FOOD FOR THOUGHT

INSPEKTORAT IMPLEMENTACKI INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII
OBRONNYCH
"FOOD FOR THOUGHT"
DLA SPECJALISTÓW POSZUKUJĄCYCH TECHNOLOGII
MATERIAŁOWYCH PRZYSZŁOŚCI DLA SIŁ ZBROJNYCH
Nie możemy rozwiązywać problemów stosując ten sam rodzaj myślenia, który
użyliśmy kiedy je stworzyliśmy
(Albert Einstain)
WARSZAWA 01.11.2016 r.
str. 1
SPIS TREŚCI
Lp
TEMAT
strona
1
1. Wstęp
3
2
2. Przyszłe platformy obronne
4
3
2.1 Wyzwania ekonomiczne
4
4
2.2 Wyzwania, technologiczne
5
5
2.3 Wyzwania biznesowe
5
6
2.4 Wyzwania polityczne
6
7
3. Wschodzące przyszłe koncepcje
6
8
4. Materiały przyszłości
7
9
4.1 Materiały strukturalne
8
10
4.2 Materiały inteligentne
8
11
4.3 Materiały Funkcjonalne
9
12
4.4 Inteligentne tekstylia
10
13
4.5 Technologia produkcji
10
14
4.5.1 Wybrane technologie produkcyjne
10
15
4.5.2 Produkcja przyłączeniowa
10
16
5. "CapTech Materiałs & Struktures"
11
17
6. Podsumowanie
13
18
7. Odniesienia
13
str. 2
1. Wstęp
Materiały budują i wzmacniają nasze siły zbrojne i dzieje się tak już od epoki
kamienia. Materiały są niezbędne do budowy platform, takich jak samoloty i statki, do
broni, rakiet, do ochrony balistycznej, na mundury, fotodetektory, systemy czujników,
itd.; to tylko kilka obszarów ich zastosowań. Systemy wojskowe w użyciu stają się
coraz bardziej skomplikowane, jak również materiały użyte do ich budowy.
W czasie ostatnich dwóch dekad można było zauważyć bardzo wysoki poziom
inwestycji w nauce i inżynierii materiałowej, napędzanej przez wymagania
nieobronne zajmujące nadrzędne potrzeby społeczne na rzecz bardziej efektywnego
wykorzystania: ziemi, transportu lotniczego, energii, składowania, infrastruktury,
przeciwdziałania negatywnego wpływu na środowisko zwłaszcza wodę pitną, opieki
zdrowotnej itp. Aktualnie inwestycja cywilna w inżynierię materiałową zdecydowanie
przewyższa inwestycję w inżynierię wykorzystywaną na rzecz obronności. Taka
sytuacja powstała po zakończeniu "Zimnej Wojny". Od tej pory Wymagania Obronne
nie są motywatorem powstania znacznych inwestycji na rzecz rozwój nowych
materiałów. Aktualnie stworzyła się taka sytuacja, że rozwój technologii obronnych
musi z konieczności adaptować rozwiązania materiałowe opracowane dla
zastosowań cywilnych.
Taki obrót sprawy prowadzi do tego, że platformy bojowe obecnie
wykorzystywane w siłach zbrojnych nie będą wycofywane przez kolejne dwie-trzy
dekady, co powoduje, że w tym okresie niewiele będzie okazji do wprowadzenia
zupełnie nowych rodzajów materiałów. Z wyżej wymienionego powodu należy się
spodziewać, że w ciągu najbliższych 20-30 lat nie wiele będzie możliwości, aby
podnieść zdolności istniejących platform z zastosowaniem nowych materiałów.
Oczywiście są wyjątki szybko rozwijające się systemy statków bezzałogowych,
które wykorzystują najnowsze materiały i nowe technologie. Z drugiej strony na
przeciwstawnym biegunie można umieścić systemy broni z energią skierowaną gdzie
naukowcy i przemysł
wyraźnie potrzebują lepszych materiałów, aby spełnić
oczekiwania w stosunku do ich skuteczności, lub przeciwnie w celu zapewnienia
ochrony przed działaniem takich systemów.
