15
KREATORZY INNOWACJI 2013

Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

KREATORZY INNOWACJI

2013

Page 2: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

3

SPIS

TR

EŚC

I

Wstęp

Zdrowsze, lepsze laminatyPierwszy polski jacht oceaniczny wykonany w technologii vacuum infusion

Jak działa rakAnaliza wybranych czynników molekularnych związanych

z inwazją i przerzutowaniem u chorych na raka piersi

Zdalny rehabilitantSystem bezprzewodowego monitorowania chorych z przewlekłą niewydolnością

serca, w czasie rehabilitacji kardiologicznej w warunkach domowych

Zwiadowca doskonałyOpracowanie, wykonanie i badania systemu lekkiego bezzałogowego

statku powietrznego pionowego startu i lądowania

Zatrzymać faleNowy sposób ochrony brzegów przed falami morskimi

Zanurz się w dźwiękowym krajobrazieOpracowanie metody nauki orientacji przestrzennej w dużym mieście

dla osób niewidomych z wykorzystaniem dźwięków środowiska

Robot do czarnej robotyMobilny robot inspekcyjny przeznaczony

do pracy w rejonach zagrożonych wybuchem

Co płonie w płomieniu?System pojemnościowej tomografii komputerowej do wizualizacji płomieni

Jazda bardziej rzeczywista od prawdziwejSymulatory do szkolenia kierowców autobusów oraz pojazdów ciężarowych

Cała gama lokomotyw Uniwersalna lokomotywa elektryczna, wielosystemowa

o budowie modułowej, na prędkość powyżej 200 km/h 24 22

20 18

16 14

12 10

8 6

5

Page 3: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

5 4

Wstępspecjalnych. Kopalniany robot z powodzeniem zastępuje

górników, a kierowcy ciężarówek mogą doskonalić swo-

je umiejętności zanim jeszcze wyjadą na polskie drogi.

Innowacyjna lokomotywa nie stanie „w polu” kiedy

zabraknie prądu - wykorzysta napęd spalinowy. Wielu

chorych zyska też szansę na poprawę jakości życia i do-

stęp do skuteczniejszych metod leczenia.

Wysiłki polskich kreatorów innowacyjności docenia już

świat, o czym świadczą przyznawane rodzimym wynalaz-

kom nagrody i patenty. Zachęcając Państwa do lektury

wyrażam nadzieję, że zyskają one także sympatię na-

szego społeczeństwa i staną się inspiracją do dalszego

działania i zacieśniania współpracy nauki z przemysłem.

Dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju

Z prawdziwą przyjemnością oddaję w Państwa ręce ka-

talog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań

i Rozwoju. Zaprezentowane na kartach katalogu projekty

to tylko nieliczne z działań i przedsięwzięć wspieranych

przez NCBR, w których udowadniamy, że współpraca

nauki z biznesem jest nie tylko możliwa, ale i opłacal-

na dla obu stron oraz że w Polsce nie brak kreatywnych

naukowców i przedsiębiorców, mających w sobie ducha

Profesora Jana Czochralskiego, którego rok właśnie

obchodzimy. To dzięki nim Polska coraz skuteczniej kon-

kuruje ze światowymi potentatami w zakresie innowacji.

Już dzisiaj nowoczesne polskie bezzałogowe statki po-

wietrzne pionowego startu i lądowania znajdują zasto-

sowanie w wojsku, policji i innych jednostkach służb

Wsparcie polskich jednostek naukowych oraz przedsiębiorstw w rozwijaniu ich zdolności do tworzenia i wykorzystywania rozwiązań opartych na wynikach badań naukowych w celu nadania impulsu rozwojowego gospodarce i z korzyścią dla społeczeństwa.

Page 4: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Produkcja jachtów wymaga naprawdę nowoczesnych

technologii. Ważne, by były one jak najbardziej wydajne,

tanie, ale i bezpieczne dla użytkowników łodzi.

A jeśli przy tym poprawią się właściwości jachtu – sta-

nie się on lżejszy i szybszy – tym lepiej!

Zdrowsze, lepsze laminaty

Innowacyjną technologią produkcji laminatów jest va-nnowacyjną technologią produkcji laminatów jest va-

cuum infusion zastosowana przez firmę Delphia Yachts.

Jej przełomowość doceniło Narodowe Centrum Badań

i Rozwoju, dofinansowując projekt „Pierwszy polski jacht

oceaniczny, wykonany w technologii vacuum infusion”.

Na czym on polega? Kadłuby jachtów produkuje się

z materiałów kompozytowych, czyli tworzyw powstających

z połączenia dwóch materiałów o różnych właściwościach

mechanicznych, fizycznych i technologicznych. Składnik

wzmacniający układany jest w nich w postaci warstw

(łac. lamina – cienka blaszka, płytka – stąd nazwa lami-

natów), między którymi znajduje się wypełnienie pełniące

rolę lepiszcza.

Pełna nazwa projektu: Pierwszy polski jacht oceaniczny

wykonany w technologii vacuum infusion

Beneficjent: Delphia Yachts KOT s.j.

Okres realizacji: od 2008 do 2011

Otrzymane tą metodą kadłuby i pokłady są lżejsze. Dzięki

temu można budować szybsze jachty lub jachty motorowe

napędzane silnikami o mniejszej mocy i mniejszym

zużyciu paliwa. Zbudowanie jachtu tą technologią jest

o 30 proc. mniej pracochłonne. O połowę skraca się też

cykl produkcji kadłubów. Dodatkowo metoda vacuum

infusion, w porównaniu do standardowej produkcji

jachtów w formach otwartych, pozwala aż o 94 proc.

zredukować emisję styrenu wydzielającego się z żywicy.

Ten organiczny związek chemiczny dostaje się do organi-

zmu człowieka przez układ oddechowy i skórę. Jego nad-

miar może prowadzić do marskości wątroby, wywoływać

zawroty głowy, zaburzenia równowagi, osłabienie, bóle

głowy, zmęczenie, nerwowość, a także porażenie górnych

dróg oddechowych i zaburzenia widzenia. To substancja

podejrzewana o działanie rakotwórcze, działająca tok-

sycznie na układ pokarmowy, nerki i układ oddechowy.

Samo więc ograniczenie ekspozycji ludzi na jej działanie

warte jest wprowadzenia nowej metody produkcji lami-

natów.

Przy użyciu technologii vacuum infusion firma Delphia

Yachts wyprodukowała pierwszy polski jacht oceaniczny

o nazwie Delphia 47. Jacht ten posiada bardzo dobre

właściwości nautyczne i cechuje się wysokim komfortem

użytkowania. Wykonany został w wersji armatorsko-

-czarterowej, stanowiąc kompromis wnętrza z wygodną

messą oraz kabinami dla 10 osób.

