Polskie urządzenia podniosą bezpieczeństwo lotnisk wojskowych

Wojna na Ukrainie - raport specjalny Defence24.pl

Niepozorny, choć jaskrawo oznaczony kombivan Peugeot Riffter kryje w sobie skomplikowaną aparaturę pomiarową. Pozwala ona precyzyjnie określić, cytując specyfikację, „współczynnik tarcia sztucznych nawierzchni lotniskowych". Co to znaczy? Współczynnik tarcia decyduje o przyczepności kół samolotu z nawierzchnią, a co za tym idzie o skuteczności hamowania. Jest to bardzo istotny parametr, szczególnie w przypadku podchodzących z dużą prędkością do lądowania samolotów naddźwiękowych oraz maszyn pasażerskich i transportowych, których masa całkowita jest bardzo wysoka. W obu przypadkach droga hamowania jest dość długa. Jeśli nie uda się odpowiednio skutecznie wyhamować, samolot może wypaść z drogi startowej i zostać uszkodzony, co zwykle oznacza koszty idące w setki tysięcy a czasem miliony złotych.

Jest to powód, dla którego ciągłe testery tarcia znajdują się we wszystkich portach lotniczych i dwóch wojskowych bazach lotnictwa taktycznego w Krzesinach i Łasku. Są to w znacznej większości urządzenia które dostarczają państwa skandynawskie, gdyż to one generalnie dominuje wśród producentów urządzeń tego typu. Jednak urządzenia użytkowane przez Siły Powietrzne RP, jak wyjaśnia płk. Mariusz Wesołowski, Szef Oddziału Sprzętu Infrastruktury Inspektoratu Wsparcia Sił Zbrojnych, wyczerpały de facto możliwości eksploatacyjne. Co więcej, wprowadzona w 2015 roku Norma Obronna NO-17-A501:2015 Nawierzchnie lotniskowe – Badanie szorstkości, nałożyła na wszystkie lotniska wojskowe wymóg badania współczynnika tarcia. Dlatego przed jej wejściem w życie rozpisano przetarg na zakup  stosownych urządzeń, który nie przyniósł oczekiwanych efektów. Jak podkreśla płk. Wesołowski - „nie ze względu na ograniczenia budżetu, ale ponieważ nie wszystkie zamówione urządzenia spełniały kryteria, głównie w zakresie powtarzalności pomiarów. W związku z niewypełnieniem tego kryterium nie zostały one odebrane w 2014 roku. Chcieliśmy być przygotowani przed wejściem w życie normy, ale niestety się nie udało."

Komputerowa kontrola i bezpieczeństwo

Sytuacja nie była komfortowa, ale dała szansę na wypracowanie krajowych rozwiązań. Inspektorat Wsparcia Sił Zbrojnych wypracował odpowiednie wymagania, dotyczące nie tylko systemu pomiarowego, ale również jego obsługi i kalibracji. Efektem było zamówienie na 15 pojazdów, które trafiło do konsorcjum firm: Dobrowolski Sp. z o.o. (Lider) i HAX Warias Dariusz. Współpraca doprowadziła do powstania skomputeryzowanego, modułowego systemu na bazie popularnego pojazdu Peugeot Riffter. W przedniej części są dwa fotele dla kierowcy i pasażera, natomiast tylną część pojazdu zajmuje specjalistyczna zabudowa. Mimo to, nawet z dwoma pasażerami i pełnym zbiornikiem na wodę, pojazd nie przekracza dopuszczalnych parametrów dla tej platformy i może samodzielnie poruszać się po drogach publicznych. Był to jeden z wymogów, ułatwiających eksploatację.

Cały skomputeryzowany system obsługuje się z panelu dotykowego umieszczonego z przodu, obok stanowiska kierowcy. Interface i oprogramowanie są tak przygotowane, aby operator mógł swobodnie przeprowadzić wszystkie niezbędne procedury. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko popełnienia błędu podczas pomiaru czy przekazywania jego wyników przez radio. Informacja w postaci formularza oraz wykresu z wynikami jest przesyłana przez sieć do wieży kontroli ruchu lotniczego. Dane są również archiwizowane na dwóch niezależnych dyskach w pojeździe, gdzie oprócz parametrów pomiaru znajdują się również informacje o osobie przeprowadzającej test, czasie czy dokładnym miejscu przeprowadzenia pomiaru. Ostatnie dane będą pochodziły z układu GPS.

