Một nhà khoa học và một nhà thầu quốc phòng đang 'tăng trưởng' máy bay không người lái

Hãy tưởng tượng một máy bay không người lái có thể bay với tốc độ gần như phá vỡ rào cản âm thanh, không bị phát hiện bởi radar và thực hiện các nhiệm vụ một cách tự động, không có sự điều khiển của con người. Một máy bay không người lái như vậy đã tồn tại. Nó được đặt tên là Taranis, theo tên thần sấm của người Celtic.

Được phát triển bởi BAE Systems, một trong những công ty quốc phòng, an ninh và hàng không vũ trụ lớn nhất thế giới, Taranis được mô tả cho Liên Hợp Quốc là một trong những máy bay bí mật nhất từng được phát triển. Theo Bộ Quốc phòng Anh, đây cũng là loại tiên tiến nhất.

Máy bay không người lái Taranis được phát triển bởi BAE Systems.

BAE Systems không xa lạ gì với việc sản xuất máy bay không người lái. Nó tạo ra máy bay không người lái giám sát Mantis và máy bay không người lái Herti, một máy bay tầm trung được tạo ra cho lực lượng phòng thủ của Vương quốc Anh. Herti thực hiện kết hợp các hoạt động tình báo, giám sát, trinh sát và thu thập mục tiêu. Để có biện pháp tốt, BAE cũng đã phát triển một công nghệ tầm nhìn chiến trường 3D, ngay lập tức xác định các lực lượng thù địch, trung lập và thân thiện trong chiến đấu. Khi nói đến các công ty như BAE và thuật ngữ khoa học viễn tưởng, phần viễn tưởng của YouTube bắt đầu tiêu tan.

Mặc dù vậy, những nỗ lực này nhạt đi so với cam kết tham vọng nhất của công ty: máy bay không người lái đang phát triển.

Máy bay không người lái (UAV), thường được gọi là máy bay không người lái, không còn mới lạ. Nhiều quốc gia và các chủ thể phi quốc gia, như ISIS, sử dụng máy bay không người lái cho cả mục đích quân sự và giám sát. Họ cũng đã thấm nhuần cuộc sống hàng ngày, được sử dụng bởi các tập đoàn như Amazon để giao hàng trọn gói và bởi những công dân bình thường cho mục đích giải trí. Thậm chí còn có drone khiêu dâm. Vâng, drone khiêu dâm.

Sự tiến bộ của máy bay không người lái đã nhanh chóng. Cuối năm ngoái, Hoa Kỳ đã thử nghiệm 103 máy bay không người lái trên hồ China, California. Khi các UAV dài tự trị được thả xuống từ bụng máy bay chiến đấu, chúng đã thực hiện nhiều nhiệm vụ phối hợp, tổ chức các kiểu bay và hành động bổ sung mà không cần con người điều khiển từng máy bay không người lái. Trong khi đó, Trung Quốc đang phát triển một chương trình máy bay không người lái đầy tham vọng có tên Divine Eagle, chuyên phát hiện máy bay tàng hình.

Mặc dù đã có những tiến bộ lớn về khả năng của drone, các phương thức sản xuất tiên tiến vẫn không tăng với tốc độ tương tự. BAE Systems hy vọng sẽ thay đổi điều đó bằng cách phát triển UAV của người dùng sử dụng một thiết bị có tên là Chemputer. Nếu thành công, nó sẽ thay đổi rất nhiều cách chúng ta nghĩ về sản xuất tiên tiến.

BAE Systems thể hiện quá trình Chemputer sẽ như thế nào trong khi máy bay không người lái đang phát triển của Wap.

Lee Cronin, giáo sư Regius tại Đại học Glasgow và là người sáng lập và giám đốc của Cronin Group PLC, đã tạo ra khái niệm Chemputer trong phòng thí nghiệm của mình. Thiết bị này kết hợp phần cứng (máy móc và thiết bị), phần mềm (chương trình kỹ thuật số) và wetware (chất lỏng hóa học và ống nghiệm) để làm hóa học. Sử dụng mã máy tính có chức năng như một bản thiết kế, Chemputer kết hợp đúng các hóa chất trên tay, sản xuất kỹ thuật số các phân tử và vật liệu.

