Rozmawiamy z mgr inż. Ksenią Siadkowską, z Politechniki Lubelskiej.
Realizuje pani projekt „Opracowanie technologii zwiększania aerodynamicznych osiągów wiropłatów” w ramach Programu Lider finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Co jest celem prac?
Celem prowadzonych badań jest opracowanie technologii przeznaczonej do bezzałogowych śmigłowców. Ta bezzałogowość wynika z maksymalnej masy startowej statku powietrznego, w którym mogą zostać zastosowane specjalne, prototypowe łopaty wirnika nośnego o zmiennej geometrii. Badania prowadzone są pod kątem zastosowania rozwiązania w śmigłowcach o masie do 150 kg. Prace objęte projektem zakończą się jednak nieco wcześniej, gdyż obiektem badawczym jest łopata wirnika nośnego, a stanowisko do badań dynamicznych służy do przetestowania poprawności opracowanego rozwiązania w warunkach zbliżonych do rzeczywistych w wybranych stanach lotu. Sama technologia obejmuje zmianę geometrycznego kąta skręcenia łopaty dzięki zastosowaniu siłowników z materiału z pamięcią kształtu, co finalnie pozytywnie wpłynie na funkcjonalność statku powietrznego oraz zmniejszy zapotrzebowanie na moc.
Skąd zainteresowanie taką tematyką?
Być może sympatię do latania zaszczepiono mi jeszcze w szkole podczas lektury mitologii greckiej. Mit o Dedalu, dbającym o bezpieczeństwo, i Ikarze, który chciał wzlecieć wyżej, najbardziej zapadł mi w pamięć. Przytoczone podejście nieco odzwierciedla też sedno projektu. Chcemy latać bezpiecznie, ale też zależy nam na rozszerzeniu funkcjonalności statków powietrznych zwanych ogólnie wiropłatami. Początkowo moje zainteresowania naukowe skupiały się na zastosowaniu paliw alternatywnych w silnikach spalinowych i pracach projektowych, potem naturalnie ewoluowały w kierunku lotnictwa. Wynikało to także z medialnych zapowiedzi kresu silników spalinowych. Jednak dane z baz publikacji i wzrost ilości artykułów dotyczących spalania na to nie wskazuje.
Czy technologia ma duże szanse na wdrożenie?
Tylko w czasie trwania projektu zapotrzebowanie na opracowaną technologię zmieniło się przynajmniej dwukrotnie. Najpierw pandemia wyhamowała prawie wszystko, co jest związane z lotnictwem, a potem wojna zmieniła trendy na rynku. Z tego względu rozszerzono koncepcję możliwych obszarów wdrożenia technologii o specjalistyczne zastosowania naziemne, gdyż z punktu widzenia inżynierii mechanicznej, opracowana prototypowa łopata jest nietypową belką kompozytową, która po dostarczeniu zasilania zmieni swój kształt. Zaplanowaliśmy wdrożenie na zasadzie sprzedaży licencji niewyłącznej i jesteśmy na dobrej drodze do skomercjalizowania technologii.
Jakie jest ewentualne, wstępne zainteresowanie rynku tym rozwiązaniem?
Aktualnie wykonywana jest analiza techniczno-ekonomiczna, która da odpowiedź na to pytanie w obecnych warunkach rynkowych w kraju i na świecie. Opracowujemy także dokumentację, która trafi do kolejnych zainteresowanych podmiotów branżowych. Rynek jest nieco bardziej bezwzględny niż nauka i oczekuje konkretnego produktu. Sama koncepcja stosowania materiałów z pamięcią kształtu zyskuje na popularności, co jest widoczne w ilości prowadzonych badań, jednak nadal jest to młoda i rozwojowa technologia, zależna od ceny i dostępności niklu i tytanu, a te nie należą ostatnio do stabilnych. Wprawdzie stosowane przez nas ilości niklu liczone są w gramach, to jednak cena tego surowca tylko w okresie realizacji projektu wzrosła z około 12 tys. USD do około 26 tys. USD, a wiosną 2022 roku chwilowo przekroczyła wartość 100 tys. USD za tonę.
Projekt realizuje pani w zespole kilku naukowców. Jaka jest ich rola w przedsięwzięciu?