Pomiar współczynnika tarcia przeprowadzany jest w ściśle wyznaczonych warunkach i przy kontrolowanych parametrach, które określają odpowiednie normy międzynarodowe. Pomiar wykonywany jest przy prędkości 65 lub 95 km/h, a utrzymanie jej podczas całego pomiaru ułatwia tempomat pojazdu.  – „W urządzeniu zastosowana jest wysokociśnieniowa opona gładko bieżnikowana typu T520 o ciśnieniu 700 kPa ze względu na to, że samoloty wojskowe takie jak F-16 mają właśnie opony wysokociśnieniowe i daje to miarodajny efekt pomiaru" – wyjaśnia ppłk. Mariusz Wesołowski, Kierownik Zakładu Lotniskowego ITWL

– „Warunki pomiaru muszą być maksymalnie zbliżone do realnych warunków generowanych przez samolot. Podobnie docisk opony jest ściśle określony i wynosi 1400 N podczas całego pomiaru. Podczas testu na mokro dysza podaje wodę ze zbiornika pod koło pomiarowe. Ilość wody jest ściśle określona i związana m. in. z prędkością podczas pomiaru, gdyż zgodnie z przepisami film wodny musi mieć grubość 1 mm przy każdej prędkości pomiarowej" - dodaje.

Aby zapewnić miarodajny i w pełni powtarzalny wynik, CSR mierzy nie tylko współczynnik tarcia przy zadanej sile docisku i ciśnieniu w kole pomiarowym, ale też monitoruje ciśnienie we wszystkich czterech kołach jezdnych pojazdu i podaje je w czasie rzeczywistym na pulpicie operatora. Docisk pneumatyczny koła pomiarowego mierzony jest z precyzyjnym pomiarem m. in. temperatury, która wpływa na ciśnienie czynnika w zbiorniku i instalacji. Podczas realizacji prac i testów doświadczalnie ustalono również, że opona pomiarowa powinna być wymieniona po 75 km pomiarów.

Pomimo tego, że markery zużycia wskazują, że jest ona nadal sprawna, to jak wyjaśnia ppłk. Wesołowski z ITWL – „Testy wykazały, że przy większym zużyciu wartość współczynnika tarcia może być nawet o 1/10 niższa. Opracowany przez producenta urządzenia system komputerowy monitoruje też ten parametr i od 50 km pojawia się komunikat, a po osiągnięciu 75 km pomiar nie zostanie zrealizowany do czasu wymiany opony na nową."

Dzięki takim rozwiązaniom docisk i ciśnienie, czyli kluczowe parametry, są zawsze takie same, niezależnie od warunków pogodowych czy innych czynników zewnętrznych, co gwarantuje optymalne ustawienia. Jeśli którykolwiek z parametrów będzie odbiegał od normy, system nie pozwoli wykonać pomiaru. Wskaże również przyczynę, co eliminuje zarówno błąd operatora podczas pomiaru jak też obsługi technicznej.

Zabezpieczenie potrzeb wojska na 20 lat?

Tester tarcia CSR jest efektem około 8 lat intensywnych prac badawczo-rozwojowych, mających na celu spełnienie wymagań opracowanych przez Inspektorat Wsparcia Sił Zbrojnych  (gestora) we współpracy z Instytutem Technicznym Wojsk Lotniczych. Jak powiedział ppłk. Mariusz Wesołowski z ITWL, próby realizowane na lotnisku w Leźnicy Wielkiej były wymagające - „Wykonaliśmy bardzo dużo przejazdów, około 60 km odcinków testowych dla każdego z 11 egzemplarzy. W tym czasie nie nastąpiła żadna awaria któregokolwiek ze sprawdzanych testerów."

„Wartość urządzenia, mimo jego technicznego zaawansowania, jest prawie o połowę niższa od urządzeń zagranicznych, które stosowane są w polskich portach lotniczych. Powiem to jako osoba, która planowała wydatki na ten cel – na zagraniczne testery nie było nas stać, a z tego zakupu jeszcze nam trochę zostało w stosunku do zaplanowanych środków" – z nieskrywanym zadowoleniem stwierdził płk. Mariusz Wesołowski, Szef Oddziału Sprzętu Infrastruktury Inspektoratu Wsparcia Sił Zbrojnych, który podsumował. - „Krótko mówiąc – polskie rozwiązanie wpisało się we wszystkie wymagania, łącznie z najważniejszym, czyli ceną. Testy przeprowadzono na 11 urządzeniach. Łącznie ma być ich 15 i to zabezpiecza potrzeby Sił Zbrojnych na co najmniej 20 lat."

