美國隊長盾牌,跳躍機器人,瘙癢原子:2018年的美軍技術進步

美國隊長盾牌,跳躍機器人,瘙癢原子:2018年的美軍技術進步

當大多數士兵獲得新的裝備,更好的車輛或更準確的彈藥時,他們會看到陸軍研究的最終結果。

隊伍中很少有人能夠了解大大小小的科學進步,這些進步可以帶來更好的防彈衣,改進的無線電通信或更耐用的靴子。但每年,許多研究人員都在實驗室中尋找從製造更好的MRE到先進的激光和夜視的一切。

以下列出了今年的頂級技術進步,由陸軍研究,開發和工程司令部提供:

原子'發癢'

從原子中獲取能量的一種方法是通過核反應。但這可能有點冒險,需要大量的設備來控制釋放的電力。陸軍研究人員及其跨國合作伙伴發現了一種新的,更安全的方式來控制釋放相同的力量。

通過以特定的速度排列電子以被原子捕獲,這使研究人員能夠“搔癢”他們的原子核,釋放能量。

研究人員表示,在研究階段早期,該方法有可能提供“傳統電池能量的數千倍”。

人類教學機器人

陸軍和其他服務部門尋求自治系統和人工智能,以幫助擴大部隊的範圍和能力。當他們這樣做時,其中的一個支柱就是讓人類保持在循環中。

然而,為了使人機器人連接起作用,人工智能必須向人類學習,以便知道需要做什麼。並非所有士兵都可以成為編碼員。

“如果我們希望這些團隊取得成功,我們需要新的方法讓人類能夠快速教導他們的自主隊友如何在新的環境中行事,”該實驗室的研究員兼合著者Garrett Warnell博士說。文件。

因此,陸軍研究人員為人類培養計算機開發了新的學習技術。經過培訓的人類講師可以使用演示,實時干預和實時評估反饋。他們使用稱為Deep TAMER和Cycle-of-Learning的新算法,可以解釋教師的課程並快速執行新任務。

一種比炸藥更安全但更強大的新炸藥

一種名為BODN的新炸藥比TNT強50%,它是由馬里蘭州阿伯丁試驗場的陸軍科學家開發的。

老年TNT可能非常不穩定,並且會因過多的運動而爆炸。BODN穩定且不易受此類問題的影響。

BODN無毒,比TNT有所改善。兩者都可以很容易地熔化用於火炮。

陸軍贊助的研究已經研究了各種各樣的方式,例如蚱蜢等生物使用儲存的能量,類似於弓或彈弓的工作方式,比他們的體型更快,更遠地跳躍。

設計原則依賴於動物,植物和真菌中的彈性結構,以最大限度地提高能量。實際的應用可能有一天會在戰場上收集機器人收集情報,而不會被一個地點迅速跳到另一個地方。

新材料可以創造美國隊長盾式保護

新型超強銅和鉭合金可以承受極端衝擊和溫度,這一特性使其成為製造拋射物或裝甲的良好候選者。

“在這些非常小的顆粒中,由於鉭的納米團簇,我們構建的微觀結構甚至小於顆粒尺寸,”實驗室輕質和特種金屬分部的材料科學家Kristopher Darling博士說。“這使材料的強度和穩定性翻倍,使其不受變形反應的影響。”

他們創造了納米晶合金,其具有排列在簇中的晶粒,提供了添加的內層,使得材料能夠保持“異常高”的強度和穩定性水平。

“冷塗層”可以防止直升機旋翼葉片上出現危險的沙粒

新的塗層為直升機旋翼提供了隔熱層,導致沙粒立即滑落而不是像現在一樣粘住。

“我們正面臨著,特別是在西南亞和其他地方,褐色情況,”陸軍研究實驗室車輛技術理事會的科學家Anindya Ghoshal博士說。“我們有很多灰塵顆粒會爆炸,特別是當你徘徊時。”

新塗層意味著刀片可以存活更長時間,飛行員可以減少掉電問題。

更強的X射線視覺可能有助於製造更好的發動機

在阿貢國家實驗室高級照片光源的實驗讓研究人員首次瞭解燃料是如何分解和點燃的。“我們進行了燃燒,這是有史以來第一次在[高級光子源]進行,我們使用X射線源對噴射器尖端的噴霧破碎進行了成像,”Tonghun Lee博士說。伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校機械科學與工程系副教授。“通常情況下,液體破裂的區域非常密集,很難在那裡對任何東西進行成像。”

該成像將有助於改進發動機設計,以幫助替代燃料使用,並製造更強大和高效的發動機。

超靈敏天線可以在較小的包裝中為士兵提供更好的傳感器

通過將原子置於量子狀態,研究人員製造了一種量子天線,可以拾取信號並減少背景噪聲。量子天線比類似尺寸的傳統天線工作得更快。憑藉同樣強大的接收器,士兵們可以看到可以減少無線電大小和現場通信簽名的小型化技術。


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