Zmodernizowany tunel aerodynamiczny w Łukasiewicz – ILOT wesprze projekty ESA i dual-use [fotorelacja]

Dzięki środkom z KPO tunel aerodynamiczny zwiększy krajowe możliwości w obszarach obronności, bezzałogowych systemów latających czy technologii kosmicznych. Umożliwi realizację projektów wrażliwych dla państwa i przemysłu w krótkich terminach. Dzięki temu Polska uniezależni się od infrastruktury za granicą.

Zmodernizowany tunel aerodynamiczny w Łukasiewicz – ILOT

– To inwestycja ważna nie tylko dla Sieci Badawczej Łukasiewicz, lecz także dla całego krajowego systemu zaawansowanych technologii, ponieważ wzmacnia konkurencyjność polskiej gospodarki. Takie działania zwiększają naszą niezależność technologiczną, przyspieszają transfer wiedzy do gospodarki. Sprawiają, że środki publiczne przekładają się na szybszy rozwój kompetencji i tworzenie wysokiej jakości miejsc pracy. Dlatego wykorzystujemy pieniądze z KPO do budowy ośrodków, które przez kolejne dekady będą służyć nauce, przemysłowi i obronności  – wskazał minister nauki i szkolnictwa wyższego Marcin Kulasek.

Dr hab. inż. Cezary Szczepański, dyrektor Łukasiewicz – ILOT; Marcin Kulasek,minister nauki i szkolnictwa wyższego oraz dr Hubert Cichocki, prezes Centrum Łukasiewicz, przed turbiną wentylatora | źródło: Łukasiewicz – ILOT

Największy tego typu obiekt w Europie Środkowo Wschodniej

Tunel T-3 jest elementem przedsięwzięcia wartego 105 mln PLN i finansowanego z funduszy KPO: Centrum Badawczo Rozwojowego Innowacyjnych Napędów i Struktur Lotniczych (CeBRINS) na warszawskim Okęciu. Nowa infrastruktura powstała z myślą o partnerach strategicznych instytutu, jak również o małych i średnich firmach z rynku platform bezzałogowych i sektora kosmicznego (new space). Już teraz finalizowany jest kontrakt na kampanię badawczą z jednym z wiodących europejskich producentów silników lotniczych.

Tunel aerodynamiczny w Łukasiewicz – ILOT. Fot. Agnieszka Kubasik

Przepływ powietrza porównywalny z prędkością bolidu Formuły 1

Wentylator, który znajduje się w na początku tunelu, pobiera niemal 6 MW mocy, żeby przyspieszyć powietrze do maksymalnej prędkości, która wynosi 100 metrów na sekundę. Obiekt przymocowany jest do platformy obrotowej, która może również unosić się na wymaganą wysokość.

Przemysław Drężek, zastępca dyrektora Centrum Technologii Lotniczych. Fot. Agnieszka Kubasik

– Badamy oczywiście obiekty lotnicze, czyli modele samolotów i ich modułów, na przykład skrzydeł lub silników. Niemniej jednak, z uwagi na swoją unikatowość, tunel ten służy nie tylko lotnictwu, ale również innym obszarom przemysłu, jak chociażby energetyce – turbiny wiatrowe czy słupy energetyczne. Analizujemy też wpływ prądów powietrznych na wysokościowce mierzące powyżej 100 m, przy czym ich modele muszą mieć nie więcej niż 2 m, jak również ich otoczenie, na przykład mosty czy place zabaw. Ciekawostką jest to, że w naszym tunelu wielokrotnie trenowali skoczkowie narciarscy – powiedział Przemysław Drężek, zastępca dyrektora Centrum Technologii Lotniczych.

