Spis treści
- Silniki do rakiet bojowych produkowane metodą druku 3D?
- Rakiety Stinger a technologia 3D
- Zaopatrywanie ukraińskich sił zbrojnych
- Czym są "warsztaty dronowe" na Ukrainie?
- Przyspieszenie technologiczne na ukraińskim froncie
- Druk Army. Rozproszony system produkcji części zamiennych
- "Żołnierz może kontaktować się z nami bezpośrednio z okopu, wchodząc na naszą stronę"
Silniki do rakiet bojowych produkowane metodą druku 3D?
W praktyce oznacza to możliwość odtworzenia, w warunkach polowych, bez konieczności przemieszczania sprzętu, każdego uszkodzonego elementu i zastąpienie go nowym. Z technicznego punktu widzenie przedsięwzięcie to nie jest nadzwyczajnie trudne, zwłaszcza że już w tym roku firma Ursa Mayor, na zlecenie amerykańskiej marynarki wojennej, ma zacząć produkować silniki na paliwo stałe do rakiet bojowych metodą druku 3D. W tym przypadku jednak nie chodzi o ich budowę „na linii frontu”, ale na uzyskanie zdolności do skalowania, czyli zwiększania produkcji, bez konieczności przeprowadzania zmian w liniach produkcyjnych.
W modelu tradycyjnym każdy silnik rakietowy budowany był przy użyciu odmiennych, inaczej skonfigurowanych i oprzyrządowanych linii technologicznych. Teraz, stosując drukarki 3D, można uniknąć problemów związanych z rekonfiguracją linii produkcyjnych, co było czasochłonne i kosztowne. Wymagania technologiczne i narzędziowe mogą zostać zredukowane, co przyspieszy i zwiększy możliwości wytwórcze, obniżając też koszty jednostkowe.
Rakiety Stinger a technologia 3D
Jak powiedział magazynowi "Forbes" Joe Laurienti, prezes Ursa Mayor, nowa technologia umożliwia szybkie zwiększenie produkcji rakiet przede wszystkim, zwiększając zdolności w zakresie produkcji ich obudów. Do tej pory do ich uzyskania potrzebne były specjalne wytłaczarki (extruder), których w Stanach Zjednoczonych jest ograniczona liczba, co powodowało powstanie „wąskich gardeł”. Teraz, stosując technologię druku 3D, można szybko zwiększyć skalę produkcji. Najlepszym przykładem są rakiety Stinger. W starej technologii jeden extruder mógł produkować ok. 700 korpusów rocznie, w nowej jedna drukarka 3D jest w stanie „zbudować” ich w tym samym czasie 1500, a podwojenie tych zdolności wymaga jedynie dostawienia nowej drukarki, co jest znacznie tańsze i wymaga też mniej czasu niż budowa kolejnej wytłaczarki.
Te dwa przykłady opisują szersze zjawisko, jakim jest szybki wzrost rynku druku 3D i 4D na potrzeby sił zbrojnych. Wartość złożonych zamówień wojskowych w roku 2023 szacowana była na 1,37 mld dolarów, a ocenia się, że do 2032 roku będzie on rósł o 25 % średnio w każdym kolejnym roku. Wzrost tej branży związany jest również z faktem, że prócz zastosowań wojskowych mamy do czynienia z technologią podwójnego przeznaczenia, a rynek zastosowań cywilnych znacząco rośnie.
Zaopatrywanie ukraińskich sił zbrojnych
Odwołanie się do technologii druku 3D umożliwia też zaopatrywanie ukraińskich sił zbrojnych. Przy czym mamy tam do czynienia z dwoma modelami działania, obydwoma nowatorskimi i wartymi uwagi. Jorge Rivero zwraca uwagę w analizie opublikowanej przez Modern War Institute na konsekwencje masowego zastosowania na współczesnym polu walki systemów bezzałogowych. Skala ich użycia, a mowa o milionach egzemplarzy rocznie, powoduje z jednej strony utrudnienia logistyczne, bo w realiach współczesnego pola walki każdy ruch jest natychmiast wykrywany, a większe cele szybko atakowane, z drugiej zaś rośnie „konsumpcja” systemów bezzałogowych. Walczący potrzebują ich coraz więcej, a system zaopatrzenia frontu ma narastające problemy z realizacją dostaw „just in time”.
Odpowiedzią na te wyzwania jest przesunięcie produkcji bezpośrednio na zaplecze walczących na froncie oddziałów, budowa „warsztatów dronowych” zajmujących się zarówno naprawami, jak i montażem systemów bezzałogowych, które stają się w ten sposób częścią każdej z brygad liniowych. Skraca się w efekcie łańcuchy zaopatrzenia, a dodatkowo zyskuje możliwości stałego modyfikowania dostarczanych systemów, dostosowując ich parametry do specyficznych warunków danego odcinka frontu.
Czym są "warsztaty dronowe" na Ukrainie?
