Rewolucja materiałowa w cieniu konfliktu: Jak Ukraina porzuca CFRP na rzecz pianek poliuretanowych

Od marca 2022 roku oczy całego świata zwrócone są na Ukrainę, która w warunkach wojennych zbudowała najszybciej rozwijający się przemysł dronów na świecie. To, co dzieje się za kulisami hal produkcyjnych, to nie tylko wyścig zbrojeń, ale przede wszystkim radykalna transformacja materiałowa, która może trwale zmienić europejski sektor kompozytów.

Koniec ery „Premium”: Dlaczego CFRP nie wygrało wojny masowej?

W początkowej fazie konfliktu (2022–2023) ukraiński przemysł opierał się niemal wyłącznie na polimerach wzmacnianych włóknem węglowym (CFRP). Wykorzystywano prepregi, suche laminaty i ręczne laminowanie (hand lay-up), co pozwalało na tworzenie lekkich i wytrzymałych konstrukcji.

Szybko jednak zderzono się z barierą skalowalności. Produkcja jednego drona z CFRP zajmowała od 12 do 24 godzin, a koszt samych materiałów na kadłub i ramę sięgał nawet 500–800 euro. Przy zapotrzebowaniu frontowym idącym w tysiące sztuk dziennie, model ten okazał się zbyt wolny i zbyt kosztowny dla „amunicji jednorazowej”, która w 30–50% przypadków ulega utracie w ciągu miesiąca.

Przełom: Potęga pianek poliuretanowych (PU)

Rok 2024 przyniósł strategiczny zwrot w stronę pianek poliuretanowych (PU) i technologii formowania tłocznego (compression molding). Zmiana ta nie jest jedynie oszczędnością – to nowa filozofia produkcji masowej.

Kluczowe korzyści z przejścia na PU to:

• Redukcja kosztów o 90%: Kadłub z CFRP kosztujący 400–600 euro został zastąpiony konstrukcją z PU za jedyne 40–70 euro.

• Skrócenie czasu produkcji: Zamiast doby, cykl produkcyjny trwa teraz zaledwie 6–8 godzin.

• Wydajność: Przejście na formowanie tłoczne pozwoliło na 2–3 krotne zwiększenie prędkości produkcji przy jednoczesnym ograniczeniu zapotrzebowania na wyspecjalizowaną kadrę.

Przykładem tej metamorfozy jest projekt Cooper UAV. Dzięki zastosowaniu pianek PU, koszt kadłuba spadł dziesięciokrotnie, a moce produkcyjne wzrosły do 200 sztuk miesięcznie, przy docelowym planie osiągnięcia 700 jednostek.

Nowa struktura materiałowa dronów w 2025 roku

Obecnie ukraińskie bezzałogowce to hybrydy materiałowe, gdzie każdy komponent dobierany jest pod kątem optymalizacji kosztu do efektu. W typowym dronie FPV struktura wygląda następująco:

• 55% PU Foam (Poliuretan) – główna część kadłuba.

• 20% GFRP (Włókno szklane) – elementy nośne i strukturalne, tańsze niż węgiel.

• 15% CFRP (Włókno węglowe) – stosowane już tylko tam, gdzie sztywność jest absolutnie krytyczna.

Włókno węglowe pozostaje bastionem jedynie w najbardziej zaawansowanych jednostkach, takich jak drony sterowane światłowodem, które muszą być całkowicie odporne na systemy walki elektronicznej (EW).

Szansa dla polskiego sektora kompozytowego

Transformacja ta otwiera ogromne możliwości dla polskich firm. Polska może stać się kluczowym hubem dla ukraińskiego przemysłu z kilku powodów:

1. Koszty energii: W Polsce energia jest znacząco tańsza niż w Ukrainie (ok. 0,10–0,15 €/kWh vs 0,35 €/kWh), co czyni produkcję komponentów kompozytowych w naszym kraju bardziej opłacalną.

2. Druk 3D form: Polskie firmy mogą dostarczać formy do laminowania wykonane w technologii SLS (nylon), co skraca czas oczekiwania z 8 tygodni do zaledwie 7-14 dni.

3. Dostawy surowców: Ukraina potrzebuje rocznie setek ton włókien węglowych i żywic epoksydowych. Polscy dystrybutorzy mogą przejąć rolę głównych dostawców, negocjując lepsze stawki dzięki skali zakupowej.

Podsumowanie

Ukraiński przemysł dronów udowodnił, że w warunkach ekstremalnych ekonomia i szybkość produkcji wygrywają z czystymi parametrami technicznymi materiałów klasy premium. Dla polskich producentów kompozytów to „okno możliwości” warte szacunkowo 100–300 milionów euro w ciągu najbliższych pięciu lat. Kluczem do sukcesu będzie elastyczność i przestawienie się na wsparcie produkcji masowej opartej na PU i GFRP.

Przejście z CFRP na pianki PU można porównać do ewolucji lotnictwa – od misternie budowanych, jednostkowych prototypów z drewna i płótna, do masowej produkcji zunifikowanych maszyn z tłoczonej blachy. W tej nowej erze nie wygrywa ten, kto zbuduje drona najdoskonalszego, ale ten, kto dostarczy ich milion w czasie, gdy przeciwnik wciąż laminuje pierwszą setkę.