Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej pracują nad nowymi materiałami do budowy okrętów wojskowych

Projekt, w którym uczestniczą badacze z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej, nosi nazwę ADMIRABLE, a jego budżet to 10 mln euro. Realizowany jest przez konsorcjum, w którego skład wchodzą firmy stoczniowe i ośrodki badawcze. Przedsięwzięcie finansowane jest z Europejskiego Funduszu Obronnego.

Konsorcjum chce opracować nowy materiał do budowy okrętów wojskowych w technologii stealth (nazwa określająca metody, strategie i technologie kamuflowania obiektów wojskowych i strategicznych). Obiekty wykonane w tych technologiach cechuje niższa wykrywalność, na przykład przez radary.

— W naszym projekcie wspólnie zamierzamy opracować nowy materiał na bazie kompozytów, który nie tylko będzie zapewniał skuteczną ochronę przed wykryciem, ale także będzie bardziej wydajny i zapewni co najmniej taką samą odporność balistyczną lub wyższą niż materiały na bazie stali — podkreślił cytowany w komunikacie uczelni prof. Tomasz Kurzynowski, kierownik grantu na Politechnice Wrocławskiej.

Dodał, że dzięki zastosowaniu zaawansowanych technologii wytwórczych, w tym technik przyrostowych oraz materiałów kompozytowych, badacze z wrocławskiego zespołu zamierzają zredukować masę materiału stealth do około 160 kg na metr kwadratowy, czyli o około 10 proc. w stosunku do obecnie stosowanych.

Dzięki redukcji wagi materiałów użytych do budowy okrętów będą mogły one rozwijać większe prędkości, a przy tym zużywać mniej energii.

Opracowywany materiał ma powstać w wyniku połączenia kilku procesów produkcyjnych.

— Materiał kompozytowy będzie składał się z różnych surowców, np. metali czy polimerów, o różnych mikrostrukturalnych geometriach dla każdej warstwy i różnych cechach, np. mechanicznych, elektrycznych czy chemicznych. Obecnie żadna technika produkcyjna nie byłaby w stanie połączyć wytwarzania ich razem. Dlatego w ramach naszej współpracy będziemy także dążyli do opracowania połączonego procesu produkcji tego metamateriału kompozytowego, jak nazywamy go w naszej dokumentacji — tłumaczył dr inż. Wojciech Stopyra, lider zespołu ds. wytwarzania przyrostowego w projekcie.

Wrocławscy badacze mają stworzyć warstwę tego metamateriału. Powstanie ona w technologiach przyrostowych (druku 3D) z polimerów, stopów metalicznych i ceramiki.

— Strukturę tej warstwy nazywa się +sandwichową+, czyli kanapkową. Z zewnątrz pokryje ją powłoka ceramiczna o wysokiej twardości, której zadaniem będzie zmiana trajektorii pocisku uderzającego w ten materiał. Wewnątrz natomiast znajdą się stopy metaliczne w formie kratownic, czyli materiał o kompozycji ażurowej, którego zadaniem będzie pochłanianie energii uderzenia pocisku, czyli zatrzymanie go — tłumaczył dr Stopyra.

Ostatnia powłoka ma się składać z polimerów, a jej zadaniem będzie „przechwycenie” odłamków pocisku.

— Można to sobie wyobrazić, przypominając, jak rozbija się szyba w samochodzie. Nie rozbryzguje się na drobniutkie kawałki, bo ma w sobie warstwę folii, która trzyma te małe odłamki — dodał prof. Kurzynowski.

Metamateriał, nad którym pracują wrocławscy naukowcy, będzie mógł znaleźć zastosowanie nie tylko do budowy okrętów wojskowych, ale też w innych konstrukcjach o przeznaczeniu militarnym.

Prace nad projektem ADMIRABLE potrwają trzy lata. W skład konsorcjum wchodzą ośrodki z Hiszpanii, Włoch, Niemiec, Luksemburga, Cypru i Polski. Projektem zarządza hiszpańska firma stoczniowa Navantia. Uczestnikiem konsorcjum jest także włoskie przedsiębiorstwo stoczniowe Fincantieri, największe w Europie i czwarte na świecie.

(PAP)