Jednostki te składają się w realiach ukraińskich z 10-12 wyspecjalizowanych żołnierzy, zazwyczaj inżynierów lub techników. Doskonale znają oni technologię systemów bezzałogowych, systemy napędowe, czujniki, interfejsy i oprogramowanie. Ich zadaniem jest zarówno naprawia używanego sprzętu, jak i jego testowanie i stałe modyfikowanie. Wiedza specjalistyczna, jaką się cechują żołnierze tych służb, obejmuje różne funkcje, w tym diagnostykę, naprawy, ulepszenia i integrację nowych komponentów z istniejącymi platformami UAV.
Jak zauważył amerykański ekspert, „kultywują również atmosferę ciągłego doskonalenia, niezbędną na szybko ewoluującym polu bitwy technologicznej”. Zaangażowany personel to często wykwalifikowani inżynierowie lub technicy. Ich możliwości w zakresie projektowania i budowy części związane są z zastosowaniem techniki druku 3D, która pozwala działać w trybie „na zamówienie”. Znacznemu skróceniu uległy w efekcie nie tylko łańcuchy zaopatrzenia, ale przede wszystkim komunikacji. To z kolei umożliwia szybsze wdrażanie nowych rozwiązań, pomysłów, które są niemal natychmiast testowane w warunkach bojowych.
Przyspieszenie technologiczne na ukraińskim froncie
Cały „system” szybciej reaguje na zmieniające się warunki, potrzeby i cele operacyjne, co wyjaśnia dlaczego na ukraińskim froncie mamy do czynienia ze znacznym przyspieszeniem technologicznym. Technologia druku 3D ma również zastosowanie przy produkcji i modyfikowaniu ładunków wybuchowych, zarówno jeśli chodzi o „kasety” podwieszane w dronach bojowych, jak również kompozycję środków wybuchowych, które również podlegają modyfikacji po to, aby osiągnąć najlepszą skuteczność.
Warto nadmienić, że w siłach zbrojnych Ukrainy wdrożono też rozwiązanie w postaci „mobilnych warsztatów” dronowych, które realizują podobne zadania, co ich stałe odpowiedniki, są jednak lepiej chronione systemami walki radioelektronicznej i mogą się przemieszczać, co rozszerza ich obszar odpowiedzialności, jak również utrudnia przeciwnikowi przeprowadzanie ataków. Są one wyposażone w drukarki 3D, ale również akumulatory umożliwiające pracę w warunkach polowych przez 48 godzin bez konieczności korzystania z zewnętrznego zasilania. Zastosowane na masową skalę na Ukrainie rozwiązania w zakresie druku 3D potwierdzają wcześniejsze oceny, w świetle których tego rodzaju technologia przyspiesza opracowywanie, testowanie i wdrażanie nowych konstrukcji.
Druk Army. Rozproszony system produkcji części zamiennych
Innym rozwiązaniem jest inicjatywa Druk Army, rozproszony system produkcji części zamiennych, komponentów, z których montowane są systemy bezzałogowe, a nawet amunicji. Przedsięwzięcie to zaczęło się, podobnie jak wiele podobnych inicjatyw na Ukrainie, od społecznej zbiórki środków służących następnie zakupowi drukarek 3D i rozpoczęciu produkcji na potrzeby armii w sposób rozproszony, w wielu lokalizacjach o cywilnym pierwotnie przeznaczeniu.
Jest to z założenia otwarty, sieciowy system, którego uczestnicy - jak sami deklarują - zrealizowali od początku funkcjonowania 185 tys. zamówień dla sił zbrojnych, obejmujących 11 milionów elementów, z czego 2,7 mln stanowiły ładunki dla systemów bezzałogowych. Inicjatywa Druk Army posiada obecnie 11 tys. drukarek 3D pracujących w wielu lokalizacjach, realizujących konkretne zamówienia składane za pośrednictwem jej strony internetowej przez jednostki liniowe.
"Żołnierz może kontaktować się z nami bezpośrednio z okopu, wchodząc na naszą stronę"
Jak powiedział mediom Jewhen Wołnow, założyciel Druk Army, „zbudowaliśmy system, w którym żołnierz może kontaktować się z nami bezpośrednio z okopu, wchodząc na naszą stronę, może wgrać zdjęcia, wymiary i wysłać swoje zapytanie. Na przykład miny pochodziły z Bułgarii, a my potrzebowaliśmy czegoś, aby zrzucać je z dronów. Aby to było możliwe, musieliśmy zrobić ogon, musieliśmy zrobić „nos”. I to wszystko. Inżynierowie rzucili się, aby rozwiązać ten problem. Pracowaliśmy przez jeden dzień. Wieczorem, dzięki Nowej Poczcie, na front trafiła do tego konkretnego żołnierza przesyłka". Każdego dnia Druk Armia wysyła około 300 zamówień, a w ciągu miesiąca wolumen produkcji wynosi ponad 18 ton.
