Przychodzi żołnierz do sklepu…

8 przychodzi zolnierz do sklepu

Pierwsze komputery były używane do tego by łamać kody i symulować wybuchy nuklearne. Internet powstał na bazie militarnego projektu badawczego. System nawigacji, z którego korzystamy w naszych samochodach działa w oparciu o satelity, które zostały umieszczone na orbicie aby naprowadzać okręty, żołnierzy i pociski. Boeing 747, ze swoim wyniesionym kokpitem został zaprojektowany jako transporter wojskowy. W każdym z tych przypadków technologia stworzona na użytek militarny rozwijała się tak, że w końcu stała się przydatna, pożądana i szeroko stosowana przez cywili. To, że dzieje się to tak często nie jest niczym zdumiewającym – wojsko jest w końcu klientem o zasobnym portfelu, gotowym na finansowanie rozwoju nowych, drogich technologii. Z czasem gdy gadżety stają się mniejsze i tańsze – a dzieje się tak nieodmiennie – są w stanie przeniknąć ze świata żołnierzy na polu walki do świata ludzi chodzących po ulicy.

Lecz ostatnio niektóre z technologii zaczęły przemieszczać się również w drugą stronę.

Gry video i komputerowe stają się coraz bardziej realistyczne, zwłaszcza te, w których występują elementy walki zbrojnej. Siły zbrojne USA zaczęły w związku z tym korzystać z nich w charakterze narzędzi przydatnych w szkoleniach lub rekrutacji. Lecz chęć pogrania to nie jedyny powód, dla którego Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych zapotrzebowały 2200 konsoli do gier video PlayStation 3 (PS3) firmy Sony. Ten zakup ma na celu połączenie tychże konsol w celu stworzenia superkomputera na bazie Linuxa, darmowego otwartego systemu operacyjnego (typu open-source). Komputer ten będzie wykorzystany do badań – między innymi nad rozwojem systemu obrazowania dla radarów o wysokiej rozdzielczości. Koszt takiego superkomputera będzie wynosił mniej więcej jedną dziesiątą kosztów konwencjonalnego superkomputera. Siły powietrzne USA posiadają już mniejszą wersję komputera takiego typu stworzoną z klastra 336 konsoli PS3. A to tylko jeden z ostatnich przykładów niezwykłego trendu.

Do sklepu zwrot

W tradycyjnym układzie sił wojsko wolało rozwijać i kontrolować technologię na swoje potrzeby, nie tylko ze względy na przewagę taktyczną, lecz również po to by wyposażenie było odporne i niezawodne w użyciu przez tych, których życie od tego zależało. Zaczęło się to zmieniać po zakończeniu zimnej wojny wraz ze zmniejszającymi się budżetami i przyspieszeniem w rozwoju wyrafinowanych produktów przemysłowych i konsumenckich. Wraz z tym jak technologie te stawały się pospolite i wykorzystywane w produktach dostępnych dla każdego – również dla potencjalnych wrogów – kupowanie ich i oszczędzenie po to by spożytkować fundusze na bardziej newralgiczne wyposażenie, które wymaga konstruowania na zamówienie, stawało się coraz bardziej racjonalne. A równocześnie często istnieje możliwość takiego zmodyfikowania produktów rynku konsumenckiego by były bardziej wytrzymałe i zabezpieczone jeśli zajdzie taka potrzeba.

Zaprojektowanie, przetestowanie i zapotrzebowanie nowego elementu żołnierskiego ekwipunku zabiera lata w tradycyjnym procesie zaopatrzenia, często po to tylko by przy dostawie okazało się, że sprzęt ten jest przestarzały. Tak więc, gdy jest to możliwe, szybciej i taniej jest kupić sprzęt dostępny w handlu i produkowany masowo. Zakres dóbr, które mogą być pozyskane tą drogą rozciąga się od standardowych elementów czy podzespołów produkowanych na potrzeby przemysłu, takich jak kości procesorów wykorzystywane następnie w wojskowym sprzęcie, aż po produkty znane doskonale zwykłemu zjadaczowi chleba. Czasem są one odporniejszymi wersjami znanych linii produktowych, jak np. komputery Panasonic Toughbook, lub artykuły przerobione do innych potrzeb jak np. kontrolery gier video Xbox 360 zmodyfikowane na potrzeby sterowania małych robotów naziemnych wykorzystywanych w zwiadzie.

iPody i iPhony to jedne z najnowszych dodatków do armijnego wyposażenia. Amerykańskie siły zbrojne w Afganistanie i Iraku wykorzystują je do tłumaczenia i przeglądania informacji dostarczanych przez wywiad takich jak np. zdjęcia przesyłane przez bezzałogowe drony zwiadowcze. Aplikacja na iPhona pod nazwą Bullet Flight umożliwia snajperom obliczenie zasięgu i trajektorii ich strzałów a wbudowany system nawigacji satelitarnej pozwala włączyć do tych rachunków również lokalne warunki pogodowe. Wersja podstawowa kosztuje 3,99 USD a ta w pełni przeznaczona do wykorzystania żołnierskiego – która bierze w rachubę nawet efekt Coriolisa (ruchu obrotowego ziemi i jego wpływu na lot kuli) kosztuje 29.00 USD.

Generał Dusigrosz

Na szybko zmieniającym się rynku elektroniki konsumenckiej, gdzie niektóre produkty mają tyle szczęścia, że ich cykl życia rozciąga się na ponad rok, firmy są w stanie rozłożyć koszty badań i rozwoju produktów wytwarzanych masowo na sprzedaż na światowym rynku. Przedsiębiorcy prowadzący produkcję na potrzeby armii mają do czynienia z inna sytuacją – zwykle dostarczają określoną i ograniczoną ilość sprzętu zaprojektowanego na sprostanie określonym warunkom szczególnego zamawiającego. Export może pomóc rozłożyć część kosztów lecz różne kraje przedstawiają zwykle listy różnych wymagań co powoduje ponowny wzrost kosztów. A firmy produkujące sprzęt w branży elektroniki konsumenckiej prowadzą agresywną strategię cenową aby zapewnić sobie swój udział w rynku. Dla przykładu konsole PS3, które obecnie kosztują 300 USD w USA, początkowo były sprzedawane przez Sony ze stratą aby zwiększyć ich popularność (firma ma nadzieję odzyskać swoje straty poprzez udziały w sprzedaży każdej z gier dedykowanej na tę konsolę).

W wielu przypadkach niemożliwe jest sprostanie cenom i wydajności sprzętu dostępnego na rynku masowym przez firmy spoza branży elektroniki konsumenckiej. Firma BAE Systems, brytyjski producent pracujący głównie dla wojska i lotnictwa, obliczyła, że karty grafiki NVIDIA (kalifornijskiej firmy, która jest liderem grafiki do gier) o wartości 500 USD, mogą z powodzeniem zastąpić sprzęt komputerowy wykorzystywany do symulacji inżynierskich wart 50,000 USD.

To co się zmieniło na przeciągu ostatnich paru lat, mówi David Standingford, kierownik zespołu modelowania elektromagnetycznego w BAE, to to, że produkty takie jak konsole PS3 czy karty grafiki NVIDIA stały się niezależnymi, ogromnie wydajnymi komputerami same w sobie.

Dodaje, że pojawienie się nowych standardów w branży i skok mocy w związku z pojawieniem się coraz nowszych generacji procesorów wielordzeniowych, które zawierają wiele mielących cyfry trybów pracujących równolegle, sprawiło, że łatwiej jest połączyć i zgrupować takie urządzenia aby zaprząc je do poważnych zadań.

Nie tak dawno supercomputer firmy IBM, nazwany Pędziwiatr, w laboratorium w Los Alamos w Nowym Meksyku, ustanowił nowy rekord działania przełamując barierę jednego petaflopa (1000 biliardów obliczeń na sekundę) [rekord pobity w marcu br. wynosi 6,9 petaflopów]. To co jest wyjątkowe jeśli chodzi o Pędziwiatra to fakt, że był pierwszym na świecie superkomputerem poskładanym częściowo z dostępnych w handlu podzespołów, wliczając w to kość procesora (12,960 Cell) taką jak ta w wnętrzu konsoli PS3. Będzie on wykorzystany do tego by symulować zachowanie broni nuklearnej.

W Wielkiej Brytanii firmy takie jak BAE Systems, Airbus, Rolls- Royce, Williams (zespół Formuły 1) i kilka innych wspólnie stworzyły laboratorium nazwane CFMS, w którym produkty i elementy dostępne konsumentom w handlu są oceniane pod kątem redukcji kosztów inżynierskich symulacji. Jamil Appa z BAE, zaangażowany w ten projekt, mówi, że jednym z celów, dla których powstało to laboratorium jest sprawdzenie jak sprawnie wewnętrzna architektura konsol do gier video jest w stanie poradzić sobie ze złożonymi algorytmami wykorzystywanymi w symulacjach. Laboratorium zamierza również dostarczać informacji zwrotnych firmom wytwarzającym produkty konsumencie, jak dodaje Appa.

NVIDIA już teraz zdaje sobie sprawę z tego, że to nie tylko gracze są zainteresowani jej produktami. Jakiś czas temu, przy okazji prezentacji najnowszej technologii graficznej, dyrektor generalny NVIDIA Jen-Hsun Huang opisał ją jako „duszę superkomupera”, której zastosowania sięgają poza gry komputerowe.

Nie tylko armia zapaliła się do wykorzystania technologii dostępnej kons ume n t o m przy różnych wyrafinowanych zastosowani a ch. Szwedzka policja używa już wirtualnego systemu do sekcji opartego o technologię z gier komputerowych aby wspomóc proces rozwiązywania spraw kryminalnych. A Simens, gigant niemieckiej elektroniki i inżynierii, wypuścił ostatnio ultradźwiękowy skaner umożliwiający oczekującym matkom oglądanie ich dziecka w 3D. System ten korzysta z kart graficznych NVIDIA i okularów 3D zaprojektowanych z myślą o grach komputerowych. Stąd tylko krok do żołnierzy noszących okulary 3D, co przyda nowego wymiaru nowoczesnej wojnie.

Moc bierze się z rynku

Co spowodowało tę zmianę w kierunku przepływu technologii? Światowe wydatki na obronność, w wysokości około 1,5 tryliona USD rocznie, są zdecydowanie wyższe niż te na elektronikę konsumencką, w wysokości około 700 bilionów USD. Lecz jedynie niewielki ułamek wydatków w ramach obronności jest przeznaczony na innowacje technologiczne. W związku z tym przemysł elektroniki konsumenckiej jest w stanie przeznaczyć większe niż wojsko kwoty na badania i rozwój i rozprowadzić te koszty na o wiele większym rynku – dla przykładu – każdego roku sprzedaje się ponad bilion telefonów komórkowych. Firmy działające w branży elektronicznej mają również tę przewagę, że działają szybciej niż powolny, wieloletni tryb mielący wojskowe programy zaopatrzenia i nie wiele jest produktów, które pozostają na rynku dłużej niż rok, przed zastąpieniem ich przez coś lepszego lub tańszego. A do tego pojawienie się otwartych standardów i otwartego oprogramowania (typu open-source) czyni łatwiejszym zmianę przeznaczenia technologii dostępnych w handlu lub też łączenia ich ze sobą w nowatorski sposób.

Innowacje to nie tylko wprowadzanie nowych produktów na rynek bądź na wyposażenie armii. To również szukanie rozwiązań, które pozwolą zracjonalizować koszty lub rozwiązać różnorakie problemy tak złożonego operacyjnie tworu jakim są siły zbrojne. Wystarczy się przyjrzeć temu jak funkcjonuje ono w strefach wojennych przy okazji konfliktów zbrojnych, których nie brakuje obecnie na świecie.

Spójrzmy na Bliski Wschód. Powietrze wokół lotniska Bagram, głównej bazy amerykańskiej w Afganistanie jest gęste od unoszącego się zapachu paliwa lotniczego, ryku samolotów startujących na misje bombardowania i nieustannego warkotu generatorów elektryczności. Po drugiej stronie wałów obronnych, długi niczym wąż, konwój jasno ubarwionych wozów ciężarowych oczekuje na rozładunek paliwa przywiezionego z Pakistanu i Centralnej Azji. To współczesne odpowiedniki jucznych mułów, które niegdyś przenosiły wojskowe zaopatrzenie (z czego większość stanowiła pasza dla samych mułów). Według rachunków brytyjskich sił obronnych, dostarczenie jednego litra paliwa do Afgan i s t a n u pochłania aż siedem litrów tegoż paliwa.

8aWspółczesna wojna byłaby niemożliwa bez nieprzeb r a n y c h ilości paliw kopalnych. Jest ono potrzebne do zasilania wszystkiego od czołgów przez odr z u t owc e do agregatów prądotwórczych, które zasilają sicie komunikacyjne, na których polegają zachodnie armie. W wyczerpującym klimacie Iranu i Afganistanu kwatery żołnierskie muszą być utrzymywane w chłodzie gdy na zewnątrz jest gorąco i w cieple gdy na zewnątrz jest zimno. Amerykańskie siły zbrojne w Afganistanie pochłaniają około 4 milionów litrów paliwa dziennie, podobnie jest w Iraku.

Do niedawna wojskowi planiści zakładali, że paliwa będzie w brud i że będzie ono łatwo dostępne. Opancerzony Humvee aby pokonać około 5 kilometrów potrzebuje 4 litrów paliwa, czołg Abram spala prawie 15 litrów paliwa aby pokonać niecałe 2 kilometry. W obecnych czasach Amerykańskie wojsko bardzo się stara zreformować swój żłopiący paliwo sposób funkcjonowania a zielone są już nie tylko mundury.