Można powiedzieć, że nowe materiały z nowymi kombinacjami właściwości
odkrywane są teoretycznie codziennie, ale aplikacja ich do sprzętu bojowego
i wprowadzenie na rynek nie jest łatwe i trwa bardzo długi okres. Od chwili
potwierdzenia wyników badań laboratoryjnych poprzez przygotowanie metody
produkcji, uzyskanie poświadczeń międzynarodowych standardów, sprawdzenie czy
są jakieś negatywne skutki dla bezpieczeństwa i zdrowia i w końcu do wykorzystania
nowego materiału w produkcie jest rozległe w czasie.
Na przykład, badania nad włóknem szklanym / aluminiowymi kompozytami
laminatowymi rozpoczęły się w 1970 r., a dopiero w 1987 r. materiał ten został
opatentowany pn.: GLARE, a wszedł do użytku dopiero w 2007 r. w kadłubie Airbus
A380, czyli po ponad 30 latach od rozpoczęcia pierwszych prób laboratoryjnych.
str. 3
Poniżej zilustrowano odpowiednie ramy czasowe dla wprowadzenia na
wyposażenie jednostki bojowej nowo opracowanego sprzętu zaprojektowanego
z nowych materiałów i wyszkoleniem personelu:
 2015 r. Rozpoczęcie B+R nad materiałami;
 2025 r. Zakończenie badań i wskazanie wytypowanych materiałów;
 2030 r. Wstępne specyfikacje projektu;
 2035 r. Prototyp projektu, rozpoczęcie testowania;
 2040 r. Projektowanie zasadnicze, rozpoczęcie produkcji;
 2045 r. Dostawy SpW;
 2050 r. Wyposażenie jednostki w nowy SpW i wyszkolenie personelu.
Dla następnych generacji samolotów, okrętów podwodnych, pojazdów
lądowych, broni, logistyki i ochrony jest możliwe, że będą potrzebne rewolucyjne
nowe koncepcje. Z powyższego wynika, że należy mieć na uwadze, iż istnieje
konieczność dokonania zmiany naszego podejścia do opracowania potrzeb
obronnych dla materiałów z perspektywą co najmniej do roku 2050.
2. Przyszłe platformy obronne
Przy opracowywaniu planów długoterminowych, aby upewnić się, że będą
dostępne materiały potrzebne dla przyszłych platform, przemysł obronny musi stawić
czoła wielu wyzwaniom takim jak: ekonomiczne, technologiczne, biznesowe
i polityczne. Chociaż nie są one ze sobą powiązane należ wszystkie te czynniki wziąć
pod uwagę Wyzwania wymienione w dalszej części nie są traktowane priorytetowo,
a
mają
charakter
wyłącznie
orientacyjny
i
nie
są
wyczerpujące.
Wiele państw obecnie stosuje filozofię minimalizacji ryzyka, wyrażoną poprzez
kupowanie wypróbowanych i przetestowanych rozwiązań technologicznych.
Pomimo, że wydaje się to być działanie ekonomiczne, intuicyjnie sensowne to
nie oznacza, że siły zbrojne, zostaną ostatecznie wyposażone w najnowocześniejsze
systemy i platformy
Na świecie nadal handluje się dużą ilością sprzętu wojskowego wykonanego
w technologii powstałej za czasów II Wojny Światowej, dostępnego u wielu
dostawców zwłaszcza z bloku Europy Wschodniej. Na pewno jest on dobrze
sprawdzony, ale działa dziś niewiele lepiej niż to miało miejsce 70 lat temu i może nie
być wystarczający, aby sprostać współczesnym potrzebom.
2.1. Wyzwania ekonomiczne
Koszt kontra możliwości i ograniczenia ekonomiczne. Przyszłe platformy
muszą być mniej kosztowne już podczas prowadzenia fazy rozwojowej
i użytkowania. Ze względu na wysoki koszt rozwoju i zakupów zwykle czas
utrzymania SpW w siłach zbrojnych zostaje wydłużony niż kalkulowany czas jego
str. 4
eksploatacji, co powoduje zwiększenie kosztów eksploatacji i zmniejszenie
niezawodności sprzętu.
Dla szybszego postępu w badaniach i rozwoju, należy dążyć do inwestowania
w demonstratory technologii, które są napędem i motywatorem do dalszego
podnoszenia poziomów technologicznych. Ponadto poprzez współpracę z innymi
podmiotami dążącymi do osiągnięcia tego samego celu osiągniemy potencjalną
korzyść wyższej wydajności dzieląc między siebie koszty i ryzyko badań.