Wylot powietrza do przestrzeni badawczej tunelu aerodynamicznego. Fot. Agnieszka Kubasik

Anemometria obrazowa

Po modernizacji tunel aerodynamiczny wykorzystuje możliwości anemometrii obrazowej (Particle Image Velocimetry), czyli bezinwazyjnej, optycznej metody pomiaru prędkości i kierunku przepływu powietrza. Pozwala ona na jednoczesne wyznaczenie pola prędkości w całym badanym przekroju, a nie tylko w jednym punkcie.

– Wprowadzamy do przepływu mikrobańki mydlane wypełnione helem. Śledzimy ich ruch z użyciem kamer i laserów, dzięki czemu jesteśmy w stanie odtworzyć pole przepływu wokół obiektu, zmierzyć jego prędkość i stwierdzić dokładnie, co się wydarzyło. Po badaniu przygotowujemy raport, w którym opisujemy przyczyny zawirowań i oporów powietrza. Jest to bardzo ważne dla konstruktorów. Z naszych analiz korzysta też  wojsko, bo możemy określić, czy na przykład radiostacja będzie funkcjonować przy prędkości wiatru 100 m/sek – dodał Przemysław Drężek.

Wszystkie systemy zostały wymienione na nowe i tak zaprojektowane, aby mogły zapewnić elastyczność badań. Przestrzeń, w której znajdują się obiekty, jest w pełni modularna. Platforma może się unosić, obracać. Umieszczone dookoła automatyczne wózki (trawersy) przenoszą różne instrumenty badawcze w określone miejsce, w zależności od wymagań.

Pomieszczenie z pulpitami sterowniczymi, z widokiem na przestrzeń badawczą. Fot. Agnieszka Kubasik

W pomieszczeniu z widokiem na przestrzeń badawczą tunelu, obserwacje prowadzi co najmniej dwuosobowa załoga Łukasiewicz – ILOT. Przy pomocy pulpitów sterowniczych zadaje określoną prędkość powietrza i zbiera dane z pomiarów. Dużą wartością dla klienta jest możliwość wirtualnego uczestnictwa.

Projekty dla obronności i technologii kosmicznych

Infrastruktura będzie wspierać:

• projekty dla obronności, w dużej mierze ze środków Europejskiego Funduszu Obronnego (EDF),
• technologie podwójnego zastosowania związane z sektorem kosmicznym, finansowane przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA).

Łukasiewicz – ILOT realizuje już kilkadziesiąt projektów w ramach tych programów.

Dr Hubert Cichocki, prezes Centrum Łukasiewicz | źródło: Łukasiewicz – ILOT

– Liczymy, że inwestycja ułatwi komercjalizację projektów Sieci, a także realizację usług B+R dla przedsiębiorstw sektora lotniczego i kosmicznego, którego wartość rośnie z roku na rok. Technologie w tych obszarach są szczególnie istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa państwa. Dlatego zamierzamy udostępniać tunel także naszym partnerom strategicznym w przemyśle zbrojeniowym. W ten sposób ponad 700 mln PLN, które Łukasiewicz pozyskał z KPO, będzie pracować na dobrobyt i bezpieczeństwo Polaków przez kolejne dekady – oznajmił dr Hubert Cichocki, prezes Centrum Łukasiewicz.

Wykorzystanie synergii instytutów to, obok współpracy z biznesem, najważniejszy czynnik decydujący dziś o finansowaniu projektów ze środków publicznych, które otrzymuje Sieć.

Konferencja prasowa | źródło: Łukasiewicz – ILOT

Rakieta Bursztyn, nanosatelita SPARK i projekt EXAELIA

Centrum Łukasiewicz zapowiada wykorzystanie tunelu w realizacji ogłoszonego w marcu Programu Badań Kosmicznych Sieci Badawczej Łukasiewicz. Badania przepływowe są bowiem istotne m.in. przy testach systemów wynoszenia. W tunelach aerodynamicznych Łukasiewicz – ILOT prowadzono już badania rakiety Bursztyn, stanowiącej jeden z filarów Programu – obok nanosatelity SPARK, który trafi na orbitę w II połowie 2027 r.