Lepsze własności wytrzymałościowe to także większe

bezpieczeństwo dla użytkowników konstrukcji kompozy-

towych. Wielką zaletą procesu vacuum infusion jest moż-

liwość otrzymywania kadłubów i pokładów jachtów (lub

ich fragmentów) typu sandwich w jednym procesie.

Wartość projektu: 2 897 000,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty celowe

7 6

Technologia infuzji (ang. vacuum infusion) pozwala

uzyskać bardzo wysokie parametry kompozytu. Robi

się to układając, w formie pokrytej żelkotem, kolej-

ne warstwy zbrojenia „na sucho” (bez żywicy). Następ-

nie układa się instalacje umożliwiające rozprowadzenie

żywicy, kanały wtrysku żywicy i kanały, którymi będzie od-

sysane powietrze. Wytwarzając próżnię, przy pomocy róż-

nicy ciśnień pompuje się żywicę. Próżniowe przesycanie

żywicą zapewnia ciągłe związanie laminatów z rdzeniem

i uniknięcie wad, co ma kluczowe znaczenie dla wytrzy-

małości konstrukcji. Żywica rozprowadzana jest w całej for-

mie przy pomocy specjalnej siatki, po której równomiernie

„płynie”. Laminat wykonywany jest w zamkniętym proce-

sie. Dzięki dużej zawartości zbrojenia poprawiają się jego

parametry wytrzymałościowe przy zachowaniu lub nawet

zmniejszeniu masy konstrukcji. Można więc w ten sposób

wykonywać lekkie i niezwykle wytrzymałe konstrukcje

o parametrach nieosiągalnych dla konwencjonalnego

laminowania ręcznego.

Wytrzymałe kompozyty

Mniej toksycznie

Page 5: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Rak gruczołu sutkowego jest najczęściej występującym

nowotworem złośliwym u kobiet na świecie. Zgodnie

z danymi polskiego Krajowego Rejestru Nowotworów

również w naszym kraju od lat jest najczęstszym kobie-

cym nowotworem złośliwym i pierwszą przyczyną zgo-

nów pacjentek onkologicznych. Rak piersi daje przerzuty

do węzłów chłonnych i innych narządów, zwłaszcza kości:

nasady kości długich, żeber, kręgosłupa.

Poznanie mechanizmu, który sprawia, że komórki raka

piersi kolonizują odległe rejony organizmu, tworząc

groźne przerzuty – to cel, jaki stawiają sobie gdańscy

badacze.

Jak działa rak

Jak jednak dochodzi do tego, że w komórkach nowotworu

zaczynają przebiegać zmiany, które doprowadzają do od-

rywania się od guza pierwotnego jego fragmentów, inwa-

zji na okoliczne tkanki i wreszcie przemieszczania się do

krwiobiegu, który transportuje je w odległe rejony orga-

nizmu, umożliwiając tworzenie przerzutów?

Odkryciu tego mechanizmu poświęcony jest finansowa-

ny przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju projekt

„Analiza wybranych czynników molekularnych zwią-

zanych z inwazją i przerzutowaniem u chorych na raka

piersi”. Prowadzą go badacze z Gdańskiego Uniwersytetu

Medycznego. Ich zamiarem jest opracowanie moleku-

larnej metody diagnostycznej, która pozwoli wychwycić

i scharakteryzować oderwane od guza, krążące w krwio-

biegu komórki nowotworowe. Specjaliści mają nadzieję,

że badanie tak uchwyconych komórek nowotworowych

pomoże określić cechy molekularne związane z ich

aktywacją we krwi, narastaniem złośliwości i umiejętno-

ścią kolonizacji przez nie nowego miejsca.

Skanowanie nowotworu

Wartość projektu: 855 960,00 PLN

Obszar wsparcia: LIDER I

Złapać komórkęwobec chorych cierpiących na łagodniejszą postać cho-

roby. Intensywne leczenie wiąże się nieraz z wieloma

niepożądanymi efektami ubocznymi. Wiedza na temat

mechanizmów rządzących rozwojem nowotworu popra-

wiłaby jakość życia chorych na raka piersi i zmniejszyłaby

koszty związane z ich leczeniem.

Badania prowadzone pod kierunkiem dr Anny Żaczek

łączą ze sobą najnowsze odkrycia w biologii molekular-

nej nowotworów z praktyką kliniczną. Skutkują także no-

wymi patentami, które mogą przyczynić się do rozwoju

diagnostyki onkologicznej.

Jednak już samo „złowienie” takiej komórki nowotworo-

wej nastręcza sporo kłopotów: komórka rakowa to zale-

dwie jedna komórka kryjąca się pośród miliona komórek

krwi. Do tego komórki nowotworowe tworzą populacje

o różnej charakterystyce: tylko niektóre mają potencjał

kolonizacji nowego miejsca i utworzenia przerzutów.

Jak odróżnić jedne od drugich?

Odpowiedzią jest namierzenie agresywnych komórek

i stworzenie ich „portretu pamięciowego”, co pomoże

dokładniej przewidywać przebieg choroby i skuteczniej

ją leczyć. Agresywniejsze postaci raka będą wymagać

bardziej zdecydowanej terapii, która nie jest konieczna

Pełna nazwa projektu: Analiza wybranych czynników

molekularnych związanych z inwazją i przerzutowaniem

u chorych na raka piersi

Beneficjent: Gdański Uniwersytet Medyczny

Okres realizacji: od 2010 do 2013

9 8

Page 6: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Dodatkowo urządzenie pozwala na potwierdzenie ode-

brania przekazu, co stanowi swojego rodzaju kontrolę.

Moduł monitorowania aktywności ruchowej natomiast

dokonuje oceny tempa poruszania się badanego i okre-

śla rodzaj czynności, którą wykonuje. Do tego jeszcze

moduł oddechu i kumulacji wody w płucach, kilka elek-

trod przyklejonych do ciała, moduł EKG i łącze bluetooth.

Niewielki laptop oraz specjalista analizujący dane nawet

setki kilometrów od pacjenta – i nikt nie wymiga się od

codziennego treningu!

Zawał mięśnia sercowego nie oznacza trwałego unieru-

chomienia pacjenta. Wręcz przeciwnie – tak szybko jak

to możliwe, lekarze zalecają rehabilitację ruchową. Jej

rodzaj zależy od rozległości zawału, ogólnego stanu zdrowia

pacjenta i od współistniejących chorób. Rozpoczyna się ją

często już w drugiej - trzeciej dobie po zawale i zmieniając jej

intensywność, prowadzi tak długo, aż pacjent uzyska zdol-

ność powrotu do pracy i codziennych czynności. Jednak

nawet wtedy zaleca się, by – pod kontrolą rehabilitanta

– wciąż ćwiczyć.

O ile jednak łatwo robić to w szpitalu czy sanatorium, to

jak trenować w domu? Zwłaszcza gdy mieszkamy z dala

od przychodni i szpitali? Jest na to sposób. Wymyślili

go badacze z Instytutu Techniki i Aparatury Medycznej

(ITAM) w Zabrzu. Instytut projektuje i produkuje wyroby

medyczne do monitorowania parametrów biomedycz-

nych i systemów rehabilitacji kardiologicznej. Stosuje się,

w nich bardzo często bezprzewodowe metody transmisji

danych. To pozwala na monitorowanie parametrów bio-

logicznych pacjenta – takich jak EKG, częstość akcji ser-

ca, częstość oddechów, ciśnienie tętnicze krwi czy waga

i stopień kumulacji wody w klatce piersiowej – podczas

gdy badany prowadzi normalne życie.

Przewlekła niewydolność serca to jedna z najczęst-

szych chorób w Europie. Można jednak zmniejszać

dolegliwości z nią związane dzięki rehabilitacji kar-

diologicznej czyli nadzorowanemu przez specjalistę

wysiłkowi fizycznemu.

Badacze z Instytutu Techniki i Aparatury Medycznej

w Zabrzu wymyślili, jak kontrolować rehabilitację

pacjentów na odległość.

Zdalny rehabilitant

A gdyby w podobny sposób badać go podczas rehabilita-

cji? To pozwoliłoby prowadzić ćwiczenia poza szpitalem,

ale wciąż pod nadzorem specjalisty.

Dziś kontrola pacjentów z przewlekłą niewydolnością

serca po okresie szpitalnym jest prowadzona wyrywkowo.

Bywa, że prowadzi to do pogorszenia ich stanu z ryzykiem

śmierci włącznie. A tak – można by zdalnie sprawdzać,

czy pacjent ćwiczy w domu i czy robi to dobrze.

System jest dość prosty: składa się z kilku modułów

z sensorami i modułów służących komunikacji. Komuni-

kator zaprojektowany został tak, by pacjent mógł nosić

go na nadgarstku. Służy do bezpośredniego przekazy-

wania choremu rad i poleceń systemu. Może wskazywać

pacjentowi czynność do wykonania (np. rozpoczęcie tre-

ningu rehabilitacyjnego, wykonanie pomiaru ciśnienia

czy wymiany akumulatora w którymś z modułów), lek do

pobrania, a w szczególnie niebezpiecznych sytuacjach

zaalarmować Centrum Monitorowania lub lekarza.

Zdalna kontrola

Obszar wsparcia: Projekty badawczo-rozwojowe IV

Autorami projektu są pracownicy Zakładu Systemów

Telemedycznych i Zakładu Systemów i Technologii Infor-

matycznych ITAM, pracujący pod kierownictwem dr. hab.

inż. Adama Gacka. W prace było zaangażowanych, na

różnych etapach realizacji projektu, około ośmiu osób.

O jego innowacyjności świadczy fakt, że do tej pory nie

wprowadzono na świecie tak kompleksowego systemu.

Wiedza zdobyta podczas pracy nad systemem pośrednio

przyczyniła się do powstania innych konstrukcji. ITAM

stworzył na przykład uniwersalne stanowisko do pomia-

ru i rejestracji parametrów biomedycznych osób wyko-

nujących obowiązki zawodowe w różnych warunkach

środowiskowych oraz system rejestrujący sygnały psycho-

fizjologiczne i środowiskowe w warunkach lotu. Systemy

te zostały opracowane dla i we współpracy z Wojskowym

Instytutem Medycyny Lotniczej.

Monitorowanie lotników„Rozproszony telemedyczny system grupowej rehabilitacji

kardiologicznej” – stworzony w ramach projektu „System

bezprzewodowego monitorowania chorych z przewlekłą

niewydolnością serca, w czasie rehabilitacji kardiologicz-

nej w warunkach domowych”, dofinansowanego ze środ-

ków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju – zgłoszony

został w Urzędzie Patentowym RP.

Łączny koszt realizacji projektu wyniósł 1 mln 670 tys. zł.

Jego wdrożenie do użycia wymaga nieustannego moni-

torowania zmieniającego się rynku telekomunikacyjne-

go. Burzliwy rozwój technologii przesyłu danych korzy-

stających ze smartfonów i tabletów mógłby uczynić całe

przedsięwzięcie jeszcze bardziej wygodnym dla pacjenta,

rehabilitanta i lekarza.

Pełna nazwa projektu: System bezprzewodowego monitorowania chorych

z przewlekłą niewydolnością serca, w czasie rehabilitacji kardiologicznej

w warunkach domowych

Beneficjent: Instytut Techniki i Aparatury Medycznej ITAM

Okres realizacji: od 2008 do 2011

11 10

Wartość projektu: 1 670 000,00 PLN

Page 7: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Obserwacyjny, bezzałogowy statek powietrzny skonstru-

owali specjaliści z Zakładu Samolotów i Śmigłowców

Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych. Ich prace

koordynował dr inż. Ryszard Sabak. Projekt został sfi-

nansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Lekki, zwinny, łatwy w obsłudze, dyskretny i wszędo-

bylski – oto cechy idealnego śmigłowca-zwiadowcy.

Koliber – bezzałogowy statek powietrzny pionowego

startu i lądowania spełnia te warunki z nawiązką.

Zwiadowca doskonały

Koliber jest ewenementem wśród podobnych konstrukcji.

By wzbić się w powietrze nie potrzebuje pasa startowego

ani wyrzutni. Bazuje na lekkiej platformie latającej piono-

wego startu i lądowania do zadań rozpoznawczych. Dzię-

ki temu można go użyć w zasadzie w każdych warunkach.

Jest leciutki: waży zaledwie 3,5 kg i po złożeniu mieści

się w niewielkiej walizce. Po wyjęciu z niej jest gotowy do

użycia dosłownie w ciągu minuty.

To śmigłowiec – co wcale nie ułatwiło pracy konstruk-

torom. Takie maszyny są niestateczne, nie potrafią sa-

moczynnie odzyskać równowagi po jej zachwianiu. Tym

trudniej było go opracować tak, by był niezawodny.

Tymczasem do jego obsługi człowiek niemal nie jest

potrzebny. Po ustalonej wcześniej trasie może sterować

nim autopilot. Oczywiście, można nim także sterować

w pełni autonomicznie, z możliwością zmiany parame-

trów lotu w czasie rzeczywistym.

Śmigłowiec w walizce

Wartość projektu: 1 488 000,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty badawczo-rozwojowe IV

Dotrze wszędzieKoliber powiększa rosnącą wciąż rodzinę dronów, o której

specjaliści mówią: 3D – od angielskich słów dull, dirty,

dangerous. Oznacza to, że takie bezzałogowe statki po-

wietrzne zastępują ludzi w pracy nudnej, brudnej lub nie-

bezpiecznej. Na świecie, poza zastosowaniami militarny-

mi, drony spore zasługi mają także w pracy naukowej: są

przydatne w monitorowaniu obszarów podbiegunowych.

Wykonują pomiary grubości warstwy ozonowej, tworzą

mapy zbiorników wody spływającej podczas roztopów,

mierzą grubość lodu, badają zanieczyszczenia atmosfery.

Po prostu: gdzie człowiek nie może – tam drona pośle.

Wiropłat Koliber wyglądem nieco przypomina UFO: to

kapsuła unoszona przez wirniki na czterech ramionach

o rozpiętości poniżej metra. Jest na tyle mały, że po misji

można schować go do bagażnika samochodu. Wznosi

się na wysokość 200 metrów. Osiąga odległości do 3 km

i może latać przez 20 minut z prędkością 60 km/h. Potrafi

także bardzo zwolnić lot, a nawet zawisnąć nad interesu-

jącym obserwatora obiektem.

To także bezpieczna konstrukcja. Przy opracowywaniu

śmigłowca wykorzystano wiele algorytmów, które pozwa-

lają na zautomatyzowane działanie systemu sterowania

w różnych potencjalnie kryzysowych sytuacjach. Gdyby

coś mu się nie powiodło, ma awaryjny ratunkowy układ

spadochronowy, który działa automatycznie. To idealna

maszyna do zwiadów w terenie, do którego człowiek nie

mógłby łatwo dotrzeć: w górach, lasach czy gęsto zabu-

dowanych przestrzeniach miejskich. Powinien zaintere-

sować policję, leśników, geologów czy kartografów. Jak

na razie jednak z urządzenia korzysta głównie wojsko.

Pełna nazwa projektu: Opracowanie, wykonanie i badania systemu lekkiego

bezzałogowego statku powietrznego pionowego startu i lądowania

Beneficjent: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

Okres realizacji: od 2008 do 2011

13 12

Page 8: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

15

Spacer brzegiem morza, piękna sceneria, a tu... beto-

nowy falochron. Wszyscy chyba przywykli już do takiego

widoku, ale okazuje się, że może być inaczej! Ładniej,

bardziej ekologicznie i taniej. No i skutecznie. Pomysł

na nowy sposób ochrony brzegów przed falami mor-

skimi ma Akademia Morska w Szczecinie, której pro-

jekt – dofinansowany przez Narodowe Centrum Badań

i Rozwoju – opracował dr inż. Zenon Grządziel.

Istnieją jednak również miejsca, gdzie sytuacja jest od-

wrotna, tzw. brzegi akumulacyjne, takie na których brzegu

przyrasta. Znajdują się one przede wszystkim w rejonie

Zatoki Pomorskiej, Mierzei Łebskiej, Mierzei Wiślanej

oraz wybrzeża Półwyspu Helskiego od strony otwartego

morza.

Jednym z najbardziej widowiskowych przykładów abrazji

klifu jest cofanie się brzegu w Jastrzębiej Górze, sięga-

jące średnio 1,6 m rocznie. Wynika to zarówno z przy-

czyn naturalnych, jak i coraz większej presji człowieka

na środowisko. Klif, zbudowany głównie z mieszaniny

osadów ilastych, glin i piasków, tworzy brzeg o stromym,

wysokim stoku zwróconym w kierunku morza, wyjątkowo

podatny na erozję powodowaną uderzeniami na jego stopę

fal sztormowych. Do dewastacji brzegu przyczynia się też

działalność człowieka: istniejąca w sąsiedztwie klifu za-

budowa i nieszczelny system kanalizacji.

Dane z ostatniego stulecia pokazują, że na polskim

wybrzeżu erozja zachodzi najszybciej w jego środkowej

części – na linii Darłowo-Jarosławiec-Ustka. Tu tempo

erozji w ostatnim stuleciu wynosiło około 1,5 m na rok.

To bardzo dużo. Dla porównania, w części nasadowej

Półwyspu Helskiego sięgało ono około 66 cm rocznie,

a na innych odcinkach wahało się od 20 cm do ok. 0,5 m.

Morskie fale powodują postępującą erozję brzegów.

Można się przed nimi chronić w sposób bierny usypu-

jąc falochrony i wały. Można jednak to robić też czynnie

korzystając z pomysłu badaczy z Akademii Morskiej

w Szczecinie.

Zatrzymać fale

Ochrona morskich brzegów to istotny problem, jeśli

zdamy sobie sprawę, że w ostatnich latach – na skutek

zmian klimatu – obserwujemy wzrost siły, czasu trwania

i częstości sztormów oraz podnoszenie się poziomu wód

morskich. Według Instytutu Budownictwa Wodnego PAN

każdego roku fale sztormowe zabierają około 34 ha tery-

torium naszego kraju. Dotyczy to szczególnie wysokich,

stromych wybrzeży klifowych, których mamy w Polsce

około 50 km. Są one podatne na erozję, ponieważ skła-

dają się głównie z glin zwałowych i piasku.

Zagrożone klify

Wartość projektu: 989 700,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty badawczo-rozwojowe IV

Fale przeciw falomJak zadbać o ginące plaże? Można, jak do tej pory, bu-

dując betonowe falochrony, usypując wały z betonu lub

kamieni – to ochrona bierna. Można też nowocześnie:

tłumiąc morskie fale energią ich samych, zanim jeszcze

dotrą one do brzegu. Jak?

Urządzenie tłumiące zbudowane jest z wielu ustawio-

nych pionowo i połączonych ze sobą, w określonych

odległościach, elementów. To one hamują falowanie

wody. Ciężar urządzenia jest znacznie mniejszy od jego

siły wyporu. Cała konstrukcja zanurzona jest w wodzie

i utrzymywana w miejscu za pomocą lin przymocowanych

do dna. Składowe poziome sił powodowanych falowaniem

wody kompensują się na tych elementach urządzenia,

Beneficjent: Akademia Morska w Szczecinie

Okre

s rea

lizac

ji: o

d 20

08 d

o 201

0

14

których wzajemna odległość w kierunku falowania jest

równa połowie długości fali. W efekcie, dzięki procesowi

kompensacji sił z jednoczesnym rozpraszaniem energii,

następuje zmniejszenie wysokości fal.

Czy to działa? Badania zaprojektowane przez Akademię

Morską w Szczecinie zostały doświadczalnie zrealizowa-

ne w basenie modelowym Centrum Techniki Okrętowej

w Gdańsku. Potwierdziła się tu skuteczność konstruk-

cji, która została opatentowana. Być może dzięki temu

wynalazkowi, z polskich plaż znikną kiedyś zwały beto-

nu. Obniżą się też koszty utrzymania brzegów w stanie

umożliwiającym eksponowanie walorów turystycznych

i rekreacyjnych gmin nadmorskich.

Pełna nazwa projektu: Nowy sposób ochrony brzegów przed falami morskimi

Page 9: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

17 16

Żyjemy w świecie dźwięków, choć rzadko kiedy poświę-

camy im dużo świadomej uwagi. W 1967 roku kanadyj-

ski kompozytor i muzykolog R. Murray Schafer sformu-

łował pojęcie soundscape’u. Termin ten – jak łatwo się

domyślić – został wymyślony przez analogię do landscape

i oznacza tyle, co pejzaż dźwiękowy. Każdy z nas zanu-

rzony jest w jakimś akustycznym krajobrazie. By go

odnaleźć, wystarczy wybrać się na dźwiękowy spacer.

Wsłuchaj się w dźwięki, które na co dzień mijasz zupełnie

bezrefleksyjnie. Wyławiaj po jednym i analizuj. Zaczniesz

wtedy pełniej odbierać fonosferę, odkrywając, że każde

środowisko ma niepowtarzalny akustyczny charakter.

I zaręczam – hałas przestanie być po prostu hałasem.

Szum z bezosobowego amalgamatu dźwięków zacznie

układać się w melodię.

Przekonał się o tym wrocławski artysta Maciej Bączyk,

który w ramach programu „Niewidzialna mapa Wrocła-

wia” odbył po swoim mieście wycieczki z osobami nie-

widomymi. Zaskoczył go ich dźwiękowy odbiór miasta.

„Oglądamy znane nam miejsca, utrwalone na fotogra-

fiach sprzed kilkudziesięciu lat. Czy będziemy kiedyś

w podobny sposób wspominać dźwięki, wklejać je do

Na Uniwersytecie Adama Mickiewicza powstał innowa-

cyjny projekt pomagający wprowadzać niewidomych

w świat nieznanych dźwięków.

Zanurz się w dźwiękowym krajobrazie

albumów, tworzyć dla nich muzea? Kiedy na półce

w księgarni, obok albumów fotograficznych ze zdjęciami

Wrocławia, pojawi się płyta z dźwiękiem Wrocławia?”.

On sam relacje z tych spacerów i pejzaże dźwięko-

we Wrocławia potraktował jako działanie artystyczne.

Istnieje jednak grupa osób, dla których dźwiękowe space-

ry mogą być niezwykle istotnym elementem rehabilitacji.

To niewidomi. Dla nich słuch jest zwykle głównym me-

dium zdobywania informacji o otaczającym świecie. O ile

jednak łatwo jest im orientować się w dźwiękowym krajo-

brazie, który otacza ich każdego dnia, o wiele trudniej jest

zrozumieć odgłosy, które słyszą po raz pierwszy. Obce,

ruchliwe miejsce jawi się wtedy jako groźne i dezorientu-

jące. Nie wiadomo, czego się spodziewać, czego słuchać

i na co zwrócić uwagę.

Można jednak przygotować się do funkcjonowania w ob-

cych dźwiękowo przestrzeniach. Służy temu projekt

„Opracowanie metody nauki orientacji przestrzen-

nej w dużym mieście dla osób niewidomych z wyko-

rzystaniem dźwięków środowiska” opracowany na

Uniwersytecie Adama Mickiewicza w Poznaniu pod

Wartość projektu: 2 700 000,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty badawczo-rozwojowe IV

Nauka krajobrazów dźwiękowych zaczyna się od pracy

z planami dotykowymi. Niewidome dziecko zapoznaje się

z wyglądem ulicy i poznaje zasady ruchu samochodów.

Następnie odsłuchuje nagrania, a nauczyciel opisuje za-

rejestrowaną sytuację i zwraca uwagę na szczegóły, któ-

re muszą być zauważone. Projekt umożliwia odsłucha-

nie trudnych często sytuacji w spokojnych warunkach.

Każde zdarzenie można odtwarzać wiele razy i dokładnie

poznać nieznane odgłosy, co w naturalnych warunkach

byłoby często niemożliwe.

To innowacyjne rozwiązanie wspomagające rewalida-

cję niewidomych zostało sfinansowane przez Narodowe

Centrum Badań i Rozwoju.

kierunkiem prof. dr. hab. Edwarda Hojana. Partnerami były

Politechnika Poznańska oraz Specjalny Ośrodek Szkolno-

Wychowawczy dla Dzieci Niewidomych w Owińskach.

Polegał on na opracowaniu binauralnych (dwuusznych)

nagrań dźwięków z przestrzeni miejskiej. Zgromadzono

w ten sposób 1473 pliki dźwiękowe, zapisane w formacie

mp3. Nagrania mają różną długość. Czas najkrótszych

to 3 sekundy, najdłuższe sięgają kilkunastu minut.

Zdecydowana większość plików dźwiękowych trwa oko-

ło 1 minuty. Uzyskuje się je, wykorzystując do tego celu

„sztuczną głowę”, czyli manekina odwzorowującego szcze-

gółowy kształ głowy ludzkiej. W jego „uszach” umiesz-

czone są mikrofony odbierające dźwięki niemal tak samo,

jak uszy. Dźwięki zarejestrowane w ten sposób odtwarza-

ne są potem przez słuchawki. Dokładnie odzwierciedlają

położenie każdego szczegółu otoczenia. Słuchający od-

biera uszami te same sygnały dźwiękowe, które słyszał

nagrywający. Ma wrażenie zanurzenia w dźwiękowym

krajobrazie.

Biblioteka dźwięków miejskich zawiera odgłosy izolo-

wane, np. przejeżdżającego samochodu, a także takie,

które zanurzone są w „miejskim kontekście”: odbi-

jają się od ścian budynków, giną w szumie pojazdów

i przechodniów. Nauczyciel orientacji przestrzennej

posiada opisy każdej z nagranych sytuacji oraz ilu-

strujące je filmy. Na potrzeby nauczania opracowa-

no też tyflokartograficznie schematy typowych ulic

i skrzyżowań. Nagrania binauralne można potraktować

jako dźwiękowe obrazki, przybliżające dziecku otaczają-

cy je świat: wprowadzają one nowe wiadomości, utrwalają

zdobyte, uczulają na zmieniające się barwy dźwięku.

Pełna nazwa projektu: Opracowanie metody nauki orientacji przestrzennej w dużym

mieście dla osób niewidomych z wykorzystaniem dźwięków środowiska

Beneficjent: Uniwersytet Adama Mickiewicza w Poznaniu

Okres realizacji: od 2008 do 2010

17

Page 10: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

19 18

Jak zwiększyć bezpieczeństwo w górnictwie, a przy tym

zmniejszyć straty związane z pożarami w kopalniach?

Odpowiedzią na to jest mobilny robot inspekcyjny

przeznaczony do pracy w rejonach zagrożonych

wybuchem.

Wartość projektu: 3 560 000,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty badawczo-rozwojowe IV

a wskutek tego niebezpiecznie rośnie stężenie tlenku

i dwutlenku węgla. Takie pożary są trudne do zwalczenia.

