Brněnské univerzitní prostředí patří k nejlépe situovaným v České republice. Na tamním VUT aktuálně vzniká pod vedením profesora Antonína Píšťka bezpilotní letoun Marabu. Jak projekt vznikl a kam směřuje?
Dočetl jsem se, že Marabu byl původně váš nápad, je to tak? Jak se tahle myšlenka ve vaší hlavě rodila, co bylo tím hlavním postrčením kupředu?
Prof. Ing. Antonín Píštěk, CSc.: Letecký ústav se zúčastnil evropského projektu s akronymem UAVNET, který sdružoval asi 18 evropských zemí, byl koordinován z Izraele a jeho hlavním cílem bylo zvýšit použití bezpilotních letounů v civilním sektoru. Nešlo o realizaci, projekt řešil obecné aplikace a oblasti použití. Tady se zrodil nápad využít zkušeností při vývoji a realizaci malých letounů a pokusit se o návrh letounu, který by splňoval požadavky pro UAV. To byl snad hlavní motiv, dokazovat navrhnout a realizovat letoun, který bude mít v sobě zakomponovány všechny konstrukční a koncepční požadavky, umožňující realizaci bezpilotního letounu.
Zajímá se nějak o letoun česká armáda?
S českou armádou spolupracujeme a jsme partnery v jednom projektu, který řídí vojenský výzkumný ústav. Známe problematiku vojenských aplikací bezpilotních prostředků a víme, že jsou velmi odlišné od civilních požadavků, především v oblasti legislativní. Při zatím neoficiálních jednáních je případné využití v armádě možné, ale naše záměry jsou primárně zaměřeny na rozšíření UAV v civilním sektoru.
V souvislosti s vývojem takové technologie mě také napadá, zda je zájem i ze zahraničí? Například nedávno byla v Praze zřízena kancelář amerického námořnictva, která se má zaměřovat právě na vědu a výzkum a vyhledávání zajímavých projektů. Oslovili vás již nebo jinak projevili zájem?
Při Asociaci leteckých výrobců ČR (ALV ČR) byla ustavena skupina, která se zabývá zvýšením účasti českého aplikacemi UAV a také koordinací spolupráce se zahraničím. Máme několik nabídek především v účasti na projektech řešících UAVP a vybavení pro ně. Nedávná prezentace VUT 001 MARABU způsobila silnou odezvu spočívající především v nabídce vybavení. Jedná se o spolupráci s Belgií, Polskem, Izraelem aj. Naš LÚ se však i do budoucna bude zabývat především konstrukcí, instalací zařízení, pozemními a letovými zkouškami aj.
Jaké vidíte budoucí možné využití bezpilotních letounů v civilním letectví? Nebude třeba zásadně změnit legislativu?
Využití UAV v civilním sektoru je otázka především legislativní. Naše koncepce je v současné době zaměřena na překlenutí této nedořešené legislativy a zvolili jsme koncepci přípravy a ověření letounu se zálohou pilota v kabině, který vlastně přísné podmínky čistého UAV obchází a připraví letoun pro rychlé překlopení do „čistého UAV.“ Tato koncepce je naše původní a existují již dnes názory (i ve světě), že v civilním sektoru je provoz s pilotem, který má pouze dohlížecí funkci, v řadě případů výhodnější a lacinější. Např. lze využít většího doletu, přesahující dosah běžných pozemních řídících stanic. Pilot však letoun neřídí, v současné době plní jen funkci dozoru a odstraňuje legislativní problémy. Bez této koncepce bychom letoun nemohli dostat do vzduchu.
V součané době se velice moderní bezpilotní letouny využívají v americké armádě v boji proti „teroristům“. Co když ale začnou teroristé využívat stejné technologie, existuje taková možnost a jak se proti ní bránit?
K této otázce je obtížné se vyjádřit, protože vojenskými aplikacemi se nehodláme zabývat. Nicméně největší legislativní problém je zabránit nekontrolovatelnému pohybu UAV, které by mohly být zneužity teroristy. Určitě se budou vyvíjet prostředky pro detekci civilních letounů a systémy obrany proti nim.
V jaké fázi vývoje se v současné době Marabu nachází?
