Łódź ratunkową napędzaną energią elektryczną, pozyskiwaną m.in. z odnawialnych źródeł, zaprojektowała studentka Politechniki Krakowskiej. Oprogramowanie ma pozwalać na niemal całkowicie autonomiczną pracę z minimalnym lub zerowym udziałem załogi.
Projekt ma na celu zwrócenie uwagi na problem bezpieczeństwa na wodach, ze szczególnym naciskiem na środki ratunkowe. Paradoksalnie, jak pokazują statystyki, więcej osób ginie na łodziach ratunkowych niż zostaje z nich uratowanych. Alicja Strządała, studentka Wydziału Mechanicznego Politechniki Krakowskiej, zastosowała w swojej pracy nowatorskie rozwiązania technologiczne oraz wyeliminowała wady konstrukcyjne, które wpływają na bezpieczeństwo wodne.
Większość osób, które trafiają na łódź ratunkową, znajduje się w tej sytuacji po raz pierwszy, dlatego zapewnienie im komfortu oraz jasnych instrukcji postępowania jest kluczowe. Należy wziąć pod uwagę scenariusz, gdzie załoga bierze czynny udział w akcji ratunkowej, jak również taki, w którym pasażerowie muszą radzić sobie sami. Członkowie załogi powinni posiadać odpowiednie kwalifikacje z zakresu bezpieczeństwa, w tym wiedzę na temat procedur kryzysowych, ochrony przeciwpożarowej, oznakowania dróg ewakuacyjnych, sygnałów alarmowych, wyposażenia ratunkowego, a także umiejętności nawigacyjne i techniczne – mówi studentka studiów II stopnia na kierunku inżynieria produkcji. – Z kolei pasażerowie, mimo odbytych szkoleń i wykonanych prób ewakuacyjnych mogą w panice nie zwracać uwagi na instrukcje bezpieczeństwa lub zapomnieć wytyczne. Dotyczy to szczególnie osób starszych i dzieci, które w takich sytuacjach będą naśladować działania innych osób. Podobne zachowania obserwuje się również przy katastrofach lotniczych – dodaje.
Ratownictwo morskie i nowe technologie
Studentka Politechniki Krakowskiej stworzyła projekt koncepcyjny łodzi ratunkowej Aquila o pojemności 80 osób, przeznaczonej przede wszystkim dla pełnomorskich statków pasażerskich, ale jej przeznaczenie może być szersze. Zaproponowane materiały – aluminium, włókno szklane, żywica epoksydowa, kevlar i poliuretan – zapewniają wysoką wytrzymałość przy jednoczesnym obniżeniu masy łodzi. Wykorzystano inteligentne systemy zarządzania zasobami, dwie platformy dostępu, drzwi umieszczone powyżej poziomu podłogi, panel słoneczny jako żagiel i turbiny wiatrowe, a także stępki przechyłowe i system wahadłowy dla stabilizacji okrętu. Innowacyjne rozwiązania obejmują także implementację sztucznej inteligencji do optymalizacji zarządzania zasobami.
Działalność łodzi ratunkowych jest w dużej mierze regulowana przez Międzynarodowy Kodeks Środków Ratunkowych (Life-Saving Appliances, LSA), który określa szczegółowe wymagania techniczne dotyczące produkcji, testowania, konserwacji i prowadzenia dokumentacji urządzeń ratujących życie. W projekcie Alicji Strządały wyróżniony został szereg założeń wpisujących się w ten dokument, ale też pojawiły się propozycje zmian, które nie naruszają przepisów.
Przemyślana konstrukcja podstawą bezpieczeństwa
Koncepcja zakłada, że Aquila będzie wykonana z lekkich oraz wytrzymałych materiałów odpornych na zniszczenia i korozję. Wykorzystanie trwałych, niezatapialnych materiałów – np. pianki poliuretanowej – umożliwia utrzymanie łodzi na powierzchni nawet po wywróceniu do góry dnem. Konstrukcja jest podzielona na wodoszczelne segmenty, dzięki czemu nawet w przypadku uszkodzenia lub wywrócenia łódź pozostanie na powierzchni. Przedziały zostały uszczelnione pianką, aby zapobiec przedostawaniu się wody i zatonięciu szalupy nawet w obliczu utraty szczelności kadłuba.
