Nauka i badania

nauka i badania  
Ogólnie zakres badań
Zespół Techniki Rakietowej specjalizuje się w działalności naukowej z zakresu:
1. Badań optymalizacyjnych:
- badania optymalizacyjne minimalno-czasowego i minimalno-energetycznego sterowania;
- analiza dynamiki obiektów mechatronicznych z zastosowaniem obszarów sterowalności i osiągalności;
- badania własności dynamicznych i konstrukcji obiektów mechatronicznych;
- zagadnienia obliczalności wielowymiarowych zagadnień optymalizacyjnych.
2. Systemów sterowania ze szczególnym uwzględnieniem:
- badania identyfikacyjne i optymalizacyjne struktury i zespołów systemów sterowania;
- analiza stabilności złożonych układów dynamicznych;
- opracowanie kierunków modernizacji i rozwoju perspektywicznych systemów sterowania.
3. Symulacji i animacji komputerowej:
- modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa dynamiki ruchu obiektów latających;
- badania trajektorii ruchu obiektów mechatronicznych;
- badania zagadnień eksploatacyjno-niezawodnościowych złożonych obiektów mechatronicznych.
 

 
Realizowane obecnie projekty rozwojowe
W ramach Konkursu Młodych Naukowców są obecnie realizowane dwa projekty rozwojowe:
1. System zwalczania BSL
- kierownik projektu ZM TARNÓW: Marcin DŁUGOŃ.
- kierownik projektu WAT: kpt. mgr inż. Kamil WACŁAWIK.
- Termin realizacji: 05.10.2018 do 04.10.2021 (36 miesięcy). 
Celem projektu jest opracowanie technologii umożliwiającej stworzenie systemu automatycznej ochrony i zwalczania dynamicznych celów powietrznych – bezzałogowych statków latających (BSL) oraz pocisków manewrujących. System na podstawie pozyskanej informacji o obiekcie powietrznym (system radarowy, system rozpoznania radiowego, głowica optoelektroniczna) pozwoli na zwalczanie zagrożeń powietrznych w sposób autonomiczny. Zastosowanie najnowszych rozwiązań technologicznych pozwoli na uzyskanie wysokodynamicznego, precyzyjnego śledzenia oraz zwalczania celów powietrznych. Wykorzystanie odpowiedniego środka ogniowego (karabin w systemie Gatlinga), zapewni wysokie pokrycie ogniowe zwalczanego celu, co wiąże się to z wysokim prawdopodobieństwem neutralizacji zagrożenia.
 

BSL

Widok ogólny systemu zwalczania BSL

 


 
2.  Autonomiczny pojazd kołowy z modułem uzbrojenia do zadań rozpoznawczych i bojowych
- kierownik projektu ZM TARNÓW: Damian JAROSZ.
- kierownik projektu WAT: kpt. mgr inż. Kamil WACŁAWIK.
- Termin realizacji: 05.10.2018 do 04.04.2021 (30 miesięcy) 
Celem projektu jest opracowanie innowacyjnych rozwiązań informatycznych i technologicznych w dziedzinie robotyki bezzałogowych platform lądowych (BPL) przeznaczonych do prowadzenia rozpoznania w bezpośredniej styczności wojsk, w tym penetrację miejsc niebezpiecznych i niedostępnych dla człowieka. Bezzałogowe pojazdy kołowe typu UAGV w połączeniu z uzbrojeniem mogą realizować zdania wsparcia ogniowego piechoty i sił specjalnych.
Głównym zadaniem projektu jest integracja autonomicznego kołowego pojazdu transportowego (projekt TARVOS) i zdalnie sterowanego modułu uzbrojenia strzeleckiego (projekt ZSMU), przeznaczonego do zastosowania w operacjach wojskowych. W ramach projektu zostanie przeprowadzona analiza, w wyniku, której zostaną zdefiniowane kluczowe parametry charakterystyki taktycznej, i które będą przedmiotem badań. Spodziewanym efektem końcowym projektu będzie prototyp bezzałogowego pojazdu autonomicznego (PERUN) z modułem uzbrojenia na VI poziomie gotowości technologicznej wraz z niezbędną dokumentacją techniczną.
 