2.2 Wyzwania, technologiczne









Platformy załogowe i bezzałogowego (lub kombinacje obu platform);
Technologia komunikacji (ICT) pozwalająca na ich większą autonomię
i większe możliwości w zakresie zdalnego sterowania;
Rozwój nowych systemów broni, z wykorzystaniem energii skierowanej
(lasery, promienniki);
Technologie tzw. skupiające polegające na rozwoju wirtualnej rzeczywistość
i sprawnej komunikacji w celu zwiększenia świadomości sytuacyjnej na teatrze
działań;
Rozwój nowych źródeł energii, broni elektrycznej, elektrycznych pancerzy
oraz napędu elektrycznego dla platform;
Opracowanie ulepszonych, wielospektralnych systemów sensorów;
Rozwój rojów UAV i metod ich wykorzystania;
Prognozowanie przyszłości. Technologia prognozowania, jest bardzo trudna
i niedokładna. Obecne metody nie pozwalają na skorzystanie z dużej ilości
dostępnych informacji, na przykład poprzez eksplorację danych z wielu źródeł;
Wielki potencjał drzemie w modelowaniu komputerowym dla rozwoju
materiałów, w celu przyspieszenia ich rozwoju.
2.3 Wyzwania biznesowe



Sposoby zamówień. Tradycyjne podejście, gdzie wykonawcy krajowi są
jedynymi dostawcami rozwiązań wielokrotnie okazały się mało efektywne dla
rozwoju myśli technicznej. W niektórych przypadkach może to być niezbędne
do utrzymania suwerenności zgodnie z polityką kraju, ale należy zauważyć, że
normalne siły napędowe biznesu opłacalność i rozwój produktów zależy
w dużym stopniu od konkurencyjności.
Niechęć do podejmowania ryzyka umieszcza europejski sektor
w niekorzystnej sytuacji w porównaniu z rozwijającymi się gospodarkami
w Azji, które prowadzą politykę akceptacji większego ryzyko w zamian za
większy potencjał.
Nowe metody produkcji mogą znacznie zwiększyć modułowość SpW
i otworzyć nowe źródła zaopatrywania poza ustalonymi łańcuchami dostaw.
str. 5
2.4 Wyzwania polityczne
Rosnąca liczba bojowników niepaństwowych jak np. tzw. Państwo Islamskie
ISIS z ich nieprzewidywalnymi agendami i całkowitym lekceważeniem
międzynarodowych konwencji.
Nieprzewidywalna polityka ze strony krajów ościennych.
Brak motywacji do inwestowania w przyszłościowe technologie obronne na
szczeblu rządowym (programy rządowe).
3. Wschodzące przyszłe koncepcje
Ten rozdział powinien być inspiracją dla poszukiwaczy nowych koncepcji,
które mogą być rozwijane w przyszłych technologii obronnych. Poniższa lista
wybranych
koncepcji
nie
jest
ustanowiona
w
określonej
kolejności
i oczywiście nie jest zakończona ze względu na dalszy i ciągły proces jej
uzupełniania.
 Torpedy superkawitacyjne;
 Superkawitacyjne załogowe i bezzałogowe platformy podwodne;
 Autonomiczne pojazdy naziemne np. nośne muły czy pojazdy kołowe lub
gąsienicowe do zaopatrzenia wojsk w polu. Koncepcja powinna się odnosić
również do możliwości transportu powietrznego i wodnego;
 Egzoszkielet do poprawy sprawności fizycznej człowieka;
 Systemy wirtualnej rzeczywistość w celu poprawy świadomości sytuacyjnej na
teatrze działań;
 Hipersoniczne latające pojazdy, począwszy od małych, bezzałogowych rakiet
do platform załogowych;
 Materiały, który załamują światło w taki sposób, że możliwe jest ukrycie pod
nimi dowolnej rzeczy, gwarantując całkowitą niewidzialność;
 Transatmosferyczne pojazdy, które będą mogły wejść w domenę kosmosu
przed ponownym wprowadzeniem ich w atmosferę;
 Broń laserowa oraz energii skierowanej;
 Broń przesyłu skierowanej energii w zakresie częstotliwości mikrofalowej;
 Elektrycznie wystrzeliwane pociski za pomocą broni szynowej z możliwością
wystrzelenia na orbitę ziemską;
 Załogowe "statki-matki", które kierują wieloma UAV (rojami);
 Pancerze elektryczne;
 Transmisja energii w zakresie częstotliwości mikrofalowej ze stacji
naziemnych do platform powietrznych lub odwrotnie;
 Powierzchnie morficzne (zmiana kształtu) dla statków powietrznych i platform
podwodnych;
 Akumulatory strukturalne;
 Silniki strumieniowe dla platform powietrznych;
str. 6

Samolotowe zestawy torped zdolnych do przejścia z powietrza pod
