TecniCall® - časopis Českého vysokého učení technického v Praze

Odolné bariéry pro nebezpečnou dobu

V současné době se bezpečnostní situace napříč světem výrazně (místy jen mírně) zhoršuje. Evropa se v posledních deseti letech učí vzdorovat vzrůstajícím tendencím extrémistických jevů a teroristických útoků i dalším bezpečnostním hrozbám. Útoky nutí bezpečnostní složky v celé Evropě hledat a vyvíjet nové metody a systémy, které by jim pomohly na tyto hrozby reagovat. V Experimentálním centru Fakulty stavební ČVUT se již osm let zabýváme výzkumem a vývojem materiálů a konstrukcí se zvýšenou odolností vůči extrémním zatížením. Nejvíce se zaměřujeme na ochranu před účinky palných zbraní, výbuchu a sekundárních fragmentů. V neposlední řadě jsme vyvinuli i několik systémů schopných zpomalit nebo zcela zastavit osobní či nákladní vozidla, což je v poslední době jeden z často používaných druhů útoku.

V začátcích našeho bezpečnostního výzkumu jsme se zabývali vývojem kompozitního materiálu na bázi cementu, který by našel využití hlavně ve výstavbě nových konstrukcí a budov se strategickým významem nebo při jejich rekonstrukcích a úpravách. Primárně se jedná o objekty energetické infrastruktury, letiště, nádraží, vojenské a policejní objekty. Jinými slovy se jedná o stavby, kde se vyskytuje velké množství osob anebo jsou zcela zásadní pro fungování státu. Po několikaletém výzkumu jsme vyvinuli kompozitní materiál, který by se dal přirovnat k dobře známému betonu, nicméně jeho vlastnosti jsou mnohonásobně lepší. Vyznačuje se velkou schopností absorbovat energii – lomovou energií, jejíž hodnota se pohybuje mezi 20 až 30 KJ/m2, což je přibližně 500krát více než hodnota lomové energie běžného betonu. Úzce s tím souvisí i vysoká tahová pevnost a smyková odolnost, díky které je tento materiál ideální pro stavební konstrukce namáhané extrémním zatížením. Pevnost tohoto kompozitu v tlaku se pohybuje kolem 150 MPa, zatímco pevnost běžného betonu, který je použit u většiny stojících konstrukcí, se pohybuje okolo 30 MPa.

Na sklonku roku 2014 a v návaznosti na tragické útoky v Paříži jsme poprvé představili myšlenku systému mobilních balistických bariér, který reaguje na nové bezpečnostní hrozby. Tento systém slouží především pro ochranu objektů, budov a staveb strategického významu. Lze jej také využít pro vybudování speciálních kontrolních bodů, zabezpečených vjezdů a v neposlední řadě i jako mobilní městské bariéry a zátarasy. Mobilní bariéry mohou být vyrobeny z námi vyvinutého kompozitního materiálu, který jim propůjčí potřebnou odolnost vůči průstřelu, výbuchu a nárazu vozidla. Celý systém je založen na velké mobilitě a univerzálnosti všech prvků, což umožňuje velice jednoduché a rychlé nasazení v reálných podmínkách bez potřeby těžké techniky, a to pouze za pomoci lidské síly. Jeden základní prvek, plná deska, má rozměry 1,5 × 0,4 m, tloušťku 4 cm a jeho hmotnost nepřesahuje 55 kg. Postupným sestavováním těchto základních prvků lze pak docílit různých konstrukcí s téměř neomezenými rozměry. Mezi základní typy patří stěna s půdorysem ve tvaru písmene „V“, kterou lze sestavit bez nutnosti jakýchkoli základů. Další variantou je čtyřhran, který primárně slouží jako malé strážní stanoviště pro vizuální kontrolu hlídané oblasti či jako dočasné zázemí. Třetím základním modulem je šestihran, který plní účel velkého hlídkovacího stanoviště, hlídkové věže, dočasného skladu či cely předběžného zadržení. Kombinací těchto základních typů lze poskytnout adekvátní ochranu na velké množství hrozeb, se kterými se bezpečnostní složky dnes setkávají a na které musí bezprostředně reagovat.

Celý vývoj, jenž realizoval tým Experimentálního centra ve složení prof. Ing. Petr Konvalinka, CSc., FEng., Ing. Jindřich Fornůsek, Ph.D., Ing. Michal Mára, doc. Ing. Radoslav Sovják, Ph.D., a Ing. Jan Zatloukal, Ph.D., byl hned od počátku zaměřen na úzkou spolupráci s koncovými uživateli. I proto byla k vývoji a připomínkám přizvána Policie ČR, Armáda ČR a další státní složky. Cílem bylo vyvinout systém dle jejich potřeb, jenž by splňoval co nejvíce takticko-bezpečnostních podmínek a tím bylo umožněno jeho nasazení v co nejkratší době. Během výzkumu proběhlo mnoho testů a cvičení s Policií ČR i s Armádou ČR, ale například i dvě cvičení s německou spolkovou policií. Testovala se jak balistická odolnost na krátké ruční zbraně, tak i na puškové ráže včetně armádních zbraní běžně používaných například pro obrněné transportéry. Velkou odolnost projevily bariéry rovněž při výbuchu plastických trhavin a proti účinkům tlakové vlny, kdy například stěna o délce 6 m a výšce 1,8 m zůstala po výbuchu nálože ekvivalentu 3,6 kg TNT téměř bez porušení.

Důležitým momentem tohoto výzkumu byl vznik start-up MOB- -Bars (z anglického „mobile barriers“) na ČVUT, který získal licenci a dnes se zabývá dalším vývojem a prodejem těchto ochranných konstrukcí. Díky této spolupráci ČVUT v Praze a MOB-Bars bylo možné mobilní balistické bariéry, ale i další výsledky technické univerzity prezentovat nejen na domácí scéně, ale i ve světě. Výsledky našeho výzkumu dosud zaujaly bezpečnostní a státní složky mnoha zemí včetně Německa, Portugalska, Izraele nebo Jihoafrické republiky.

Během mezinárodního veletrhu IDET 2019, který se již pravidelně koná na výstavišti v Brně, představíme spolupráci Experimentálního centra ČVUT s MOB-Bars a se státním podnikem VOP s.p. hned několik prvků mobilních bariér. Konkrétně se bude jednat o šestihran se dvěma podlažími, který lze využít jako součást kontrolního bodu, strážní věž nebo dočasné skladiště pro zabezpečení nebezpečného materiálu. Na stánku ČVUT bude vystavena nová a odolnější varianta mobilní bariéry v podobě liniového zátarasu s odolností vůči všem běžně používaným puškovým rážím. V neposlední řadě budou mobilní bariéry k vidění i v rámci venkovní expozice, kdy se MOB-Bars ve spolupráci s VOP s.p. bude podílet na prezentaci cvičného polygonu. Součástí expozice bude virtuální realita, se kterou mohou všichni nahlédnout do praktických situací a zjistit, jak lze mobilní bariéry využít k ochraně obyvatelstva nebo bezpečnostních složek.


Ing. MICHAL MÁRA

michal.mara@fsv.cvut.cz

doc. Ing. RADOSLAV SOVJÁK, Ph.D.

sovjak@fsv.cvut.cz

foto: Experimentální centrum FSv a MOB-Bars



foto: Experimentální centrum FSv a MOB-Bars



foto: Experimentální centrum FSv a MOB-Bars



foto: Experimentální centrum FSv a MOB-Bars