Ученый и подрядчик по обороне "выращивают" беспилотники

Представьте себе беспилотник, который может летать на скоростях, близких к преодолению звукового барьера, оставаться незамеченным с помощью радара и выполнять миссии самостоятельно, без контроля со стороны человека. Такой дрон уже существует. Он назван Таранис в честь кельтского бога грома.

Разработанный BAE Systems, одной из крупнейших в мире многонациональных компаний в области обороны, безопасности и аэрокосмической промышленности, Taranis был назван ООН одним из самых секретных самолетов, когда-либо созданных. По данным британского министерства обороны, оно также является самым передовым.

Дрон Таранис, разработанный BAE Systems.

BAE Systems не привыкать к производству дронов. Он создал беспилотный летательный аппарат Mantis и беспилотный летательный аппарат Herti, самолет средней высоты, созданный для сил обороны Великобритании. Херти выполняет комбинацию разведки, наблюдения, разведки и обнаружения цели. Для хорошей оценки, BAE также разработала технологию трехмерного видения поля боя, которая немедленно выявляет враждебные, нейтральные и дружественные силы в бою. Когда речь идет о таких компаниях, как BAE и термин «научная фантастика», «художественная» часть начинает рассеиваться.

Тем не менее, эти усилия бледнеют по сравнению с самым амбициозным предприятием компании: «растущими» дронами.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), обычно называемые беспилотниками, больше не являются новыми. Несколько стран и негосударственных субъектов, таких как ИГИЛ, используют беспилотники как в военных целях, так и в целях наблюдения. Они также проникли в повседневную жизнь, поскольку такие корпорации, как Amazon, используются для доставки посылок, а обычные граждане - для отдыха. Там даже беспилотный порно. Да, беспилотный порно.

Продвижение дронов было быстрым. В конце прошлого года Соединенные Штаты испытали 103 роя над Китайским озером в Калифорнии. Когда автономные беспилотники длиной в фут сбрасывали с живота истребителя, они выполняли различные задачи в координации, организовывая свои дополнительные схемы полета и действия без людей, контролирующих каждый отдельный беспилотник. Тем временем в Китае разрабатывается амбициозная программа беспилотников Divine Eagle, которая обнаруживает самолеты-невидимки.

Несмотря на значительные улучшения в возможностях беспилотных летательных аппаратов, передовые методы производства не увеличились с той же скоростью. BAE Systems надеется изменить это, «выращивая» БПЛА с помощью устройства под названием Chemputer. В случае успеха это сильно изменит наше представление о передовом производстве.

BAE Systems - рендеринг того, как будет выглядеть процесс Chemputer при «выращивании» дронов.

Ли Кронин, профессор Regius в Университете Глазго и основатель и директор Cronin Group PLC, создал концепцию Chemputer в своей лаборатории. Устройство объединяет аппаратные средства (машины и оборудование), программное обеспечение (цифровая программа) и программное обеспечение (химические жидкости и пробирки) для химии. Используя компьютерный код, который функционирует как проект, Chemputer правильно комбинирует химические вещества под рукой, производя молекулы и материалы в цифровом виде.

Первоначальная концепция Cronin заключалась в том, чтобы исследовать, как можно использовать стандартный набор химических веществ для создания различных молекул, с первоначальной целью - быстро, дешево и по запросу создавать фармацевтические препараты. Концепция привлекла внимание таких компаний, как BAE, которые заинтересованы в использовании методов Chemputer для создания уникальных и редких материалов, таких как металл, отталкивающий воду, а также более совершенных структур, таких как дроны. В то время как 3D-принтер просто конвертирует код в пластиковый объект, Chemputer может осуществлять цифровой контроль за сборкой множества сложных молекул и материалов.

Используя Chemputer, BAE Systems работает над «выращиванием» беспилотных летательных аппаратов в крупных лабораториях, начиная с одной молекулы и затем поднимаясь вверх. Компания считает, что Chemputer может быть использован для «поддержки военных операций, где может потребоваться множество небольших БПЛА с комбинацией технологий, предназначенных для определенной цели».

Процесс немного похож на приготовление сложного блюда без звездного шеф-повара. Цифровой проект позволяет Chemputer создавать молекулы с помощью химии, а затем превращать эти молекулы в полноценные структуры и объекты. Цель состоит в том, чтобы производить сложные системы удаленно и по запросу. Хотя Cronin признает, что такое создание невероятно сложно, BAE считает, что это может быть сделано в этом столетии.

Представьте себе рои беспилотных летательных аппаратов, но индивидуально спроектированные и выращенные для уникальной военной операции, созданные для того, чтобы быть невидимыми для радаров, обеспечивая прикрытие для истребителя или используемые под водой для морской миссии. Chemputer также может быть использован для производства многофункциональных деталей для больших пилотируемых самолетов, говорится в заявлении BAE, когда в 2016 году было объявлено о партнерстве с Cronin. Получил ли самолет удар по крылу в бою? Вместо того, чтобы заказывать новое крыло и ждать его доставки через трудный процесс приобретения, вооруженные силы на местах могли бы вырастить его на месте. Этот процесс позволил бы на создание беспилотников занимать недели, а не годы.

