Любимые игрушки DARPA за 60 лет

https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/military/60-years-of-darpas-favorite-toys
  • Перевод

Прошлое и будущее передовых технологий, демонстрировавшееся на конференции в честь 60-летия DARPA


В этом году Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США [Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA] празднует 60-летие. Чтобы отметить это событие, DARPA провело конференцию в Вашингтоне, О.К. Одним из наиболее ярких событий стал зал с экспонатами, заполненный текущими проектами DARPA и уникальными артефактами из истории Управления. Мы сделали подборку наиболее интересных предметов. Для тех, кто хочет увидеть ещё больше, Управление подготовило ретроспективу на 140 странц, повествующую о его деятельности за последние 50 лет.

Transit 1




До появления GPS существовала система спутниковой навигации Transit, разработанная DARPA и Лабораторией прикладной физики при Университете Джонса Хопкинса для подводных лодок с баллистическими ракетами Polaris. В системе, работавшей с 1960-х по 1990-е, наземные приёмники использовали доплеровский сдвиг сигнала спутника для вычислениях их местоположения с точностью в несколько десятков метров. Transit был одним из первых проектов DARPA, связанных с космосом.

RHex




DARPA финансировало проект Boston Dynamics по созданию RHex, гипермобильного робота, способного передвигаться по очень разным типам местностей. Он может пройти по песку, гравию, грязи, и даже плавать в воде – и без каких бы то ни было хитроумных датчиков или адаптивной походки. Проект всё ещё развивается, и его успех вдохновил другие программы, связанные с роботами, а также многих роботов от Boston Dynamics.

LUKE Arm




DEKA LUKE Arm была частью программы DARPA «революция в протезах». Она позволяла людям с ампутированными конечностями интуитивно управлять роботизированной рукой повышенной ловкости, используя датчики на ботинках. LUKE расшифровывается, как «жизнь во время кинетической эволюции», а кроме того, отсылает к Люку Скайуокеру из «Звёздных войн», обладавшему роботизированной рукой чуть более сложной конструкции. Сегодня LUKE Arm уже можно приобрести.

Прототип компьютерной мыши




Первую компьютерную мышь, вырезанную из дерева, с одной кнопкой, изобрёл в 1964 году Дуглас Энгельбарт из Стэнфордского исследовательского института. Финансировал проект Отдел по технологиям обработки информации из управления ARPA («D» в название добавили в 1972 году), хотя у DARPA сохранилась только копия первоначального прототипа.

Миниатюрый GPS-приёмник «Virginia Slims»




С 1988 по 1993 года министерство обороны США заказало для пехоты 1400 GPS-приёмников. Каждый весил по 8 кг и стоил $45 000. DARPA тем временем работала над приёмниками, которые должны были уменьшиться до размеров пачки сигарет. Миниатюрное устройство на фото прозвали в честь сигарет Virginia Slims за его размер и форму, и Rockwell Collins была готова к их производству в 1991 году. Это был первый GPS-приёмник, который был вправе называться наладонным.

Плата с микрозеркалами




В рамках программы разработки систем высокого разрешения компания Texas Instruments разработала и выпустила эти платы, заполненные чипами с микрозеркалами. На каждом чипе находятся миллионы микрозеркальных элементов, способных направлять свет проектора для дисплеев высокой чёткости, таких, что устанавливаются в кинотеатрах. Эту технологию награждали как премией «Эмми», так и премией «Оскар», но, что более важно, она проникла в зал славы чипов IEEE Spectrum.

Контролируемый биологический полёт и обоняние




Исследователи из штата Колорадо присоединили миниатюрные нервные интерфейсы к антеннам и полётным мускулам мотылька, чтобы выяснить, как обоняние связано с управлением полётом. По поводу этих жуков я не нашёл информации – обычно это означает, что проект отдали военным, засекретили, и теперь они летают у вас за окном. Прямо. Сейчас.

Летательный наноаппарат «Колибри»




Этот летательный аппарат, имеющий форму и размеры реальных колибри (разработанный с 2008 по 2011 года в компании AeroVironment) находится в полностью рабочем состоянии. Он способен летать в любом направлении, даже назад, со скоростью почти 18 км/ч, перенося оборудование для наблюдений, в течение 10 минут. Программа, очевидно, была успешной, что заставляет задуматься, насколько сильно такая технология продвинулась за последние восемь лет. Можно лишь предполагать, что это происходило под большим секретом.

Распечатываемые солнечные панели




Рабочая трёхслойная солнечная панель, нанесённая на камень при помощи струйной печати. Её показали в 2003 году, как часть совместного проекта Лаборатории военно-морских исследований, военного подрядчика Geo-Centers Inc. и Университета Кентукки. Идея была в том, что военные смогут использовать краску для солнечных панелей как источник энергии в операциях под прикрытием. С тех пор были показаны и другие такие краски, причём чуть более открыто.

