Центр стратегических оценок и прогнозов

Автономная некоммерческая организация

Главная / Оборона и безопасность / Материалы направления
Десять крупнейших научно-технических достижений 2019 года по мнению армии США
Материал разместил : Администратор Дата публикации: 19-01-2020

В текущем году среди научно-технических достижений возросла доля военных исследований. Перед Научно-исследовательской лабораторией Сухопутных войск США (CCDCArmy Research Laboratory) поставлена задача подчинить свои научные открытия, инновации и практическое внедрение в войска науки и техники интересам обеспечения стратегического доминирования наземных сил.

Глава ученого коллектива лаборатории, д-р Александер Котт (Alexander Kott), составил перечень десяти наиважнейших научных достижений 2019 года, демонстрирующих, над чем трудятся ученые и инженеры лаборатории в рамках проекта «Солдат будущего»:

Номер 10. Искусственные мышцы из пластика

При условии, что исследователи окажутся достаточно прозорливыми и добьются поставленных целей, будущие военные роботы будут самыми сильными в мире. Они могут быть оснащены искусственными пластиковыми мышцами. В перспективе искусственные мышцы могут увеличить производительность робота, за счет чего механические партнеры человека могут нести на себе больше «железа» – вооружения и аппаратуры.

Номер 9. Мониторинг физического состояния и активности военнослужащего с помощью биодатчиков

В ходе академических исследований изучаются способы контроля состояния здоровья и активности солдата в режиме реального времени, для чего разрабатываются уникальные биорецепторы. Они малы в размерах, просты в производстве, недороги и устойчивы к воздействию окружающей среды. Источниками данных для них являются сложные среды, такие как кровь, пот, слюна.

Сухопутные войска должны быть более адаптивными, более мобильными и иметь практически нулевую неудовлетворенность в логистике. При этом предполагается, что мониторинг состояния здоровья и производительности военнослужащих в режиме реального времени и выявление текущих и возникающих экологических угроз могут стать ключевым средством для обеспечения таких возможностей.

Использование в СВ будущего носимых датчиков для мониторинга экологических биоповреждений и диагностики состояния здоровья военнослужащих несомненно окажет положительное воздействие на их боеспособность.

Номер 8. Гидроэлектролитные невоспламеняющиеся аккумуляторы

В сотрудничестве с Лабораторией прикладной физики Джона Хопкинса Университета Мэриленда армейскими исследователями разработана новая гидроэлектролитная невоспламеняющаяся аккумуляторная батарея. Данный проект устраняет риск самовозгорания высокоэнергетических и мощных батарей, устанавливаемых в оснащение солдата. В новых литий-ионных батареях легковоспламеняющийся электролит заменяют негорючим водным раствором, содержащим также соли лития, у которого понижена термочувствительность. Можно содержать и использовать батареи в гораздо более широком диапазоне температур.

Номер 7. Производство электроэнергии с помощью водорода в полевых условиях

Представьте ситуацию, когда генерировать энергию можно всякий раз, задействуя только специальную таблетку и некоторое количество воды. В этом плане исследователи Лаборатории (Джона Хопкинса) изучают потенциальные возможности получения необходимого количества водорода, генерирующего электроэнергию, в результате реакции взаимодействия без катализатора структурно-стабильного наногальванического сплава на основе алюминия с любой жидкостью на водной основе.

В реальности это может выглядеть следующим образом. В отряде военнослужащих, действующих в отрыве от основных сил, разряжены все аккумуляторы. Для обеспечения питанием радиостанции один из солдат помещает в контейнер металлическую таблетку и добавляет туда воду или иную жидкость, содержащую воду, например мочу. Таблетка мгновенно растворяется, а выделившийся водород направляется в топливный элемент, обеспечивающий питание рации.

