Profesoriaus mokslinių tyrimų kryptis – mechaninių ir mechatroninių sistemų dinamika ir taikymas naujų funkcinių ir technologinių mechanizmų, mašinų ir įrengimų kūrimui prietaisų gamybos, specialiosios skaičiavimo technikos, mikroelektronikos, gynybos ir kitose srityse. Jis yra daugiau nei 250 mokslinių darbų autorius ir bendraautoris. Tarp jų – 4 monografijos („Medžiagų bunkerinėse talpyklose birumo grąžinimo procesų dinamika“; „Miniatiūrinių detalių vibracinio transportavimo bei orientavimo mechanizmai ir jų dinamika“, „Dynamic synthesis of functional and technological Mechanisms“ ir „Vibracinės automatinio manipuliavimo sistemos ir mechanizmai“), 125 išradimai ir patentai (iš jų 8 patentai JAV, D. Britanijoje, Vokietijoje, Prancūzijoje), 2 vadovėliai ir  8 mokymo knygos. Skaito teorinės mechanikos (statikos, kinematikos ir dinamikos), skraidymo aparatų dinamikos kursus bakalaurams ir analizinės mechanikos, gynybos sistemų dinamikos kursus doktorantams. Jam vadovaujant apgintos 8 technologijos mokslų daktaro disertacijos. A. Fedaravičiaus pasiekimai mokslo ir inžinerijos srityje įvertinti dviem Lietuvos mokslo premijomis ir Kauno apskrities viršininko Garbės ženklu.

Profesorius vadovavo 105 moksliniams darbams, projektams ir programoms. Tyrimų rezultatai įdiegti Lietuvos ir užsienio pramonės ir gynybos institucijose. Sukurta įranga 2000, 2005 ir 2007 m. apdovanota „Lietuvos metų gaminio“ aukso medaliais, Pasaulinės intelektualiosios nuosavybės organizacijos (WIPO) aukso medaliu, Baltijos šalių mašinų gamybos asociacijos Emanuelio Kanto medaliu. Keturi įrenginiai įtraukti į NATO (CD NMCRL) logistikos katalogą. Prof. A. Fedaravičius, Gynybos technologijų instituto direktorius, yra Lietuvos mokslų akademijos narys ekspertas, KTU Mechanikos ir mechatronikos fakulteto dekanas bei KTU ir Generolo Jono Žemaičio Lietuvos karo akademijos Senatų, daugelio tarptautinių konferencijų organizacinių komitetų bei mokslo žurnalų redakcinių komitetų narys, Lietuvos pramonininkų konfederacijos Mokslo ir gynybos pramonės integracijos komiteto pirmininkas.

Originalūs lietuviški lazeriniai šaulių treniruokliai

Nuo pat instituto veiklos pradžios vienas pagrindinių GTI tikslų yra kovinės ir mokymo technikos kūrimas, tyrimas ir įdiegimas. Pasak instituto direktoriaus prof. A. Fedaravičiaus, šiandien išsivysčiusių šalių ginkluotosiose pajėgose karių ir kovinių vienetų mokymui vietoj natūralaus šaudymo plačiai naudojama treniruočių įranga (stimuliatoriai). Jie ne tik imituoja šaudymą iš kovinių šautuvų ar artilerijos pabūklų ir kitų sistemų, bet ir duoda papildomos informacijos apie taikymosi ir šaudymo rezultatus. Tokios mokymo įrangos panaudojimas leidžia ne tik ženkliai atpiginti mokymą, bet ir padaryti jį saugų bei efektyvų. Nuo pat GTI įkūrimo bendraujant su Generolo Jono Žemaičio Lietuvos karo akademijos (LKA) specialistais pradėti kurti lietuviški lazeriniai šaulių treniruokliai. „Pavyko įtikinti vadovybę, kad kariūnų mokymui nepirktų brangios užsienietiškos įrangos (pavyzdžiui, “Thomson” (Thales) firmos treniruoklio vienos darbo vietos kaina siekia net 300 000 JAV dolerių), o pasinaudotų Lietuvos mokslininkų kompetencija. Mes pasiūlėme kurti lietuviškas gynybos technologijas ir originalią įrangą ir tai atlikti daug pigiau“, – prisiminė profesorius. Tada buvo suburtas entuziastų būrys, kurio branduolį sudarė docentė dr. Laima Patašienė, elektronikos technologijų specialistas Arvydas Survila, sistemų konstravimo žinovas dr. Zigmas Klimavičius ir kiti.

