To był ich czas! Te drony zwróciły naszą uwagę w 2022 roku

• W ostatnich miesiącach o dronach słyszeliśmy głównie w kontekście militarnym, bo wojna w Ukrainie jednoznacznie potwierdziła znaczenie bezzałogowych statków powietrznych we współczesnych konfliktach zbrojnych. 
  
• Za ich sprawą dyskusja o obecności na polu bitwy AI, które może decydować o życiu i śmierci, przestała być czysto teoretyczna.
• W rzeczywistości nie brakowało jednak również innowacji w zakresie rozwiązań cywilnych czy wręcz konsumenckich, więc drony nie tylko odbierały, ale i ratowały życie, a także zachwycały nowymi możliwościami, jak choćby drukowanie budynków 3D, bezgłośny napęd jonowy, latanie w rojach i wiele innych.
  

Najlepszy dowód na to, że drony ratują życie, dostaliśmy już na samym początku 2022 roku, kiedy to świat usłyszał o 71-letnim mężczyźnie ze szwedzkiego Trollhättan, który został pierwszym pacjentem w historii uratowanym przez dron-defibrylator, a konkretniej system EMADE włączony w szeregi lokalnej służby zdrowia. O czym konkretnie mowa? Emergency Medical Aerial Delivery (EMADE) to oferowany przez firmę Everdrone dron wyposażony w defibrylator, który zostaje wysłany na miejsce wezwania przez ratowników medycznych z nadzieją, że dotrze szybciej niż karetka i specjaliści (zwykle zajmuje mu to kilka minut). Bo jak podkreślają lekarze, w przypadku zawału czy zatrzymania akcji serca liczy się każda sekunda i to od czasu uzyskania pomocy zależy zdrowie i życie pacjenta.

Wspomniany na wstępie pacjent miał podwójne szczęście, bo dron błyskawicznie dotarł na miejsce, a w okolicy przypadkiem przebywał lekarz, który skorzystał z dostarczonego sprzętu i przywrócił mu akcję serca. Co jednak warto podkreślić, najważniejszą innowacją jest tu fakt, że zamiast lekarza mógł to być każdy z nas - automatyczny defibrylator zewnętrzny (AED) drona wyposażony jest bowiem w głośnik, który informuje przeprowadzającego czynności ratunkowe o kolejnych krokach. Jak podkreślają autorzy tego systemu, w ciągu 4 miesięcy lokalnych testów EMADE był w użyciu 14 razy i aż 7 razy dotarł na miejsce przed karetką, co pokazuje ogromny potencjał tego systemu - rozwiązanie już niedługo dostępne ma być również w innych krajach europejskich, niewykluczone, że również w naszym.

Mało? Dron Politechniki Federalnej w Lozannie może nie wygląda tak profesjonalnie jak EMADE, ale jego zadaniem również jest ratowanie życia... poprzez dostarczanie jedzenia, a mówiąc precyzyjniej "bycie jedzeniem". Naukowcy postanowili opracować rozwiązanie dla osób, które utknęły w miejscach, z których nie mogą się wydostać i skąd w najbliższym czasie nie będą mogły ich zabrać służby - jeśli takiego poszkodowanego uda się zlokalizować, to można będzie zwiększyć jej szanse na przeżycie poprzez wysłanie do niego jadalnego drona.

To konstrukcja, której zasadniczą częścią są skrzydła z wafli ryżowych, owinięte folią ochronną chroniącą przed wilgocią i zepsuciem, które dostarczają ok. 300 kcal, czyli mniej więcej tyle, co porcja śniadania. W obecnej wersji model ma skrzydła o rozpiętości 678 mm, lata z prędkością 10 m/s, przenosząc ładunek o wadze 50% swojej masy, a jego konstruktorzy szacują, że w pojemniku na pokładzie może pomieścić jeszcze 80 gramów wody.

Drony dostawcze są już w użyciu od dłuższego czasu, co nie zmienia faktu, że konstruktorzy wciąż pracują nad ich ulepszeniem, w efekcie czego w ubiegłym roku zobaczyliśmy kilka interesujących systemów. Jeden z najciekawszych, czyli Rapid Delivery System 2, znacznie ułatwia transport ładunku, bo w odróżnieniu od większości dronowych systemów dostarczania, pozwala zrezygnować ze specjalnych dedykowanych pojemników do transportu.

Te znacznie ograniczają możliwości zapakowania towarów, dlatego RDS2 oferuje specjalny hak, który może transportować paczki o prawie każdym kształcie i rozmiarze, ważące do 10 kg - co więcej, gdy dron dotrze do celu, pozostaje na wysokości 46 metrów, dzięki czemu chroni klientów przed potencjalnym niebezpieczeństwem wynikającym z nisko unoszącego się drona oraz hałasem.

Jak zgodnie podkreślają eksperci, ten ostatni może stać się w przyszłości sporym problemem, bo drony nie są bezgłośne, a jeśli nagle w miastach pojawi się ich zdecydowanie więcej, poziom zanieczyszczenia hałasem może być trudny do zniesienia. To właśnie dlatego firma Undefined Technologies postawiła sobie zadanie opracowania zupełnie nowego rodzaju napędu - tak powstał Silent Ventus, czyli pierwszy dron na świecie wyposażony w silnik jonowy.

Oznacza to, że nie posiada klasycznych śmigieł, a czynnikiem nośnym są jony rozpędzane w wyniku oddziaływania elektromagnetycznego, zupełnie jak w przypadku jonowych silników rakietowych. Jedną z głównych zalet takiego rozwiązania jest ograniczenie hałasu i jak przekonują autorzy projektu, obecna wersja Silent Ventus emituje mniej niż 75 decybeli, a przed końcem 2023 roku zobaczyć mamy kolejną, która "urwie" kolejne 5 dB.

Kanadyjski University of Sherbrook opracował z kolei system, który pozwala dronom bezpiecznie lądować na terenie najbardziej chyba typowym dla zastosowań miejskich, czyli... dachu, nawet bardzo stromym. Tak, chociaż wydawać by się mogło, że to żadna przeszkoda dla bezzałogowych statków powietrznych, to w rzeczywistości ze względu na sztywne podwozie jest zupełnie inaczej - kiedy jednak to zostało przez badaczy wymienione na specjalistyczne podwozie z lekkimi amortyzatorami ciernymi, drony zyskały zupełnie nowe umiejętności, a testy w rzeczywistym środowisku zewnętrznym udowodniły skuteczność lądowania na powierzchniach o nachyleniu do 60 stopni i z prędkością do 2,75 metra na sekundę.

W lutym 2022 roku zespół europejskich inżynierów podzielił się też finalną wersją demonstracyjną innowacyjnego rozwiązania o nazwie HUUVER, czyli hybrydą łączącą zalety drona i małego czołgu, dzięki której wojskowe misje zwiadowcze czy działania ratunkowe i poszukiwawcze mogą być prowadzone zarówno z powietrza, jak i ziemi. Platforma mieście w jednej kompaktowej obudowie dwa rodzaje układów napędowych, umożliwiające latanie i jazdę po gruncie.

Kiedy misja wymaga poruszania się po ziemi, HUUVER korzysta z pary gąsienic, a podczas misji lotniczych 8 horyzontalnie umieszczonych wirników - w obu wariantach może działać pod kontrolą operatora oraz autonomicznie, bazując na sensorze LiDAR ułatwiającym omijanie przeszkód i systemie pozycjonowania satelitarnego Galileo. Dzięki temu jest niezwykle kompetentnym narzędziem precyzyjnego pozycjonowania, nawigacji i dokumentacji, które sprawdzi się świetnie podczas wojskowych misji zwiadowczych, patrolowania granic, szukania osób zaginionych czy misji ratowniczych.

Naukowcy Imperial College London i Szwajcarskiego Federalnego Laboratorium ds. Materiałoznawstwa i Technologii postanowili z kolei zmierzyć się z wyzwaniem budowy i naprawy budynków w trudno dostępnych miejscach. Efekt?

Drony-drukarki 3D inspirowane pszczołami, które drukują w powietrzu - technologia ta nazywa się Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM) i w tym konkretnym przypadku przewiduje wykorzystanie dwóch rodzajów dronów komunikujących się bezprzewodowo i pracujących zespołowo (także w trybie autonomicznym).

