Kutatási tématerv
A probléma felvetése
Gyorsan változó századunkra az energia az élet szinte minden területén olyan kulcskérdéssé vált, amely napi szinten jelen van a híradásokban, és nincs ez másként a védelmi szektorban sem. A II. világháború óta a harctéri kommunikáció, hírközlés, informatika, felderítés, és elektronikai harc, illetve automatizálás, stb. területen lezajlott haditechnikai fejlődés során a haderő minden elemének (egyes harcos, harcjármű, repülő eszközök, ill. telepített alegységek, egységek) elektromos áram felhasználása drasztikusan növekszik, ami egyre növekvő fosszilis energiafelhasználást (gázolaj, kerozin) von maga után. Emiatt mára a katonai berkekben is kezd hétköznapi témává válni az energiahatékonyság, a fenntartható védelem, és az ökológiai lábnyom, de az még kevéssé ismert, hogy az ide sorolható „zöld” technológiák alkalmazása az esetleges költséghatékonyságon túl, számos egyéb előnyt is képes biztosítani a harcoló csapatok számára. A védelmi szférán belül az energetika így részben egy egyre súlyosbodó gazdasági illetve logisztikai kihívás, másfelől az új technológiák kínálta lehetőség a védelmi képességek fokozása terén.
A „Smart Energy” és az MH lehetőségei e területen
Talán nem szokványos egy kutatási tématerv elején egy idegen kifejezés alkalmazása és szükségességének indoklása, de formabontó módon én ezt teszem. Az angol „Smart Energy” (SE), amelyet leginkább „okos” vagy „ügyes energiának” lehetne fordítani, egy olyan, a katonai energiafelhasználás gazdaságosságának, rugalmasságának illetve mobilitásának növelésére vonatkozó rövid katonai szakkifejezés, ahol a mögöttes tartalomnak jelenleg nincs kellően tömör magyar megfelelője. A „Smart Energy” elsősorban a NATO-n belül széles körben alkalmazott szóösszetétel, ami egyszerre jelenti az energiahatékonyságot, az energiatakarékosságot, a megújuló energiaforrások felhasználását, részben érintve a fenntartható védelem és a környezetvédelem egyes területeit így jórészt lefedve az általam kutatni kívánt tématerületet. A gyakorlatban ezzel a jelzővel szokás illetni minden olyan nem konvencionális energetikai megoldást, ami vagy a meglévő képességek költséghatékonyabb fenntartását irányozza elő, vagy új képességeket biztosít a fegyveres erők részére.
Az ezredforduló óta mind a NATO, mind az európai szervezetek (Európai Bizottság, Európai Védelmi Ügynökség) részéről fokozódó nyomás nehezedik a fejlett államok hadseregeire a „Smart Energy” képességek megteremtése érdekében, ugyanakkor a témának még az angolszász nyelvterületen sincs átfogó irodalma, így én célszerűnek tartom két egymástól jól elkülöníthető főbb területre felosztani ezt a kérdéskört.
A békeidőben a hadseregek által alkalmazott energetikai megoldások lényegében megegyeznek a civil életben is alkalmazottakkal. A felvonultatható „Smart Energy” képességek sem jelentenek többet néhány újszerű, elsősorban építészeti és épületgépészeti megoldásnál. Semmiképp sem szeretném lebecsülni az épületek hőszigetelésének, a napelemek és napkollektorok, szélturbinák vagy akár geotermikus hőszivattyúk telepítésének jelentőségét, de ezek mind olyan technikák, amelyek kereskedelmi termékként szinte bárki számára hozzáférhetők és a civil szférában ugyanolyan bőséges irodalma is van a felhasználásnak, mint a hagyományos technikák esetében. Könnyű belátni, hogy ezen műszaki megoldások katonai területen történő alkalmazása így csupán gazdasági kérdéssé egyszerűsödik. Mekkora beruházást igényel, és mennyi a várható megtérülési idő? Világos az is, hogy ebben a kontextusban nincs sok értelme a katonai oldalról történő külön megközelítésnek.
A védelmi szféra specifikus energetikai megoldásairól akkor van értelme beszélni, ha elszakadunk a polgári infrastruktúrától és úgymond „terepre” megyünk. A „közönséges” napelem – amely talán a legkézenfekvőbb példa – is egészen más megközelítést nyer, ha a civil infrastruktúrával nem lefedett, műveleti területen kerül alkalmazásra. Ha egy ellenséges környezetben telepített tábor energiaellátását akár csak részben képesek vagyunk például fotovillamos eszközökkel biztosítani, az kevesebb üzemanyag-szállító járműkaraván indítását jelenti, márpedig a nem túl távoli iraki és afganisztáni tapasztalatok alapján megállapítható, hogy a legtöbb áldozatot éppen az ilyen karavánok követelték. Ebben a példában tulajdonképpen néhány viszonylag egyszerűen beszerezhető és telepíthető panellel érzékelhető módon meg tudjuk növelni a béketámogató erőink túlélőképességét.
A műveleti területen történő villamos energiaellátás
Az országvédelem szempontjából is nagy jelentőségű felismerés, de igazán a missziós tevékenység hívta fel a figyelmet arra, hogy a reguláris katonai alakulatokat meg lehet semmisíteni a levegőből is, de egy területet csak úgy lehet ténylegesen pacifikálni, ha ott szárazföldi csapatok állomásoznak. Tehát a fejlett hadseregekben alkalmazott technológia ellenére az egyszerű lövészkatonára nem csupán szükség van továbbra is, de a geopolitika jelenlegi trendjei szerint belátható időn belül csak nőni fog a fegyvernem jelentősége.
Ennél a pontnál viszont szembe kell nézni azzal a ténnyel, hogy a fegyverzet, és elsősorban a kézifegyverek terén a gerillahadseregek akár fél évszázados technikája csaknem olyan hatékony, mint legkorszerűbb hadseregek felszerelése, vagyis a legújabb kézifegyverek rendszeresítésével nem lehet érdemben minőségi fölényt biztosítani a saját harcoló alakulataink részére. Napjaink törvényszerűsége, hogy a szárazföldi csapatok képességeinek növeléséhez, a túlélőképesség javításához egyéb – többnyire elektromos energiát használó – eszközök szükségesek. Egy taktikai rádiókészülék, egy műholdas telefon, egy lézeres célmegjelölő, éjjellátó vagy GPS készülék, jelentősen képes megnövelni az egyes harcos hatékonyságát, és értelemszerűen kibővíti az alkalmazhatósági körét. Az ilyen kiegészítő felszerelések már önmagukban is megnövelik a katona málházott terhét, de a kilogrammokban is tettenérhető, igazán súlyos probléma az eszközök használatához szükséges energia biztosítása, amely a jelenlegi technológiai szinten nagy mennyiségű és jelentős tömegű akkumulátor málházását jelenti.
Kevésbé markánsan, de ugyanez a probléma fennáll harcjárművek, illetve a tábori felszerelések esetében is. A legújabb harcjárművek részére kifejlesztett legkorszerűbb aktív védelmi rendszerek, illetve korszerű aktív álcázó rendszerek (pl. a HTI-ben fejlesztett Peltier-effektuson alapuló álcázó berendezés) olyan energiaigényt támasztanak a fedélzeti rendszerek felé, hogy a járművek csak igen rövid ideig képesek azokat a motor által hajtott generátor energiája nélkül használni, vagyis passzív védelmi helyzetben is állandóan járatni kell a jármű motorját, számolva annak összes negatív hatásával.
Mivel a lőfegyverek technológiája terén nem számíthatunk a közeljövőben jelentős áttörésre, néhány kivételtől eltekintve (pl. ballisztikai védelmi képességek javítása) a perspektivikus katonai eszközök is várhatóan mind az elektromos energia iránti igényt fogják növelni a harctereken. Az exo-skeletonok, elektrokémiai lövegek, az aktív álcázás és a harctéri robotok olyan eszközök, amelyekről azt gondoljuk, hogy csak a nagyon távoli jövőben kerülnek rendszeresítésre, de ne feledjük, hogy alig egy évtizede hasonlóan futurisztikusnak tűnhettek az intelligens harctéri számítógép-hálózatok, a taktikai felderítőrendszerek és a drónok is, holott ezek az eszközök ma már ténylegesen ott vannak a modern harcmezőkön.
Kutatómunkám során számba kívánom venni a villamos energia termelésének, raktározásának és felhasználásának jelenlegi lehetőségeit a műveleti területen, rámutatva a konvencionális és az alternatív technikák alkalmazása között fennálló különbségekre. Jellemző példákon keresztül kívánom bemutatni egy-egy konkrét technológia esetében a kínált előnyöket.
Matematikai összehasonlító vizsgálati módszerek alkalmazásával össze kívánok vetni néhány ismert, és már kereskedelemben is kapható „Smart Energy” eszközt a saját konkurenseivel, illetve az általuk helyettesíteni kívánt hagyományos eszközökkel is. A végrehajtott vizsgálatok tapasztalatai, továbbá az dokumentált működési jellemzőkön és a publikált tudományos eredményeken keresztül megpróbálom megtalálni azokat a technológiákat ahol a legnagyobb fejlesztési potenciál rejtőzik. Össze kívánom foglalni mindazokat a technológiai irányvonalakat, amelyek várhatóan meghatározzák a közeli jövő harctéri villamos energetikai berendezéseinek jellegét. Végezetül célom, hogy a fentieket figyelembe véve próbáljak lehetséges fejlesztési irányokat mutatni néhány olyan kézzelfogható megoldáshoz, amelyek ténylegesen enyhíthetnek az egyre fokozódó harctéri elektromos energia-igényen.
Kutatási célkitűzések
- A villamos energia jelentőségének vizsgálata a korszerű hadseregek működésének tükrében, különös tekintettel a műveleti területen történő villamos energia előállítás és elosztás nehézségeire.
- A műveleti területen történő villamos energia előállításának technikája, az MH és más korszerű hadseregek szárazföldi csapatai által alkalmazott villamos energia-ellátó berendezések általános vizsgálata.
- A műveleti területen jelentkező villamos energia igény volumenének, a felhasználás jellegének és tendenciáinak meghatározása, valamint a kapcsolódó logisztikai feladatok áttekintése.
- A korszerű villamos energetikai technológiák és eljárások katonai alkalmazhatóságának vizsgálata, a felhasználás előnyei és nehézségei.
Hipotézisek
- A műveleti területeken mind a közeli, mind a távolabbi jövőben fokozódni fog a szárazföldi csapatok villamos energia igénye.
- A villamos energiaellátás biztonsága már most is rendkívül fontos a műveleti területen ténykedő szárazföldi csapatok harcképességének fenntartása érdekében, és a jövőben várhatóan növekedni fog a villamos energia és az energia-ellátás biztonságának fontossága.
- A konvencionális tábori villamos energetikai eszközök fejlődése, illetve a várható növekvő energiaigény miatt a szárazföldi csapatok villamos energia ellátása a hagyományos módokon egyre nehezebbé válik.
- A jelenlegi fejlesztési trendek, a várható kutatási eredmények nyomán nem következik be olyan technológiai áttörés, ami önmagában jelentősen képes mérsékelni a műveleti területen ténykedő csapatok villamos energetikai problémáit, az ellátás nehézségeit.
- A műveleti területen való villamos energia ellátás csak a meglévő eszközök és módszerek továbbfejlesztésének illetve az új technológiák alkalmazásának komplex együttesével valósítható meg a jövőben.