Tytułowe pytanie zapewne zadają sobie studenci z Koła Naukowego Robotyków KoNaR działającego na Politechnice Wrocławskiej. Pracują oni nad robotyczną bezzałogową łodzią, która już w listopadzie tego roku ma przepłynąć Ocean Atlantycki. Pierwsze próby wodne, na Odrze, planowane są już w marcu. Łódź będzie wykorzystywała odnawialne źródła energii, a siłą napędową będzie tylko wiatr.

Źródło: Politechnika Wrocławska

Przepłynięcie oceanu mogłoby być oczywiście celem samym w sobie, ale wszystkim będą towarzyszyć dodatkowe emocje związane z ogłoszonym w 2005 r. wyzwaniem Microtransat. Jest to konkurs polegający na zaprojektowaniu i zbudowaniu bezzałogowej żaglówki. Wymagania konkursowe ograniczają długość łódki do 2,4 m.

Próba wrocławskich studentów nie jest pierwsza. Dotychczas podjęto ponad 30 takich wyzwań, a o tym, jak trudne jest to zadanie świadczy fakt, że tylko jedna taka próba zakończyła się powodzeniem. Z sukcesu cieszyli się Norwegowie. W 2018 r. łódź SB Met, zbudowana w firmie Offshore Sensing pokonała trasę z Nowej Funlandii i do wybrzeży Irlandii. Rejs trwał 79 dni.

Wrocławska łódź jest wprawdzie zakwalifikowana do nieco łatwiejszej kategorii robotycznej, ale satysfakcja z ewentualnego sukcesu na pewno nie będzie mniejsza, niż gdyby startowała w kategorii autonomicznej. Różnica między nimi polega na tym, że w przypadku łódki autonomicznej wykluczona jest jakakolwiek ingerencja człowieka w sterowanie. Najważniejszym ograniczeniem jest oczywiście brak możliwości zmieniania kursu za pomocą komend wysyłanych do łódki. Wszystkie tak ważne decyzje muszą być wypracowywane wyłącznie przez komputer pokładowy. W rejsie robotycznym taka możliwość jest dopuszczalna.

Sukcesy KoNaR-u

Studenci z KNR KoNaR zajmują się przede wszystkim robotami mobilnymi. W tej dziedzinie odnosili wiele sukcesów na międzynarodowych zawodach. Młodzi konstruktorzy z Wrocławia nie chcą jednak ograniczać się do wyzwań lądowych. W czerwcu 2023 roku zajęli trzecie miejsce w międzynarodowych zawodach sond kosmicznych CanSat Competition w USA. Ziemia została opanowana, kosmos też, pozostała jeszcze wielka woda, jaką jest Atlantyk. Czy to już wszystko? Można delikatnie zasugerować jeszcze wielką głębię, ale koszty takich wyzwań byłyby prawdopodobnie bardzo wysokie. Tymczasem budżet przewidziany dla żaglówki to zaledwie 50 tys. PLN.

– Szukaliśmy czegoś nowego, tym razem związanego z wodą i trafiliśmy na informację o konkursie Microtransat. Mamy duże doświadczenie z elektroniką, robotyką i automatyzacją, a także z żeglarstwem, bo większość zespołu ma odpowiednie uprawnienia, dlatego uznaliśmy, że warto spróbować. Nasze doświadczenia żeglarskie na pewno przydadzą się podczas fazy testowej, żeby sprawdzić i ocenić, czy łódź rzeczywiście będzie w stanie kontrolować kierunek płynięcia – mówi Wojciech Bohdan, koordynator projektu, student Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów.

Wpółpraca

W pracach nad zaprojektowaniem kadłuba studenci z KoNaR-u nawiązali współpracę z Kołem Naukowym PWr Solar Boat Team, specjalizującym się w budowie właśnie tego typu konstrukcji.

– Cyfrowy projekt łodzi mamy już przygotowany. Będzie ona miała około metra długości, dzięki czemu łatwiej będzie ją transportować. Tak naprawdę trudno jednak powiedzieć, jaka wielkość jest w tym wypadku optymalna. W konkursie startowały już łodzie dłuższe i krótsze niż nasza, ale żadnej nie udało się przepłynąć całego dystansu. Te, które osiągały dobre wyniki miały długość właśnie około jednego metra – wyjaśnia Wojciech Bohdan.

Kadłub łodzi będzie wykonany ze stali nierdzewnej, podobnie jak płetwa mieczowa, dzięki czemu cała konstrukcja będzie dużo bardziej stabilna i nawet jeśli się przewróci, to będzie w stanie z powrotem się podnieść. Mały żagiel, który znajdzie się w dziobowej części łodzi, zostanie wykonany z włókna szklanego i kompozytów.

Napęd i nawigacja

Łódź zostanie wyposażona w cztery komplety paneli fotowoltaicznych i baterii dostarczających energii dla całego systemu elektronicznego. Będą one działały zupełnie niezależnie od siebie, więc awaria jednego kompletu nie spowoduje utraty mobilności.

– Obecnie pracujemy nad odpowiednią baterią, która będzie autonomicznie pobierała energię z panelu, magazynowała ją i przekazywała do łodzi. Według wstępnych obliczeń naładowanie jednej takiej baterii trwa około trzy dni, a zmagazynowana energia pozwala na dwa do czterech tygodni pracy. Przy czterech kompletach i dobrych warunkach daje nam to nawet kilkumiesięczny zapas energii. W trakcie rejsu chcemy też prowadzić pomiary efektywności paneli fotowoltaicznych – wyjaśnia Jakub Lemański, programista Embedded w projekcie, student na kierunku automatyka przemysłowa

Łódź będzie także wyposażona w system komunikacji satelitarnej i GPS. Umożliwi to na bieżąco śledzić i raportować aktualną pozycję łódki (co jest wymagane przez organizatorów konkursu). Będą ponadto przesyłane zdjęcia otoczenia, a w razie konieczności można będzie przeprowadzić ewentualną korektę kursu.

Wielomiesięczna wyprawa

Pokonanie trasy z Wysp Kanaryjskich na Karaiby może potrwać, w zależności od siły wiatru, od dwóch do pięciu miesięcy. W tym czasie łódź będzie musiała przetrwać trudne warunki pogodowe – sztormy czy porywiste wiatry, a także unikać najpopularniejszych tras żeglugowych.

– Jeśli będziemy się trzymać z dala od nich, to zderzenie z innym statkiem jest praktycznie niemożliwe. Zagrożeniem mogą być natomiast łodzie rybackie, ponieważ nasza łódź może przypadkiem wpaść w ciągnięte przez statki rozległe sieci. Wiele z wcześniejszych prób zakończyły się właśnie w ten sposób – tłumaczy Wojciech Bohdan.

Przed wyruszeniem w daleki rejs oceaniczny zaplanowano kilka testów wodnych w Polsce. Pierwsze testy zostaną przeprowadzone na Odrze w marcu 2025 r, następnie zespół przeniesie się na Mazury i wreszcie w okolice Helu, gdzie łódkę czekają kolejne próby.

– To nasza pierwsza tego typu konstrukcja, a kluczowa w projekcie będzie jej niezawodność. Plan minimum to przepłynięcie około tysiąca kilometrów, ale jeśli nie wydarzy się nic niespodziewanego, to liczymy, że uda nam się pokonać cały dystans – podkreśla Jakub Lemański.

Na realizację swojego projektu studenci zdobyli już dofinansowanie z programu „Śmigło” Fundacji Manus, współpracują też z lokalnymi firmami i cały czas szukają dodatkowych partnerów.

Źródło: Politechnika Wrocławska