Jak wyjaśnił płk. Wesołowski, pierwotnie dostawę tych urządzeń planowano na rok 2021, jednak ze względu na problemy z samochodami, na których zabudowany jest tester, problemy spowodowane przez Covid, więc ogólnoświatowe, odbiór przesunięto na początek bieżącego roku. Niebawem mają zostać dostarczone pozostałe cztery pojazdy, co zamknie procedurę, ale nie zakończy rozwoju systemu CSR.

Polski produkt, światowy standard

Konsorcjum produkujące testery CSR uzyskało dla tego urządzenia potwierdzenie Urzędu Lotnictwa Cywilnego spełnieniu wszystkich wymagań wynikających z przepisów międzynarodowych organizacji lotniczych ICAO i EASA. Dzięki temu testery mogą być stosowane nie tylko na lotniskach wojskowych, ale również w cywilnych portach lotniczych. Rynek zbytu dla tych urządzeń jest więc bardzo duży, ale dotąd była bardzo ograniczona grupa producentów dopuszczonych przez instytucje międzynarodowe.

ICAO, EASA czy FAA dopuszczają do użytku na lotniskach cywilnych zaledwie 6-7 producentów tych urządzeń. Głównie z państw skandynawskich. Jak mówi ppłk. Wesołowski z ITWL – „Polska dołącza do tego elitarnego grona i po tych testach możemy powiedzieć, że polskie urządzenie wypada dużo lepiej, jeśli chodzi o powtarzalność pomiarów niż np. urządzenie zagraniczne z którego korzystamy w ITWL. Można stwierdzić, że jest to liga światowa, a nawet uważamy, że dodatkowe rozwiązania techniczne, które tu zastosowano przewyższają i zapewniają znacznie lepsze parametry niż wszelkie urządzenia zagraniczne."

Jego teza może zostać zweryfikowana już w przyszłym roku, gdy odbędą się przeniesione ze względu na Covid z bieżącego roku międzynarodowe badania porównawcze testerów tarcia. Wykonawca planuje zabrać urządzenie CSR na to badanie i jak powiedział ppłk. Wesołowski – „postawić w szeregu z innymi, z całego świata, aby zobaczyć, gdzie jesteśmy."

Dalszy rozwój konstrukcji?

W kombivanie po zainstalowaniu testera CSR pozostało nieco wolnej przestrzeni. Masa całego sprzętu wraz z pojazdem, na którym została zainstalowana jest mniejsza niż DMC dopuszczalne stosownymi przepisami. Dzięki temu ITWL wspólnie z konsorcjum produkującym te urządzenia mogą planować testy kolejnych modułów pomiarowych, które można zainstalować. Jedną z koncepcji jest dołączenie do modułu pomiarowego współczynnika tarcia dodatkowego modułu dedykowanego do pomiaru tekstury, która wpływa na skuteczne odprowadzanie wody z nawierzchni drogi startowej.

Mówimy o unikaniu zjawiska aquaplaningu (utrata przyczepności poprzez powstanie warstwy wody między oponą i nawierzchnią). Jest to ważne dla bezpieczeństwa statku powietrznego i pilota. Takie rozwiązania ITWL ma już opracowane i można je adaptować na tym pojeździe.

Inny projekt, o którym wspomniał ppłk. Wesołowski to urządzenie wykrywające miejscowe oblodzenie i przekazujące precyzyjne dane o jego umiejscowieniu do pojazdu ze środkiem odladzającym. Dzięki takiemu rozwiązaniu można by znacznie obniżyć zużycie tej substancji, która nie dość, że jest kosztowna, to również nie pozostaje obojętna dla środowiska.

Skoro jesteśmy przy kwestiach środowiska, to warto odnotować, że producent trzyma się w bieżących trendach i wyprodukował również tester CSR na pojeździe z napędem elektrycznym. Jest on wykorzystywany na lotnisku w Kąkolewie, które należy do Ośrodka Szkolenia Lotniczego Politechniki Poznańskiej. Kolejnym krokiem może być pojazd autonomiczny, realizujący testy bez udziału człowieka. To już kwestia niedalekiej przyszłości.

Artykuł przygotowany we współpracy z ITWL