Сверхлёгкие микрорешётки




При финансировании DARPA Исследовательские лаборатории Хьюза разработали технологию создания микрорешёток из пластика, металла или керамики меньше, чем за минуту. Эти структуры состоят из пустых трубочек, стенки которых в 1000 раз тоньше человеческого волоса, в результате чего получается материал, на 99,9% состоящий из воздуха – в 100 раз менее плотный, чем пенопласт. Микрорешётки, по заявлению разработчика, «можно использовать для электродов батарей, поддержки катализаторов, для гашения акустических волн, вибраций или ударных волн».

Управляемая пуля Exacto




По фото не скажешь, но эта пуля Exacto (EXtreme ACcuracy Tasked Ordnance, «боеприпас чрезвычайной точности») калибра 0,50 поддаётся активному управлению, то есть, способна менять траекторию в полёте, чтобы компенсировать ветер, следовать за целью или подправить прицел. Ей удаётся это делать без каких бы то ни было видимых стабилизаторов, а как именно – информация секретная. Пулю успешно испытали в 2015 году, когда неопытный стрелок поразил движущуюся цель.

Демонстрационная модель LightningStrike VTOL X-Plane




Компания Aurora Flight Sciences создала эту модель в масштабе 1 к 5 для DARPA для испытаний вертикального взлёта и посадки при помощи распределённой электрической тяги. Восемнадцать электрических винтов на главных крыльях плюс шесть на вспомогательных могут поворачиваться на 90 градусов. Изначально DARPA хотела финансировать создание полномасштабного аппарата, но решила, что масштаба в 20% хватит для доказательства работоспособности технологии и её готовности к переходу в коммерческий сектор.

Управляемая ракета MAD-FIRES




Multi-Azimuth Defense Fast Intercept Round Engagement System [Многоазимутная система защиты, быстрого перехвата и всесторонней атаки] – попытка скомбинировать точность ракет и подход «давайте выстрелим их побольше, поскольку они дешёвые» для пуль. Ракеты среднего калибра с активным управлением способны менять направление полёта в реальном времени, отслеживать множество различных движущихся целей, и стоят в десять раз дешевле. [дешевле чего – не указано / прим. перев.]

Дрон «Гремлины»




Это очень странная идея – назвать проект дрона Gremlins, в честь мифических существ, вызывающих необъяснимые поломки в летательных аппаратах. Но эти универсальные дроны разработаны для использования не более 20 раз подряд, что уменьшает их стоимость по сравнению с другими дронами. Также они созданы для запуска и посадки прямо в воздухе на грузовой самолёт при помощи системы, которую видно на фото.

Лидар на чипе




Два года назад на Научной ярмарке в Пентагоне DARPA и Массачусетский технологический институт демонстрировали проект создания лидара на чипе. На текущей выставке проект уже дошёл до рабочего чипа, который можно укрепить на дроне. Крохотный прямоугольник рядом с камерой GoPro – это рабочий лидар, в который встроен и приёмник, и передатчик. Компания Analog Photonics доводит эту технологию до коммерческого применения, и обещали вскоре поделиться деталями проекта.

PowerSwim




DARPA и само признаёт, что эта штука «выглядит довольно странно», однако PowerSwim способна преобразовывать до 80% подводного движения в тягу для движения вперёд, в отличие от классических ласт, показатель которых находится в районе 15%. PowerSwim надевается на голени, одно крыло находится в районе ног, а другое – около пояса. Когда вы сгибаете колени, крылья двигаются вверх и вниз, и толкают вас вперёд в два раза быстрее, при этом требуя гораздо меньше усилий.

Поддержать автора
Поделиться публикацией

Комментарии 23

    +4
    PowerSwim->aqueon (1950 год)
    image
    Прикольное устройство, правда в продаже не нашел…
      +2
      Я в детстве начинал делать, но не доделал.
      Емнип, публикация с примерными размерами была в ЮТ…
        0
        ИМХО это потому что КПД — это хорошо, только неудобно. Эта рама жёсткая и будет цепляться за всё спереди и по бокам. К тому же она как моноласт — на две ноги, а моноласт-то тоже игрушка на любителя.
          0
          моноласт, кстати, обладает значительно бОльшим КПД, чем обычные «разделки» (поэтому после появления моноласта и все рекорды в подводном плавании не устояли). Удлиненные разделки — посередине между моноластом и обычными. и по КПД, и по удобству.
            0
            Что про сабж(aqueon) скажете? Видели где-нибудь такую вундервафлю?
              0
              в продаже не видел. сам делал — не доделал (вчера сидел дома, архивы ЮТ листал, чтоб найти советскую публикацию — не нашел). вроде как раз после того лета, в котором я начал его делать =- я пошел в секцию подводного плаванья, там уже моноласт — и идея сделать сабж как-то забылась…
            0
            К тому же она как моноласт — на две ноги, а моноласт-то тоже игрушка на любителя.

            Сноубордистов скоро больше лыжников будет. Хотя казалось бы на любителя.
              0
              на спусках — возможно. а вот в парке зимой ни одного не видел. все как-то по старинке, в двых…
              моноласт — он тоже штука специфичная. гоняться в нем за рыбой — совершенно другой стиль. догнать иногда можно, а вот маневренность хуже. прогулки с аквалангом — тоже не очень интересно. а вот с одного берега на другой — запросто
                0
                Да уж, беговых сноубордов видеть еще не доводилось.
                Кстати, разнообразные морские хищники практически все с моноластой, вроде на маневренность не жалуются. А вот раздельными ластами даже те кто вернулся из похода на сушу вроде не пользуются. С чем-то это все же связано думаю.
                  0
                  ну так то — «морские». они сразу с этим приспособлением родились. и мышцы у них на это расчитаны, и тело (да, даже человеческое тело — вполне неплохой движитель. я вполне наперегонки плавал без ласт (тот же дельфин, как в моноласте, без рук, только без ласта — только «волнообразные движения тела») с одноклассниками (они плыли «как могли» — по «общечеловечески», они плаваньем не занимались)).
                0
                Ну, это другой коленкор. На горном спуске раздельность лыж может использовать не только лишь каждый, для многих это потерей лыжи заканчивается, а без самоотстёгивающихся креплений — так и вообще вывернутой ногой. А в моноласте вначале ощущение мешка на ногах, потеря степени свободы без навыка тяжело идёт. Я иногда думал о моноласте с расставленными креплениями, но там скорее всего тоже сопротивление возрастёт, и манёвренность будет в ущерб эффективности.
                  0
                  странно. никакого «ощущения мешка на ногах» не испытывал. и даже плывя в разделках (а моноласта у меня уже 30 лет как нету) при потребности в скорости — перехожу на дельфин.
            0
            Прилетает гремлин, выпускает колибри, возвращается за новой партией колибри… Ждем робокошку, которая будет ловить робоколибри…
              +1
              Робокошки не будет. Такие вещи будут или уже применяются против стран, не способных производить хайтек, полагаю с целями, чтобы так и продолжалось дальше.

              И вообще то, для начала необходимо обнаружить такого жука, мало того, нужно догадаться что его нужно искать… это гораздо сложнее.
                0
                Глушим всех подряд и норм
                0
                carrier
                image
                –1
                Да уж, Роснано и другим расти еще и расти, оказывается, до такой истории.
                  0
                  Про сверхлёгкие микрорешётки на хабре уже была статья (странно, не могу и ее сейчас найти), но я не могу нагуглить хотя бы приблизительного описания технологии их создания 'за минуту'.

                  По ссылке в статье нужен платный доступ.
                    +2
                    На sci-hub по DOI доступна
                      0
                      Спасибо за наводку.

                      В pdf-ке коротко сказано про использование светооттверждаемого полимера и специально сформированной серии ультрафиолетовых лучей (лазер например), в принципе технология вполне себе обычная стереолитография.
                      Процесс изготовления начинается с твердых шаблонов микрорешетки, изготовленных с использованием метода самоподвижного фотополимерного волновода.
                      Затем на поверхность полимерных трубок наносится тонкий слой металла а полимер удаляется, химически
                      Конформные тонкодисперсные тонкодисперсные пленки никеля были осаждены на полимерных решеток путем химического осаждения, и полимер был впоследствии вытравлен
                      Если полимеризация вполне себе может быть достаточно быстрой (десятки секунд), при использовании уже готового шаблона (он простой и не требуется сложный и дорогой способ через проектор) то осаждение металла на пластик явно процесс длительный.

                      Мало того, с трудом представляю процесс вытравливания полимера из трубок, если они относительно герметичны, но явно этот процесс не занимает минуты, а больше, часы или сутки.
                    0
                    Seabike для плавания выглядит понятнее и приличнее.
                    Спасибо за статью, но давайте уже перестанем переводить «bugs» как «жуки». Мотыльки и жуки ну совсем разные насекомые
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      0
                      Плата с микрозеркалами несовременное изобретение. Это изобретение как минимум из 1950-х как попытка сделать телевизионный кинопроектор.

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое