Nový fotovoltaický oblek pro armádu

Martin Tůma  |  Technika
Foto: EPSRC

Bez baterií ve vysílačkách není spojení a bez spojení není velení. Bez velení je armáda jenom souborem jednotlivců bez společného cíle. Avšak baterie něco váží a ve výstroji vojáků tvoří až 20% váhy. Usnadní vojákům námahu nový fotovoltaický oblek?

Hlídka Rangers už týden leží v nepohodlí v horách Hindukúše a čeká. Náhle průsmykem pod nimi postupují první ozbrojenci Tálibánu. Velitel zapíná vysílačku, aby nahlásil situaci a provedl navedení vzdušného úderu. Odpovědí mu ale je: „Baterie jsou vybité, vysílačka se do 30 sekund vypne, připojte prosím přístroj na zdroj napájení.“ Kde ale vzít elektrickou energii, když nejbližší zásuvka je asi 500 km daleko a poslední baterie jsou právě ve vysílačce?

Digitální bojiště

Koncepce digitálního bojiště vznikla krátce po první válce v Perském zálivu. Základní premisa je – co vidím, to mohu zničit.

Pro správnou funkci tohoto systému je nezbytný obousměrný tok informací mezi jednotlivými složkami ozbrojených sil. Od sil v poli se informace sbírají, vyhodnocují a posílají zpět doplněné o údaje z jiných složek. Velitelé i vojáci tak mají lepší přehled o situaci kolem nich a v součinnosti s dalšími jednotkami dokáží lépe využít všech svých výhod, mobility, přesnosti a palebné síly.

Pohled shora na fiktivního vojáka v novém fotovoltaickém obleku. Čísla jsou předpokládané hodnoty intenzity dopadu slunečního světla. Foto: EPSRC
Pohled shora na fiktivního vojáka v novém fotovoltaickém obleku. Čísla jsou předpokládané hodnoty intenzity dopadu slunečního světla. Foto: EPSRC

O tom, jakou převahu koncepce digitálního bojiště dává, se mohl přesvědčit Saddám Husajn při druhé válce v Perském zálivu, kde ho Spojenci zničili jako papírového čerta. Ale spojení, které je základem výměny informací, vyžaduje energii.

Pokud se jedná o vozidlo, dá se nastartovat motor a baterie dobít, ale co voják? Ten si musí vše potřebné nést na svých zádech, a že baterie nejsou lehké, to ví snad každý. Bohužel při dlouhých misí mimo základnu neexistuje žádná rozumná možnost, jak baterie dobíjet, pokud tedy nechceme, aby voják po náročném dni ještě točil klikou ručního generátoru elektrického proudu.

Fotovoltaický voják

Pohled zezadu na fiktivního vojáka v novém fotovoltaickém obleku. Čísla jsou předpokládané hodnoty intenzity dopadu slunečního světla. Foto: EPSRC

Britské univerzity ve městech Glasgow, Loughborough, Strathclyde, Leeds, Reading a Brunel za přispění Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) a podpory Defence Science and Technology Laboratory (DSTL) představily systém, který umožní zredukovat váhu potřebných baterií na polovinu.

Těžké baterie budou nahrazeny pokročilými fotovoltaickými články, kterými budou přímo potaženy části bojové kombinézy. Další součástí jsou termoelektrické články, které produkují elektřinu z rozdílu teplot mezi vojákovou kombinézou a okolím. Celý systém tak pohlcuje světlo i teplo zároveň. Vědci tvrdí, že pohlcuje i elektromagnetické záření, čímž přispívá k maskování vojáků jak proti radaru, tak i proti infravizi.

Vyrobená energie jde z části přímo na pohon vysílačky, GPS navigace a dalších podobných zařízení. Přebytek energie se ukládá na dobu, kdy jí bude méně. Foto a termo elektrické články jsou výsledkem dlouhého výzkumu v oblasti nanotechnologií. Jedná se o povlak z nanovláken, kterými je potažena bojová kombinéza vojáka. Pokud mu tedy bude docházet energie, tak stačí, když si poleží chvíli na sluníčku. Prototyp pro vojenské zkoušky se očekává do dvou let.

Mikroskopický snímek termoelektrických nanovláken. Foto: EPSRC
Mikroskopický snímek termoelektrických nanovláken. Foto: EPSRC

Fotovoltaická základna

Nejenom voják potřebuje mít dostatek energie. Důležité je i napájení základny v oblastech, kde je potřeba všechnu energii vyrábět. V současnosti se o výrobu energie starají diesel generátory, které běží 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Problém je však s regulací. Jen zřídkakdy spotřebuje základna všechen proud, který generátory vyrábí, takže klesá jejich efektivita. Samotný provoz prodražuje i nutnost zásobování palivem, které je rizikové, protože kolony cisteren jsou oblíbeným cílem protivníka.

Americká námořní pěchota už testuje v polních podmínkách nové zařízení (PDF), které má prudce zvýšit efektivitu výroby energie pro potřeby odloučených základen. Jedná se o systém, který kombinuje stávající 18 kW diesel generátor s 40 kWh bateriemi a 10 kW fotovoltaickým článkem. Komplet je jenom o 20 000 dolarů dražší než obyčejný generátor a tento rozdíl je podle zdrojů výrobce Earl Energy schopno zaplatit za rok provozu.

Nový hybridní generátor od firmy Earl Energy. Foto: Earl Energy
Nový hybridní generátor od firmy Earl Energy. Foto: Earl Energy

Je potřeba vědět, že galon paliva doručený na základnu speciálních sil v Afganistánu, stojí mezi 20–40 dolary. Generátor se nyní rozběhne, jen pokud energetické potřeby základny nestačí pokrývat proud z baterií a běží pouze na nezbytně nutnou dobu. Tím rapidně klesá spotřeba paliva, počet konvojů a počet mariňáků potřebných na jejich ochranu.

Nejčtenější