Analysis of the resistance of a kinetic shield for an energy infrastructure

openaccess, Vol. 649 (09) 2026 / sobota, 26 września, 2026

Analiza odporności osłony kinetycznej infrastruktury energetycznej

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2026.09.04

citation/cytuj: Sakharov V., Lytvyn O. Analysis of the resistance of a kinetic shield for an energy infrastructure. Materiały Budowlane. 2026. Volume 649. Issue 09. Pages 33-42. DOI: 10.15199/33.2026.09.04

An analysis of the resistance of a kinetic shield for energy infrastructure subjected to impact loads caused by flying objects (drones) is presented. The study includes numerical simulations performed in the Abaqus/Explicit environment, considering nonlinear material properties and contact phenomena. The analyzed shield takes the formof a ring net with a 4-in-1 weave (four rings around one central ring) made of steel wire. The response of the structure to kinetic loads was evaluated, and the minimum installation distance of the shield from the protective structure was determined. The results indicate the high effectiveness of the proposed solution and the possibility of its application for the protection of energy infrastructure under crisis conditions.

W artykule przedstawiono analizę odporności osłony kinetycznej infrastruktury energetycznej na obciążenia udarowe wywołane przez obiekty latające (drony). Badania obejmowały symulacje numeryczne przeprowadzone w środowisku Abaqus/Explicit z uwzględnieniem nieliniowych właściwości materiałów oraz zjawisk kontaktowych. Analizowana osłona ma postać splotu pierścieni połączonych w układzie 4-1 (cztery pierścienie wokół jednego pierścienia centralnego), wykonanych z drutu stalowego. Oceniono odpowiedź konstrukcji na obciążenia kinetyczne oraz wyznaczono minimalną odległość montażu osłony od konstrukcji ochronnej. Uzyskane wyniki wskazują na dużą skuteczność zaproponowanego rozwiązania oraz możliwość jego zastosowania do ochrony infrastruktury energetycznej w warunkach kryzysowych.
kinetic shields; 4-in-1 weave; energy infrastructure; UAV; Johnson–Cook; Explicit; contact.

osłony kinetyczne; splot 4-1; infrastruktura energetyczna; UAV, Johnson–Cook; Explicit; kontakt.
  1. Franklin WC. Barrage Balloons for Low-Level Air Defense. Maxwell AFB, AL, USA: Air War College, Air University, 1987, Rep. No. AD- -A192618. [Online]. Available: https://apps.dtic. mil/sti/tr/pdf/ADA- 192618.pdf. Accessed: Jun. 21, 2026.
  2. Velychko L, Huzyk N, Sokulska N, Bilash O. Inzhenerni rishennia ubezpechennia obiektiv vid povitrianykh zahroz. Viiskovo-tekhnichnyi zbirnyk. 2025. DOI: 10.33577/2312-4458.33.2025.169-175.
  3.  Missiles, Guns, Lasers, and Nets: The Case for Passive Drone Defenses.” [Online]. Available: https://mwi.westpoint.edu/missiles-guns-lasers-andnets- the-case-for-passive-drone-defenses/. Accessed: Jun. 21, 2026.
  4. Hardened Structures, Nets for Drone Defense Front and Center in New Pentagon Guidance. [Online]. Available: https://www.twz.com/newsfeatures/ hardened-structures-nets-for-drone-defense-front-and-center-innew- pentagon-guidance. Accessed: Jun. 21, 2026.
  5.  Counter Drone Nets. [Online].Available: https://www. thinkdefence. co. uk/2024/12/counter-drone-nets/. Accessed: Jun. 21, 2026.
  6.  Badger TC, Fish M, Lowell S, Allen T. Design, Construction, and Maintenance of Rockfall Ring Net Draperies. Washington, DC, USA: Washington State Department of Transportation, 2009, Rep. No. WA-RD 729.1.
  7. Washington State Department of Transportation, Design, Construction, and Maintenance of Rockfall Ring Net Draperies. [Online]. Available: https://www. wsdot. wa. gov/research/reports/fullreports/729.1. pdf.Accessed: Jun. 21, 2026.
  8. SanchezMA, CaviezelA. Full-scale Testing of Rockfall Nets in Real Terrain: Results of Tests at Chant Sura, 13th September and 4th October 2019. WSL Berichte 97, Birmensdorf, Switzerland, 2020.
  9. Caviezel A, Munch J, Bartelt P, Lanter A. Rockfall Barrier Service Loads for Rock Impacts with Spin: Theory and Experiments.WSL Berichte 125, Birmensdorf, Switzerland. 2022. DOI: 10.55419/wsl:32009.
  10. Trad A, Limam A, Bertrand D, Robit P. Multi-scale Analysis of an Innovative Flexible Rockfall Barrier in Proceedings of the International Conference on Structures under Shock and Impact. 2013. DOI: 10.1002/9781118601532. ch9.
  11.  Lytvyn O, Sakharov V. Symulacje odporności ukryć z osłonami kinetycznymi na oddziaływania bojowych UAV, in Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej „Awarie Budowlane”, Międzyzdroje, Poland, May 18-22, 2026.
  12. Yang L, Qi S-B, Zhi X-D,Wu C-Y, Huang G-Y,Wang X-P. Strain Rate and Temperature Rate Behavior of Ultra-High-Strength 1770 Steel: Base for Transverse Impact Analysis. 2024. DOI: 10.1016/j.jmrt.2024.05.102.
dr hab. inż. Volodymyr Sakharov, prof. UZ, Uniwersytet Zielonogórski; Instytut Budownictwa
ORCID: 0000-0002-9381-3283
PhD Oleksandr Lytvyn, Kijowski Narodowy Uniwersytet Budownictwa i Architektury (Ukraina)
ORCID: 0000-0002-2818-3457

dr hab. inż. Volodymyr Sakharov, prof. UZ, Uniwersytet Zielonogórski; Instytut Budownictwa
ORCID: 0000-0002-9381-3283

Correspondence address: v.sakharov@ib.uz.zgora.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2026.09.04

Article in PDF file

Received: 28.04.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 28.04.2026 r.
Revised: 03.06.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 03.06.2026 r.
Published: 23.09.2026 / Opublikowano: 23.09.2026 r.