Номер 6. 3D-печать деталей из сверхпрочной стали

Учеными разработан способ трехмерной печати сверхпрочных металлических деталей. Для этого первоначально разработанный в ВВС сплав адаптировали в порошковую форму. С помощью метода, называемого спеканием порошкового слоя (Powder Bed Fusion), лазер 3D-принтера избирательно расплавляет порошок, создавая необходимую структуру. Затем принтер покрывает пластину сборки дополнительными слоями порошка до тех пор, пока деталь не будет завершена. Конечным результатом является стальная деталь, которая полностью идентична отлитой традиционным путем, но имеет такие сложные конструктивные особенности, которые не может создать никакая форма. При этом она примерно на 50 % прочнее любых других коммерческих аналогов. Исследователи полагают, что тем самым открывается возможность для замены поврежденных деталей в современных танках или обеспечения ЗиП перспективных систем.

Номер 5. Детектор интересов человека

Хотели бы Вы читать мысли солдата? Специалистами разработан детектор человеческого интереса, который может определить, куда смотрит человек и расшифровывать его мозговую активность.

Наблюдая за мозговыми волнами, ученые отслеживают нейронные реакции и оценивают, что захватывает основное внимание солдата среди бесчисленного множества различных моментов информационного потока, поступающего в его мозг в критических ситуациях.

Это приведет к лучшему пониманию положения на поле боя, позволит командирам принимать лучшие решения и в конечном итоге улучшит способность солдата работать совместно с носителями ИИ.

Номер 4. Использование ИИ для определения наиболее эффективного топлива

Новая система алгоритмических ботов могла бы решать самые сложные задачи, выходящие за рамки человеческих возможностей по проведению экспериментов. Основываясь на впечатляющих успехах в области искусственного интеллекта, который может даже выиграть такую игру, как Jeopardy, исследователи из Корнельского университета разработали систему под названием CRYSTAL для изучения новых материалов для долговременного питания солдат. CRYSTAL основывается на группе алгоритмических ботов, которые просеивают сотни тысяч комбинаций и элементов – число настолько обширное, что оно недоступно для традиционных экспериментов.

Статья была опубликована в журнале Materials Research Society Communications.

Номер 3. Массовое использование роботов для обеспечения прямой связи

В Лаборатории Джона Хопкинса разработан новый способ передачи направленных радиосигналов в физически сложных условиях. Созданы небольшие роботизированные платформы с компактными низкочастотными антеннами и искусственным интеллектом, которые адаптивно самоорганизуются в направленную антенную решетку. Несмотря на то что в низкочастотном диапазоне разнонаправленное излучение невозможно, эта решетка сконфигурирована таким образом, чтобы иметь разностороннюю диаграмму направленности, с возможностью создания направленной связи в выбранный момент.

Робот с компактной низкочастотной антенной координируется с другими роботами, снабженными пассивными неэнергетическими антеннами, которые помогают фокусировать электромагнитное поле в избранном направлении. При добавлении большего количества роботов массив станет более сфокусированным, увеличатся дальность действия и надежность. Это обеспечивает надежную и целенаправленную беспроводную связь на повышенных расстояниях сквозь строения и в сложных городских и подземных условиях.

Номер 2. Самовосстанавливающиеся материалы

Представьте синтетический материал, который может восстановить себя при повреждении. Военные исследователи и их партнеры из Texas A&M разработали обратимую сшивающую эпоксидную смолу, которая наносится 3D-принтером и самовосстанавливается при комнатной температуре без какого-либо дополнительного стимула или восстанавливающего агента. Уникальная химия материала даже позволяет запрограммировать его на изменение формы при воздействии температуры. В настоящее время исследуется возможность этих материалов создавать реконфигурируемые армейские платформы будущего, которые могут трансформироваться по требованию.

Номер 1. Команды боевых роботов

Как можно обучать робота думать в непредсказуемой обстановке, если неизвестен образ будущего поля боя и нет средств, чтобы изменить окружающую среду в соответствии со способностями робота?

Разрабатываются и новые алгоритмы и возможности, невидимые в промышленности, позволяющие автономным агентам, таким как роботы, работать в таких неизвестных средах, как будущие поля сражений.

Эти алгоритмы создают мозг роботов, чтобы вооружить их для взаимодействия с непредвиденными объектами и в неизвестных сценариях, в конечном счете подготавливая их к партнерству с солдатами на будущем поле боя, как бы оно ни выглядело.


Источник: http://operline.ru/archives/100813 


МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:Оборона и безопасность
Возрастное ограничение