Najczęściej zamurowuje się miejsca, w których do nich

doszło, by odciąć dopływ tlenu.

Trudno jednak stwierdzić, czy i jak długo trwa pożar.

Sprawdzenia podejmują się zazwyczaj ratownicy górni-

czy, ale zadanie to jest niebezpieczne i często nie przy-

nosi wiarygodnych danych. Człowiek bowiem nie jest

w stanie zapuścić się głęboko w strefę zagrożoną wy-

buchem. Może tam jednak skierować maszynę stero-

waną joystickiem, wyposażoną w urządzenia, które po-

zwolą dokonać pomiarów gazów, w tym metanu, tlenku

i dwutlenku węgla, tlenu oraz temperatury i wilgotności.

Robot po wprowadzeniu w rejon zagrożenia przekaże

obraz zniszczeń, dokona pomiarów i przetransmituje dane

do konsoli operatora, co umożliwi podjęcie szybszych

i trafniejszych decyzji dotyczących dalszych czynności

w izolowanym  wyrobisku.

Pełna nazwa projektu: Mobilny robot inspekcyjny przeznaczony do pracy w rejonach zagrożonych wybuchem

Beneficjent: Instytut Technik Innowacyjnych EMAG

Okres realizacji: od 2008 do 2010

Robot do czarnej roboty

Co roku w Polsce na skutek katastrof górniczych traci

życie przynajmniej kilkanaście osób. Wielu tych śmier-

telnych wypadków można by było uniknąć, gdyby górnicy

zyskali sojusznika, takiego jak mobilny robot inspekcyj-

ny skonstruowany przez konsorcjum Instytutu Technik

Innowacyjnych EMAG w Katowicach z Przemysłowym

Instytutem Automatyki i Pomiarów (PIAP) z Warszawy.

To na razie niekomercyjny prototyp, ale bardzo obiecu-

jący. Został doceniony na Międzynarodowych Targach

Wynalazczości w Paryżu w 2011 r., a zespół realizujący

projekt otrzymał w 2012 r. dyplom ministra nauki i szkol-

nictwa wyższego prof. Barbary Kudryckiej.

Co w nim takiego wyjątkowego?

Po pierwsze, może pracować w naprawdę ekstremal-

nych warunkach: jest sprawny nawet w temperatu-

rze 60°C w rejonach zagrożonych wybuchem. Pozwala

mu na to iskrobezpieczny napęd pneumatyczny, który

w ruch wprawia sprężony azot. Jeździ dzięki trójosiowemu,

niezależnie zawieszonemu zestawowi kołowemu, wspo-

maganemu trzema nogami zamocowanymi na niezależ-

nie sterowanych goleniach. Dzięki takiemu rozwiązaniu

robot może poruszać się po terenie płaskim, jak i nachy-

lonym do 30 stopni oraz przekraczać przeszkody o ogra-

niczonej wysokości.

Jest niewielki, zmieści się w otworze o średnicy 80 cm

- taką wielkość mają przełazy w tamach przeciwwybu-

chowych, które konstruuje się w kopalniach, by odgrodzić

wyrobisko, na którym wybuchł pożar. Pożary w kopalniach

zdarzają się nieraz z powodu samozagrzewania się wę-

gla. Tli się on wtedy w sposób niewidzialny dla człowieka,

Maszyna do zadań specjalnych

Testowanie i ulepszanie

się ośrodki ratownictwa górniczego w kraju i za grani-

cą. Prototyp przeszedł pomyślnie badania i jest zgodny

z dyrektywami UE, spełniając wymagania budowy prze-

ciwwybuchowej oraz kompatybilności elektromagnetycz-

nej.

Zbadano go także w Centralnej Stacji Ratownictwa Gór-

niczego S.A. Maszyna została sprawdzona w naturalnych

kopalnianych warunkach, w wyrobisku w kopalni węgla

kamiennego „Bobrek-Centrum” w Bytomiu, na poziomie

726 m. W ten sposób ujawniono cechy konstrukcji, które

można jeszcze poprawić. Można by na przykład zamienić

napęd pneumatyczny na bardziej efektywny - elektryczny.

Dzięki temu robot umiałby pokonywać trudniejsze prze-

szkody, co zwiększyłoby zasięg wykonywanych przez nie-

go prac. To jednak wyzwanie dla konstruktorów, bo sil-

niki elektryczne iskrzą - a na to w strefie pełnej metanu

pozwolić sobie nie można. Stworzenie silnika elektrycz-

nego bezpiecznego w tak ekstremalnych warunkach,

byłoby innowacją na skalę światową.

To być może kolejny etap projektu „Mobilny robot inspek-

cyjny przeznaczony do pracy w rejonach zagrożonych wy-

buchem”, dofinansowanego kwotą 3 mln 560 tys. zł przez

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

A trzeba zaznaczyć, że takie izolowanie wyrobiska to dla

kopalni ogromne straty finansowe. Trudno się zatem dzi-

wić, że prototypem maszyny, wartym 600 tys. zł, interesują

Page 11: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

być wykorzystane do monitorowania pracy silników spa-

linowych, wtryskiwaczy i układu komór spalania. Nawet

bowiem niewielkie odchylenia w procesie spalania mogą

doprowadzać do groźnych awarii.

Na system składają się trzy główne moduły: komputer,

układ pomiarowy oraz zespół czujników. Czujnik zbu-

dowany jest z zestawu elektrod symetrycznie zamon-

towanych wokół przestrzeni, w której przebiega proces

spalania. Komputer nadzoruje pracę systemu pomia-

rowego oraz używa danych pomiarowych do otrzymania

obrazów tomograficznych. Dokonuje też analizy wyników.

21 20

Wiedza o procesach spalania poprawia ekonomikę użyt-

kowania urządzeń energetycznych oraz bezpieczeństwo

pracy silników.

Uczeni z Politechniki Warszawskiej opracowali unika-

towy system, który pozwala badać płomień na miejscu

i w czasie rzeczywistym.

Warto

ść pr

ojekt

u: 1 000 000,00 P

LN

Obszar wsparcia: Projekty badawczo-rozwojowe IV

Pełna nazwa projektu: System pojemnościowej tomografii komputerowej do wizualizacji płomieni

Beneficjent: Politechnika Warszawska

Okre

s rea

lizac

ji: o

d 20

08 d

o 20

12

Co płonie w płomieniu?

Jak zbadać płomień? Jak sprawdzić jego skład i inne

cechy? To poważny problem dla przemysłu lotniczego,

samochodowego, energetycznego. Jeśli bowiem ben-

zyna, ropa czy gaz spalają się źle, stanowi to spore za-

grożenie dla bezpieczeństwa ludzi. Może także sprzyjać

większemu zanieczyszczeniu środowiska lub być po pro-

stu nieekonomiczne. Aby sprawdzić, co takiego płonie

w płomieniu, najczęściej używa się specjalnych sond

i próbników. Zdarza się jednak, że nie dają one pełnej

informacji o procesach zachodzących podczas spalania.