powierzchnię wody, a następnie uzbrojenia się, odnalezienia i zniszczenia
celu;
 Pojazdy naziemne z możliwością lotu;
 Systemy broni przystosowanej do użycia w przestrzeni kosmicznej;
 Zagospodarowanie przestrzeni kosmicznej - budowa bazy na Księżycu. NASA
opracowała już wymagania dla misji na Marsa z wykorzystaniem bazy na
Księżycu;
 Winda kosmiczna pozwalająca na dostęp do przestrzeni kosmicznej. NASA
przeprowadziła kilka badań nad materiałami i opracowała wymagania
technologiczne;
 Długodystansowe platformy powietrzne i morskie;
 Samo naprawiające się materiały;
 Implanty na siatkówkę oka w celu uzyskania wizji z wykorzystaniem fal
niewidzialnych dla człowieka;
 Rozwój grafenu dla poprawienia wydajności filtrów wykorzystujących zjawisko
odwróconej osmozy;
 Przenośne i wydajne systemy dostarczania i magazynowania energii
elektrycznej;
 Metamateriały do budowy peleryn niewidzialnych dla częstotliwości fal
widzialnych przez człowieka;
 Dynamiczny kamuflaż adaptacyjny.
Prace nad niektórymi z powyższych koncepcji zostały już zapoczątkowane
z wykorzystaniem aktualnie dostępnych materiałów i technologii. Niektóre koncepcje
w tym torpedy superkawitacyjne i broń laserowa są wdrażane, inne są w fazie testów
na przykład broń szynowa dla hipersonicznych pocisków energii kinetycznej. Nie ma
pewności, że w przyszłości wszystkie koncepcje zostaną opracowane i wdrożone do
systemów praktycznych, ze względu na brak dostępności niezbędnych do ich
rozwoju materiałów.
4. Materiały przyszłości
Należy sobie zdawać sprawę, że taka lista jest zawsze zbyt krótka i zawsze
niekompletne. Na świecie cały czas pojawiają się nowe pomysły i nowe wynalazki
nierzadko całkiem przypadkowe, więc nazwijmy ją listą otwartą. Jest ona
przeznaczona do wspierania badaczy i nakreślenia im kierunków dalszych
poszukiwań. Ponadto należy zwrócić uwagę, że często konieczne jest łączenie
materiałów z różnych dziedzin, jak np. strukturalna i funkcjonalna.
str. 7
4.1 Materiały strukturalne
Właściwie to wszystkie materiały można w pewnym stopniu uznać za
strukturalne, w tym sensie, że każdy z nich posiada cechy zarówno elastyczności jak
i sztywności. Taki materiał jak sylikon, zwykle nie uważa się za użyteczny
w konstrukcjach budowlanych (z wyjątkiem uszczelnień) z drugiej strony może mieć
korzystne
właściwości
mechaniczne,
na
przykład,
w
systemach
mikroelektromechanicznych.
W poniższym wykazie skupiono się na materiałach, w których ich główną
cechą jest nośność, ale często jest to w połączeniu z szeregiem innych istotnych
właściwości. Rozwój materiałów konstrukcyjnych jest niezbędny do budowy platform
przyszłości, ponieważ szczególne wyzwania pojawią się przy wzroście prędkości
platform, która generuje wysokie temperatury w połączeniu z wysokimi obciążeniami
krawędzi czołowych i powierzchni sterowych. Uważa się, że dalsze prace nad tymi
materiałami powinny być prowadzone w następujących obszarach:
 Po pierwsze konwencjonalne materiały nie powinny być pomijane, ponieważ
udoskonalanie takich materiałów jak: stal, aluminium, magnez i stopy tytanu,
nadal jest potrzebne i prowadzone często za pomocą zaawansowanych
modeli komputerowego wspomagania np. dla: składów stopu, kontroli
drobnoziarnistości czy zabiegów termomechanicznych;
 Polimery wzmocnione włóknami, np. włókno węglowe i włókno szklane, w tym
kompozyty warstwowe;
 Materiały samo regeneracyjne, kompozyty z materiałów inteligentnych;
 Polimery, takie jak poliwęglan dla ochrony balistycznej;
 Materiały pancerne w tym wysokiej twardości i wytrzymałości, stali
o podwyższonej twardości, aluminium i stopów tytanu;
 Szkło, ceramika, spinele (materiały z gromady tlenków) i inne przezroczyste
i nieprzezroczyste materiały, które mogą być wykorzystane dla ochrony
balistycznej;
 ceramika strukturalna np. takie jak węglik krzemu, który można wykorzystać
dla krawędzi natarcia w konstrukcjach;
 Materiały do platform napędzanych paliwem wodorowym zarówno w wysokich
jak i w niskich temperaturach.