«Этот цифровой код используется с сырьем для производства объекта», - сказал Кронин о том, как работает Chemputer. Chemputer берет цифровой код из химии и позволяет полностью автоматизировать сложный, детально ориентированный процесс химии, то есть он может производить сложные объекты в гораздо более точные и устойчивые сроки, чем люди.

Это отличается от традиционного производства и 3D-печати. В традиционных производственных моделях такие объекты, как дроны, изготавливаются из композитных материалов (армированных пластиков) путем добавления слоев с течением времени. Например, сказал Кронин, производитель беспилотников будет добавлять функциональность и прочность слой за слоем. Для беспилотного летательного аппарата или самолета это может включать добавление способности маскировки радара, теплового распознавания и солнечных батарей.

Кронин сравнил свой процесс с автоматизированной высокоскоростной механической эволюцией. «Эволюция может найти определенные формы жизни, которые имеют такие атрибуты, как выживание в соли или холоде», - говорит он. «Это похожий тип подхода, который мы используем, чтобы узнать, как самостоятельно собирать сложные материалы от атома вверх».

Профессор Ник Колозимо, глобальный инженер BAE Systems, познакомился с Кронином в 2013 году. Когда он узнал о Chemputer, Колозимо был поражен тем, что он видел в качестве чрезвычайно разрушительного потенциала - не только в фармацевтическом секторе, но и в области открытия и синтеза материалов. а также будущее «самосборное» производство.

BAE Systems рендеринг дрона, выращенного в чане в процессе Chemputing.

«Применение химии в обороне представляет собой значительный прорыв, трансформирующую технологию», - сказал Колосимо. «Выгода очень высока, но это и проблема - особенно для некоторых применений, таких как обнаружение и синтез наночастиц, способных самостоятельно собираться в нечто крупномасштабное, например, часть самолета».

Проблемы стоят того, хотя, сказал Колосимо, поскольку он представляет, на что способен Chemputer. Он сказал, что часть самолета, производимая Chemputer, может, например, быть невероятно прочной и легкой или даже изгибать свет вокруг себя, делая его невидимым для человеческого глаза.

Позвольте этому погрузиться на мгновение. В конце концов, Chemputer мог бы вырастить беспилотник, чьи молекулы способны изгибать свет вокруг себя, чтобы сделать его невидимым невооруженным глазом.

Основные интересы BAE в Chemputer вращаются вокруг синтеза материалов или искусственного создания материалов, а также открытия новых материалов, которые не существуют в природе, а также того, что Колозимо назвал «совершенным производством». Когда дело доходит до синтеза и обнаружения материалов, BAE хочет открыть для себя материалы, которые обладают необычными и применимыми свойствами, а затем смогут создавать их по требованию, особенно если материалы плохо хранятся. По словам Колосимо, это может быть специальное гидрофобное покрытие (отталкивает воду), которое не даст льду образоваться на крыльях самолета.

Кронин и BAE считают, что однажды развертывание Chemputers для переброски действующих баз в зоны конфликта изменит способ изготовления оборудования на поле боя. И хотя этот метод не всегда может быть самым быстрым для создания сложных объектов, он намного быстрее, чем естественное развитие сложных систем, и дает военным более широкое разнообразие сложных объектов, которые они могут создать. Кронин считает, что чем больше людей будут работать с Chemputer, тем больше цифровых чертежей для объектов и материалов будет создано. Хранящиеся в Интернете, любой мог гипотетически загрузить дизайн, основываясь на своих доступных материалах. Используя Chemputer, они тогда создали бы дизайн, где бы они ни были в мире. Кронин считает, что такие масштабные разработки и разработки могут создать целую сеть дизайнов, доступных из любой точки мира. Нужен дрон? Самолет? Новая шина для MRAP? Там будет дизайн для этого.

Таким образом, хотя BAE и Cronin признают, что «выращивание» полномасштабного беспилотника или самолета может быть через несколько лет, будущее наступает.

«Во всем мире проводится множество исследований таких процессов, но работа Ли Кронина является исключительной во всех отношениях», - сказал мне Колозимо. «Поэтому он продолжает лидировать на поле и будет делать это еще долго».

Подрядчики обороны продолжают продвигаться дальше, чем готовы даже некоторые военные, когда дело доходит до науки, техники и вооружения. Chemputer открывает новую границу в сфере производства. Когда оно будет усовершенствовано, это изменит не только то, как военные и оборонные компании думают о производстве, но и то, что они способны производить в первую очередь.