Khái niệm ban đầu của Cronin được đặt ra để khám phá cách sử dụng một bộ hóa chất tiêu chuẩn để tạo ra nhiều loại phân tử, với mục tiêu ban đầu là tạo ra dược phẩm một cách nhanh chóng, rẻ tiền và theo yêu cầu. Khái niệm này đã thu hút sự chú ý của các công ty như BAE, những người quan tâm đến việc sử dụng các phương pháp của Chemputer để tạo ra các vật liệu độc đáo và hiếm, như kim loại đẩy nước, cũng như các cấu trúc tiên tiến hơn như máy bay không người lái. Trong khi một máy in 3D chỉ đơn thuần chuyển đổi mã thành một vật thể bằng nhựa, Chemputer có thể điều khiển kỹ thuật số cho việc lắp ráp một loạt các phân tử và vật liệu phức tạp.

Sử dụng Chemputer, BAE Systems đang làm việc để phát triển UAV của những người trong các phòng thí nghiệm quy mô lớn, bắt đầu với một phân tử duy nhất và sau đó xây dựng lên. Công ty tin rằng Chemputer có thể được sử dụng để hỗ trợ các hoạt động quân sự, nơi có thể cần vô số UAV nhỏ với sự kết hợp của các công nghệ phục vụ một mục đích cụ thể.

Quá trình này hơi giống như sản xuất một món ăn phức tạp mà không có đầu bếp ngôi sao. Bản thiết kế kỹ thuật số cho phép Chemputer tạo ra các phân tử thông qua hóa học, và sau đó biến những phân tử đó thành các cấu trúc và vật thể hoàn chỉnh. Mục tiêu là sản xuất các hệ thống phức tạp từ xa và theo yêu cầu. Trong khi Cronin nhận ra một sáng tạo như vậy là vô cùng khó khăn, BAE tin rằng nó có thể được thực hiện trong thế kỷ này.

Tưởng tượng máy bay không người lái, nhưng được thiết kế và phát triển riêng cho một hoạt động quân sự độc đáo, được tạo ra để vô hình trước radar trong khi cung cấp vỏ bọc cho một máy bay chiến đấu hoặc được sử dụng dưới nước cho nhiệm vụ trên biển. Chemputer cũng có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận đa chức năng cho máy bay có người lái lớn, BAE cho biết trong một tuyên bố khi quan hệ đối tác với Cronin được công bố vào năm 2016. Một chiếc máy bay có bị bắn trúng cánh trong chiến đấu không? Thay vì đặt một cánh mới và chờ giao hàng thông qua quá trình mua lại đầy gian nan, các lực lượng quân sự trên mặt đất có thể phát triển một cánh tại chỗ. Quá trình này sẽ cho phép xây dựng UAV mất nhiều tuần chứ không phải nhiều năm.

Mã kỹ thuật số này được sử dụng với nguyên liệu thô để sản xuất một vật thể, chanh Cronin nói về cách thức hoạt động của Chemputer. Chemputer lấy mã kỹ thuật số từ hóa học và cho phép quá trình hóa học phức tạp, định hướng chi tiết hoàn toàn tự động, nghĩa là nó có thể tạo ra các vật thể phức tạp trong khung thời gian chính xác và bền vững hơn nhiều so với con người.

Điều này khác với sản xuất truyền thống và in 3D. Trong các mô hình sản xuất truyền thống, các vật thể như máy bay không người lái được chế tạo bằng vật liệu composite (nhựa gia cố) bằng cách thêm các lớp theo thời gian. Ví dụ, Cronin cho biết, nhà sản xuất drone sẽ thêm chức năng và cường độ từng lớp. Đối với máy bay không người lái hoặc máy bay, điều này có thể bao gồm thêm khả năng mặt nạ radar, nhận dạng nhiệt và các tấm pin mặt trời.

Cronin đã so sánh quá trình của mình với tiến hóa cơ học tốc độ cao tự động. Ông Evolution nói có thể tìm thấy một số dạng sống nhất định có thuộc tính, chẳng hạn như sống sót trong muối hoặc lạnh, ông nói. Đây là một cách tiếp cận tương tự mà chúng tôi sử dụng để khám phá cách tự lắp ráp các vật liệu phức tạp từ nguyên tử trở lên.

Giáo sư Nick Colosimo, một thành viên kỹ thuật toàn cầu của BAE Systems, đã gặp Cronin vào năm 2013. Khi biết về Chemputer, Colosimo đã bị ấn tượng bởi những gì ông thấy là tiềm năng cực kỳ đột phá của nó - không chỉ trong lĩnh vực dược phẩm, mà còn trong khám phá và tổng hợp vật liệu , cũng như quá trình sản xuất tự lắp ráp trong tương lai.

