После запуска Советским Союзом первого искусственного спутника Земли, перед США стала задача подтвердить свою лидирующую позицию в сфере мировых технологий и, особенно, в области вооружения. С целью объединения усилий в этом направлении в 1958 году при Министерстве обороны США было создано агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA). Перед новой структурой было поставлено задание осуществлять разработку новых технологий для американских вооруженных сил, своевременно информировать Пентагон о появлении новых технических разработок в других странах, приблизить научные фундаментальные исследования к области их применения в сфере вооружения.
В штате DARPA состоит 240 сотрудников, из них 140 являются техническими специалистами. Практически все проекты DARPA являются краткосрочными (от 2 до 4 лет). По каждому проекту работает специально назначенная группа.
Нельзя сказать, что проекты DARPA являются фантастическими, но то, что разработка ведется в направлениях обеспечения военной, экономической и политической безопасности страны – несомненно.
Чтобы понять суть разработок рассмотрим реализуемые научно-техническим подразделением проекты.
Например, так называемый, проект The BioFuels, по получению биотоплива для военной авиации. Предполагается, что биотопливо станет альтернативой традиционному горючему. В связи с ограниченностью запасов нефти и газа, многие научные подразделения разных стран давно уже работают в направлении поиска замены имеющимся энергетическим ресурсам. Биологическое топливо, как правило, получают из биологических отходов. Биотопливо бывает трех видов: жидкое, используемое для двигателей внутреннего сгорания (метанол, этанол, биодизель), твердое (дрова, щепа, лузга, брикеты, солома, топливные гранулы) и газообразное (водород, биогаз).
"Выращивается для биотоплива". Фото с сайта infobarrel.com |
И хотя поиск биотоплива ведется по разным видам источников, но специалисты DARPA отдают предпочтение морским водорослям, как наиболее перспективному направлению в сфере получения биотоплива. Рассматривался механизм промышленного культивирования с последующей биологической конверсией морского планктона. Фитопланктон выращивался в искусственных водоемах, размещенных на морском побережье. Процесс переработки представлял собой метановое брожение биомассы с последующим гидроксилированием метана. В результате получали жидкое биологическое топливо - метанол.
Преимущества использования микроскопических водорослей для производства биотоплива в следующем:
- наличие высокой продуктивности фитопланктона (до 100 тонн с гектара в течении года);
- ни в выращивании планктона, ни в его переработке не используются пресная вода и плодородная почва;
- нет конкуренции с сельскохозяйственным производством;
- высокая степень энергоотдачи;
- экономически выгодная (малозатратная) процедура.
Отметим, что страны Европы поставили перед собой цель - к 2020 году 10% транспортных средств должны использовать альтернативные источники горючего, включая биотопливо.
По оценкам экспертов при прекращении производства биотоплива цена на нефть и бензин возрастет на 15%. Поэтому данный проект DARPA помогает решать одну из важнейших задач жизнеобеспечения человечества в ближайшем будущем.
Всем известно, что специалисты, работающие с современной техникой, как правило, оттачивают свое мастерство на тренажерах. Чем труднее в учении, тем легче в работе. Особенно это касается военных специальностей. Для тренировки профессионалов, служащих в киберподразделениях, нужны особые тренажеры. С целью решения этой проблемы DARPA реализует проект National Cyber Range, суть которого: создание полной компьютерной симуляции взаимодействия людей с одной стороны и компьютеров, компьютерных систем, сетей компьютеров, оборонных систем - с другой стороны. Соисполнителями по этому проекту выступают Университет Джона Хопкинса, компании Lockheed Martin и Northrop Grumman. На эти работы выделено из бюджета страны $51 млн. Целью данного проекта является разработка комплекса программ, представляющих собой современнейшее кибероружие. Одновременно будет разработана тактика нападения и оборонительных действий при осуществлении кибервойны. Специалисты DARPA стремятся как можно реалистичнее воспроизвести с помощью программного продукта человеческое поведение в различных ситуациях, при этом большое внимание уделяется таким факторам, как национальные, этнические и иные особенности каждой страны, против которых ведется кибервойна.
Итак, вместо реальных людей в киберпространстве будут действовать компьютерные программы. В этом виртуальном мире служащие киберподразделений будут отрабатывать поставленные задачи. Причем глобальная симуляция сможет воспроизвести действия любого уровня сложности: от действия простейшего программного вируса до глобального военного конфликта.
Для обеспечения устойчивой и сверхскоростной связи между армейскими подразделениями специалисты DARPA реализуют программу CORONET. Создание современнейшей системы глобальной навигации и связи осуществляется на базе оптоволоконных технологий.
Надо отметить, что связь является одной из самых востребованных и развивающихся отраслей в мире.
Например, японская телекоммуникационная компания KDDI и российский оператор связи "Ростелеком" завершили проведение оптоволоконного кабеля, протяженностью 900 км, имеющего высокую пропускную способность (около 640Гбит/с) по дну Японского моря. Ожидается, что благодаря этому проекту значительно расширятся телекоммуникационные и финансовые операции между странами.
