Cílem tohoto projektu je rozšířit pomocí aplikovaného výzkumu znalostní základnu v oblasti kompozitních a sendvičových materiálů na takovou úroveň, aby bylo možno, v bezprostřední návaznosti na tento projekt, realizovat komerční výrobu robustních, samočinně rozvinutelných Habitatů pro Extrémní prostředí s Lehkou Přetlakovatelnou konstrukcí /zkráceně HELP/ (habitat=lidské obydlí). Výzkum se zaměřuje na pokročilé materiály z vysokopevnostních vláken, většinou uhlíkových nebo aramidových, pojených matricí. Dílce z těchto velmi lehkých materiálů mohou mít násobně vyšší pevnost než ocel. To však vyžaduje nová konstrukční řešení a provedení pevnostního návrhu s použitím sofistikovaných simulačních prostředků, k přesnému určení skladby a orientace vláken a pokročilou výrobní technologie, která zajistí dodržení navržené skladby a orientace vláken na reálném dílci. Kontrola kvality dílců s takto výraznými anizotropními vlastnostmi vyžaduje také vyvinout zcela nové měřící prostředky, které umožní ověřit deformační chování dílce na celém jeho povrchu při zatížení, například pomocí 3D optického bezkontaktního měřícího systému. Projekt HELP navazuje na námi právě dokončený projekt prvního evropského vesmírného habitatu SHEE viz www.shee.eu. Slabou stránkou tohoto habitatu jsou vysoká prázdná hmotnost cca 6000 kg a nízký objemový poměr mezi sbaleným a rozvinutým stavem cca 2. Projekt HELP si vytyčil dva cíle, které jej významně odliší od projektu SHEE a to: s využitím potenciálu lehkých a vysoce pevných materiálů snížit hmotnost prázdného habitatu pod 2000 kg a zvýšit objemový poměr mezi sbaleným a rozvinutým stavem na hodnotu alespoň 5. Dosažení těchto cílů umožní reálné komerční uplatnění habitatů, pro které je snadná manipulovatelnost a transportovatelnost bez těžké techniky kritérium pro komerční úspěch. Poskytnutí státní podpory tak dá vzniknout velmi konkurenceschopným výrobkům, s vysokou přidanou hodnotou, založených na unikátním know-how v oblasti pokročilých materiálů.

Description in English
The primary goals is to enhance the current knowledge base in area of composite materials and compounds to a level of possible commercial production and application on a robust self-deployable Habitats for extreme environments with light airtight structure (HELP), (habitat – temporary human dwelling). This proposal focuses on application of advanced composite materials using high-strength carbon or aramid fibres. Components made of these materials have significantly higher strength than steel. New development methods have to be implemented, including modelling and simulation approaches, to identify most efficient composition, layout and orientation of the fibres in the structural components. Also, innovative methods of fabrication are required to implement the design requirements on the fibres layout and orientation within the product component. Quality control of components with so significant anisotropic characteristics also requires development of methods enabling measurements of structural behaviour. ¨ HELP project is a direct continuation of the currently finalized Self-deployable Habitat for Extreme Environments (SHEE), the first space base simulator funded and developed by Europe [see www.shee.eu] that has been initiated by the Czech companies also forming this consortium. The tests of SHEE identified two major weaknesses. The SHEE total mass is 6 tons and the packing ratio is below 1:2 (packed : deployed). HELP offers solution to these critical issues using light, high-strength materials and innovative folding patterns. These materials allow for more efficient system architecture of lower mass below targeted 2 tons and higher packing ratio above targeted 1:5 which has more potential for mass production and commercial applications. The governmental support will enable strategic development of cutting edge products based on advanced material science and engineering that may be disruptive on the current market with portable habitats and rescue systems.

Keywords
kompozitní materiály; sendvičové materiály; lehké materiály; silné materiály; habitat; extrémní životní prostředí; robotika; vesmír; simulace

Key words in English
composite materials, sandwich materials, light materials, strong materials, habitat, extreme environments, self-deployable, robotics, space, extra-terrestrial, simulations