Czy tanie i proste w obsłudze załogowe statki powietrzne rzucą wkrótce wyzwanie powszechnie używanym dziś samochodom? Wszystko wskazuje, że przyszłość będzie należała do pojazdów latających. Projekt realizowany przez studenta WAT wychodzi naprzeciw zbliżającej się coraz szybszymi krokami rewolucji w transporcie. W ramach cyklu #młodziinnoWATorzy z inż. Szymonem Kwietniem, studentem Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT, o jego innowacyjnym projekcie rozmawia Marcin Wrzos.
Dlaczego wybrałeś WAT?
Wybór uczelni nie był dla mnie łatwą rzeczą. Bardzo zależało mi na jakości kształcenia, ale chciałem też czegoś więcej. Brałem pod uwagę szczególnie możliwości indywidualnego rozwoju, m.in. poprzez działalność w kołach naukowych i udział w konkursach. Wojskowa Akademia Techniczna jest wyjątkowa, ponieważ umożliwia studentom rozwijanie własnych innowacyjnych projektów. Dla mnie było ważne, abym mógł wykazać się swoimi umiejętnościami i zaprezentować je na zewnątrz.
Kiedy pojawił się u ciebie pomysł na zbudowanie statku powietrznego?
Już jako dziecko chciałem zbudować statek, który umożliwiłby mi swobodne latanie. To marzenie mnie napędzało, kiedy zdecydowałem się wziąć udział w drugiej edycji konkursu Ministerstwa Obrony Narodowej. Zadaniem było zaprojektowanie zupełnie nowego bezzałogowego systemu wsparcia. Po trzech miesiącach od uzyskania grantu mój pojazd wzbił się do lotu. Zakładany w projekcie maksymalny ładunek określiłem na 90 kilogramów. Oczywiście nie był to przypadek, w ten sposób chciałem zrobić pierwszy krok w kierunku budowy załogowego statku powietrznego. Projekt zdobył miejsce na podium, jednak największą dla mnie nagrodą jest uczucie samospełnienia.
W jakim stopniu studia w Wojskowej Akademii Technicznej pomagają ci w realizacji twojego marzenia?
Bez wiedzy zdobytej podczas studiów byłoby to trudne do osiągnięcia. Wiedza teoretyczna była bazą, którą mogłem wykorzystać w trakcie tworzenia różnych projektów. Umożliwiło mi to przeniesienie moich marzeń na papier, a potem zbudowanie prototypów.
Swoją edukację w Wojskowej Akademii Technicznej rozpocząłem na Wydziale Elektroniki WAT. Pierwszym wyróżnieniem było zdobycie I miejsca w Konkursie o Nagrodę Rektora WAT za mój autorski prototyp „Projekt Choppera”. Po obronie tytułu inżyniera postanowiłem kontynuować studia II stopnia na Wydziale Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT, ponieważ moje zainteresowania zaczęły zawężać się w kierunku mechatroniki. Reprezentowałem również z sukcesami uczelnię na zewnątrz. Jestem laureatem I oraz II edycji konkursu MON na bezzałogowe statki powietrzne. Pełniłem także funkcję przewodniczącego Koła Naukowego Energetyki Wodorowej na Wydziale Nowych Technologii i Chemii WAT. Niedługo będę bronił pracy magisterskiej, która jest bezpośrednio związana z moim ostatnim projektem powietrznego statku załogowego.
Jak byś opisał swój projekt?
Mój projekt jest innowacyjny, ponieważ w niedalekiej przyszłości całkowicie zrewolucjonizuje sposób przemieszczania się. Na świecie jest już kilka podobnych inicjatyw, ale różni je trochę podejście. Ja skupiam się na bezpieczeństwie. Użytkownicy muszą być pewni, że znajdując się 100 lub 500 metrów nad ziemią nic im nie grozi. Chciałbym również, aby moja maszyna była łatwo dostępna i nie kosztowała zbyt dużo. Chcę zrewolucjonizować przemieszczanie się na masową skalę, a nie stworzyć gadżet służący rozrywce.
Takie podejście wymusza określone projektowanie samej konstrukcji. Obsługa takiego statku powietrznego musi być prosta. Dodatkowym atutem będzie jego kompaktowy rozmiar, który umożliwi łatwy transport i eksploatację.
W jaki sposób zadbasz o bezpieczeństwo?
Pojazd napędzany jest przez osiem silników. Nawet w sytuacji, w której uszkodzeniu ulegną 4 napędy możliwe będzie kontynuowanie podróży. Dodatkowo, zostanie zaprojektowany redundantny system kontroli lotu, który w przypadku wystąpienia awarii jednego z podzespołów, automatycznie ją wykrywa przełączając tym samym na inne sprawne moduły. Pojazd zostanie również wyposażony w spadochron balistyczny. Wprowadzę jeszcze kilka innych systemów bezpieczeństwa, których nie spotkamy aktualnie w obecnych na rynku statkach załogowych – część z nich będzie bazować na sieciach neuronowych. Moim celem jest osiągnięcie poziomu bezpieczeństwa wyższego niż podczas podróżowania samochodem.
Kto będzie mógł pilotować taki statek powietrzny?
