiek nie jest w stanie, albo próbując poniesie znaczne ryzyko.
- Reasumując, zasilanie akumulatorowe zwiększa skuteczność i niezawodność pojazdu. Utrudnia jego wykrycie, a tym samym eliminacje.
- Nie ma co się jednak oszukiwać i twierdzić, że drony są używane przez wojsko, by ograniczyć emisję. To efekt uboczny, a zadecydowały inne walory.
- Rozwój militarnego zastosowania dronów wiąże się z rozwojem metod ich zwalczania, zarówno w postaci środków walki radioelektronicznych jak i urządzeń mających zestrzelić bezzałogowiec. Wyścig tarczy i miecza odbywa się również z udziałem dronów.
Na temat zeroemisyjnej armii pisaliśmy zarówno na łamach naszego portalu, jak i rozmawialiśmy w podcaście Spięcie. Warto jednak pochylić się bliżej nad bezzałogowcami, jest to komponent zasilany energią elektryczną i radzący sobie całkiem nieźle na współczesnym polu bitwy. Jeszcze nie tak dawno wizja dronów odgrywających istotną rolę w trakcie wojny była domeną filmów i książek z gatunku fantastyki, obecnie to coś co się dzieje na naszych oczach.
BSP (bezałogowy statek powietrzny) tudzież UAV (ang. unmanned aerial vehicle) to pierwsze co przychodzi większości z nas na myśl gdy słyszymy hasło: dron. Bezzałogowe małe (albo i większe) pojazdy są wykorzystywane do filmowania, robienia zdjęć, nadzoru nad infrastrukturą, ratownictwa czy dokonywania pomiarów. Jeżeli mowa jednak o bezzałogowcach należy pamiętać, że UAV to niejedyni przedstawiciele tej rodziny. Drony morskie są używane (całkiem skutecznie) przez Ukrainę do rażenia rosyjskich okrętów. A pojazdy lądowe do transportu amunicji, rannych, ale i monitorowania przestrzeni. Żołnierze ukraińscy udostępnili swojego czasu materiał wideo, jak wykorzystują drony naziemne do minowania terenu. Inne nagrania ukazują wykorzystanie cywilnych dronów z napędem kołowych, dodanie do nich materiałów wybuchowych i ich zdalnej detonacji po osiągnięciu zamierzonej pozycji.
Nie bez powodów w społeczeństwie pojawiło się skojarzenie dron – maszyna latająca. Zarówno Ukraina jak i Rosja korzysta z pojazdów stworzonych na potrzeby wojska jak i cywilnych konstrukcji. Dużym zainteresowaniem cieszą się bezzałogowce FPV (ang. first person view), umożliwiające operatorowi podgląd w czasie rzeczywistym tego co „widzi” dron. Zanim przejdę do wykorzystania BSP, warto dokonać jeszcze jednego podziału, na drony statopłatowe (tudzież płatowce) i wirnikowce (z jednym lub wieloma wirnikami). Przykładem tych pierwszych jest słynny turecki Bayraktar czy polskie FlyEye, a drugich Mayfly czy komercyjny H2 produkcji Prometeusza (znajdujący zastosowanie również w energetyce).
Wielozadaniowy bezzałogowy system FlyEye. Źródła: Grupa WB
Drony na wojnie
Jeżeli mowa o BSP to mają one wielorakie zastosowanie. Przede wszystkim należy wspomnieć o szeroko pojętym rozpoznaniu, bezpiecznym dla żołnierza zebraniu informacji. Drony jako ciche i relatywnie niewielkie mogą dostać się tam, gdzie człowiek nie jest w stanie, albo próbując poniesie znaczne ryzyko. Bezzałogowce współpracują również z artylerią namierzając cele i potwierdzając ich likwidacje. Tu prym wiodą polskie FlyEye produkcji WB Electronics, dostarczane na Ukrainę od 2014 roku i chwalone przez ukraińskich żołnierzy. Używane są również i inne konstrukcje, w tym cywilne FPV. Drugim częstym wykorzystaniem bezzałogowców jest eliminacja wrogich celów. I tutaj można wskazać dwie podstawowe różnice: wykorzystanie przenoszonego uzbrojenia (jak słynne Bayraktary) oraz tzw. amunicja krążąca, która sama zawiera ładunek i po uderzeniu w cel wybucha (przykładem jest polski Warmate czy irański Shahed). I w tym zakresie żołnierze wykazują się kreatywnością (która spowodowana jest również problemami w dostawie sprzętu) używając cywilnych pojazdów do przenoszenia i zrzucania ładunków na wroga. Drony są używane zarówno do atakowania celów wojskowych, infrastruktury krytycznej, a w przypadku Rosjan również obiektów mieszkalnych. Powyższe przykłady obrazują sytuacje w których „nowa” technologia przejmuje zadania realizowane wcześniej przez inny komponent.
Elektryk na wojnie, czyli plusy zasilania akumulatorowego
Nie ma co się jednak oszukiwać i twierdzić, że drony są używane przez wojsko, by ograniczyć emisję. To efekt uboczny, a zadecydowały inne walory.