Jedne z nich to tzw. BuilDrones, które na podstawie cyfrowego planu wspólnie budują strukturę, wytłaczając kolejne warstwy materiału, drugie noszą nazwę ScanDrones i jak łatwo się domyślić, ich zadaniem jest nadzorowanie procesu drukowana, tj. oceniają geometrię struktury w czasie drukowania i decydują o kolejnych etapach budowy w zależności od uzyskanych danych. Wyniki ich pracy są zaś na tyle imponujące, że naukowcy są przekonani, że technologia ta może zostać w przyszłości wykorzystana do drukowania budynków na Księżycu czy Marsie.

A jeśli ktoś ma jeszcze jakiekolwiek wątpliwości co do udziału sztucznej inteligencji we współczesnych konfliktach zbrojnych, to wystarczy spojrzeć na projekt bezzałogowych statków powietrznych Lanius izraelskiej firmy Elbit Systems, które mają szansę już wkrótce trafić do służby. Mowa o małych zwinnych autonomicznych dronach z opcją zwiadu, mapowania obszaru oraz przeprowadzenia ataku kamikadze.

Co jednak najbardziej zaskakujące, są w stanie samodzielnie wlatywać do budynków i sprawdzać je pod kątem obecności człowieka, po wykryciu... dokonując klasyfikacji według kryteriów: przychylny czy wrogi, cywil czy żołnierz, nieuzbrojony czy uzbrojony. W tym ostatnim wypadku dron oddaje kontrolę swojemu operatorowi, który może dokonać ataku z wykorzystaniem dostępnego na pokładzie uzbrojenia lub detonacji celem neutralizacji celu, ale nietrudno wyobrazić sobie sytuację, w której AI samodzielnie podejmuje decyzje o "naciśnięciu spustu".

Przyglądając się innowacjom z zakresu dronów, nie sposób również pominąć znaczenia bezzałogowych statków powietrznych w konflikcie zbrojnym w Ukrainie. Są relatywnie tanie, łatwe w obsłudze, chronią życie operatora i potrafią poruszać się niezauważone, więc znalazły zastosowanie podczas misji zwiadowczych, do przenoszenia pocisków, dostarczania wyposażenia i środków medycznych, ataków samobójczych czy też zmuszania Rosjan do poddania, dobitnie pokazując, że współczesne pole walki bez nich nie istnieje. Nie sposób tu wymienić wszystkich modeli, jakie trafiły na front po obu stronach, bo było ich zbyt wiele, ale o kilku z pewnością będziemy pamiętać długo.

Najlepszym przykładem są chyba tureckie Bayraktary TB-2, czyli jedna z najważniejszych i najbardziej zasłużonych broni wojny w Ukrainie, która urosła do miana bohatera legend i piosenek - wszyscy mogliśmy oglądać efekty ich akcji zwiadowczych i ataków, dzięki którym Rosjanie zaczęli nerwowo spoglądać w niebo (a także dołożyć swoją cegiełkę do zakupu egzemplarza dla Ukraińców, bo model ten stał się przedmiotem akcji finansowania społecznościowego).

Ukraińcy mają też do dyspozycji amerykańskie drony-kamikadze Switchblade 300 i 600 oraz przystosowaną do walki w lokalnych warunkach nowość o nazwie Phoenix Ghost, która jest bezzałogowym statkiem tego samego typu, ale utrzymującym się w powietrzu nawet do 6 godzin. Nieba nad Kijowem pilnują także polskie rozwiązania z zakresu amunicji krążącej, czyli drony WB Electronics Warmate (Warmate 1) oraz mniejsze FlyEye, czyli rozpoznawcze statki powietrzne tej samej firmy.

Nie sposób nie wspomnieć również o norweskich mikrodronach Black Hornet, które dla odmiany trudno dostrzec, bo mieszczą się dosłownie w dłoni - jednostka ta mierzy 16 cm długości, waży jedynie 18 gramów i jest praktycznie bezgłośna, dzięki czemu idealnie nadaje się do prowadzenia rekonesansu i innych tajnych misji.

Do tego Ukraina dysponuje wieloma modelami własnej produkcji oraz... armią dronów konsumenckich, których modyfikacje opanowała do mistrzostwa, bo skoro można do nich przyczepić ładunki wybuchowe czy monitorować pozycje wroga, to marnotrawstwem byłby nie skorzystać, prawda? Szczególnie że jak wynika z ostatnich informacji, aż 19 producentów ukraińskiego sektora cywilnego zadeklarowało gotowość udostępnienia swojego sprzętu do obrony ojczyzny.