Pierwszą kampanią badawczą zrealizowaną w tunelu będą testy aeroelastycznego skrzydła w ramach unijnego projektu EXAELIA (Eksperymentalny Statek Powietrzny dla Europejskiego Przywództwa w Lotnictwie). Poza tunelem projekt wykorzysta też nową aparaturę badawczą Łukasiewicz – ILOT, jak systemy pomiaru odkształceń i optycznego przepływu cząsteczek 3D PIV.

Badania w zakresie transportu, energetyki i budownictwa

Tunel będzie też wspierał inne projekty realizowane w ramach Sieci Badawczej Łukasiewicz. W szczególności te z zakresu transportu naziemnego, energetyki, budownictwa czy systemów obronnych. Skorzystają z niego również polskie spółki z klasycznego sektora lotniczego (Leonardo, PZL-Świdnik S.A.), dronów (WB Electronics S.A.) czy rodzącego się w Polce rynku szybkich pojazdów szynowych (PESA Bydgoszcz S.A.).

Minister Marcin Kulasek dotyka metalowej ściany z tunelami wyprostowującymi rozpędzone powietrze, tuż przed wejściem do przestrzeni badawczej | źródło: Łukasiewicz – ILOT

Tunel aerodynamiczny T-3 w Łukasiewicz – ILOT powstał w latach 50. XX wieku i przez dekady skutecznie odpowiadał na potrzeby ówczesnych badań (m.in. dla rozwoju samolotów Iskra, Iryda, Wilga, Kruk i Dromader oraz śmigłowca W-3 Sokół). Dynamiczny rozwój technologii oraz rosnące wymagania wobec precyzji pomiarów – a co za tym idzie potrzeby biznesu lotniczego i obronności – sprawiły jednak, że niezbędna stała się jego modernizacja, aby Polska mogła uczestniczyć w rozwoju sektora new space.

– Inżynierowie z Polski mogą aktywnie uczestniczyć w tworzeniu i testowaniu przełomowych technologii. Od niskoemisyjnego lotnictwa po rozwiązania dla energetyki i systemów bezzałogowych – podsumował dr hab. inż. Cezary Szczepański, prof. ILOT, dyrektor Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa.

Zwiedzanie tunelu

Serdecznie zapraszam do obejrzenia zdjęć, które wykonałam podczas zwiedzania tunelu aerodynamicznego:

Wejście do tunelu aerodynamicznego w Łukasiewicz – ILOT. Fot. Agnieszka Kubasik

Wentylator z napędem elektrycznym, pobierający 6 MW mocy. Koszt dziennej pracy wynosi 20 000 PLN. Fot. Agnieszka Kubasik

Rozmiary wentylatora są na tyle duże, że pomiędzy łopatami może się zmieścić człowiek. Fot. Agnieszka Kubasik

Żółte linie ułatwiają orientację w tej ogromnej, białej przestrzeni. Fot. Agnieszka Kubasik

Było to dla mnie bardzo ciekawe doświadczenie. Dziękuję organizatorom z Łukasiewicz – ILOT za zaproszenie 🙂

Otwór z pionowymi elementami prowadzącymi powietrze do dalszej części tunelu. Fot. Agnieszka Kubasik

Powietrze zawraca rozpędzając się w dalszej części tunelu i przechodząc pomiędzy nakierowującymi pionowymi elementami. Fot. Agnieszka Kubasik

Zdjęcia pokazujące ogrom skali tunelu aerodynamicznego i ogrom tłoczonych mas powietrza

Otwór wypełniony metalowymi kanałami prostującymi i przyspieszającymi powietrze, tuż przed wejściem do przestrzeni badawczej. Fot. Agnieszka Kubasik

Metalowe kanały prostujące i przyspieszające powietrze. Fot. Agnieszka Kubasik

Źródło: Łukasiewicz – ILOT i materiały własne