Dešimtmečio rezultatai gana įspūdingi: GTI sukurta serija lazerinių šaulių treniruoklių modifikacijų, kurios sėkmingai įdiegtos šalies ir užsienio gynybos struktūrose. Paskutinė treniruoklio modifikacija (LT-4) įdiegta LKA. Karo technikos žinovai puikiai vertina naujausius automatinius šautuvus G-36 ir pistoletus GLOCK 17. Mokomieji ginklai visiškai imituoja kovinių ginklų mechaniką ir visus šaudymo režimus, šūvius imituoja nekenksmingi žmogaus sveikatai mažo galingumo infraraudonųjų spindulių (IR) lazerio impulsai. Svarbu tai, kad treniruoklio ginklai turi šūvio atatrankos mechaninių parametrų ir garso imitavimo mechanizmus ir sistemas, o kompiuterio ekrane galima realiu laiku stebėti šaudymo rezultatus, ginklo nuvedimo į taikinį trajektoriją, taikiklio padėtį kiekvieno šūvio metu ir kitą informaciją. Sukurta programinė įranga leidžia gauti išsamią šaudymo rezultatų statistinę analizę, ją analizuoti ir kaupti. Treniruokliu galima vykdyti visą šaulio paruošimo ciklą – nuo pradinio apmokymo iki visiško paruošimo bei jį panaudoti šaudymo įgūdžių palaikymui. Todėl minėti lazeriniai šaulių treniruokliai gana plačiai įdiegti praktikoje – LKA, Didžiojo Lietuvos etmono Jonušo Radvilos mokomajame pulke, Lietuvos teisingumo ir Vidaus reikalų ministerijų bei Medininkų pasienio tarnybos mokymo centruose, taip pat Lietuvos teisingumo ministerijoje. Kauniečių kūriniais domisi Armėnija, Azerbaidžanas, Austrija, Vokietija ir kitos šalys.

Šis treniruoklis gali būti sėkmingai panaudotas įrengiant mokymo centrus stambiuose kariniuose daliniuose (pvz., batalionuose), regioninius centrus rezervo mokymui bei sprendžiant gyventojų rengimo gynybai problemas. Šiai sistemai sukurta nauja kompiuterinė programa, leidžianti užfiksuoti daugiau informacijos. „Programoje didesnė taikinių pasirinkimo galimybė skirtingame fone, rodoma daugiau parametrų apie taikymąsi ir šūvio tikslumą. Ji leidžia statistiškai apdoroti duomenis. Pavyzdžiui, galima apskaičiuoti šūvių centrą, sklaidą, pataikymų plotą ir kitus parametrus. Labai paprasta pasirinkti, kokį parametrą nori matyti – šūvio pataikymo tašką, nuleistuko paspaudimo dinamiką, ginklo vedimo į taikinį trajektoriją, kas kiek sekundžių buvo iššauta, taikiklio padėtį kiekvieno šūvio metu. Visus rezultatus paprasta išsaugoti, o vėliau analizuoti, aiškintis klaidas“, – pasakojo programos kūrėjai.