Letoun VUT 001MARABU je ve stadiu zkoušek prototypu, především ověřování jeho aerodynamických charakteristik, výkonů všech údajů nezbytných pro automatické řízení. Letoun má dvě pohonné jednotky, jednu s pístovým motorem a vrtulí a druhou s malým proudovým motorem, které mohou pracovat nezávisle. I toto je třeba ověřit, zejména chování motoru ve velkých výškách apod.
Proudový motor – proč, v čem jsou jeho výhody, plánujete v budoucnu např. dvě verze, levnější motorovou, dražší proudovou pro různé účely?
Proudový motor ve velikosti, která je na MARABU (TJ 100) má velkou spotřebu paliva a tím je omezena vytvalost. Bez použití přídavných nádrží je doba letu někde kolem dvou hodin, kdyby se využily všechny nádrže. Výhodou proudových motoru je jejich příznivá výšková charakteristika a dalo by se říci, že jsou určeny především pro provoz ve velkých výškách a pro větší rychlosti. Verze dražší a levnější zde nehrají roli. Oba motory mají zcela jiné charakteristiky. UAV s pístovým motorem jsou určeny pro velké dolety (velkou vytrvalost) ale pro nižší výšky letu a také nižší rychlosti. Proudové motory by sloužily pro UAV s větší rychlosti a pro velké výšky. Ovšem pro vytrvalosti nižší, nebo s přídavnými nádržemi. Samozřejmě, že i zde vývoj jde kupředu a dají se očekávat úpravy směrem k ekonomickým úsporám a s využitím již zmíněných přednosti proudových motoru. My asi zůstaneme přednostně u výhod pístového motoru s preferencí velkých doletu. Už jen proto, zechceme hlídkovat spíše v nižších výškách.
Jak dopadly první letecké zkoušky?
První letové zkoušky vyjádřené subjektivním hodnocením zalétávacího pilota Stanislava Sklenáře, ale i objektivním měřením aerodynamických charakteristik zatím nevykazují jí žádné špatné vlastnosti letounu. Je to dobrý základ k tomu, abychom se mohli věnovat dalším zkouškám a nemuseli se zdržovat náročnými úpravami letounu a mohli se věnovat instalacím speciálních přístrojů a vybavení.
Kdy vyzkoušíte i let zcela bez lidské posádky?
To bude záviset především na vývoji pozemních stanic, které zatím nemáme v plánu a předpokládá se využití některých existujících zařízení především z vojenských aplikací. Myslím však, že let bez lidské posádky lze očekávat za 4 až 5 let.
Jak dlouho by mohl bezpilotní Marabu vydržet maximálně ve vzduchu na jednu nádrž?
Letoun má celkem čtyři integrální nádrže, dvě pro proudový motor a dvě pro pístový motor. V aplikaci pro dálkové lety může mít vytrvalost až 8 a půl hodiny a dolet až 1500 km. Tato verze bude velmi atraktivní zejména pro kontrolu silových vedení (elektrické, plynové), sledování lesů z hlediska požárů, povodní atd., kde dolet, resp. vytrvalost je rozhodující charakteristika.
V současné době máte k dispozici model s vrtulovým pohonem, kdy plánujete proudovou verzi?
Jak již jsem řekl, letoun má nainstalované dvě pohonné jednotky a obě jsou v současné době funkční a letové zkoušky s proudovým motorem budou provedeny v nejbližší době.
Jak vypadá „řídící pozemní stanice“ Marabu na zemi a kdo ji může ovládat? Je k tomu třeba speciální trénink?
Pozemní stanice pro MARABU se zatím nevyvíjí, ale jak jsem již uvedl dříve přijímací systém letounu bude ověřován na pilotovaném letounu a pozemní stanice bude klasická, běžně používaná v armádě. Pro výcvik pilotů na zemi platí velmi náročné požadavky a dají se srovnat s výcvikem pilotů pro klasické letouny. Také zodpovědnost za bezpečnost letu je stejná jako u pilota v letounu.
Chápu to správně tak, že Marabu bude moct létat zcela autonomně, tedy zadá se mu cíl nebo trasa a on vzlétne, dolétne i přistane sám? A zároveň bude moct fungovat i tak, že jej bude ovládat člověk ze země?