Do badań – wizualizacji procesów spalania – stosuje się

także metody optyczne. Wykorzystują one zmiany współ-

czynnika załamania światła na skutek zmiany gęsto-

ści ośrodka, przez które ono przechodzi. Ale metody te

mają swoje ograniczenia. Jednym z nich jest konieczność

stosowania wzierników optycznych o bardzo wysokiej

jakości, co uniemożliwia pomiary wymienionymi wy-

żej metodami w warunkach rzeczywistych i jest dość

kosztowne.

W Zakładzie Silników Lotniczych Instytutu Techniki

Cieplnej PW, pod kierownictwem prof. hab. dr inż. Piotra

Wolańskiego oraz dr inż. Zbigniewa Guta opracowano

nową metodę pozwalającą diagnozować proces spalania.

To pojemnościowa tomografia komputerowa.

System jest prosty i tani. Polega na analizie zmian pola

elektrycznego pomiędzy elektrodami. Zmiany te wywoła-

ne są reakcjami chemicznymi, podczas których powstają

jony dodatnie i ujemne oraz wolne elektrony. Niosą one

ładunek, który mierzy tomograf komputerowy.

Na podstawie zebranych danych, za pomocą specjalnego

algorytmu, komputer rekonstruuje obraz płomienia

i wizualizuje go na ekranie monitora. System, w odróżnie-

niu od stosowanych powszechnie czujników płomienia,

dokonuje także rekonstrukcji strefy reakcji chemicznej.

Pozwala to na uzyskanie dokładnych danych, które mogą

Rekonstrukcjapłomienia

Światowy liderMetoda opracowana przez uczonych z Politechniki War-

szawskiej powinna zainteresować przedsiębiorstwa zaj-

mujące się produkcją palników przemysłowych, branżę

energetyczną i przemysł rafineryjny. Narodowe Centrum

Badań i Rozwoju przyznało zespołowi badawczemu 1 mln zł

na rozwój „Systemu Pojemnościowej Tomografii Kom-

puterowej do wizualizacji płomieni”, uznając nowatorski

i unikatowy charakter projektu.

Instytut Techniki Cieplnej PW jest jedyną jednostką

naukową w Polsce, która prowadzi takie badania., jak

również liderem na skalę światową w zakresie wyko-

rzystania pojemnościowej tomografii komputerowej do

monitorowania procesów spalania. Uzyskane od NCBR

dofinansowanie posłużyło naukowcom do utworzenia

kilku stanowisk badawczych wyposażonych w palniki

przemysłowe oraz stanowiska zawierającego komorę sil-

nika GTD-350. Pozwalają one demonstrować możliwości

systemu, a jednocześnie służą studentom podczas zajęć

dydaktycznych i przy przygotowywaniu prac inżynierskich

i magisterskich.

Page 12: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Jak się nauczyć latania samolotem? Przecież nie od razu

w samolocie. Byłoby to niebezpieczne i niezwykle stresu-

jące dla ucznia. Dlatego, zanim oderwie się on od ziemi

w prawdziwej maszynie, musi poznać ją na symulatorze.

No tak, ale o symulatorach lotu wszyscy słyszeli. Są na-

wet wersje dla „nieprofesjonalistów”, które pozawalają

sprawdzić się w pilotażu komuś, kto nigdy nie usiądzie za

prawdziwymi sterami.

A czy ktoś słyszał o symulatorach samochodów cięża-

rowych czy autobusów? Gdyby się poważnie zastano-

wić, uczenie się jazdy na takich pojazdach nie jest wcale

bardziej bezpieczne czy łatwiejsze od kursu lotniczego.

Podobnie, wysłanie „zielonego” kierowcy wielkiego po-

jazdu na ulicę, nawet z instruktorem, nie ułatwi mu

nauki: stres związany z rzeczywistymi zagrożeniami

może skutecznie zablokować proces uczenia się.

Jak z tego wybrnąć?

Innowacyjny symulator do szkolenia kierowców

samochodów ciężarowych i autobusów pozwala

prowadzić naukę w bezpiecznych i bardzo realistycz-

nych warunkach.

Jazda bardziej rzeczywista od prawdziwej

Odpowiedzią jest projekt opracowany przez ETC-PZL

Aerospace Industries Sp. z o.o. we współpracy z Poli-

techniką Warszawską „Symulatory do szkolenia kierow-

ców autobusów oraz pojazdów ciężarowych”, którego

realizację wsparło Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

To dzięki temu powstają symulatory ułatwiające opano-

wanie i doskonalenie praktycznych umiejętności bezpiecz-

nego prowadzenia dużych pojazdów w niemal każdych

warunkach drogowych.

Można w nich zaprogramować dosłownie wszystko:

rodzaj prowadzonego pojazdu, to czy ciągnie naczepę,

ciężar ładunku, warunki atmosferyczne. Symulator od-

daje też wiernie stan nawierzchni dróg, a nawet rozmaite

awarie pojazdu, z którymi będzie musiał poradzić sobie

kursant. Oprócz stanowiska kierowcy, symulator wy-

posażony jest w stanowisko instruktora, który przygo-

towuje scenariusz ćwiczenia i nadzoruje jego przebieg.

Symulatory ETC-PZL Aerospace Industries mogą być

wyposażone w uproszczone elementy sterowania, kabinę

Oszczędność i ekologia

Wartość projektu: 15 209 065,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty celowe

Pełna nazwa projektu: Symulatory do szkolenia kierowców

autobusów oraz pojazdów ciężarowych

Beneficjent: ETC-PZL Aerospace Industries Sp. z o.o. /Politechnika Warszawska

Okres realizacji: od 2009 do 2011

23 22

Dzięki zaawansowanej technologii: układowi prezentacji

obrazu o wysokiej rozdzielczości, generowaniu bodźców

mechanicznych (układ ma sześć stopni swobody, odczu-

wane jest więc przyspieszenie, hamowanie, wchodzenie

w zakręt, wibracja kabiny i fotela kierowcy) oraz efek-

tom dźwiękowym (zapewnia je czterokanałowy system

nagłośnienia wewnątrz kabiny) prowadzenie pojazdu

na symulatorze jest niezwykle realistyczne. Zapewnia

to układ wizualizacji, na który składa się cylindryczny

ekran oraz zestaw projektorów połączonych z systemem

komputerowym. Całość jest nadzorowana ze stanowiska

operatora. Pole widzenia wynosi 200 stopni, dzięki cze-

mu kierowca podczas jazdy nie widzi krawędzi ekranu,

tylko przesuwającą się odpowiednio do prędkości scene-

rię wygenerowaną przez komputer. Urządzenie pozwa-

la także zasymulować zachowanie nadwozia, podwozia,

elementów zawieszenia i ogumienia, układu kierownicze-

go, hamulców, układów wspomagających prowadzenie

pojazdu. Trudno się więc dziwić, że w większości krajów

Unii Europejskiej cztery godziny ćwiczeń na symulatorze

są traktowane jak siedem godzin jazdy w rzeczywistym

ruchu drogowym. Także w Polsce godzina treningu na

symulatorze odpowiada dwóm godzinom „rzeczywistej”

jazdy w warunkach specjalnych.