Obsługa takiego statku będzie prosta. Każdy będzie mógł do niego wejść i po krótkim szkoleniu bezpiecznie z niego korzystać. Dlatego tak dużą wagę przywiązuję do bezpieczeństwa. Kierowanie takim statkiem nie może wymagać specjalnych umiejętności, a systemy w nim zawarte muszą czuwać nad bezpieczeństwem użytkowników podczas lotu.
Cały czas rozwijam swój projekt, a prototyp służy mi do szukania jak najlepszych rozwiązań. Zamierzam wyposażyć statek w czujniki i skanery LiDAR (ang. Light Detection and Ranging), które będą skanować otoczenie, wykrywać obiekty i określać odległość, w jakiej znajdują się one od pojazdu. Jeśli pilot nie zauważy przeszkody, system go o niej poinformuje. Autopilot pozwoli na wychwycenie przeszkody i jej ominięcie.
Czy twój projekt zmierza w kierunku pojazdu autonomicznego?
W tej chwili skupiam się na zapewnieniu użytkownikom bezpieczeństwa, ale w przyszłości pojazd umożliwi autonomiczny lot. Funkcjonalność ta będzie rozwijana podczas drugiego etapu wdrożeniowego projektu skupiającego się na zagadnieniach związanych z software’em statku. Część hardware’owa, umożliwi to już na samym początku. Użytkownik, który kupi statek powietrzny nie będzie musiał niczego zmieniać. Wyjątek stanowi konieczność aktualizacji oprogramowania co jakiś czas, która będzie wprowadzać dodatkowe usprawnienia w działaniu systemu – w tym dodanie funkcji przeprowadzania autonomicznych lotów. W gestii użytkownika pozostanie określenie miejsca docelowego trasy, która zostanie automatycznie zaplanowana. System zajmie się wykrywaniem obiektów na tej trasie, omijaniem ich i doprowadzaniem statku do celu.
Czy masz już konkretne plany na komercjalizację projektu?
Aktualnie koncentruję się na zebraniu budżetu na sfinalizowanie mojego projektu. Zbudowałem już działający prototyp, teraz kolej na dalsze, bardziej zaawansowane działania. Zależy mi na zaprezentowaniu precyzyjniejszego modelu zainteresowanym użytkownikom. Nie będzie to jeszcze w pełni gotowy produkt, ale umożliwię im wzbicie się nim w powietrze.
Ponieważ zamierzam zbudować statek powietrzny bardziej przystępny cenowo od produktów konkurencyjnych, to już teraz muszę zacząć myśleć nad tym, jak uniknąć nadprogramowych kosztów. Jednocześnie pod uwagę muszę wziąć wygodę użytkowania, dobór właściwych materiałów czy dodatkowe elementy niezwiązane bezpośrednio z lotem, ale zwiększające jego komfort…
… czyli zagadnienia dla ciebie nowe. To chyba spore wyzwanie?
Dotychczas projekt był realizowany wyłącznie przeze mnie, firmom zewnętrznym zlecałem tylko wykonanie niektórych elementów. Na tym etapie nie da się utrzymać tego stanu rzeczy. Aby wykonać produkt, który jest dopracowany pod każdym kątem niezbędne będzie zebranie zespołu składającego się z najlepszych inżynierów, którzy pomogą mi w sfinalizowaniu prac. Ważnym czynnikiem jest również czas, bez realnej pomocy realizacja projektu mogłaby trwać bardzo długo.
Jak szybko będziemy mogli wsiąść do twojego załogowego statku powietrznego?
Egzemplarz pokazowy powinien powstać w ciągu półtora roku. Po kolejnych sześciu miesiącach produkt mógłby być dopuszczony do sprzedaży. Wszystko zależy jednak od tego, czy uda mi się zebrać niezbędne fundusze. Ostatnie pół roku planuję przeznaczyć na lepsze dopasowanie produktu do indywidualnych oczekiwań użytkowników. Wtedy każdy będzie mógł zapoznać się z naszą propozycją podczas różnego rodzaju targów i zgłosić swoje uwagi.
Gdzie będziesz szukał wsparcia?
Nie zamykam sobie żadnych dróg. Mam nadzieję, że niezwykłe znajomości, które nawiązałem podczas studiów w Akademii będą trwały. Liczę, że młodzi inżynierowie z WAT wesprą mnie przy prototypowaniu i projektowaniu ostatecznego produktu załogowego statku powietrznego.
Co byś poradził swoim młodszym kolegom i koleżankom?
Powiedziałbym im, aby zawsze wychodzili poza schemat. Warto myśleć i działać niestandardowo, nie ograniczać się do zaliczania kolejnych etapów w życiu, czy kolejnych semestrów. Studia w Wojskowej Akademii Technicznej dają bardzo dużo możliwości. Niech wykorzystają je najlepiej jak się da, ponieważ tylko w ten sposób zrealizują swoje marzenia. Zachęcam wszystkich do uczestniczenia w działalności kół naukowych, realizowania się naukowo i tworzenia własnych projektów.
Czekamy na podniebną rewolucję i trzymamy kciuki za twój projekt.
fot. Katarzyna Puciłowska
Artykuł powstał w ramach cyklu #młodziinnoWATorzy, w którym prezentujemy projekty, prace naukowe i dyplomowe, nowoczesne rozwiązania ambitnych studentów Wojskowej Akademii Technicznej, dla których 100% to za mało.
