Навуковец і абарончы падрадчык "вырошчваюць" дроны

Уявіце сабе беспілотнік, які можа лётаць са хуткасцю, блізкай да разбурэння гукавога бар'ера, заставацца незаўважаным радарам і выконваць заданні аўтаномна, без чалавечага кантролю. Такі беспілотнік ужо існуе. Ён названы Таранісам, у гонар кельцкага бога грому.

Тараніс, распрацаваны кампаніяй BAE Systems, адной з найбуйнейшых у свеце шматнацыянальных кампаній па абароне, бяспецы і аэракасмічнай прасторы, быў апісаны ў ААН як адзін з самых сакрэтных самалётаў, якія калі-небудзь распрацоўваліся. Па дадзеных брытанскага міністэрства абароны, ён таксама самы перадавы.

Беспілотнік Taranis распрацаваны кампаніяй BAE Systems.

BAE Systems не прывыкаюць да вытворчасці беспілотнікаў. Ён стварыў беспілотны наглядны дрон Mantis і беспілотнік Herti, самалёт сярэдняй вышыні, створаны для сіл абароны Вялікабрытаніі. Герці праводзіць спалучэнне выведкі, назірання, разведкі і мэтавых аперацый па збору мэтаў. Для добрай ацэнкі BAE таксама распрацавала тэхналогію бачання 3D поля бою, якая адразу выяўляе варожыя, нейтральныя і дружалюбныя сілы ў баі. Калі гаворка ідзе пра такія кампаніі, як BAE і тэрмін навуковая фантастыка, частка "фантастыкі" пачынае рассейвацца.

Тым не менш, гэтыя намаганні бледныя ў параўнанні з самым амбіцыйным пачынаннем кампаніі: "вырошчваннем" беспілотнікаў.

Беспілотныя лятальныя апараты (БЛА), якія звычайна называюць беспілотнікамі, ужо не з'яўляюцца новымі. Шмат краін і недзяржаўных суб'ектаў, такіх як ISIS, выкарыстоўваюць беспілотнікі як для ваенных, так і для назіральных. Яны таксама прасякнуты паўсядзённым жыццём, выкарыстоўваючы такія карпарацыі, як Amazon для дастаўкі пакетаў, і звычайныя грамадзяне ў рэкрэацыйных мэтах. Ёсць нават беспілотныя порна. Так, беспілотнае порна.

Прасоўванне беспілотнікаў было хуткім. У канцы мінулага года ЗША выпрабавалі 103 беспілотныя дроны над возерам Кітай, штат Каліфорнія. Калі аўтаномныя беспілотныя лятальныя апараты былі скінуты з жывата знішчальніка, яны выконвалі розныя задачы па каардынацыі, арганізоўваючы свае дадатковыя мадэлі палётаў і дзеянняў, без таго, каб людзі кантралявалі кожны асобны беспілотнік. Між тым, Кітай распрацоўвае амбітную беспілотную праграму пад назвай Divine Eagle, якая выяўляе самалёт-стэлс.

Хоць былі дасягнуты значныя поспехі ў магчымасцях беспілотнікаў, перадавыя метады вытворчасці не павялічыліся з той жа хуткасцю. BAE Systems спадзяецца змяніць гэта шляхам "вырошчвання" БЛА з выкарыстаннем прылады пад назвай Chemputer. У выпадку поспеху гэта значна змяніць спосаб мы думаем пра перадавыя вытворчасці.

BAE Systems рэндэрынг таго, як выглядаў працэс Chemputer, калі

Лі Кронін, прафесар Універсітэта Глазга і заснавальнік і дырэктар PLC Cronin Group, стварыў у сваёй лабараторыі канцэпцыю Chemputer. Прылада спалучае абсталяванне (машыны і абсталяванне), праграмнае забеспячэнне (лічбавая праграма) і вільготныя сродкі (хімічныя вадкасці і прабіркі) для хіміі. Выкарыстоўваючы кампутарны код, які дзейнічае як аснову, Chemputer правільна спалучае ў сабе хімічныя рэчывы, вырабляючы лічбавыя малекулы і матэрыялы.