Układ ma możliwość odtwarzania setek scenariuszy

drogowych, w tym sytuacji niebezpiecznych. Dopusz-

cza projekcję do 100 obiektów drogowych jednocześnie

i naśladowanie jazdy po ponad 200 km dróg w różnych

warunkach atmosferycznych i drogowych. Pozwala to

na wyrobienie u kierowców naturalnych odruchów, które

można ćwiczyć bez stresu i paniki.

uniwersalną lub wierną replikę kabiny wybranego au-

tobusu bądź samochodu ciężarowego. To prawdziwa

oszczędność – zamiast parku maszyn, które trzeba kon-

serwować i garażować – jedno wielofunkcyjne urządzenie.

Dodatkowo, to znacząca oszczędność paliwa i ochrona

środowiska: wykorzystanie symulatora przyczynia się

znacząco do redukcji zanieczyszczenia środowiska natu-

ralnego nawet o 50 proc. Do tego już w fazie szkolenia kie-

rowcy mogą zdobyć wiedzę o ekonomicznym stylu jazdy.

Bardzo realistyczna symulacja

Page 13: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

25 24

Nowoczesne, tańsze lokomotywy budowane z goto-

wych modułów, oferujące cały wachlarz możliwości to

innowacyjny projekt polskiej firmy PESA, który doceniło

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Cała gama lokomotyw

Wartość projektu: 27 500 000,00 PLN

Obszar wsparcia: Projekty celowePełna nazwa projektu: Uniwersalna lokomotywa elektryczna, wielosystemowa

o budowie modułowej, na prędkość powyżej 200 km/h

Beneficjent: Pojazdy szynowe PESA Bydgoszcz S.A. Holding

Okres realizacji: od 2009 do 2012

Moduły – to po prostu gotowe „klocki”, zunifikowane ele-

menty, które będzie można montować w zależności od

potrzeb projektu. To skróci czas produkcji i uprości tech-

nologię. Na jednej ramie będzie mogła być budowana za-

równo lokomotywa spalinowa, jak i elektryczna. „Hybry-

da”, jaką jest pierwsze dzieło z rodziny Gama – Maraton,

jest jednym z pierwszych tego typu pojazdów szynowych

na świecie, wdrażanym do eksploatacji.

To lokomotywa elektryczna, ale – dzięki silnikowi spalino-

wemu – bez problemu radzi sobie także w miejscu, gdzie

kończy się zasilanie prądem. Cecha ta jest szczególnie

pomocna tam, gdzie wymagana jest praca manewrowa,

w miejscu takim jak port czy baza magazynowa, gdzie

często brak napowietrznej elektrycznej sieci trakcyjnej.

Możliwości lokomotywy bardzo dobrze oddaje jej symbo-

liczna nazwa „Maraton”. Jej zasięg w trakcji spalinowej

wynosi bowiem około 40 km, czyli niemal tyle co bieg ma-

ratoński – 42,195 km. Ale maraton to nie tylko znaczący

dystans, to przede wszystkim determinacja w dotarciu do

celu.

Nadwozie lokomotywy wykonane jest ze stali o podwyż-

szonej wytrzymałości mechanicznej. Poszycie boczne

oraz dachy przystosowane do łatwego demontażu wyko-

nane są ze stopów lekkich. Odpowiednio zaprojektowane

strefy zgniotu zapewniają bezpieczeństwo personelowi

obsługi. Poszycie czoła lokomotywy stanowią tworzywa

poliestrowo-szklane, w formie łatwo demontowanych

segmentów.

Lokomotywa hybrydowa

Dla pasażerów i towarowe

klientów szukających nowoczesnych, innowacyjnych roz-

wiązań na przyszłość. Dzięki temu polska innowacyjna

lokomotywa swoimi parametrami technicznymi nie tylko

dorównuje najnowocześniejszym maszynom tego typu,

wytwarzanym przez czołowych producentów światowych.

Szukając rynku zbytu firma myśli nie tylko o rynku pol-

skim, na którym większość maszyn wymaga wymiany,

ale i o odbiorcach zagranicznych. Wprawdzie zastosowa-

ne rozwiązania konstrukcyjne uwzględniają specyficzne

warunki polskiej infrastruktury kolejowej i sieci trakcyj-

nej, ale konstruktorzy chcą zachęcić klientów produktem

na europejskim poziomie, który będzie można kupić nieco

taniej niż lokomotywy światowych gigantów: Siemensa czy

Bombardiera.

Kostruowana platforma lokomotyw Gama przeznaczo-

na będzie do ruchu z prędkością do 190 km/h. W skład

rodziny wejdą lokomotywy spalinowe o mocy 2.200 kW

i prędkości 140 km/h, lokomotywy elektryczne wielo-

napięciowe i zasilane napięciem 3 kV DC, rozwijające

prędkość 140 km/h dla ruchu towarowego i 190 km/h dla

ruchu pasażerskiego. W zależności od potrzeb, przewoź-

nik kolejowy będzie miał możliwość wyboru różnych wer-

sji lokomotywy, przy zachowaniu jednolitego zakresu obsługi

zarówno przez maszynistów, jak i personel serwisowy.

Firma PESA jest otwarta na nowe pomysły. Wiele roz-

wiązań – jak choćby kabinę lokomotywy – konsultowano

z maszynistami, wprowadzając ich sugestie do projektu.

W efekcie, posiada ona zaplecze socjalne i jako jedyna

–toaletę. Rodzina Gama ma bowiem spełnić oczekiwania

Lokomotywa doskonała? Bydgoska firma PESA wie, jak

to zrobić. We współpracy z Instytutem Pojazdów Szyno-

wych „TABOR” w Poznaniu opracowuje całą gamę nowo-

czesnych lokomotyw. Będą wielosystemowe i o budowie

modułowej. Co to oznacza?

Page 14: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

26

Notatki

Fotografie: Piotr Piosik, archiwa beneficjentów

NARODOWE CENTRUM BADAŃ I ROZWOJU

ul. Nowogrodzka 47a 00-695 Warszawatel. +48 22 39 07 401 fax. +48 22 20 13 [email protected]

NCBR.gov.pl

Page 15: Katalog projektów krajowych Narodowego Centrum Badań i

Publikacja bezpłatna

NCBR.gov.pl