– Płatowce stosowane w systemie rozpoznawczym FlyEye oraz systemie amunicji krążącej Warmate napędzane są silnikami elektrycznymi zasilanymi z wymiennych akumulatorów. Wybór zasilania wynikał z chęci zachowania jak najmniejszej rozpoznawalności bezzałogowca – widmo termiczne (wykrywane np. przez termowizory) przy silniku elektrycznym jest niemal zerowe w porównaniu do śladu cieplnego silnika spalinowego. Dodatkowo w przypadku FlyEye, który jest motoszybowcem, chodziło o maksymalną niezawodność podczas uruchamiania silnika przy przejściu z lotu szybowego do lotu napędowego. Silnik spalinowy nie gwarantuje możliwości ponownego, każdorazowego uruchomienia na odpowiednio dużych wysokościach. Z elektrycznym nie ma żadnego problemu. Dodatkowo w silniku spalinowym wymagana jest, zgodnie ze zmniejszającą się liczbą tlenu z wysokością, dodatkowa instalacja dostarczająca odpowiednią porcję tlenu do podtrzymania zjawiska spalania. Last but not least, silnik elektryczny emituje znacznie mniejszy hałas podczas działania, a to istotne przy operowaniu bezzałogowymi statkami powietrznymi na niskich wysokościach. Wszystkie wybory dokonane podczas opracowania systemów FlyEye i Warmate zostały potwierdzone podczas sprawdzenia rozwiązań Grupy WB w warunkach bojowych – odpowiada Remigiusz Wilk, dyrektor do spraw komunikacji WB Electronics na pytanie BiznesAlert.pl o wybór sposobu zasilania.
Reasumując, zasilanie akumulatorowe zwiększa skuteczność i niezawodność pojazdu. Utrudnia jego wykrycie, a tym samym eliminacje. Trzeba jeszcze podnieść kwestię logistyczną. WB Electronics dostarcza swoje produkty w zestawie z ładowarkami, a akumulatory można zasilić z sieci elektronicznej, innych akumulatorów czy instalacji samochodowych. Zakładając, że operator drona jest odcięty od takich możliwości (lub nie ma czasu na ładowanie), to według producenta zużyty akumulator można wymienić na naładowany w okresie liczonym w sekundach, nie minutach. Biorąc pod uwagę, że warunki polowe różnią się od testowych to i tak mówimy o przywróceniu zasilania w przeciągu krótkiej chwili. Zresztą w przypadku FlyEye i Warmate, jako, że są to produkty od początku przeznaczone do celów wojskowych to zawierają zapasowe akumulatory.
W dronach, również tych produkowanych przez WB, wykorzystywany jest napęd hybrydowy, chociażby w modelu FT-5.
– Generator prądotwórczy zastosowano w połączeniu z silnikami elektrycznymi dla przedłużenia czasu lotu. Zabudowany w kadłubie jest cichszy, ma też niższy ślad termiczny, służy do doładowania akumulatorów podczas długotrwałych lotów Do wysokości około 4,5 tys. metrów nie jest wymagana regulacja mieszanki tlenowej dla generatora i do takiej wysokości może być wykorzystywany. Zaletą jest zachowanie jako podstawowego silnika elektrycznego, cichego i trudnego do zlokalizowania przez systemy analizujące widmo cieplne. Pewną wadą jest większa masa zajęta przez generator i zapas paliwa, hałas oraz większa sygnatura termalna podczas działania silnika spalinowego. Dlatego zalecane jest jego stosowanie tylko w czasie dolotu do miejsca działania (dzięki czemu oszczędzane są akumulatory) lub powrotu z misji – wyjaśnia Remigiusz Wilk z WB Electronics, spytany o wykorzystanie hybryd w konstrukcjach firmy.
Dron FT-5. Źródło: Grupa WB
Elektryki mają przyszłość na wojnie
Pojazdy załogowe o napędzie elektrycznym i zastosowaniu operacyjnym, są w trakcie testów. Bezzałogowce wyraźnie jednak pokazują, że samo zastosowanie napędu elektrycznego nie oznacza mniejszej skuteczności. Użycie akumulatorów utrudnia wykrycie czy to widma termicznego, czy poprzez wyłapanie dźwięku pracującej maszyny. Na rosyjskim Telegramie można znaleźć liczne wpisy żołnierzy narzekających na nadlatujące bezszelestnie i niosące śmierć drony. Bezzałogowce przejęły część zadań wcześniej należących do innych komponentów i obwarowały swoją niszę. Należy jednak pamiętać, że silnik elektryczny został zastosowany ze względów praktycznych, a nie klimatycznych. Różne armie doceniły bezzałogowce. Ukraina w lutym rozpoczęła tworzenie Sił Systemów Bezzałogowych, a inne państwa (w tym Polska) planuje pójść w ich ślady. Rozwój militarnego zastosowania dronów wiąże się z rozwojem metod ich zwalczania, zarówno w postaci środków walki radioelektronicznych jak i urządzeń mających zestrzelić bezzałogowiec. Wyścig tarczy i miecza odbywa się również z udziałem dronów.