4.2 Materiały inteligentne
Niestety nie ma ogólnie przyjętej definicji inteligentnego materiału, i istnieje
ryzyko pomylenia materiałów funkcjonalnych z inteligentnymi. Inteligentne
i funkcjonalne są niestety często używane zamiennie. Należy przyjąć, że materiały
inteligentne osiągają pożądane właściwości poprzez ich pobudzanie przez czynniki
zewnętrzne, takie jak naprężenia mechaniczne, temperatura, odczyn pH, pole
magnetyczne lub elektryczne, oświetlenie itp.
str. 8
Do nich można zaliczyć:
 Materiały magnetostrykcyjne np. aktuator czy sonar generacyjny;
 Materiały o zmiennej lepkości do absorpcji energii mogą być użyte do
tłumienia odrzutu broni czy w systemach zawieszenia pojazdu;
 Materiały "Shear-thickening" wytwarzające charakterystyczne zgrubienia,
wypukłości podczas pochłaniania i tłumienia energii;
 Materiały piezoelektryczne aktuatory na małą skalę;
 Materiały termoelektryczne do pomiaru temperatury lub wytwarzania energii;
 Metale z pamięcią kształtu i polimery do wykorzystania przy wzbudzaniu lub
tłumieniu energii;
 Materiały termochromowe (nie ograniczające się do światła widzialnego)
- sygnatura magnetyczna;
 Inteligentne materiały, które mogą zawierać również czujniki (np. tensometry,
czujniki temperatury);
 Szkło metaliczne;
 Stopy wysokiej entropii;
 Kompozyty matryc ceramicznych;
 Metamateriały do izolacji akustycznej lub wstrząsowej dla źródła fal
widzialnych i mikrofal.
4.3 Materiały Funkcjonalne
Nie ma ogólnie przyjętej definicji materiału funkcjonalnego i jak już było
wspomniane w pkt 4.2 istnieje ryzyko pomylenia z materiałami inteligentnymi.
Inteligentne i funkcjonalne są niestety często używane zamiennie.
Funkcjonalne materiały bardzo często składają się z odpowiednich powłok na
specjalnym podłożu i zapewniają dodatkową funkcjonalność w stosunku do podłoża.
Przykłady:
 Super hydrofobowe powłoki na tekstyliach powodujące wodoodporność.
 Pokrycia odbijające promieniowanie cieplne;
 Oleofobowe powłoki nadające tekstyliom odporność na olej;
 Bakteriobójcze powłoki na tekstyliach zapewniające odporność na zakażenia;
 Powłoki niskiej emisyjności termicznej;
 Powłoki odporne na płomień;
 Powłoki do odkażania powierzchni, dla których istnieje ryzyko
zanieczyszczenia przez czynniki toksyczne;
 Metale syntetyczne, często są to polimery z metali przewodników energii
elektrycznej;
 Powłoki nieobladzające się;
 Powłoki odporne na ścieranie;
 Powłoki suche samosmarujące;
 Materiały odporne na wysoką temperaturę np. dla komponentów silnika;
 Powłoki pochłaniające fale radiowe;
str. 9
 Nadprzewodniki wysokotemperaturowe dla silników, prądnic i urządzeń
przesyłu energii elektrycznej;
 Materiały chromogeniczne charakteryzujące się zmianą współczynnika
odbicia, czułości, zmienną teksturą, hydrofobowością. Wykorzystywane są do
kamuflażu.
4.4 Inteligentne tekstylia
 Inteligentne tkaniny, zawierające zintegrowane przewody do transmisji danych
oraz zasilania;
 Inteligentne tkaniny, zawierające zintegrowane czujniki do monitorowania
stanu użytkownika lub lokalnego środowiska. Zebrane informacje mogą być
analizowane i przechowywane lokalnie lub przesyłane do odbiornika
zewnętrznego do analizy;
 Tekstylia zawierające zintegrowane anteny, do transmisji / odbioru danych;
 Tekstylia zawierające urządzenia do wytwarzania lub magazynowania energii.
