军事评论

无所不知的飞机

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智能覆层不仅可以用于 航空。 美国TARDEC公司正在进行实验,以创造一种保护材料,用于 坦克,装甲车,甚至是防弹背心,它们本身都将表明可能的损坏。



英语单词smart,通常被翻译成俄语“聪明”,广告商和营销人员非常喜欢周围的一切都是“聪明的”,包括墙板和壁板。 然而,如果我们谈论智能皮肤 - 飞机,无人机,车辆,军事装备的“智力皮肤”,我们可以肯定地说:在这个领域,你将不得不应用很多。 工程师和数学家有很多事情要做。

我们在未来看到的航空智能窗(IO)是一种分布式多功能机器人系统,包括雷达和光学定位用途的微型收发器模块,以及用于进行网络战的模块。 将具有特定拓扑顺序的模块植入IO材料中,该材料精确地重复飞行器主体的轮廓。

包层材料也是一种能够自我修复的“智能”物质,最重要的是,它能够独立地响应外部影响。 这些材料能够自我诊断,他们“感觉”可能出现麻烦,并适应它们。“ 这些材料是在人造纳米结构复合材料和具有内部纳米级结构的超材料的基础上获得的。 在这些结构中,使用各种化学元素的纳米颗粒:金属,硅等。

聚乙烯,聚丙烯,聚乙二醇,聚四氟乙烯等可以用作复合材料的聚合物基础。因此,智能皮肤是一个严肃的计划,用于创建许多发达国家的组织和公司参与的突破性技术。

当类比合适时

据信,肿瘤研究所将使用人和动物皮肤的许多特性,而不仅仅是在保护外部环境方面。 这种“皮肤”将确保对飞机周围存在的所有物体的认识,为其提供完成目标任务所需的信息 - 特别是检测和识别目标,瞄准和发射 武器.

它还将用于在发生危险和对飞机的直接威胁时采取应对措施。 在IO中,如在皮肤中,将存在被配置为执行特定功能的传感器(接收器)。 当然,人工智能将用于控制EUT,将提供高水平的机器人化,皮肤材料的“行为”将被考虑在内。

另一个有趣的类比可以是所谓的皮肤电反应现象。 这种现象的意义在于根据各种情绪爆发改变人体皮肤的电阻。 自上个世纪以来,这个话题主要不是工程师,而是心理学家,他们试图将皮肤电学特性的变化与神经系统的特定反应联系起来。 但是为了早期发现问题而持续监测皮肤/皮肤特性的想法在技术领域中是有效的。

最近美国公司TARDEC证明了这一点。 她测试了一种新型装甲坦克,不仅可以捕获读数,还可以评估破坏程度,洞的大小,甚至飞弹的类型。 这种效果由装甲中内置的振动传感器提供,其形成相关的信息对,其对装甲的破坏性质作出反应。

传感器 - 发射器产生振动信号,这些信号在装甲中传播并到达传感器 - 接收器。 如果接收到的振动信号的参数与标准没有不同,那么一切都很好:还没有孔。 如果没有接收或信号被削弱,装甲很可能会有一个洞。 机载计算机分析传感器数据并将分析结果报告给必须采取必要措施的机组人员。

前年,据报道,斯坦福大学的工程师正在研究飞机的装饰,由互联传感器网络穿透,可以从飞机的整个表面收集信息,从空气动力学数据开始,到周围空间的位置数据结束 - 以防止碰撞。

在这个项目的核心,不难发现,仿生学或仿生学,即模仿自然,创造了点缀着受体的皮肤。

另一个类比表明了自己 - 在反射水平上的非自愿的,生物体的反应。 在明亮的光线下,眼睛反射性地闭合,手自发地从热点中退出。 这种反射可以灌注在“智能材料(例如,具有形状记忆)中”并且也可以用于智能外壳中。

天线顺从

故事 EUT以共形天线开始,因为它们重复了飞机机身的轮廓而得名。 最初的任务是防止这些元素向外突出,增加飞机的正面阻力。 向包含许多机载无线电系统的大量收发器模块(在现代飞机上有十几个)的共形天线阵列技术的过渡允许创建覆盖不同工作频率范围的多功能集成无线电系统(MIRS)的单个天线单元。

天线阵列对于飞机机身中的共形布局来说是非常高科技的,因为收发器模块的小尺寸使得可以更好地跟踪侧板表面的曲率。

最初,使用机械螺纹或铆接接头将天线连接到主体上,一般来说,这种接头不是很技术。 在上个世纪末,出现了具有由特殊聚合物材料制成的柔性基板的共形天线阵列,其中植入了收发器模块。

因此,天线的厚度很小,并且像贴花一样简单地“粘附”在身体上。 这已经是迈向未来全尺寸IO的非常严重的一步,它不仅可以解决标准目标检测任务,还可以确定应该对它们造成什么样的损害。 例如,在导弹防御的情况下,这可能是归巢头的盲目,网络攻击以禁用机载系统,或者仅仅是拦截被拦截的敌方导弹。

剩下几级?