 

APK

Widok ogólny autonomicznego pojazdu kołowego z modułem uzbrojenia do zadań rozpoznawczych i bojowych

 


 
3. Przeciwlotniczy zestaw rakietowo-artyleryjski krótkiego zasięgu systemu osłony bazy lotniczej PILICA
- kierownik pracy: dr inż. Konrad SIENICKI.
- projekt wdrożeniowy: na zlecenie ZM TARNÓW
Pracownicy Katedry Mechatroniki Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa WAT na zlecenie ZM Tarnów wykonali oprogramowanie komputera pokładowego armaty oraz komputera obsługi zdalnej. Oprogramowanie komputera pokładowego zintegrowało: głowicę obserwacyjno-śledzącą GOS–1; przelicznik, GPS, układ sterowania położeniem kątowym armaty, wideotraker, sterownik bezpieczeństwa, monitor pokładowy, moduł startowy i streamer video w jeden system informatyczny.
Oprogramowanie efektora współpracuje ze stanowiskiem dowodzenia w zakresie: odbioru sytuacji powietrznej, odbioru rozkazów, monitorowania statusu pracy armaty, monitorowania realizacji zadań ogniowych i przesyłania obrazu z GOS-1.
Dodatkowo została zaimplementowana możliwość sterowania armatą ze stanowiska wynośnego poprzez Komputer Obsługi Zdalnej (KOZ). Zobrazowanie i funkcjonalność KOZ odpowiada w całości zakresem zadań realizowanych przez stanowisko ogniowe. Pozwala ono również na monitorowanie i kontrolę pracy obsługi efektora.
Po pozytywnym zakończeniu badań poligonowych został zamówiony projekt wdrożeniowy wprowadzenia na uzbrojenie Sił Zbrojnych RP 6-ciu baterii. W realizacji tego projektu biorą udział pracownicy naukowi Katedry Mechatroniki WAT.
Baterię tworzy w standardowej konfiguracji: sześć (Przeciwlotniczych Zestawów Rakietowo Artyleryjskich) PZRA ZUR-23-2SP Jodek, skomputeryzowane stanowisko dowodzenia, mobilna trójwspółrzędna stacja radiolokacyjna Soła, punkt obserwacji wzrokowej oraz system łączności przewodowej i radiowej, zapewniający komunikację pomiędzy poszczególnymi komponentami baterii i systemem dowodzenia OPL.
Zestaw wyposażony jest w stabilizowaną optoelektryczną głowicę dzienno-nocną, mogącą pracować niezależnie od uzbrojenia w zakresie obserwacji oraz wykrywania i identyfikacji celów.  Stanowi ona nie tylko element systemu naprowadzania, ale też źródło informacji dla całego systemu, gdyż dane o wykrytych i obserwowanych obiektach są wymienianie w całej sieci dowodzenia.
System Pilica powstał w odpowiedzi na zapotrzebowanie Szefostwa OPL Sił Powietrznych w zakresie systemu obrony przeciwlotniczej bardzo krótkiego (bliskiego) zasięgu (ang.: V-SHORAD).
 

pilica

Badania systemu Pilica w warunkach poligonowych

 


 
 Zrealizowane projekty rozwojowe  

Opracowanie technologii paliwa rakietowego i wykonanie partii prototypowej ładunków napędowych do fotela wyrzucanego K-36DM samolotów bojowych MiG-29 oraz Su-22
Kierownik projektu - prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT
Cel projektu:

Wykonano testy balistyczne opracowanych w WAT i wyprodukowanych w kraju ładunków napędowych do foteli katapultowych samolotów, zachowujących wymagane przez konstruktorów parametry balistyczne.