4,5 Technologia produkcji
Istnieje duża ilość różnych technologii produkcji, od dawna ustalonych
procesów, począwszy od takich jak odlewanie i kucie do bardziej nowoczesnych
procesów obróbki z wykorzystaniem precyzyjnych narzędzi do obróbki i trawienia.
W ostatnich latach tzw. "produkcja przyłączeniowa" np. drukowanie w 3D jest
powszechnie uważana jako technologia o znaczącym potencjale.
4.5.1 Wybrane technologie produkcyjne








Śrutowanie i laserowe utwardzanie poprawiające odporność materiału na
naprężenia i korozję;
Ablacja laserowa do modyfikacji struktury powierzchni lub hartowania;
Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem;
Magnetyczne formowanie;
Galwanoplastyka;
Hodowanie pojedynczych kryształów;
Technologie włókiennicze (inteligentne tekstylia), tkanie z włókien
dziewiarskich z metalowych drutów;
Technologie klejenia;
4.5.2 Produkcja przyłączeniowa
Produkcja przyłączeniowa (drukowanie w 3D) jest powszechnie postrzegana
jako fundament czwartej rewolucji przemysłowej. Cyfrowe narzędzia projektowe,
technologie informacyjne, technologie materiałowe, maszyny sterowane
str. 10
komputerowo i technologia informatyczna dały początek rewolucji zarówno
w produkcji jak i optymalizacji konstrukcji.
Istnieje szereg różnych wariantów technologii produkcji przyłączeniowej,
tworzenia obiektów 3-wymiarowych, warstwa na warstwie konstrukcyjnej. Produkcja
stosowana jest od wielu lat do szybkiego wykonywania prototypów, przy użyciu
polimerów o umiarkowanych właściwościach mechanicznych. Jednak w ciągu
ostatnich kilku lat technologia ta została rozwinięta jako materiału bazowego używa
się również metali i stopów, wykorzystując laser, wiązki elektronów lub łuk
elektryczny topiący proszki albo drut.
Technologia ta jest wykorzystywana głównie przy produkcji małych serii lub
w fazie B+R. Szacuje się, że seria do 100 tysięcy obiektów jest ekonomicznie realna.
Technologia ta jest szczególnie odpowiednia dla produkcji elementów, które
wymagają wielu operacji obróbczych, gdzie materiał jest trudny do obróbki
maszynowej, a także gdy koszt materiału jest wysoki, a wydajność niska. Typowe
elementy dziś produkowane w tytanie lub stopach na bazie niklu, są stosunkowo
niewielkie (<300 mm³ kubatury) jak elementy silnika i elementy konstrukcyjne
dopuszczone w produkcji samolotów cywilnych.
Potencjalne korzyści płynące z produkcji przyłączeniowych do zastosowań
obronnych obejmują:
 obniżenie kosztów magazynowania,
 optymalizacja projektu do redukcji masy ciała,
 zwiększenie dostępności, obniżenie kosztów logistycznych jak naprawy
i konserwacja
 możliwość naprawy sprzętu starszego typu, gdy oryginalne części zamienne
nie są już dostępne.
W dalszej perspektywie swoboda projektowania komponentów będzie
praktycznie nieograniczona może umożliwić projektowanie i produkowanie zupełnie
nowych wzorów.
Tempo rozwoju w produkcji przyłączeniowej jest bardzo wysokie,
a przydatność technologii staje się powszechna w przemyśle kosmicznym.
Jednakże istnieje szereg wyzwań, które muszą być spełnione, aby w pełni
korzystać z tej technologii. Należą do nich między innymi: certyfikacja materiałów
i komponentów, rozwój badań nieniszczących, rozwój stopów zoptymalizowanych,
poprawa narzędzi do projektowania, opracowanie technik wykończeniowych
i strategii wdrożenia. Należy przeanalizować jaki rodzaj komponentów najbardziej
nadaje się do tej technologii, które typy składników mogą być najlepiej wykorzystane.