BAE Systems kết xuất một máy bay không người lái được trồng trong thùng thông qua quy trình Hóa học.

Colosimo cho biết, áp dụng phương pháp hóa học áp dụng cho quốc phòng đại diện cho một kẻ gây rối đáng kể, một công nghệ biến đổi. Lợi ích rất cao, nhưng cũng là một thách thức - đặc biệt đối với một số ứng dụng như phát hiện và tổng hợp các hạt nano có thể tự lắp ráp thành một thứ gì đó có quy mô lớn, như một bộ phận máy bay.

Mặc dù vậy, những thách thức là đáng giá, Colosimo nói, khi ông hình dung ra những gì Chemputer có khả năng. Ông nói rằng một bộ phận máy bay do Chemputer sản xuất có thể, ví dụ, cực kỳ mạnh và nhẹ, hoặc thậm chí có thể uốn cong ánh sáng xung quanh, khiến nó trở nên vô hình trước mắt người.

Hãy để chìm trong một lúc. Ở tuyến dưới, Chemputer có thể có khả năng phát triển một máy bay không người lái có chính các phân tử có khả năng bẻ cong ánh sáng xung quanh để khiến nó không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Lợi ích chính của BAE trong Chemputer xoay quanh việc tổng hợp vật liệu, hoặc tạo ra vật liệu nhân tạo và phát hiện ra các vật liệu mới không tồn tại tự nhiên, cũng như cái mà Colosimo gọi là sản xuất cuối cùng. Khi nói đến tổng hợp và khám phá vật liệu, BAE muốn khám phá các vật liệu có đặc tính bất thường và có thể áp dụng, sau đó có thể tạo chúng theo yêu cầu, đặc biệt nếu vật liệu không lưu trữ tốt. Theo Colosimo, đây có thể là một lớp phủ kỵ nước đặc biệt (đẩy nước) sẽ ngăn băng hình thành trên cánh máy bay.

Cronin và BAE tin rằng, một ngày nào đó, việc triển khai chemputers để chuyển tiếp các căn cứ hoạt động trong khu vực xung đột sẽ thay đổi cách thức thiết bị được chế tạo trên chiến trường. Và mặc dù phương pháp này có thể không phải lúc nào cũng nhanh nhất để tạo ra các đối tượng phức tạp, nhưng nó nhanh hơn nhiều so với sự phát triển tự nhiên của các hệ thống phức tạp và sẽ cung cấp cho quân đội nhiều loại vật thể phức tạp hơn mà chúng có thể tạo ra. Cronin tin rằng khi càng nhiều người làm việc với Chemputer, nhiều bản thiết kế kỹ thuật số hơn cho các vật thể và vật liệu sẽ được tạo ra. Được lưu trữ trên internet, bất kỳ ai cũng có thể tải xuống một thiết kế dựa trên các tài liệu có sẵn của họ. Sử dụng Chemputer, sau đó họ sẽ tạo ra thiết kế mọi lúc mọi nơi trên thế giới. Cronin tin rằng việc áp dụng và sáng tạo quy mô lớn như thế này có thể tạo ra cả một mạng lưới các thiết kế có thể truy cập từ bất cứ đâu. Cần một máy bay không người lái? Một chiếc máy bay? Một lốp xe mới cho MRAP? Sẽ có một thiết kế cho nó.

Vì vậy, trong khi BAE và Cronin nhận ra rằng, việc phát triển máy bay không người lái hoặc máy bay quy mô đầy đủ có thể còn nhiều năm nữa, tương lai sẽ đến.

Có rất nhiều nghiên cứu được xây dựng trên khắp thế giới về các quy trình như vậy, nhưng công việc của Lee Cronin là đặc biệt ở tất cả các khía cạnh, chuyên gia Colosimo nói với tôi. Vì vậy, anh tiếp tục dẫn đầu lĩnh vực này và sẽ làm trong một thời gian dài sắp tới.

Các nhà thầu quốc phòng tiếp tục đẩy mạnh hơn cả một số quân đội sẵn sàng khi nói đến khoa học, công nghệ và vũ khí. Chemputer mở ra một biên giới mới trong lĩnh vực sản xuất. Khi được hoàn thiện, nó sẽ thay đổi không chỉ cách quân đội và các công ty quốc phòng nghĩ về sản xuất, mà còn cả những gì họ có khả năng sản xuất ngay từ đầu.