Giełda wynalazków i projektów. Lotnictwo pełne inwencji


22-06-2017 17:30:03

W 2016 r. Instytut Lotnictwa w Warszawie obchodził 90-lecie, co dało się zauważyć podczas cyklicznie organizowanych imprez promocyjnych „Noc w Instytucie Lotnictwa" oraz akcji „Era Inżyniera". Instytut od lat wykazuje aktywność zwłaszcza w podejmowaniu nowych wyzwań badawczych (nie tylko lotniczych) oraz w kontaktach z czołowymi światowymi ośrodkami: General Electric, Boeing, Airbus czy Pratt and Whitney.

Na pewno najgłośniejsze są możliwości, jakie daje Instytut młodym, twórczym inżynieriom. Jest to swego rodzaju platforma startu do kariery naukowej w skali międzynarodowej, gdyż badania lotnicze wymagają dziś zespolenia sił wielu ośrodków. Nie oznacza to, że zaniedbuje się badania własne. Przeciwnie, zespoły instytutowe zgłaszają i otrzymują w ostatnich latach wiele patentów z różnych dziedzin awiacji, a także techniki turbin i napędów do zupełnie innych zastosowań. Przywożą też nagrody z najważniejszych wystaw innowacji.

Woda niezwykle utleniona

„Nadtlenek wodoru" (H2O2) na niefachowcach nie robi wrażenia, gdyż jest to (w stężeniu 3%) zwykła woda utleniona, a w nieco większym stężeniu – po prostu perhydrol. Ale osiągnięcie stężeń najwyższych, do 98%, a nawet większych, to już wyższa szkoła jazdy. Właśnie tego dotyczy jeden z najważniejszych ostatnio wynalazków IL – nowy sposób otrzymywania nadtlenku wodoru, zwłaszcza klasy HTP (High Test Peroxide) do zastosowań napędowych, i układ do destylacji próżniowej tego związku. Motywem do podjęcia prac nad tą technologią jest tendencja do eliminacji hydrazyny z napędów rakietowych. Hydrazyna jest związkiem azotu i wodoru (N2H4) pełniącym rolę reduktora w reakcji spalania. Jest to związek niebezpieczny dla środowiska naturalnego i człowieka, trujący, rakotwórczy i mutagenny. Instytut Lotnictwa podjął w 2008 r. Program Badań i Rozwoju nad Ekologicznymi Napędami Rakietowymi. Nietoksyczny nadtlenek wodoru w napędach występuje w roli utleniacza. Na rynku europejskim H2O2 dostępny jest maksymalnie w stężeniu 90%, a im wyższe stężenie, tym lepsze osiągi silników rakietowych. Dostępny na rynku polskim 60% nadtlenek poddaje się destylacji frakcyjnej pod obniżonym ciśnieniem.

W jednej instalacji następuje destylacja i zatężanie, dzięki czemu proces jest tani, szybki i wydajny. O ile praca przy produkcji hydrazyny wymaga prawie kosmicznych warunków bezpieczeństwa, to nadtlenek metodą Instytutu może produkować każda mała i średnia firma.

Nawiązano więc kontakt z prywatną spółką, która podjęła się produkcji i uruchomiono najpierw instalację półtechniczną, a następnie produkcję przemysłową na rynek. Promy kosmiczne napędzane były czystym tlenem i wodorem, ale taki napęd jest trudny technicznie i kosztowny. Poręczny nadtlenek wodoru sprawdza się przy napędach rakietowych do wielu różnych celów. Zespołem, który opracował tę technologię, kierował dr inż. Grzegorz Rarata. 

Dron samodzielny

Specjalnie dla małych statków powietrznych, zarówno bezpilotowych, jak i pilotowanych przez człowieka, skonstruowano „Kompaktowy cyfrowy radiowysokościomierz ze zintegrowaną anteną”, który otrzymał złoty medal targach wynalazczości Brussels Innova w 2015 r.

Radiowysokościomierz CRW -300 jest przeznaczony do pomiaru wysokości rzeczywistej nad terenem (AGL – Altitude above Ground Level) podczas lądowania i w czasie lotów na małej wysokości. Urządzenie wielkości telefonu komórkowego ze zintegrowaną anteną nie wymaga dodatkowego okablowania.

Jest rozwiązaniem dla wojskowych i cywilnych statków powietrznych, bezzałogowych statków latających (UAV) oraz rakiet. Głównym konstruktorem urządzenia jest inż. Andrzej Mioduszewski z Zakładu Awioniki, Centrum Technologii Kosmicznych. CRW przeszedł już etap badawczo-wdrożeniowy i fazę badań laboratoryjnych. Przeszedł też pomyślnie badania terenowe. Skierowano go do produkcji w grudniu 2016 r. Może być łatwo montowany na poszyciu dowolnego statku powietrznego. Dzięki kompaktowym wymiarom rynek potencjalnych zastosowań jest bardzo szeroki - np. statki powietrzne oraz pociski rakietowe, czyli może stanowić element automatycznego systemu sterowania. Konstrukcja CRW-300 w znaczący sposób zmniejsza koszty urządzenia oraz jego montażu i obsługi. Znajdzie zastosowanie w lotnictwie, kosmonautyce i przemyśle zbrojeniowym.

Rok później Zakład Awioniki uzyskał na BRUSSELS INNOVA 2016 złoty medal za wynalazek „Indywidualny System Autonomicznej Nawigacji (ISAN)”, autorstwa zespołu pod kierownictwem dr. inż. Stanisława Popowskiego. Jest to już system nawigacyjny typowy dla bezpilotowych środków latających. O ile radiowysokościomierz zapewnia zwiększenie bezpieczeństwa każdego latającego obiektu, to ISAN znacznie poprawia sprawność wykonywania zadań przez drony o różnych gabarytach i przeznaczeniu. jaz.

 

 

 

 

 

 

 

 

Rakieta misji OSIRIS-REx (NASA)

 

 

 

 

 

Pojemniki na nadtlenek wodoru firmy duńskiej

 

 

 

 

Praca przy H2O2 w firmie Jakusz SpaceTech współpracującej z Instytutem Lotnictwa.

Komentuje Waldemar Rukść

16-17
Aktualny numer WSZYSTKIE
eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl