WCBKT współpracuje z Politechniką Białostocką w celu stworzenia zaplecza energetycznego dla F-35

Konsorcjum WCBKT S.A. i Politechniki Białostockiej opracuje przekształtnik energoelektroniczny, który zostanie wykorzystany w urządzeniu GPU przeznaczonym do zasilania m.in. wojskowych statków powietrznych, w tym myśliwca wielozadaniowego F35. Urządzenie będzie opracowane przez zespół prof. dr hab. inż. Andrzeja Sikorskiego, Kierownika Katedry Elektrotechniki, Energoelektroniki i Elektroenergetyki Wydziału Elektrycznego Politechnik Białostockiej oraz inżynierów i konstruktorów WCBKT S.A.

Opracowane urządzenie będzie spełniać wszystkie normy, zarówno cywilne (EU) jak i wojskowe (MIL) dotyczące jakości energii. Spełnienie tego wymagania, umożliwi zastosowanie GPU wyposażonego w ww. przekształtnik do wszystkich statków powietrznych zarówno cywilnych jak i wojskowych, niezależnie od kraju, w którym statek powietrzny jest użytkowany.

„Do Sił Zbrojnych RP trafią w niedalekiej przyszłości myśliwce wielozadaniowe piątej generacji wymagające zastosowania urządzeń umożliwiających m.in. kompleksowe i bezpieczne zasilanie energią elektryczną wyposażenia pokładowego statku powietrznego oraz jego zespołu napędowego w trakcie obsług serwisowych i przygotowania do lotu. Zrealizowanie tego projektu będzie skutkowała faktem, że wejdziemy do światowej elity producentów urządzeń GPU spełniających najwyższe światowe standardy” – podkreśla prezes WCBKT S.A. Piotr Kisiel.

Wyjątkowość opracowywanego urządzenia polega na tym, że zostaną w nim zastosowane najnowsze rozwiązania energoelektroniczne, które poprawią funkcjonalność dotychczas użytkowanych urządzeń GPU, co w konsekwencji znacznie ułatwi proces obsługi statków powietrznych. „W tej chwili na świecie właściwie jest tylko kilka firm, które mają możliwość wyprodukowania urządzeń GPU wyposażonych w systemy zasilania wysokim napięciem stałym o wartości 270 V” – dodaje Hubert Jakubowski, kierownik Działu Badań i Rozwoju WCBKT S.A.

„Jesteśmy energoelektronikami, czyli fachowcami od przekształcania energii” – mówi prof. dr hab. inż. Andrzej Sikorski, Kierownik Katedry Elektrotechniki, Energoelektroniki i Elektroenergetyki, kierownik projektu. „Musimy przekształcić istniejące w sieci napięcie zmienne na stałe i to o potężnej mocy, niezbędne do wykorzystania w procesie obsługi statku powietrznego, w tym do uruchomienia jego zespołu napędowego. Nasze urządzenie będzie zasilane trzema rodzajami napięć dostępnych na świecie, które będzie przekształcało je na dwa rodzaje napięć prądu stałego – 28 V lub 270 V” – dodaje.

Kluczową cechą projektowanego urządzenia ma być rekonfiguralność, tzn. wybór wartości napięcia na wejściu i wyjściu systemu zasilania. Zamknięte w jednej obudowie, na skutek rekonfiguracji wewnętrznej struktury urządzenie pozwoli osiągnąć dwa poziomy napięć wyjściowych. Pozwoli to zastąpić dotychczas wykorzystywane dwa układy zasilające jednym uniwersalnym systemem zasilania, dzięki czemu jedno urządzenie będzie mogło mieć zastosowanie w procesie obsługi statków powietrznych, niezależnie od parametrów lokalnej sieci zasilającej, której parametry będzie można ustawić na wejściu, co będzie możliwe nawet w trudnych warunkach. Dodatkowo przyjęte rozwiązanie ma mieć zminimalizowany negatywny wpływ na sieć zasilającą, spełniać wymagania norm określających jakość napięcia wyjściowego, np. ISO-6858:2017, MIL-STD-704F, jak również obniżać koszty eksploatacji dzięki zastosowaniu systemu zdalnej diagnostyki.

Aby osiągnąć tak postawione wymagania, konsorcjanci będą musieli rozwiązać wiele problemów badawczych, od zapewniania w jednym urządzeniu możliwości wydawania napięć 270 V d.c. i 28 V d.c. bez znacznych wzrostów kosztów produkcji, aż po zachowanie odpowiednich gabarytów urządzenia. Spełnienie wszystkich kryteriów wymaga przeprowadzenia szeregu prac badawczych opartych o prace symulacyjne i laboratoryjne. Możliwości konstruowanego przez Konsorcjum urządzenia, poza szczególnymi parametrami elektrycznymi, będą potwierdzone badaniami mechanicznymi, klimatycznymi oraz badaniami kompatybilności elektromagnetycznej.

Politechnika Białostocka przede wszystkim wykona prace badawcze i symulacyjne oraz opracuje projekt zasilacza, WCBKT zbuduje prototyp i wspólnie zostaną przeprowadzone testy urządzenia. „Będziemy produkować zaprojektowany przez białostockich naukowców zasilacz i zastosujemy go urządzeń z serii LUZES (Lotniskowe Urządzenie Zasilania Elektroenergetycznego Samolotów)” – wyjaśnia Prezes Kisiel.

„To prawdziwa komercjalizacja wyników badań naukowych” – podsumowuje dr hab. inż. Mirosław Świercz, prof. Politechniki Białostockiej, Prorektor ds. Rozwoju. „Dokonania zespołu prof. Sikorskiego nie ograniczają się do publikacji artykułu w najlepszych czasopismach i ogłoszenia, że mamy potencjał do tworzenia nowych rozwiązań technicznych, ale że te rozwiązania mają zastosowanie w praktyce. Udział finansowy uczelni w tym grancie na poziomie prawie 4,2 mln zł w znaczący sposób zasili naszą infrastrukturę laboratoryjną i potencjał badawczy” – dodaje.

Zespół projektowy Politechniki Białostockiej na czele z dr. inż. Krzysztofem Kulikowskim oraz i dr inż. Piotrem Falkowskim rozpocznie prace w składzie 14-osobowym, w tym 4 doktorantów oraz jeden student Wydziału Elektrycznego specjalności automatyka przemysłowa i technika mikroprocesorowa (APiTM). W przyszłości planowane jest także poszerzenie składu o kolejnych studentów z tej specjalności. W tym celu prowadzone będą staże kandydackie w celu wyboru najlepszych studentów na członków zespołu realizującego projekt.

Projekt zakończy się w grudniu 2023 r.

Artykuł przygotowany przez WCBKT S.A.