Aby zapewnić niezatapialność oraz możliwość automatycznego powrotu do pozycji wyjściowej po wywróceniu, łódź miałaby być wyposażona w:
Na łodzi znajduje się również system wahadeł (pendulum system), którego zadaniem jest zapobieganie przedostawaniu się wody do wnętrza statku.
Gdy łódź wywróci się do góry dnem, ciężary w układzie wahadła zwisają pionowo, powodując automatyczne zamknięcie wszystkich otwartych sekcji. Łodzie ratunkowe są również wyposażone w system pokładowy wykrywający wywrócenie. System ten automatycznie chroni łódź, wyłączając radar i silniki na czas przywrócenia łodzi do pozycji pierwotnej – tłumaczy Alicja Strządała.
Obudowa ma chronić załogę przed wiatrem, wodą i niskimi temperaturami. Projekt zakłada system składanych osłon wykonanych z materiałów termoizolacyjnych i wodoodpornych, chroniących przed utratą ciepła i wilgoci. Wytwarzanie ciepła przez ludzi obecnych w łodzi jest ważnym aspektem, ale łódź będzie dodatkowo zaopatrzona w ubrania. Wnętrze łodzi tworzą miękkie, zaokrąglone kształty oraz elastyczne materiały absorbujące energię. Powierzchnie są antypoślizgowe, a przestrzeń optymalnie wykorzystana, z ergonomicznymi siedzeniami, schowkami i sprzętem niezbędnym do udzielenia pierwszej pomocy oraz drobnych napraw w razie potrzeby.
Całość napędzana jest silnikiem elektrycznym. Szacowana pojemność to 100 kWh, napięcie maksymalnie 780 V. W sytuacji długiego powrotu do brzegu, łódź została wyposażona w dodatkowy system pozyskiwania energii dla niezbędnych urządzeń pokładowych: systemów łączności satelitarnej, oświetlenia, systemów wspomagających życie okrętu. Energia dla tych elementów będzie w razie potrzeby pozyskiwana z paneli fotowoltaicznych umieszczonych na powierzchni szalupy. Projekt przewiduje też rozkładany baldachim odsłaniający dodatkowe panele słoneczne. Łódź posiada również turbiny wiatrowe, które dostarczają dodatkową energię w czasie burz i silnych wiatrów.
Sztuczna inteligencja pokładowa
Autorka projektu zdaje sobie sprawę, że wykorzystanie inteligentnych systemów w łodzi jest dodatkowym elementem, który zużywa energię elektryczną niezbędną do funkcjonowania całego szalupy, ale w jej ocenie zalety wykorzystania AI przewyższają wady. Przy pomocy sztucznej inteligencji można m.in.:
Koncepcja przygotowana przez studentkę jest pokłosiem jej żeglarskiej pasji – żegluje od 12 roku życia, trzy lata później zdobyła patent żeglarski i motorowodny. Uczestniczyła też w rejsie żaglowcem STS Pogoria.
Woda zawsze była mi bliska. Moją pierwszą myślą było zaprojektowanie jachtu z wykorzystaniem druku 3D, w celu obniżenia kosztów produkcji, zwiększenia efektywności i wytrzymałości. Takie koncepcje już się pojawiają. Jednak zagłębiając się w problematykę życia na morzu, postanowiłam zmienić projekt o 180 stopni. Zamiast stworzyć piękny jacht, skupiłam się na bezpieczeństwie człowieka. Chciałam, aby mój projekt był naprawdę potrzebny – mówi Alicja Strządała.
Nad swoim projektem pracowała w ramach działalności w Kole Naukowym Inżynierii Wzornictwa Przemysłowego Form & Function.
źródło: PK