Першапачатковая канцэпцыя Cronin распрацавана, каб даследаваць, як стандартны набор хімічных рэчываў можа быць выкарыстаны для стварэння розных малекул, першапачатковая мэта - хутка, танна і па патрабаванні стварыць фармацэўтычныя прэпараты. Канцэпцыя прыцягнула ўвагу кампаній, такіх як BAE, якія зацікаўлены ў выкарыстанні метадаў Chemputer для стварэння унікальных і рэдкіх матэрыялаў, такіх як метал, які адштурхвае ваду, а таксама больш прасунутыя структуры, такія як беспілотнікі. У той час як 3D-прынтэр проста пераўтварае код у пластыкавы аб'ект, хімічны кампутар можа лічбава кантраляваць зборку масіваў складаных малекул і матэрыялаў.

Выкарыстоўваючы хімічны кампутар, BAE Systems працуе над тым, каб "вырошчваць" БЛА ў буйнамаштабных лабараторыях, пачынаючы з адной малекулы, а потым будуючы ўверх. Кампанія лічыць, што Chemputer можна выкарыстоўваць для "падтрымкі ваенных дзеянняў, дзе мноства дробных беспілотных машын з спалучэннем тэхналогій, якія служаць пэўнай мэты".

Працэс нагадвае прыгатаванне складанай стравы без зоркі. Лічбавая праграма дазваляе хімікару вырабляць малекулы з дапамогай хіміі, а потым ператвараць гэтыя малекулы ў паўнавартасныя структуры і аб'екты. Мэта складаецца ў тым, каб вырабляць складаныя сістэмы выдалена і па патрабаванні. Хоць Кронін прызнае такое стварэнне неверагодна складаным, BAE лічыць, што гэта можна зрабіць на працягу гэтага стагоддзя.

Уявіце беспілотныя дроны, але індывідуальна распрацаваны і вырашчаны для унікальнай ваеннай аперацыі, створанай для нябачных радараў, забяспечваючы прыкрыццё знішчальніка або выкарыстоўваецца пад вадой для марской місіі. Хімічны кампутар таксама можа быць выкарыстаны для вытворчасці шматфункцыянальных дэталяў для вялікіх пілатуемых самалётаў, паведамляе BAE, калі ў 2016 годзе было абвешчана аб яго партнёрстве з Кронінам. Ці быў самалёт у баі ўдару ў крыло? Замест таго, каб замовіць новае крыло і чакаць яго здачы з дапамогай цяжкага працэсу набыцця, ваенныя сілы на месцах могуць вырасці на месцы. Працэс дазволіў бы будаўніцтву БЛА заняць тыдні, а не гады.

"Гэты лічбавы код выкарыстоўваецца з сыравінай для атрымання аб'екта", - сказаў Кронін пра тое, як функцыянуе хіміка. Хімічны кампутар бярэ лічбавы код з хіміі і дазваляе цалкам складаць аўтаматызаваны складаны, арыентаваны на дэталі працэс хіміі, гэта значыць, ён можа вырабляць складаныя аб'екты ў значна больш дакладныя і ўстойлівыя тэрміны, чым людзі.

Гэта адрозніваецца ад традыцыйнай вытворчасці і 3D-друку. У традыцыйных мадэлях вырабу такія прадметы, як беспілотнікі, будуюцца з кампазіцыйных матэрыялаў (узмоцненай пластмасы), дадаючы пласты з цягам часу. Напрыклад, сказаў Кронін, вытворца беспілотнікаў дадасць функцыю і трываласць пласт за пластом. Для беспілотніка або самалёта сюды можна аднесці даданне радарнай маскіравальнай здольнасці, цеплавога распазнання і сонечных батарэй.

Кронін параўнаў свой працэс з аўтаматызаванай хуткаснай механічнай эвалюцыяй. "Эвалюцыя можа знайсці пэўныя формы жыцця з такімі прыкметамі, як выжыванне ў солі ці на холадзе", - кажа ён. "Гэта падобны тып падыходу, які мы выкарыстоўваем, каб даведацца, як самастойна сабраць складаныя матэрыялы ад атама дагары."

Прафесар Нік Коласіма, сусветны інжынер-тэхнік BAE Systems, сустрэўся з Кронінам у 2013 годзе. Калі ён даведаўся пра хіміку, Каласіма быў уражаны тым, што бачыў у ім надзвычай разбуральным патэнцыялам - не толькі ў фармацэўтычным сектары, але і ў пошуку і сінтэзе матэрыялаў. , а таксама будучае "самаскладанне" вытворчасці.

