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【精华推荐】DARPA最前沿:SideArm无人机拦截系统、光纤激光半导体模块、RadioBio计划、大流行预防平台(P3)计划

DARPA发布SideArm系统

可以“捕捉”半空中的无人机

近日,美国国防高级研究计划局(DARPA)公布了SideArm系统原型,其可以“捕捉”半空中的无人机。

一般而言,军用无人机都会直接降落在战场或者海军舰船上,但降落一般会意味着风险。而有了SideArm系统,降落风险将会大大降低。

SideArm是一种飞行器拦截系统,其可以发射或回收1100磅(500千克)重的无人机。作为一个独立的装置,其可以通过安装在卡车或舰船上来完成无人机发射或回收任务。一般而言,安装这种装置只需2至4人。

SideArm系统由三部分组成:起重机、滑轨和滑动回收器。SideArm通过弹射系统发射无人机,在无人机准备降落时,无人机身上的某种装置开始接收SideArm信号并随之减速,随后无人机就可顺利通过滑轨降落到SideArm的滑动回收器中。最终,SideArm系统将用于军事目的。

2016年12月,SideArm系统顺利通过了400磅(181千克)的Lockheed Martin Fury无人机系统测试。当时,Aurora Flight ScienCES(极光飞行科学公司)是SideArm的测试方。为了增加测试难度,Aurora Flight Sciences加快了无人机的飞行速度,但SideArm还是迅速将Lockheed Martin Fury无人机系统“捕获”。

虽然DARPA最初的目标是回收900磅重的无人机,但现在,SideArm的能力已经超出了原计划:其已经能够顺利回收1100磅重的无人机了。

DARPA该项目的负责人Graham Drozesk在新闻发布会中表示:

SideArm旨在通过便携的低成本套件,让飞机能够安全地实现快速设置和受控减速,这种套件具有灵活性,不受当地基础设施干扰,并且可以和现有和未来的战术无人机兼容。SideArm值得信赖,非常灵活,其体积足够小,可以放在普通的20英尺集装箱中,通过铁路、卡车、船舶、C-130运输机、CH-47重型直升机等交通工具进行运输。SideArm能够用于情报、监视和侦察任务中,并能在大范围的海上或陆地平台上使用。现在,SideArm已经通过了测试,对于我们取得的进步,我们深感高兴。

据悉,SideArm项目是DARPA和美国海军空军研究办公室合作项目Tern的一部分。Tern项目旨在开发无人机,并探索从小型船只上发射和回收无人机的相关技术。

现在,DARPA正在寻找SideArm的潜在转型合作伙伴,并正在探索将SideArm用于其他的无人机系统平台之上。未来DARPA发展如何,我们拭目以待。

DARPA研发紧凑光纤激光半导体模块

促进战术级激光武器发展

据美国《军用航宇电子网站》2017年1月12日报道光纤激光技术存在诸多优势,例如电-光转换效率超过35%、光柱质量高、可按比例缩放进行模块化设计、能够针对不同任务和电量调整输出功率。

目前,高功率激光器(HEL)已经可以配装至大型军用飞机和地面车辆,但其对于大多数战术飞机、高机动地面车辆和小型舰船来说尺寸和重量都超标。另外着眼未来,光纤激光器是上述军用平台静默作战、储备大量弹药、作战效果可调和降低后勤压力的首选技术。因此降低HEL的重量和体积便十分有必要,不但使其可配装战术军用系统,也可以提高大型军用平台光纤激光器的功率。

因此,美国防高级研究计划局(DARPA)提出了“高效超紧凑激光集成设备”(EUCLID)项目。该局正在邀请工业界研发适合泵浦高功率光纤激光武器使用的紧凑光纤激光半导体模块,以便实现在各型有人/无人作战飞机和战术地面车辆上配装激光武器。

    EUCLID项目旨在发展先进半导体泵浦模块,连续波输出功率至少达到650瓦、泵浦装置的功率至少达到3900瓦,电光转换效率至少为58%-60%。对于半导体泵浦模块,产生每瓦特功率,体积不超过0.31立方厘米,重量不超过0.31克。对于泵浦装置,产生每瓦特功率 ,体积不超过0.5立方厘米,重量不超过0.43克。

    该项目的目标是是在泵浦装置中集成最多6个半导体泵浦模块,包括电源和冷却装置。这些泵浦装置应当支持2个1.6千瓦的相干组合光纤放大器或者1个3.2千瓦的相干组合光纤放大器。

EUCLID设备的冷却要求应当与战斗机的保持一致,例如即便在零下30度时,冷却液的密度变化也要最小。另外该设备应当在全功率状态下至少工作100小时,且功率降级不超过5%,且还可与其他相同模块进行组合,高功率光纤放大器组件可以直接更换。

    EUCLID项目预计持续2年,总经费达600万美元,并将在今年7月选出1个或更多的承包商。

DARPA启动大流行预防平台(P3)计划

意图消除病毒性传染病威胁

2月6日新闻:DARPA目前正在启动大流行预防平台(P3)计划,旨在开发一个集成的终端到终端的平台,利用核酸序列在60天或更短时间内阻止病毒感染的传播。其目标是构建一个能够在病毒性疾病升级为大流行状态之前,遏制其疫情扩散的完整系统。这种能力将与用于开发和使用传统疫苗的现有技术形成鲜明对比,现有技术往往在病毒性威胁出现几个月、几年、甚至是几十年后才能向患者提供治疗。

DARPA的目的是创建一个技术平台,该平台能够在病原体被识别后的60天内将保护性治疗方案交到保健提供者的手上,并且使该治疗在给药三天内诱导患者的保护性反应。P3项目经理Matt Hepburn表示:“考虑到爆发可能失控的速度,我们需要能够以足够快的速度运行。该技术需要处理任何病毒性疾病,包括人类以前遇到过的,也包括新兴的病毒性疾病。”

最近的病毒性传染病疫情,比如寨卡、H1N1流感和埃博拉,表明全球卫生系统使用现有的工具和程序已经无法实现迅速控制疾病的传播。最先进的医疗对策通常需要几个月甚至数年,才能开发、生产、分销和管理。这些解决方案形成的时候,往往为时已晚,并且数量也太少,无法应对新出现的威胁。相比之下,预想的P3平台会将响应时间缩短到几周内,并能够持续响应疫情爆发。

现在需要在三个技术领域取得突破,以补充DARPA之前取得的成果,并克服阻碍大流行威胁快速响应的瓶颈,P3计划将在以下三个领域进行创新:

1.    培养支持实验室测试疗法评估所需要的病毒;

2.    实现抗体的体外快速进化,增强其效力,使其效力甚至超过从感染者获得的最有效抗体的效力;

3.    开发有效递送基于核酸的保护性治疗的方法,因为用于施用常规疫苗的技术不容易转化。

在所有这三个领域实现和整合突破,将需要免疫学、微生物学、病毒学、医疗传染病、分子生物学和医疗对策产品开发和制造方面的研究人员和工程师进行协调合作。

DARPA资助的团队被要求在计划的四年项目中,在五个模拟试验中展示他们的集成平台;他们最初会使用他们选择的病原体测试平台,但最终他们将使用DARPA选择的病原体进行测试。为了保证开发的平台能够产生具有可行监管审查途径的质量产品,每个团队将被要求在项目结束前完成I期临床安全试验。

曾担任白宫国家安全局人员医疗处处长的美国陆军医生Hepburn说:“如果该平台取得成功,传染病暴发将不再是美军的威胁,也不再是全球不稳定的驱动因素。”

DARPA今日宣布启动RadioBio计划

旨在探索电磁信号在生物系统中的作用

2月7日新闻:DARPA今日宣布启动RadioBio计划,旨在探索电磁波是否会在细胞与细胞之间有目的地传输和接收,如果有证据表明的确如此,继而研究能够传递什么样的信息。

DARPA项目经理Mike Fiddy说:“在细胞间存在着许多复杂的相互作用,因此,确定电磁波的频率高低、是以何种方式、通过什么在发送和接收有意义信号的过程中发挥作用的,这是一个严峻的挑战。如果我们能够证明的确有目的性的信号产生,那么下一步将是探究这一过程是如何工作的。这一见解的产生,最终可能导致广泛、重要的生物学技术的形成,以及在不断增加的混乱的电磁环境下,一些通信系统新型设计创新概念的出现。”

Fiddy注意到,RadioBio是一项基本的研究工作。即使该计划证明了细胞之间存在电磁信号,但其应用还需要许多年的时间。

该计划设想了两个24个月的阶段。第一阶段,研究者被要求理论建模和仿真虚拟电磁信号传导通路,然后通过实验测试这些理论预测。第二阶段,目标是独立开发试验台,用于复制、确认和证明第一阶段中的途径模型,并揭示与生物或其他应用潜在相关的设计原则。

RadioBio项目的提案日定于2017年2月21日。

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