Kontrolka znów miga

Co się zmieniło? Podczas inwazji na Irak w 2003 amerykańska piechota morska często miała do czynienia z wyczerpywaniem się zapasów paliwa. Ich dowódca na ten czas, generał James Mattis, błagał „Uwolnijcie nas z pęt jakie nakłada na nas limit paliwa.” Wraz z otaczaniem amerykanów przez siły rebeliantów konwoje z zaopatrzeniem stały się ulubionym celem ataków. W lipcu 2006 generał Richard Zilmer, dowódca piechoty morskiej i wszystkich sił zbrojnych USA w zachodnim Iraku, przesłał pilne zapotrzebowanie na panele słoneczne, turbiny wiatrowe i inne urządzenia aby zredukować zapotrzebowanie na paliwa płynne. Jego wojsko było „pod dziesiątkującym ostrzałem, za każdym razem gdy wysyłamy konwój”, stwierdził. Ochrona konwojów powodowała poważne przegrupowania i odciągała żołnierzyod innych zadań. W 2008 zwyżka cen ropy poczyniła spustoszenia w armijnych budżetach – rachunek Pentagonu za paliwo wzrósł z 13 miliardów USD do około 20 miliardów USD.

Tak więc nie chodzi o zapobieganie zamianom klimatu, redukcję zależności od importowanej ropy czy zgodność z zielonym programem prezydenta Baraka Obamy. Potrzeba korzystania z alternatywnych źródeł energii jest dla wojska koniecznością.

W Iraku i Afganistanie około 40% paliwa jest zużywane do napędzania agregatów prądotwórczych. Jednym ze skutecznych rozwiązań na szybko, w celu zredukowania zużycia energii, było przykrycie wojskowych namiotów grubą warstwą pianki izolacyjnej dostępnej w handlu, takiej jaką stosuje się do wypełnienia nieszczelności w ścianach, pokrytej doszczelnieniem, aby zabezpieczyć ją od promieni ultrafioletowych. Urzędnik w Pentagonie Joseph Sartiano, stwierdził, że tylko to pozwoliło zredukować do połowy zapotrzebowanie na energię do zasilania klimatyzacji i zwróciło się w niecałe pół roku.

Dodaje, że gdy agregaty w bazie są połączone w system “inteligentnej sieci”, który optymalizuje ich działanie i dystrybuuje energię w miejsca o wysokim priorytecie, takie jak np. centra komunikacyjne, co można zaoszczędzić kolejne 20%. Taka sieć jest optymalizowana w testach i modelach bazy operacyjnej w Fort Irwin w Kaliforni, wraz z prototypem mobilnej, hybrydowej siłowni, która łączy w sobie panele słoneczne, turbiny wiatrowe i konwencjonalny agregat. Amerykańska piechota morska pracuje nad nieco mniejszą wersją takiej bazy w Quantico, w pobliżu Waszyngtonu, w celu wykorzystania jej do dalszych działań w Afganistanie.

Zielono w głowie

Kolejnym pomysłem testowanym w Camp Victory, głównej amerykańskiej bazie w Bagdadzie, jest konwersja odpadków w elektryczność. Batalion składający się z około 500 mężczyzn produkuje około 1 tony odpadków każdego dnia. Maszyna o nazwie Taktyczna Rafineria Odpadków w Energię (TROE) podgrzewa odpadki stałe aby otrzymać syngaz (gaz syntetyczny – mieszankę tlenku węgla i wodoru), fermentuje odpadki z jedzenia i zlewki napojów aby wytworzyć alkohol i chemicznie przetwarza obydwa te produkty aby otrzymać biodiesel do napędzania agregatów. TROE wytwarza aż 64 kW energii – czyli tyle ile potrzeba by zasilać stanowisko dowódcze batalionu.

Takie środki powinny zredukować ilość paliwa potrzebną do produkcji elektryczności. Duże ilości paliwa Pentagonu pochłania lotnictwo lecz zmniejszenie zapotrzebowania na paliwo lotnicze jest znacznie trudniejsze. Siły powietrzne pracują nad tym by wszystkie samoloty korzystały z paliw otrzymanych z gazu powstałego przez konwersję węgla lub biomasy metodą Fischer-Tropscha (korzystali z niej Niemcy podczas drugiej wojny światowej). Do roku 2016 siły powietrzne zamierzają używać mieszanki syntetycznego i zwykłego paliwa w stosunku 50:50 dla połowy swojej floty powietrznej w Stanach Zjednoczonych. Lecz zwrot w stronę paliw syntetycznych wywołał falę krytycyzmu, ponieważ podczas produkcji takiego paliwa z węgla a następnie spalania go w silnikach samolotów zostaje w sumie uwolnione więcej gazów cieplarnianych niż podczas zwykłego spalania konwencjonalnego paliwa z ropy. A wspomniana konwersja nie pomaga również zredukować zapotrzebowania na paliwo w strefach wojennych.