 


 
Opracowanie koncepcji i wykonanie badań symulacyjnych zautomatyzowanego systemu obrony przeciwlotniczej rozproszonej baterii lub dywizjonu armat 35 mm
Kierownik projektu - dr inż. Konrad SIENICKI
Cel projektu:
Opracowanie demonstratora technologii umożliwiającego badania symulacyjne zautomatyzowanego systemu obrony przeciwlotniczej (baterii przeciwlotniczej lub dywizjonu), który wykorzystuje elementy wykrywania celów, podziału zadań, śledzenia celów i kierowania ogniem dział 35 mm z wykorzystaniem amunicji klasycznej
i programowalnej.
 

 
Opracowanie demonstratora przeciwlotniczej dwustopniowej rakiety krótkiego zasięgu
Kierownik projektu - prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT
Cel projektu:
Opracowanie i zbudowanie demonstratora dwustopniowej rakiety kierowanej posiadającej urządzenie startowe, napęd rakietowy, system rozcalania stopni i kierowany programowo II-gi stopień rakiety wyposażony w blok autonomicznego kierowania rakietą zdolnej manewrować z wymaganym przeciążeniem dla oczekiwanych zasięgów do 12 km.
 

 
Bezzałogowy środek uderzeniowy przeznaczony do rażenia celów w strefie odpowiedzialności brygady Wojsk Lądowych
Kierownik projektu - dr inż. Bogdan MACHOWSKI
Cel projektu:
Opracowanie głowicy optoelektronicznej do bezzałogowego środka uderzeniowego (BSU) umożliwiającej śledzenie celu zarówno w zakresie światła widzialnego jak i w podczerwieni oraz naprowadzanie BSU na cel.
 

 
122 mm pocisk rakietowy precyzyjnego rażenia
Kierownik projektu - dr inż. Bogdan MACHOWSKI
Cel projektu:
Opracowanie i wykonanie 122 mm pocisku rakietowego precyzyjnego rażenia Feniks
z gazodynamicznym systemem sterowania lotem.
 

 
Symulator proceduralno-diagnostyczny PZR w technologii wirtualnej z elementami poszerzonej rzeczywistości
Kierownik projektu - dr inż. Konrad SIENICKI
Cel projektu:
Opracowanie oraz wykonanie symulatora proceduralno-diagnostycznego (SP-D), który w sposób wirtualny będzie obrazował przeciwlotniczy zestaw rakietowy NEWA SC, jego podstawowe elementy techniczne, występujące uszkodzenia i objawy oraz umożliwiał prowadzenie pracy bojowej przez obsługę w warunkach symulacji sytuacji powietrznej.
 

 
System bezpieczeństwa lądowego na centralnym poligonie sił powietrznych w Ustce
Kierownik projektu - dr inż. Konrad SIENICKI
Cel projektu:
Opracowanie i wykonanie systemu bezpieczeństwa lądowego na CPSP
w Ustce, który obejmowałby wybrane, najważniejsze obiekty/miejsca m.in.: wybrane stanowiska ogniowe (SO), drogi dojazdowe do SO, Stanowisko Dowodzenia CPSP, Stanowisko Dowodzenia Ćwiczących Wojsk (SDĆW), Punkt Dowódczo-Obserwacyjny (PDO).
 

 

Umowy zrealizowane z podmiotami gospodarczymi

 

  1. "Opracowanie metodyki badań odporności wybuchowej drzwi oraz okien wg norm europejskich" na zlec. BEM Brudniccy sp. j. z Płocka (2004).
  2. Udział w opracowaniu analizy "PRZEBIEG PROCESU KATAPULTOWANIA W KATASTROFIE SAMOLOTU TS-11 ISKRA" na zlec. ITWL (2005)
    zkur12 zkur13
  3. "Opracowanie układu wybuchowego do generacji wydłużonego impulsu ciśnienia" na zlec. Zakładów Produkcji Specjalnej w Pionkach (2006).
  4. "Opracowanie systemu wybuchowego kruszenia osłony samolotu IAR-99 rumuńskich Sił Powietrznych" na zam. KOPEX S.A. w Katowicach (2006).
  5. "Wykonanie pomiarów przebiegu ciśnienia ładunku marszowego w komorze balistycznej dla fazy zapłonu" na zlec. ZM MESKO S.A. w Skarżysku-Kamiennej (2006).
  6. "Wykonanie 40 m mikrolontu dla odbiorcy zagranicznego" na zamówienie KOPEX S.A. w Katowicach (2006).

Wdrożenia
"Opracowanie paliwa rakietowego i produkcja ładunków napędowych do foteli katapultowych samolotów bojowych" Projekt został uruchomiony dzięki współpracy z firmą lotniczą AEROFINA S.A. z Bukaresztu, która zgłosiła zapotrzebowanie na ładunki napędowe do systemów katapultowania samolotów bojowych rumuńskich Sił Powietrznych typu MiG-21 Lancer oraz IAR-99. W ramach realizacji pracy dyplomowej oraz badań własnych zaproponowano nowy rodzaj paliwa rakietowego i w zakładzie produkcyjnym wytworzono kilka partii ładunków napędowych do badań testowych, które przeprowadzono w WAT. Po akceptacji wyników przez stronę rumuńsk±, zawarto dwa kontrakty handlowe pomiędzy zakładem produkcyjnym jako producentem i firmą handlu zagranicznego uprawnioną do obrotu towarami strategicznymi (KOPEX S.A.) a firmą AEROFINA. Pracownicy Wydzialu Mechatroniki sprawowali nadzór nad produkcją oraz prowadzili badania balistyczne wykonanych ładunków napędowych. Kontrakty zrealizowano w r. 2005-06 na ł±czn± kwotę 107.000 euro. AEROFINA S.A. zrezygnowała z dostaw ładunków napędowych do foteli katapultowych produkcji rosyjskiej oraz angielskiej.
zkur14
Ładunki prochowe K4 M do fotela wyrzucanego KM1 opracowane Zakładzie Konstrukcji Uzbrojenia Rakietowego WMT Realizowane projekty Projekt badawczy rozwojowy Nr R 00 007 02 nt. Opracowanie technologii paliwa rakietowego i wykonanie partii prototypowej ładunków napędowych do fotela wyrzucanego K-36DM samolotów bojowych MiG-29 oraz Su-22 Termin realizacji: 2006-2009.

 

Ważniejsze osiągnięcia w pracy naukowo-badawczej
Nagroda Rektora WAT (2008) dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT (główny autor), dr inż. Daniel BUCZKOWSKI (IPO W-wa), prof. dr hab. inż. Andrzej MARANDA - za „Opracowanie i wydanie monografii: „Materiały wybuchowe trzeciej generacji”.
Nagroda International Trade Fair (2011) „Ideas – Inventions – New Products”, Nuremberg, Silbermedaille - ppłk dr inż. Mateusz PASTERNAK (główny autor), płk dr inż. Konrad SIENICKI,  dr inż. Witold Miluski, dr inż. Paweł KACZMAREK, dr inż. Dariusz SILKO, za „Ręczny system wykrywania obiektu z wykorzystaniem ultra-szerokopasmowego radaru.”
Nagroda The Belgian International Trade Fair (2011) „For Technological Innovation” – Silver medal: ppłk dr inż. Mateusz PASTERNAK (główny autor), płk dr inż. Konrad SIENICKI, dr inż. Paweł KACZMAREK,  dr inż. Janusz KARCZEWSKI, dr inż. Marian ŁAPIŃSKI, dr inż. Tomasz ORZECHOWSKI, dr inż.Piotr SERAFIN  - za „Mobilną platformę z wysokoczęstotliwościowym radarem do detekcji niebezpiecznych podziemnych obiektów”.