在西方和我国,对用于军事技术的技术的准备程度进行了非常类似的评估。 总共有九个这样的水平,技术发展的状态由它们决定,并且估计在每个水平接收它的概率。 还有一个关键水平开始的想法,在这个关键水平上应做出一个基本决定来停止工作或继续工作。

例如,五角大楼的“大脑信任”--DARPA机构 - 认为6的关键水平,成功的概率是0,55 - 0,65。 今天的IO开发正处于6的这个层面。 通过2020,预计年份将达到8(0,75成功概率 - 0,85)的水平,并且2025将完成开发后输出到9的最后一级。 DARPA认为全尺寸IO将能够在2030上出现在6一代战斗机上。 要从抽象数字转移到具体细节,有必要解释6 - 9的确切含义。

6级别意味着创建原型 - 技术演示器。 由于这个级别至关重要,整个项目的命运取决于演示者测试的成功。 在7级别,需要成功演示原型在实际条件下或模拟时的工作能力。 8级别意味着演示预生产样本,最后,9级别的标志是采用新技术用于战斗和实际条件。

根据美国人的意见,我们的专家同意。 根据NIIP的代表他们。 VV Tikhomirova是PAK FA T-50的MIRS开发商,全尺寸版本的IO将出现在国产飞机6上。 IO综合体将包含收发器雷达模块,光学传感器以及用于进行网络攻击的模块。 它将包含用于将EUT控制为分散式机器人分布式系统的软件。

据称,已经开发了许多IO元素,专门用于T-50,它们的使用将增加飞机周围的视野。 在T-50主体的表面上,可以分配相控阵天线的1500微型收发器模块的顺序。 模块将分阶段安装。

开发人员认为IO技术要求将其放置在已经处于设计阶段和实施的飞机设计中,以及飞机机身的制造。 由于这个原因,EUT不能用作大规模生产飞机现代化的新发展,因为从根本上不可能融入他们的身体。

其他数学

现在,传统的机载雷达站正在研究用于空时自适应信号处理的算法,同时考虑到波干扰的影响。 这种技术也可以与一维平面天线阵列相关联,所产生的信号将是点发射器信号的简单叠加,而不考虑它们的相互影响。

对于具有共形天线阵列的雷达雷达,在平面天线阵列的自适应信息处理模型中使用的许多假设根本不起作用:它们缺少共形晶格表面的方程,并且它通常具有非常复杂的空间结构。

复杂的架构也是飞机机身上天线布局的问题,特别是涉及智能机壳时,它应该作为一个统一的机载定位器。 我们必须处理嵌入在外壳中的大量收发器模块(它们可以是10 ** 3 - 10 ** 4件),形成具有特定拓扑的分布式系统。 否则,它将无法解决匹配辐射图和电磁兼容性的问题。

所有这一切都应该纳入皮肤的算法支持。 在整数维和平滑函数空间中表示信号的传统数学不适用于这种共形天线系统。 需要一个完全不同的数学,但没有必要发明它:它的基础已经由Leibniz,Riemann,Abel,Lagrange,Letnikov,Heaviside创建。

它用于计算热交换,扩散,粘性弹性,宇宙学,核物理学中的过程,我们必须处理相变的复杂空间波动,在关键点处存在不稳定性,在“切入”表面结构上存在区域。
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原文出处:
http://www.popmech.ru/
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  1. 奇怪的和毫无意义
    奇怪的和毫无意义 23 August 2013 14:12
    +1
    好。 到了 聪明的自我修复的皮肤衬里。 添加自适应迷彩AI-就是这样,3.14zdets来自无处。 T-1000正在休息。 虽然-为什么要休息...

    这就是(个人)困扰我的地方。 但是,并非所有这些奇迹都是由我们自己的开发人员在生锈的tolyan的严格指导下创造的……然后他们做点什么,什么是沉默……
  2. 311ove
    311ove 23 August 2013 22:38
    +1
    不和托利安??! wassat 不是他的草地....有Poghosyan和Manturov .... Tolyan紧张地抽烟! am