Łódź została zaprojektowana przez Alicję Strządałę, studentkę Wydziału Mechanicznego Politechniki Krakowskiej, która chciała zwrócić uwagę na cały czas aktualny problem bezpieczeństwa na wodach, ze szczególnym naciskiem na środki ratunkowe. Jak się bowiem okazuje, paradoksalnie, jak wskazują statystyki, więcej osób na łodziach ratunkowych ginie niż zostaje z nich uratowanych. I choć od czasu katastrofy słynnego Titanica wiele przepisów dotyczących środków ratunkowych uległo aktualizacji, wciąż istnieją luki, które doprowadzają do tragedii. Dlatego też praca Alicji Strządały stanowić ma kompleksowe podejście do projektowania bezpiecznych i efektywnych łodzi ratunkowych przez wprowadzenie nowatorskich rozwiązań technologicznych oraz eliminację wad konstrukcyjnych, które wpływają na bezpieczeństwo wodne.

– Większość osób, które trafiają na łódź ratunkową, znajduje się w tej sytuacji po raz pierwszy, dlatego zapewnienie im komfortu oraz jasnych instrukcji postępowania jest kluczowe. Należy wziąć pod uwagę scenariusz, gdzie załoga bierze czynny udział w akcji ratunkowej, jak również taki, w którym pasażerowie muszą radzić sobie sami. Członkowie załogi muszą posiadać odpowiednie kwalifikacje z zakresu bezpieczeństwa, w tym wiedzę na temat procedur kryzysowych, ochrony przeciwpożarowej, oznakowania dróg ewakuacyjnych, sygnałów alarmowych, wyposażenia ratunkowego, a także umiejętności nawigacyjne i techniczne – mówi Alicja, studentka studiów II stopnia na kierunku inżynieria produkcji. – Z kolei pasażerowie, mimo odbytych szkoleń i wykonanych prób ewakuacyjnych mogą w panice nie zwracać uwagi na instrukcje bezpieczeństwa lub zapomnieć wytyczne. Dotyczy to szczególnie osób starszych i dzieci, które w takich sytuacjach będą naśladować działania innych osób. Podobne zachowania obserwuje się również przy katastrofach lotniczych.

Zgodnie z założeniem łódź projektu studentki ma być napędzana energią elektryczną, pozyskiwaną m.in. z odnawialnych źródeł energii, oprogramowanie pojazdu ma pozwalać na niemal całkowicie autonomiczną pracę z minimalnym lub zerowym udziałem załogi, a zamknięta obudowa zaprojektowana miała być pod kątem funkcjonalności, bezpieczeństwa i komfortu pasażerów.

Efekt prac

Alicji udało się stworzyć projekt koncepcyjny łodzi ratunkowej o pojemności 80 osób, przeznaczonej przede wszystkim dla pełnomorskich statków pasażerskich, ale jej przeznaczenie może być szersze. Zaproponowane materiały - aluminium, włókno szklane, żywica epoksydowa, kevlar i poliuretan – zapewniać mają wysoką wytrzymałość przy jednoczesnym obniżeniu masy łodzi. Wykorzystano inteligentne systemy zarządzania zasobami, dwie platformy dostępu, drzwi umieszczone powyżej poziomu podłogi, panel słoneczny jako żagiel i turbiny wiatrowe, a także stępki przechyłowe i system wahadłowy dla stabilizacji okrętu.

Jak podaje PK, innowacyjne rozwiązania obejmują także implementację sztucznej inteligencji do optymalizacji zarządzania zasobami. 

Koncepcja studentki zakłada, że łódź będzie wykonana z lekkich oraz wytrzymałych materiałów odpornych na zniszczenia i korozję. Wykorzystanie trwałych, niezatapialnych materiałów – na przykład pianki poliuretanowej – umożliwia utrzymanie łodzi na powierzchni nawet po wywróceniu do góry dnem. Konstrukcja jest podzielona na wodoszczelne segmenty dzięki czemu nawet w przypadku uszkodzenia lub wywrócenia łódź pozostanie na powierzchni. Przedziały zostały uszczelnione pianką, aby zapobiec przedostawaniu się wody i zatonięciu szalupy nawet w obliczu utraty szczelności kadłuba.

Aby zapewnić niezatapialność oraz możliwość automatycznego powrotu do pozycji wyjściowej po wywróceniu, łódź miałaby być wyposażona w:

• balast umieszczony na dnie (zapas wody, żywność, środki opatrunkowe, ubrania)
• lekki i mocny obszar operacyjny oraz kontrolny załogi, wypełniony powietrzem
• zaawansowany system balastowy, który automatycznie reguluje rozkład masy w razie zmiany warunków ciśnieniowych
• stabilizatory hydrodynamiczne, które zmniejszają przechył szalupy pod wpływem fal
• wodoszczelne wejścia, które zapobiegają przedostawaniu się wody do wnętrza w przypadku wywrócenia się łodzi.