GTI direktorius pažymėjo originalią kompleksinę lazerinę ugnies imitavimo sistemą (KLUIS). Ji skirta karių ir kovinių vienetų taktikos mokymams poligono sąlygomis. „Sistema susideda iš kovinio šautuvo su IR lazeriniu bloku, kuris imituoja šūvius šaudant imitaciniais šoviniais. Pataikymą fiksuoja IR spindulių detektoriai, kurie pritvirtinti prie karių aprangos ir šalmo. Kiekvienas karys turi GPS įrangą bei radijo siųstuvą šaudymo ir pataikymo duomenų perdavimui į mobilųjį ar stacionarinį komandavimo punktą, kur pratybų eigą galima stebėti žemėlapyje kompiuterio ekrane. Originali lazerio impulsų detektavimo sistema leidžia net saulėtą dieną minimalaus galingumo ir nekenksmingu žmogaus sveikatai lazeriu imituoti šaudymą net iki 850 m atstumu. Taigi ši įranga yra saugi ir efektyvi karių ir kovinių vienetų (pvz., skyriaus, būrio, kuopos) taktikos mokymo poligono sąlygomis priemonė“, – pasakojo vienas GTI specialistų vyresnysis inžinierius Arvydas Survila. Naudojant KLUIS-1 sistemą, karys šaudo imitaciniais šoviniais, kurių kiekvieną palydi koduotas lazerio impulsas, leidžiantis atpažinti, iš kurio ginklo buvo šauta. Ant kario amunicijos diržo su petnešomis (vadinamos sistemos) ir šalmo pritvirtinti maždaug 5 centų monetos dydžio detektoriai. Jie fiksuoja, kur pataiko lazerio spinduliai. Užfiksavus, kad karys „sužeistas“ ar „nukautas“, įsijungia apie tai pranešantis garsinis signalas ir užblokuojamas kario ginklas. KTU mokslininkai parengė technologiją, kad šūvių rezultatai radijo bangomis būtų perduoti į vadavietės kompiuterį, kuriame vadai matytų visą situaciją – kaip elgiasi kuopa ar kiekvienas karys atskirai.

Nuo minosvaidžių iki raketų

Lietuvos kariuomenei šaudymo iš minosvaidžių treniruoklius taip pat kuria GTI specialistai. Jau sukurta pusiau natūralaus šaudymo iš 60 mm ir 120 mm minosvaidžių treniruočių įranga, kuri įdiegta Generolo Stasio Raštikio puskarininkių mokykloje ir visiškai pasiteisino praktikoje. „Mūsų sukurtu treniruokliu galima šaudymo minosvaidžiu treniruotes maksimaliai priartinti prie realių sąlygų, nes treniruoklis yra beveik tokių pat matmenų ir svorio kaip tikros minos, o šaudoma iš kovinių minosvaidžių. Sukurta įranga leidžia visiškai imituoti šaudymą iš minosvaidžių. Pratybų metu gali dirbti ugnies paruošimo ir koregavimo, ugnies pozicijos bei telekomunikacinė, ryšį užtikrinančios komandos“, – supažindino profesorius.

KTU mokslininkų sukurtas imitatorius gana paprastas. Į minos paleidiklį įdedamas užtaisas, kurį sudaro kovinė imitacinė galvutė ir tūta. Susprogdinus tūtoje esantį paraką, suteikiamas impulsas ir reikiamu atstumu iššaunama imitacinė galvutė. Atsitrenkusi į žemę ji sprogsta, paskleisdama dūmų debesį. „Mes pabandėme išspręsti naują vidinės ir išorinės balistikos uždavinį, kuomet vieno sprogimo metu iššaunama ne viena masė (pvz., šovinys), bet dvi (paleidiklis ir imitacinė galvutė). Šių dviejų masių skrydį lemia daug faktorių, pavyzdžiui, trintis viena į kitą ir pabūklo vamzdį, parako dujų pasiskirstymas minosvaidžio vamzdyje ir t. t. Todėl sukurti gerai veikiantį imitatorių nebuvo paprasta“, – sakė GTI specialistai.

Kuriant įrangą KTU mokslininkams teko išspręsti naujus dviejų susijusių masių vidinės ir išorinės balistikos uždavinius, skirtingai nuo klasikinės balistikos. Pagrindinis išorinės balistikos uždavinio teorinio ir eksperimentinio tyrimo rezultatas – nustatyti visų užtaisų minos imitatoriaus pradinius greičius, o vidinės balistikos – nustatyti užtaisų parako kiekius. Pasak direktoriaus prof. A. Fedaravičiaus, pavyko stabilizuoti skriejantį atmosferoje minos imitatorių. Taip pat ištirta krintančios minos imitatoriaus sąveika su nesideformuojančiu bei besideformuojančiu gruntu. Tai leido sukurti nesudėtingą, saugią ir pigią, tačiau labai patikimą imitatoriaus sprogdiklio konstrukciją. Taip besimokančiajam sudaromas tikro šaudymo įspūdis. Daugumą treniruoklio dalių galima naudoti kelis kartus. Daugkartinį paleidiklį ir tūtą galima naudoti kol susidėvės, o neretai pavyksta išsaugoti ir galvutės korpusą, nes tam tereikia pakeisti sprogdiklį ir stabilizavimo sparnuotę.