Еще один удивительный и неожиданный проект ISIS. Целью, которого является ведение высотной разведки и наблюдения с помощью беспилотного дирижабля. Оболочка летательного аппарата заполняется гелием. Дирижабль оснащен мощным радаром и способен подниматься на высоту 21 км., а срок его службы составляет десять лет. Преимуществом данного вида наблюдательного аппарата является то, что, находясь в стратосфере, он располагается вне зоны поражения большинства существующих ракет класса земля-воздух и воздух-воздух.
 |
В августе 2009 года американская компания Sanswire-TAO провела испытание новой конструкции летающей платформы, представляющий собой дирижабль. Особенностью аппарата является гибкая оболочка, не имеющая внутренних каркасов, и поэтому напоминает внешним видом червяка. Оболочка заполнена гелием. Дирижабль, кроме того, что несет полезную нагрузку, имеет уникальную конструкцию винтов, позволяющих поворачиваться по всем осям. Хвост конструкции имеет простые неподвижные стабилизаторы. Этот дирижабль может работать как разведчик, носитель датчиков, ретранслятор и использоваться для мониторинга окружающей среды на малых высотах (до 4,6 км). Длина его 33,8 м, высота - 3,35 м, полезная нагрузка 9 кг, мощность бортового генератора - 3 киловатта.
То, что DARPA занимается проектированием новейшего типа дирижабля основано на массе преимуществ дирижаблей:
- высокая скорость развертывания;
- небольшая стоимость производства и создания инфраструктуры;
- возможность длительной работы;
- допустимость как автономной работы, так и осуществимость дистанционного управление с земли;
- наличие аварийного парашюта для полезной нагрузки.
В дальнейшем, по данной технологии будут созданы коммуникационные сателлиты. Они будут иметь возможность подниматься на высоту 18 км.
Проект DARPA обладает значительно лучшими показателями, чем аналогичные гражданские аппараты. И хотя он имеет военное назначение, возможно использование данного вида воздушного аппарата и в невоенных целях.
DAPRA, являясь создателем всемирной Паутины, продолжает работы по совершенствованию беспроводные сети четвертого поколения (G4). Целью проекта является предоставление военным возможности одновременной работы большого числа пользователей без ущерба в скорости информационного трафика.
Технологии G4 предоставляют пользователям возможность скоростной передачи огромных объемов информации. Если в гражданской сфере основными «развлекателями» являются мелодии и игры, то с технологией G4 станут общедоступными мобильное телевидение, продвинутые игры, видеоконференции и т.д.
Во время абхазо-грузино-осетинского конфликта выяснилось, что армии бывших советских республик активно применяют беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для ведения разведывательной деятельности. Это побудило российские вооруженные силы провести некую «ревизию» имеющихся на вооружении БПЛА. Оказалось, что в эксплуатации у российской армии находятся модели, произведенные в советское время, а работа по перспективным проектам БПЛА либо не завершена, либо приостановлена.
В сентябре 2010 года российский министр обороны заявил, что в стране будет налажено производство БПЛА различных типов. Планируется, что производство будет осуществляться совместно с иностранными фирмами, например, с французскими. Россия давно потеряла свое лидирующее положение на рынке БПЛА, уступив таким странам, как Израиль, США и многим странам Европы.
Но то, что министерство обороны РФ обратило внимание на этот сегмент вооружения – уже положительный факт. Однако, чтобы срочно изменить ситуацию в этом виде вооружения, следует не только осуществлять масштабные закупки систем, но и также обеспечить разработку производства отечественных образцов и технологий.
Пока российский военно-промышленный комплекс будет «догонять» ушедших вперед иностранных разработчиков БПЛА, DAPRA занялась реализацией программы Mobile Hotspots, суть которой в том, чтобы значительно усовершенствовать систему дистанционного управления БПЛА. Результатом проекта будет создание программного обеспечения, позволяющего одному оператору управлять несколькими беспилотными аппаратами, что значительно повысит эффективность проведения разведки и осуществления наблюдения на поле боя.
Мировой океан обладает огромными энергетическими запасами. Однако человечество использует микроскопическую долю этой энергии. Это связано с большими капиталовложениями и медленной окупаемостью таких проектов. Однако быстрое истощение запасов традиционного топлива, включая уран, и отрицательные экологические и климатические последствия использования имеющихся энергоносителей, заставляют ученых всех стран искать альтернативные источники энергии.
Мировой океан обладает несколькими видами энергии:
- энергию от приливов, получают посредством строительства приливных электростанция (ПЭС). В 70-х годах, когда резко поднялись цены на нефть, использование энергии приливов стало привлекательным капиталовложением. СССР, Англия и Южная Корея выделили значительные средства для проведения исследований в области приливной электроэнергетики. Прибрежные американские и японские воды усеяли бакены и маяки, работающие на энергии волн. Интересен следующий факт: с 1966 года два прибрежных французских города полностью перешли на потребление энергии приливов и отливов для собственных нужд.
- энергия, полученная за счет химического состава воды. Принцип ее выработки основан на работе специально сконструированных батарей, в которых происходит химическая реакция между пресной и соленой водой.
- энергия биомассы океана. Еще в 70-е года по заданию военно-морского флота США группа специалистов приступила к эксперименту по созданию океанской фермы на глубине 12 метров вблизи города Сан-Клемент. Под залитой солнечными лучами гладью океана выращивались бурые водоросли. Ученым удалось достичь удивительного результата: 50% энергии водорослей превращалось в газ метан. По их расчетам, доказанным опытным путем, с площади 40 тыс. га, на которых выращиваются водоросли, можно получить энергию, достаточную для удовлетворения нужд города с населением около 50 тыс. человек.
- идея использования энергии океанических течений пришла в связи с информацией, что скорость Гольфстрима около берегов Флориды достигает 5 миль в час. Ученые считают, что вполне реально создать гигантские турбины и пропеллеры, позволяющие генерировать энергию из океанических течений. Вопрос стоит только в определении источников финансирования для реализации этого проекта.
- получение энергии за счет использования разницы в температуре разных слоев океанских вод (термальная энергия океанов). Например, разница в температуре поверхностных и глубинных вод в тропиках достигает 50 градусов. По заключению специалистов запас энергии, имеющейся в поверхностных водах океана, превышает в десять тысяч раз общемировую потребность в энергии. Но пока не создана энергетическая установка, позволяющая человечеству воспользоваться этими грандиозными запасами.
- использование внутренней энергии молекул моря. Конечно, извлеченной из молекул энергии недостаточно для заправки самолетов, автомобилей и кораблей, но для обеспечения их работы возможно использование газа (водорода), который извлекается из воды. Ученые считают, что у «водородной энергетики» есть будущее.
В 60-е годы сотрудникам НАСА удалось осуществить электролиз воды, собрав достаточное для полета «Аполлона» количество водорода.
В настоящее время подразделения DAPRA, в рамках проекта Renewable At-Sea Power занимаются разработкой технологий, позволяющих использовать приливную энергию океанов и морей, а также энергию морского прибоя в военных целях. Перед разработчиками стоит достаточно сложная задача создания методов и технических устройств, с помощью которых возможно накапливать и хранить энергию от водных генераторов. Эта энергия будет использована в подзарядке надводных беспилотников.
Еще одной важной задачей занимается группа DAPRA – разработкой сверхогнеупорных материалов Thermal Management System для нужд военно-морского ведомства США. Американское ВМФ имеет в своем составе значительное количество авианосцев. Оказалось, что при взлете с палубы корабля самолета F35, настил взлетной полосы сильно перегревается, что приводит к его значительной деформации. Поэтому перед разработчиками стоит задача создать материал, устойчивый к воздействиям больших температур.
Во многих научно-фантастических американских фильмах показаны устройства, позволяющие увидеть людей и вооружение, находящееся внутри здания. Сотрудники DAPRA, в рамках выполнения программы VisiВuilding, создают реальную технологию и оборудование, для того, чтобы на экране монитора полностью воспроизводить ситуацию в здании и сооружении, находясь вне его.
Арктика всегда притягивала к себе интерес военных многих стран. Но человечество имеет недостаточно знаний об этом уникальном регионе Земли. С целью детального изучения Арктики DAPRA реализует программу Assured Arctic Awareness. Суть этого исследования в том, чтобы разместить в Арктике целую сеть датчиков, позволяющих вести непрерывное наблюдение за арктической обстановкой. Планируется, что часть устройств будет размещено на айсбергах: сверху установят магнитные датчики, а снизу акустические. Айсберги, в среднем за день, проходят около 6 км, что делает их незаменимыми для целей патрулирования арктического пространства.
Согласно международным соглашениям использование территории Арктики в военных целях запрещено. Нельзя создавать военные базы, воспрещается проведение испытания оружия массового уничтожения, запрещены даже полеты военных самолетов в воздушном пространстве Арктики. Однако, в настоящее время, в прилегающих к Арктике территориях размещены российские системы предупреждения о ракетном нападении, американские ракеты-перехватчики, российский ядерный полигон на архипелаге Новая Земля и база ВМФ России в Мурманске.
И это далеко не весь перечень программ, которые находятся в разработке у DAPRA. У них еще есть множество перспективных и, возможно, уникальных проектов. Например, конструирование летающего джипа, подводной лодки для мелководья, механического скелета для человека, десантируемого транспортера-амфибии и т.д.
Использованы материалы:
http://mport.bigmir.net/war/1526533-Sekretnoe-oruzhie-SShA--eto-izmenit-mir
http://www.ng.ru/forces/2012-03-23/1_proryv.html
http://government.fizteh.ru/darpa/defense_arpa.html
http://www.membrana.ru/particle/14049
http://www.3dnews.ru/tags/Darpa
http://waronline.org/forum/viewtopic.php?printertopic=1&t=10815&postdays=0&postorder=asc&start=0&finish_rel=-10000
Валерий Бовал