Amerykańska flota wojenna ze swojej strony stawia na biopaliwa. Przetestowała już biopaliwo otrzymane z roślin lnianki w swoich Hornetach F-18. Następnie zamierza testować biopaliwa w silnikach okrętów. Instaluje również klapy rufowe na swoich amfibiach, które są w stanie zredukować zużycie paliwa o 2-3% a także pracuje nad lepszym pokryciem kadłubów aby powstrzymać narastanie na nich glonów i pąkli, które powodują opór wody i tym samym zwiększają zużycie paliwa.

Po wodach pływa już USS Makin Island, okręt desantowy, który był pierwszym z 12 okrętów o napędzie hybrydowym zwodowanych przez Amerykanów. Tylko w swoim dziewiczym rejsie zaoszczędził 2 miliony USD w porównaniu z jednostką napędzaną tradycyjnie. Przy niskich prędkościach pracuje jedynie silnik elektryczny napędzany przez dodatkową turbinę okrętu. Przy wyższych prędkościach pracę przejmuje główna turbina. Jest to krok w stronę spełnienia ambicji amerykańskiej floty do stworzenia okrętów zasilanych całkowicie przez elektryczność. Jak mówi kontradmirał Philip Cullom, odpowiedzialny za stan gotowości floty USA, niektóre okręty w momencie gdy są zajęte jedynie obroną rakietową czerpią 40% swojej mocy z systemów elektrycznych. „W momencie gdy będziemy mieli całkowicie elektryczny okręt to będzie trochę jak „Star Trek”, gdzie dowódca może zarządzić przesunięcie energii do broni lub do silników,” mówi.

To będzie razem…

W dającej się przewidzieć przyszłości czyste technologie będą przepływać głównie z sektora komercyjnego do wojskowego. Lecz z czasem, nowe technologie, takie jak samoloty typu „latające skrzydła” i nowe materiały kompozytowe będą wychodzić również z laboratoriów na utrzymaniu wojska. Ponieważ wojsko na to stać może być jednym z pierwszych podmiotów, które zaczną stosować kosztowne nowe zielone technologie.

Wojskowi promują również dość ważną zmianę koncepcyjną – a mianowicie w odniesieniu do ceny paliw kopalnych. Paliwa płynne zwykle kosztują 2-3 USD za galon (3,8 litra) lecz w momencie gdy paliwo to dociera do strefy wojennej jego koszt jest już znacznie wyższy – to około 15 USD, w przypadku dostawy do dużej bazy w Afganistanie, i aż 400 USD gdy jest to daleko wysunięta placówka, do której paliwo musi być dostarczane kilkoma różnymi środkami transportu, wliczając w to np. helikopter. To pełne obciążenie w kosztach paliwa zaczyna coraz mocniej liczyć się w rachunkach wojskowych planistów. Kwestia paliwa spędza im sen z powiek oczywiście głównie z powodu kosztów militarnej logistyki niż z uwagi na zanieczyszczenie środowiska. Lecz może dzięki temu będzie to miało korzystny wpływ również na środowisko. Jeśli dowódcy wojskowi są gotowi na to by utrzymać koszty paliwa na bardziej realistycznym poziomie może reszta społeczeństwa również o tym pomyśli i będzie chciała „grę w zielone” praktykować na co dzień.

I tak okaże się, że przepływ technologii będzie podyktowany rachunkiem zarówno potrzeb jak i kosztów. Prawa rynku wkraczając coraz mocniej w bilanse i kalkulacje rządów oraz ich agend sprawiają, że może lepiej będzie nie wymyślać po raz kolejny tylko swojego prochu tylko kupić go od kogoś kto już ma go na sprzedaż. Po cenach promocyjnych.

Oczywiście są granice tego supermarketowego podejścia – nie da się w ten sposób kupić czołgów czy wyrzutni rakietowych. Lecz selektywne korzystanie z istniejących technologii pozwala wojskowym planistom skoncentrować wydatki na rozwój nowych technologii tak by nie wynajdować na nowo przysłowiowego koła. Rynek technologii konsumenckiej korzystał z innowacji w armii przez lata. Teraz rachunek oddawania usług zaczął być bardziej wyrównany.

 

TOMASZ SIOBOWICZ

admin

Komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *