Перехід на поліуретанові піни дозволяє знизити вартість, скоротити тривалість і збільшити швидкість виробництва дронів

З березня 2022 року увага світу зосереджена на Україні, яка в умовах воєнного часу створила найшвидше зростаючу індустрію дронів у світі. Те, що відбувається за лаштунками, – це не просто гонка озброєнь, а, перш за все, радикальна трансформація матеріалів, яка може назавжди змінити європейський сектор композитів. Про це йдеться в аналітичній публікації польського видання Kompozyty, переказ якого пропонує Foreign Ukraine.

Кінець ери «преміум»: чому вуглецеве волокно не виграло масову війну?

На початковому етапі російсько-української війни (2022–2023) українська промисловість майже виключно покладалася на полімери, армовані вуглецевим волокном (ВВ). Використовувалися препреги, сухі ламінати та ручне укладання, що дозволяло створювати легкі та міцні конструкції. Однак масштабованість швидко зіткнулася з перешкодою. Виготовлення одного дрона з ВВ займало від 12 до 24 годин, а вартість матеріалів лише для фюзеляжу та каркаса сягала 500–800 євро. Оскільки попит на передовій сягав 1000 дронів на день, ця модель виявилася занадто повільною та дорогою для «одноразових боєприпасів», які втрачаються у 30–50% випадків протягом місяця.

Прорив: Сила поліуретанових (ПУ) пін

2024 рік приніс стратегічний перехід до поліуретанових (ПУ) пін і технології компресійного лиття. Цей перехід стосується не лише економії коштів, а й нової філософії масового виробництва.

Ключові переваги переходу на ПУ включають:

• Зниження вартості на 90%: фюзеляж з вуглепластику вартістю 400–600 євро був замінений на конструкцію з ПУ вартістю лише 40–70 євро.

• Скорочення часу виробництва: замість 24-годинного циклу виробничий цикл тепер займає лише 6–8 годин.

• Ефективність: перехід на компресійне лиття дозволив збільшити швидкість виробництва у 2–3 рази, одночасно зменшуючи потребу у спеціалізованому персоналі.

Проект БПЛА Cooper є прикладом такої трансформації. Завдяки використанню поліуретанових пін, вартість корпусу знизилася вдесятеро, а виробнича потужність зросла до 200 одиниць на місяць, з метою досягнення 700 одиниць.

Нова структура матеріалів для дронів у 2025 році

Наразі українські дрони є гібридними матеріалами, де кожен компонент підібраний для оптимізації економічної ефективності. У типовому FPV-дроні структура виглядає так:

• 55% PU піни (поліуретану) – основний корпус.

• 20% GFRP (скловолокна) – несучі та конструкційні компоненти, дешевші за вуглець.

• 15% CFRP (вуглецевого волокна) – тепер використовується лише там, де жорсткість є абсолютно критичною.

Вуглецеве волокно залишається оплотом лише у найсучасніших агрегатах, таких як дрони з оптоволоконним керуванням, які повинні бути повністю стійкими до систем радіоелектронної боротьби (РЕБ).

Можливість для польського композитного сектору

Ця трансформація відкриває величезні можливості для польських компаній, які можуть стати ключовим центром для української промисловості з кількох причин:

1. Вартість енергії: Енергія у Польщі значно дешевша, ніж в Україні (приблизно €0,10–0,15/кВт·год проти €0,35/кВт·год), що робить виробництво композитних компонентів у Польщі економічно ефективнішим.

2. 3D-друк прес-форм: Польські компанії можуть постачати ламінуючі форми, які виготовлені за технологією SLS (нейлон), скорочуючи терміни виконання з 8 тижнів до лише 7–14 днів.

3. Постачання сировини: Україні щорічно потрібні сотні тонн вуглецевого волокна та епоксидних смол. Польські дистриб’ютори можуть взяти на себе роль ключових постачальників, домовляючись про кращі тарифи завдяки масштабам закупівель.

Підсумки

Українська індустрія дронів довела, що в екстремальних умовах економіка та швидкість виробництва переважають над чисто технічними параметрами преміальних матеріалів. Для польських виробників композитів це «вікно можливостей» вартістю приблизно у 100–300 мільйонів євро протягом наступних 5 років. Ключем до успіху буде гнучкість та перехід до підтримки масового виробництва на основі поліуреатун та скловолокна.

Перехід від вуглепластику до поліуретанових пінопластів можна порівняти з еволюцією авіації — від ретельно сконструйованих окремих прототипів з дерева та полотна до масового виробництва уніфікованих машин з пресованого листового металу. У цю нову еру перемагає не той, хто побудує найдосконаліший дрон, а той, хто випустить мільйон, поки ворог ще ламінує першу сотню.