Čistě autonomní lety nepředpokládáme, i když plánované lety podle předem nastaveného programu budou součástí letového plánu. Přistání bude vždy řídit člověk buď v kabině (v první fázi vývoje) nebo z pozemní stanice. Je třeba si však uvědomit, že to není ani tak záležitost letounu, ale vývoje elektronických systémů. My v současné době připravujeme letoun pro tyto účely.
Připravujete Marabu jakožto průmyslový produkt na masovou výrobu? Nebo půjde o malosériovou záležitost? Jakou očekáváte výslednou cenu?
Určitě půjde o malosériovou výrobu a přednost MARABU je mimo jiné i v dalších aplikacích jako je letoun s elektrickým pohonem nebo s verze s velkým doletem a také se uvažuje o kluzáku spomocným motorem. Koncepce letounu s motory v tlačném uspořádání dává bezproblémovou možnost těchto různých verzí. Cena zatím není stanovena a bude velmi záviset na vybavení. Velmi hrubý odhad by mohl být 3 až 4 mil.Kč.
Jaká je spotřeba paliva letounu? Uvažovali jste o využití některých alternativních druhů paliva jako je vodík nebo elektřina?
Spotřeba paliva pístového motoru je velmi nízká, vyjádřeno v automobilové formě přibližně 8 l/100 km. U proudového motoru je spotřeba výrazně vyšší. Letecký ústav v současné době vyvíjí letoun s označením VUT 051 RAY, který bude mít pohon vodíkovými palivovými články. Tento letoun by měl být uveden do letového stavu během dvou let. Uvažuje se také o bateriovém pohonu. Všechny tyto aplikace vychází ze současného MARABU.
Někde jsem se dočetl, že dříve než za pět let se Marabu vyrábět nebude. Nebojíte se, že do té doby se konkurence zejména amerických bezpilotních zařízení posune a notný kus kupředu a Marabu již v té době bude technicky zastaralý?
MARABU je připraven pro sériovou výrobu a na odhad výroby 5 let se musíme dívat spíše z hlediska zajišťování prostředků na sériovou výrobu a zajištění provozu u uživatelů. Sériovou výrobu v každém případě nemůže zajistit Letecký ústav, ale partner, který se na vývoji podílel. Lze očekávat že letoun MARABU bude nabízen firmami (firmou) jako služba. Tento proces je diskutován a nějakou dobu se bude vyvíjet.
Projevili zájem o spolupráci na projektu Marabu například i technické univerzity z okolních zemí?
Zájem o spolupráci projevila univerzita v Belgii (Oostende), Varšavská technická univerzita. Jde však o podíl na spolupráci, výměně studentů aj. Zatím žádná univerzita si netroufla na realizaci konkrétního letounu s hmotnosti 600 kg a pohybují se v oblasti malých letounů, či spíše radiem řízených modelů
Kolik lidí se na projektu Marabu dosud podílelo a kolik jej aktivně vyvíjí?
Na vývoji letounu VUT 001 MARABU se podíleli partneři z průmyslu, kteří poskytli především výrobní kapacity. Hlavní vývojové kapacity byly z Leteckého ústavu FSI VUT v Brně a velmi hrubým odhadem v průměru 6 studentů doktorské formy studia. Počty pracovníků jsou dynamické a závisí na etapách vývoje. Nejde to jednoznačně vyjádřit sumárním číslem. Skutečností je, že na vývoji se podíleli významnou měrou studenti magisterské formy studia, ale hlavně doktorandi a mladší pracovníci, kteří pracují na Leteckém ústavu a také v rámci Centra leteckého a kosmického výzkumu. Výzkum, vývoj a realizace v akademických podmínkách je unikátní a nemá v evropských a snad ani světových obdoby. Tento fakt neustále zdůrazňuji, protože vedle technických předností projektu MARABU je zde obrovský dopad na kvalitu technického vzdělávání, rozvoj speciálních disciplín z pevnosti, aerodynamiky, experimentální pevnosti a celé řady disciplín, které propojují teoretickou oblast s praktickou realizací.