„Minos imitatorius susideda iš atitinkamo kalibro paleidiklio, į kurį įstatomas užtaisas (kovinė galvutė su tūta). Minos imitatorius iššaunamas įleidus jį į minosvaidžio vamzdį. Šūvio metu kovinė galvutė iššaunama pagal artilerijos lenteles apskaičiuotais atstumais masteliu 1:10, kuri nukritusi imituoja sprogimą, o paleidiklis nukrinta už 3–20 m nuo minosvaidžio ir gali būti panaudotas daugelį kartų. Tokiu būdu ši treniruočių įranga yra saugi ir efektyvi bei leidžia ženkliai sumažinti mokymo kainą“, – pažymėjo GTI specialistai. Ši KTU mokslininkų naujovė pripažinta išradimu ir gautas patentas. Ją išbandė Generolo Stasio Raštikio Puskarininkių mokyklos kursantai, tokią įrangą gavo šalies kariuomenės artilerijos daliniai. Atliekant mokslinius darbus, teorinių tyrimų rezultatus būtina patikrinti eksperimentiškai. Kuriant pusiau natūralaus šaudymo iš minosvaidžių treniruočių įrangą, teko atlikti eksperimentinius tyrimus instituto laboratorijose bei bandymus poligone. Kai kurie eksperimentiniai tyrimai (minos imitatoriaus oro pasipriešinimo jėgos nustatymas, skrydžio stabilizavimas ir kt.) atlikti Italijos aeronautikos agentūros eksperimentinėje bazėje – teorinių ir eksperimentinių tyrimų rezultatai sutapo.

Naujausias GTI mokslininkų kūrinys – eksperimentinis artimojo nuotolio kietojo kuro raketinis kompleksas. „Vykdant programą buvo atlikta raketinės technikos fizikinių ir projektavimo principų studija. Sukurta kietojo raketinio kuro receptūra, jo gamybos technologija bei raketų kuro elementai, raketos konstrukcija su išorinės balistikos duomenų matavimo, registravimo ir perdavimo aparatūra bei raketos paleidiklis. Labai atsakingas darbas – dviejų tipų kietojo kuro raketų varikliai, atlikti jų patikimumo ir traukos charakteristikų eksperimentiniai bandymai poligone bei atlikta lyginamoji analizė su užsienio analogais. Šių metų liepos mėn. 3 d. jie sėkmingai išbandyti Pabradės centriniame poligone. Malonu, kad jau turime mokslinę grupę, kuri gali kurti, tirti ir praktiškai realizuoti raketinės technikos kompleksus“, – pažymėjo Gynybos technologijų instituto vadovas prof. A. Fedaravičius.

Specialistai konstatavo, kad KTU kūrinio bandymas pavyko – eksperimentinės raketos startas iš pirmojo karto buvo sėkmingas. Prisimenant visą raketinio kuro ir variklių kūrimo istoriją, kurioje buvo visko – ir sėkmių, ir nesėkmių – rezultatas nuteikia optimistiškai. „Pradžiugino ir tokio skrydžio balistiniai parametrai: raketos maksimalus greitis 427 m/s, nuotolis daugiau kaip 10 kilometrų...“, – atviravo prof. A. Fedaravičius. Sėkminga pradžia mokslininkus įkvėpė dar solidesniems iššūkiams: toliau plėtoti raketinės technikos programą taikymo kryptimi, gerinti technines ir balistines charakteristikas iki vidutinio nuotolio (30–40 km). Beje, KTU Gynybos technologijų institutas turi NATO NCAGE kodą. Sukurtiems ir įdiegtiems gaminiams suteikti NATO NSN kodai ir jie įtraukti į NATO logistikos (CD NMCRL) katalogą. GTI veikla reglamentuota Lietuvos ginklų fondo prie Lietuvos Respublikos licencijomis (L00028 – ginklų kūrimui ir gamybai bei L00029 – amunicijos kūrimui ir gamybai).

Aukščiausios kvalifikacijos specialistų ruošimas, tarptautinis bendradarbiavimas

Vadovaujant prof. A. Fedaravičiui, gynybos tematika mechanikos inžinerijos srityje jau apgintos 8 technologijos mokslų daktaro disertacijos. Ypač vertinama tai, kad du iš jų – Lietuvos kariuomenės karininkai. Šiuo metu daktaro disertacijas ruošia 4 doktorantai, iš kurių du – Lietuvos kariuomenės karininkai. Kuriama technika ir technologijos grindžiamos naujausiais karybos, mechanikos ir mechatronikos, lazerių inžinerijos, informatikos, elektronikos ir optoelektronikos bei kitų mokslo ir inžinerijos sričių pasiekimais. „Pasiteisino GTI pateiktas sistemų dinaminės sintezės algoritmas. Šame algoritme atsispindi GTI pagrindinis mokslinės ir inžinerinės veiklos principas – nuo mokslinių tyrimų, kurie prasideda nuo kuriamos sistemos dinaminio ir matematinio modelio sudarymo, jo teorinio ir eksperimentinio tyrimo, sistemos parametrų optimizavimo – iki kuriamo įtaiso eksperimentinio pavyzdžio sukūrimo, jo bandymų bei serijinės gamybos. Instituto mokslininkai neapsiriboja tik mokslinių straipsnių publikavimu (kas šiandien laikoma pagrindiniu mokslinės veiklos rezultatu), bet siekia sukurtą įrangą įdiegti praktikoje, duoti šaliai realią ekonominę naudą bei prisidėti prie jos gynybinio stiprinimo“, – pažymėjo instituto vadovas.

KTU GTI mokslininkų kompetenciją įrodo ir tai, kad čia kasmet stažuojasi NATO šalių pirmąją studijų pakopą baigę karininkai. „Glaudžiausiai bendradarbiaujame su Saint-Cyr karo akademija (Prancūzija), priimdami prancūzų karininkus stažuotis automatinio ginklo dinamikos, vidinės ir išorinės balistikos, transporto inžinerijos ir kitais klausimais; mūsų specialistai dalyvauja Saint-Cyr karo akademijoje stažuočių vertinimo komisijos darbe. Gana intensyvūs moksliniai ryšiai su užsienio institucijomis“, – akcentavo prof. A. Fedaravičius. GTI specialistai dažnai dalyvauja Švedijos Karališkojo universiteto Gynybos technologijų centre, Lenkijos Ginkluotės technologijų universitete, Brno karo akademijoje rengiamose mokslinėse konferencijose, o Čekijos, Lenkijos, Prancūzijos ir kitų šalių specialistai aktyviai dalyvauja KTU organizuojamuose moksliniuose renginiuose. Labai naudingi ryšiai su JAV Smūginių ir vibracinių sistemų analizės centru (SAVIAC) bei JAV Eksperimentinės mechanikos asociacija (SEM), iš kurių periodiškai gaunama informacija yra labai naudinga moksliniu ir praktiniu požiūriu. GTI specialistai sėkmingai dalyvavo šių organizacijų organizuotose konferencijose. Jų rėmėjai yra svarbūs JAV mokslo ir inžinerijos bei pramonės centrai (JAV armijos pajėgų inžinerinės kūrybos ir tyrimų centras, Karinių oro pajėgų ir Karinio jūrų laivyno mokslo laboratorijos, Los Alamoso branduolinių tyrimų laboratorija, Northrop Grumman korporacija ir kt.). Pasak GTI direktoriaus, pasirašyta sutartis su Italijos aeronautikos agentūra (CIRA), kurios bazėje buvo atlikti institute kuriamos technikos aerodinaminiai tyrimai. Taip pat bendradarbiaujama ir su Latvija, kurios Vidaus reikalų ir Teisingumo ministerijų mokymo centre įdiegta KTU sukurta lazerinė šaulių mokymo įranga. GTI kūriniai eksponuoti tarptautinėse parodose Lenkijoje, Didžiojoje Britanijoje, Čekijoje, Slovakijoje, Norvegijoje, Prancūzijoje ir kitur. Tikimasi, kad gerėjant ekonominei situacijai bei stiprėjant Lietuvos pramonei KTU gynybos technologijų naujovės taps konkurencingomis ir sėkmingai įsilies į ES ir NATO šalių rinką.

Dr. Vilius Misevičius