5. "CapTech Materiałs & Struktures"
Europejska Agencja Obrony wspiera zespołowe prowadzenie prac w ramach
B+R, zarządzając swoją aktywnością w tym obszarze poprzez grupy technologii
"CapTech", które gromadzą sieć ekspertów z państw Unii Europejskiej. Jedną
z takich grup jest CapTech Materials & Structures. Głównym celem jej działania jest
str. 11
prowadzenie wspólnych projektów badawczych w obszarze zdolności
technologicznych.
CapTech Materials & Structures, zajmuje się promowaniem i prowadzeniem
badań technologii konstrukcji i materiałów od momentu projektu do wdrożenia.
Poniżej przedstawiona jest klasyfikacja technologii określona przez ekspertów
CapTech Materials & Structures jako priorytetowe:
A1. - Structural & Smart Materials & Structural Mechanics
A1.1 - Metals & Metal Matrix Composite Technology
A1.2 - Ceramics, Ceramic Matrix Composite and Glass Technologies
A1.3 - Polymers and Polymer Matrix Composite Technologies
A1.4 - Structural Materials Processing - Joining Technology
A1.5 - Structural Materials Processing - Surface Protection Technologies
A1.6 - Non-Destructive Evaluation 8 Life Extension of Structural Materials
A1.7 - Corrosion and Wear Control Technology
A1.8 - Structural Mechanics
A1.9 - Structural Materials - Forming
A1.10 - Structural Materials - Materials Removal
A1.11 – Smart /Functional Materials for Structural Uses
A2 - Signature Related Materials
A2.1 - Acoustic 8 Vibration Absorbing Materials
A2.2 - IR Signature Control Materials
A2.3 - Radar Absorbing Materials and Coatings
A2.4 - Structural Radar Absorbing Materials
B1- Lethality 8 Platform Protection
B1.1 — Penetrators
B1.2 - Armour systems
B3 - Design Technologies for Platforms 8 Weapons
B3.3 - Structural Designs
Klasyfikacja kategorii materiałów uznanych jako priorytetowe:
 Signature materials (to deny the enemy detection and identification);
 Energy (specifically batteries, more generally energy harvesting);
 Replacement (to substitute for obsolete/no longer available materials) [Note
was previously called obsolescence
 Structural materials;
 Blue sky (a catch-all net for emerging materials which are too immature to
naturally place into other categories);
 Manufacturing technology;
 Non-destructive testing;
 ln-service performance;
 REACH compliance;
 Surface treatments;
str. 12


Modelling;
Protection (armour).
Prace grupy roboczej "Materials CapTech" są prowadzone zgodnie z jej
programem badań strategicznych (Materials SRA), identyfikujący luki w technologii
europejskiej. Materials SRA jest wynikiem pracy przedstawicieli: instytucji rządowych,
laboratoriów badawczych i przemysłu państw członkowskich uczestniczących
w pracach CapTech. Zaletą takiego podejścia jest synteza poglądów, co prowadzi do
wspólnego punktu widzenia, który stanowi podstawę dla współpracy
międzynarodowej w ramach B+R. Prace Materials CapTech prowadzone są
transparentnie i zgodnie z metodologią wspierania zdolności wojskowych.
6. Podsumowanie
To opracowanie zostało napisane jako tzw. "pokarm dla myśli" przeznaczone
jako instrukcja/briefing dla naukowców, inżynierów, pracowników wojska i urzędników
państwowych. Zgromadzone informacje mogą posłużyć do poszukiwania nowych
rozwiązań technologicznych, stymulowania wymiany pomysłów podczas dyskusji
naukowych dając tło do wyzwań stawianych w planowaniu przyszłych strategii
materiałowych na poziomie krajowym i europejskim.
Dokument jest krótki i niepełny, ale zapewnia zrównoważony przegląd wyzwań
i możliwych rozwiązań materiałowych i technologicznych, które mogą być brane pod
uwagę do wykorzystania dla przyszłych potrzeb obronnych.
7. Odniesienia
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Future Operating Environment 2035 — Strategic Trends Programme, UK MoD
The Future Armed Conflict, Defense One
WWI submarine carrying aircraft (HMS M2)
Future submarine aircraft carrier
Flying car (PAV, personal aerospace vehicle)
Blackstar spaceplane
What commercial aircraft will look like in 2050
Solar Impulse
On the materials basis of modern society
Metals applications with primary substitutes and substitute performance
BAE Systems reveals advanced R8D concepts
"Wiki on Materials Foresight".
Opracował płk Roman Bogacki
str. 13