Atuty projektu

Na łodzi znajduje się również system wahadeł (ang.: pendulum system), którego zadaniem jest zapobieganie przedostawaniu się wody do wnętrza statku. – Gdy łódź wywróci się do góry dnem, ciężary w układzie wahadła zwisają pionowo, powodując automatyczne zamknięcie wszystkich otwartych sekcji. Łodzie ratunkowe są również wyposażone w system pokładowy wykrywający wywrócenie. System ten automatycznie chroni łódź, wyłączając radar i silniki na czas przywrócenia łodzi do pozycji pierwotnej – tłumaczy Strządała.

Zgodnie z projektem, obudowa ma chronić załogę przed wiatrem, wodą i niskimi temperaturami. Projekt zakłada system składanych osłon wykonanych z materiałów termoizolacyjnych i wodoodpornych, chroniących przed utratą ciepła i wilgoci. Wytwarzanie ciepła przez ludzi obecnych w łodzi jest ważnym aspektem, ale łódź będzie dodatkowo zaopatrzona w ubrania. Jak podaje PK, wnętrze łodzi tworzą miękkie, zaokrąglone kształty oraz elastyczne materiały absorbujące energię. Powierzchnie są antypoślizgowe, a przestrzeń optymalnie wykorzystana, z ergonomicznymi siedzeniami, schowkami i sprzętem niezbędnym do udzielenia pierwszej pomocy oraz drobnych napraw w razie potrzeby.

Całość napędzana jest silnikiem elektrycznym. Szacowana pojemność to 100 kWh, napięcie maksymalnie 780 V. W sytuacji długiego powrotu do brzegu, łódź została wyposażona w dodatkowy system pozyskiwania energii dla niezbędnych urządzeń pokładowych: systemów łączności satelitarnej, oświetlenia, systemów wspomagających życie okrętu. Energia dla tych elementów będzie w razie potrzeby pozyskiwana z paneli fotowoltaicznych umieszczonych na powierzchni szalupy. Projekt przewiduje też rozkładany baldachim odsłaniający dodatkowe panele słoneczne. Łódź posiada również turbiny wiatrowe, które dostarczają dodatkową energię w czasie burz i silnych wiatrów.

Sztuczna inteligencja pokładowa

Jak podaje PK, autorka projektu zdaje sobie sprawę, że wykorzystanie inteligentnych systemów w łodzi jest dodatkowym elementem, który zużywa energię elektryczną niezbędną do funkcjonowania całego szalupy, ale w jej ocenie zalety z wykorzystania AI przewyższają wady. Przy pomocy sztucznej inteligencji można m.in.:

• monitorować otoczenie w celu wykrywania zagrożeń takich jak skały czy inne jednostki pływające. Systemy wizyjne wykrywają sygnały SOS i identyfikują osoby znajdujące się w wodzie
• prowadzić autonomiczną nawigację. Za pomocą algorytmów uczących się maszynowo sztuczna inteligencja analizuje topografię, przepływ wody oraz warunki pogodowe
• optymalizować zarządzania zasobami wody, jedzenia i reszty wyposażenia
• wspomagać akcję ratunkową poprzez dostarczanie informacji o obszarach potencjalnie niebezpiecznych czy możliwych miejscach schronienia takich jak porty czy zatoki
• zapewnić głosowe instrukcje postępowania dla załogi i pasażerów łodzi
• prognozować pogodę i sprawdzać warunki oceaniczne
• monitorować stan łodzi ratunkowej, zapewniając przewidywanie potencjalnych awarii sprzętu, zanim one wystąpią
• symulować realistyczne scenariusze szkoleniowe dla ratowników.

– Sama żegluję od 12. roku życia, a od 15. posiadam patent żeglarski i motorowodny. Uczestniczyłam też w rejsie żaglowcem STS Pogoria. Woda zawsze była mi bliska – opowiada studentka. – Moją pierwszą myślą było zaprojektowanie jachtu z wykorzystaniem druku 3D, w celu obniżenia kosztów produkcji, zwiększenia efektywności i wytrzymałości. Takie koncepcje już się pojawiają. Jednak zagłębiając się w problematykę życia na morzu postanowiłam zmienić projekt o 180 stopni. Zamiast stworzyć piękny jacht, skupiłam się na bezpieczeństwie człowieka. Chciałam, aby mój projekt był naprawdę potrzebny.

Studentka chce zainteresować swoją koncepcją firmy, które mogą wspomóc dalszy rozwój jej koncepcji. Nad projektem pracowała w ramach działalności w Kole Naukowym Inżynierii Wzornictwa Przemysłowego Form&Function.