BAE Systems візуалізацыя беспілотніка, вырашчанага ў чане, праз працэс Chemputing.

"Шэмфінгаванне, якое прымяняецца да абароны, з'яўляецца значным парушальнікам, трансфармацыйнай тэхналогіяй", - сказаў Коласіма. "Выгады вельмі вялікія, але гэта і праблема - асабліва для некаторых прыкладанняў, такіх як адкрыццё і сінтэз наначасціц, здольных самастойна сабрацца ў нешта вялікае, напрыклад, у самалётную частку".

Праблемы гэтага вартыя таго, сказаў Колосіма, калі ён прадугледжвае, на што здольны хімічны камп'ютар. Ён сказаў, што частка самалёта, вырабленая Chemputer, можа быць, напрыклад, неверагодна моцнай і лёгкай, альбо нават здольная сагнуць святло вакол сябе, робячы гэта нябачным для чалавечага вока.

Хай гэта на хвіліну пагрузіцца. Уніз па лініі чэмпіёна можна было б вырасціць беспілотнік, чые малекулы здольныя выгінаць святло вакол сябе, каб зрабіць яго нябачным няўзброеным вокам.

Асноўныя інтарэсы BAE у Chemputer круцяцца вакол сінтэзу матэрыялаў альбо штучнага стварэння матэрыялаў і адкрыцця новых матэрыялаў, якія натуральна не існуюць, а таксама таго, што Colosimo назваў "канчатковай вытворчасцю". Калі гаворка ідзе пра сінтэз і адкрыццё матэрыялаў, BAE хоча выявіць матэрыялы, якія маюць незвычайныя і прыдатныя ўласцівасці, а потым зможа іх ствараць па патрабаванні, асабліва калі матэрыялы не захоўваюцца добра. Па словах Colosimo, гэта можа быць спецыяльнае гідрафобнае пакрыццё (адштурхоўвае ваду), якое б спыніла фарміраванне лёду на крылах самалёта.

Кронін і BAE лічаць, што аднойчы разгортванне Chemputers для перадачы аперацыйных баз у зоны канфліктаў зменіць тое, як вырабляецца абсталяванне на полі бою. І хоць гэты спосаб не заўсёды можа быць самым хуткім для стварэння складаных аб'ектаў, ён значна хутчэй, чым натуральнае развіццё складаных сістэм, і дасць ваеннаслужачым большую колькасць складаных аб'ектаў, якія яны могуць стварыць. Кронін мяркуе, што чым больш людзей будзе працаваць з Chemputer, тым больш будзе складацца лічбавая схема для прадметаў і матэрыялаў. Захоўваючыся ў Інтэрнэце, кожны мог гіпатэтычна загрузіць дызайн на аснове наяўных у іх матэрыялаў. Выкарыстоўваючы Chemputer, яны б стварылі дызайн дзе б там ні было. Кронін мяркуе, што маштабнае ўсынаўленне і стварэнне такіх, як гэта, можа стварыць цэлую сетку дызайнаў, даступных з любой кропкі свету. Вам патрэбен беспілотнік? Самалёт? Новая шына для MRAP? Для гэтага была б канструкцыя.

Такім чынам, у той час як BAE і Cronin прызнаюць, што "вырошчванне" поўнамаштабнага беспілотніка або самалёта можа прайсці гадамі, будучыня набліжаецца.

"У свеце ёсць вялікая колькасць даследаванняў па такіх працэсах, але праца Лі Кроніна ва ўсіх адносінах выключная", - сказаў мне Коласіма. "Такім чынам, ён працягвае ўзначальваць поле і будзе рабіць гэта яшчэ доўга".

Абаронныя супрацоўнікі працягваюць прасоўваць далей, чым нават некаторыя ваенныя дзеячы, калі гаворка ідзе аб навуцы, тэхніцы і ўзбраенні. Chemputer адкрывае новую мяжу ў галіне вытворчасці. Калі ўдасканаліць, гэта змяніць не толькі тое, як вайскоўцы і абаронныя кампаніі думаюць пра вытворчасць, але і тое, што яны здольныя вырабляць у першую чаргу.