Jednym z celów programu Lider jest stworzenie przez kierownika projektu swojego zespołu i zarządzanie grupą zupełnie różnych ludzi o specyficznych i specjalistycznych umiejętnościach, w dodatku są to młodzi naukowcy, co było warunkiem regulaminowym konkursu. Członkowie zespołu posiadają uzupełniające się talenty, a ta różnorodność jest podstawą do uzyskania skuteczności w działaniu lub też nieporozumień, które wpłynęły na zmiany w zespole i odświeżenie składu. Jedną z ważniejszych postaci jest pomysłowy konstruktor, błyskawicznie znajdujący często proste rozwiązania skomplikowanych problemów. Jego pracę uzupełnia doświadczony technolog i prawdziwy miłośnik lotnictwa, dzięki czemu nasze koncepcje są weryfikowane pod względem ich użyteczności i zastosowania. Skład uzupełnia aerodynamik, który potrafi z dość dużą dokładnością i co najważniejsze, wiernie, modelować procesy przepływu płynów. Do projektu włączyłam także ekonomistkę, która pracuje nad potencjałem wdrożeniowym technologii. Jest też oczywiście kierownik projektu. Moja praca polega głównie na zapewnieniu zespołowi komfortowych warunków do pracy i niezbędnych zasobów. Spinam komunikację, gaszę pożary, ale też aktywnie biorę udział w pracach badawczych, osobiście je realizując, w zależności od potrzeb. Część naszych prac polega na indywidualnej działalności, ale realizacja badań wymaga obecności całego zespołu i podziału zadań. Z zespołem projektowym współpracują także ambitni studenci i doktoranci oraz pracownicy uczelni w poszczególnych działach administracji. Ci pierwsi zapewniają świeże spojrzenie na nasze prace, a administracja nadzoruje poprawność podejmowanych działań.
Na jakim etapie są prace i kiedy mają się zakończyć?
Prace zmierzają ku końcowi. Do końca 2022 roku planujemy zakończenie działań badawczych. Potwierdziliśmy już poprawność działania opracowanej technologii w wersji statycznej, jednak łopaty wirnika nośnego w trakcie pracy nie leżą na stole, tylko są zamontowane na obracającym się z dużą prędkością wirniku. Te specyficzne warunki wpływają na uzyskanie konkretnych wartości wskaźników.
Czy tworzenie i rozwijanie nowych technologii na polskich uczelniach technicznych jest łatwe i możliwe?
Gdyby było łatwe, mielibyśmy nieco więcej wdrożonych technologii, a ich opracowanie nie wymagałoby takich nakładów. Nieustannie jesteśmy w europejskim ogonie, co widać chociażby w programie Horyzont 2020 i poziomie wykorzystania budżetu przez polskie uczelnie. Raporty dotyczące innowacji w lotnictwie wskazują wprost, że bez wsparcia rządowego polskie przedsiębiorstwa nie są w stanie skutecznie konkurować z podmiotami zagranicznymi. Myślę, że mamy ogromny kapitał ludzki, właśnie w młodych naukowcach, którzy trochę podkopują skostniałą hierarchię uczelnianą. Nie mogę jednak pominąć roli nieco starszych badaczy, którzy doprowadzili do tego, że młodzi w Polsce mają do dyspozycji aparaturę na światowym poziomie. Po kilkunastu latach pracy i współpracy z Politechniką Lubelską myślę, że słabym ogniwem w rozwoju nowych technologii na polskich uczelniach technicznych nie jest brak pomysłów, sprzętu czy aparatury, ale umiejętność komercjalizacji i jednak słaba ochrona patentowa a także silne przywiązanie naukowców do opracowanych przez nich dobrych rozwiązań.
Trudno jest mi wypowiadać się o warunkach na innych uczelniach technicznych. Tylko na podstawie spotkań konferencyjnych widać, że technologie powstają z większą intensywnością tam, gdzie są liderzy i prężnie działające zespoły projektowe, a publikacje powstają nieco odpryskowo, trochę przy okazji. Nie jest to jednak model premiowany podczas kategoryzacji uczelni, dlatego tak ważna jest różnorodność.
Jakie jest naukowe marzenie, które chciałaby pani spełnić?
Na początek chciałabym mieć kilka dni wolnego, żeby mieć siłę cieszyć się z wyników projektu. Na pewno wielką radość sprawiłby mi widok śmigłowca, w którym zastosowano opracowaną przez nas technologię. W lotnictwie jest to jednak perspektywa liczona w latach. Takim bliższym marzeniem jest obrona rozprawy doktorskiej, która właściwie zeszła na dalszy plan z powodu prac projektowych.
Czy branża, dla której pani rozwija właściwości aerodynamiczne jest u nas w kraju perspektywiczna pod względem wykorzystywania wyników B+R?
Wykorzystywanie wyników B+R zawsze jest perspektywiczne, bo pozwala osiągnąć przewagę konkurencyjną. Rynek bezzałogowych statków powietrznych jest jedną z szybciej rozwijających się gałęzi lotnictwa. W ostatnich latach doszło do ciekawego zjawiska: prawodawstwo dotyczące tzw. bezzałogowców powstało właściwie później niż sam rynek, który jednak jest bardzo restrykcyjny pod względem prawnym. Ustawodawstwo w Polsce jest jednym z bardziej sprzyjających rozwojowi takich statków powietrznych, a Polska należy do czołówki krajów w UE pod względem liczby operatorów.
Jako Politechnika Lubelska posiadacie Państwo nowoczesny tunel aerodynamiczny, jak ta aparatura przydaje się podczas realizacji projektów?
W przypadku tego projektu w tunelu wyznaczaliśmy m.in. charakterystyki aerodynamiczne dla łopat o różnych geometriach. Podobne badania wstępne przeprowadziliśmy w mniejszej aparaturze, jednak wielkość przestrzeni roboczej i zastosowane prędkości wpływały znacząco na uzyskiwane przez nas wyniki. Możliwości badawcze tunelu znajdują zastosowanie także w innych projektach, przy wyznaczaniu charakterystyk modeli statków powietrznych czy też innowacyjnych turbin wiatrowych.
Jakich rad udzieliłaby Pani kobietom, które chcą się realizować w nauce?
Nie chciałabym generalizować, bo specyfika dyscyplin naukowych jest bardzo zróżnicowana. Nauki techniczne są zdominowane przez mężczyzn. Tylko na Wydziale Mechanicznym Politechniki Lubelskiej te proporcje można w skrócie nazwać dysproporcjami, gdyż kobiety stanowią kilkanaście procent nauczycieli akademickich, ale w kontekście pracowników w całej uczelni możemy już mówić o równouprawnieniu. Dla mnie nauka jest pasją, która daje mi siłę do pokonywania problemów. Jeżeli ktoś jest zdeterminowany, żeby realizować się w nauce, to niewiele jest rzeczy, które mogą taką osobę powstrzymać.
Uczelnie udostępniają dużo informacji o pracownikach i ich osiągnięciach, warto sprawdzić czy potencjalny opiekun bądź opiekunka naukowa publikują na bieżąco swoje prace, jakie są to publikacje. Dzięki rankingom jest to łatwiejsze. Trzeba też liczyć się z tym, że jeśli wybieramy na swojego promotora osobę pracowitą z dużymi osiągnięciami, to tego samego będzie ona wymagała od swoich podwładnych. Kiedy wybierałam opiekuna naukowego skupiłam się na osiągnięciach wdrożeniowych, które opublikowano w sprawozdaniu uczelni. Zauważyłam też, że nowi pracownicy naukowi chcieliby się realizować, a ich nowi szefowie często chcą, żeby pracownicy realizowali jednak wizje i koncepcje szefa. Z tego względu warto spotkać się bezpośrednio z przyszłym kierownikiem i ustalić warunki współpracy. Bo o współpracę tutaj chodzi. Umiejętności młodych naukowców w posługiwaniu się aplikacjami i oprogramowaniem znacząco odstają od umiejętności profesorów, a ci z kolei mają lata doświadczenia i wiedzy. Dla bardziej dociekliwych polecam zapoznanie się z raportami np. Fundacji Science Watch działającej na rzecz jawności i etyki w środowisku naukowym. Można się całkiem mocno zdziwić, jakie problemy spotyka się w tym środowisku.
Jakub Maksymowicz
