Военные нанотехнологии -
ISBN 5-94836-096-2
Скачать (прямая ссылка):
прилагаемого электрического поля) в качестве материала для создания «мышечной» зкзосистемы роботов и т.п. IlSN 2,2002; Talbot, 20021. Другой технически очень интересный вариант применения биоструктур состоит в реализации существующих в природе механизмов движения наноразмерных биологических объектов, например бактерий, которые перемешаются, используя так называемые флагеллярные белки. Молекулярный мотор очевидно может быть также создан на основе молекул Fl-АТФазы (содержащейся в мембранных митохондриях), а линейное (поступательное) движение может быть обеспечено химическими реакциями с участием миозина и кинезина [Jelinski, 1999). Гибридный (искусственный/биологический) ротатор, действующий на основе механизмов АТФазы, уже создан при финансовой поддержке ONR, DARPA и некоторых гражданских ведомств [Soong et al., 2000]. Разумеется, в будущем, помимо этих и других природных соединений, будут использованы и их различные модификации или синтетические аналоги с улучшенными характеристиками.
Благодаря своей легкости и прочности созданные на основе HT новые материалы должны найти широкое применение в ракетной и космической технике при создании разнообразных корпусов, структурных элементов, баков, насосов и т.п. В качестве абляционных материалов (например, для изготовления корпусов твердотопливных ракет) будут все шире использоваться очень популярные сейчас обугливающиеся (коксующиеся) композиты [ Busbee, 2002:34]. Новые материалы позволят создать миниатюрные двигатели для столь же миниатюрных ракетных установок. Например, в одной из программ DARPA (пока без упоминания нанотехнологий) предлагается создать жидкостную микроракету с турбонасосом, обеспечивающим реактивную тягу мощностью около 15 Н» что соответствует примерно 1,5 кг. Ракеты такого класса могут выводить спутники весом около 200 г на низкие околоземные орбиты [DARPA SPSS, 20031. Некоторые данные по ракетным топливам приводятся в разделе 4.1.8.
В течение ближайших 5—10 лет нанотехнология может привести к заметному прогрессу в процессах производства, совершенствования и развития разнообразных ракетных и авиационных двигателей. Разработка миниатюрных или даже микроскопических двигательных установок (а также внедрение HT в производство электродвигателей и ракетных установок разной величины) займет, по-видимому, примерно такой же срок. Значительно более длительное время (10—20 лет и больше) понадобится для создания первых рабочих образцов микродвигателей на биологической основе. 4.1. Военные приложения HT | 59
4.1.7. Транспортные средства
Производство более легких и прочных материалов (в сочетании с разработкой более легких и мощных двигателей) неизбежно должно способствовать прогрессу в конструировании и создании боевых транспортных средств обычного типа в самых различных средах (наземных, воздушных и даже подводных). Наибольшего прогресса, естественно, следует ожидать в авиации и космической технике, где снижение веса устройств имеет иногда принципиальное значение (некоторые применения HT для космических исследований отдельно рассматриваются в разделах 4.1.6 и 4.1.18).
Новые материалы окажут большое влияние на развитие боевых транспортных средств также тем, что позволят быстро и значительно повысить прочность так называемого легкого бронирования. С другой стороны, в обозримом будущем защита из получаемых на основе HT материалов не сможет конкурировать, например, со стальными листами (толщиной в дециметры!), используемой в современной бронетанковой технике. Поэтому в танках и крупных бронетранспортерах внедрение таких материалов на ближайшие годы ограничится пока новыми типами топливных элементов и батарей, совершенствованием электрооборудования двигательных установок и т.п. (см. раздел 4.1. II).
В далекой перспективе очень интересные возможности для развития авиационной техники обещают материалы с эффектом памяти, которые позволят значительно уменьшить вес многих важных деталей летательных аппаратов (закрылки, гидравлические приводы и т.п.). Снижение веса, естественно, будет способствовать установлению более мощных двигателей и/или дополнительного оборудования и вооружения. С другой стороны, стоит заметить, что эти преимущества могут и не играть особой роли, поскольку уже сейчас возможности маневрирования и ведения боевых действий самолетов ограничиваются главным образом способностью самих летчиков переносить физические нагрузки, связанные с пилотированием.
Более существенную роль использование HT должно иметь в производстве и эксплуатации беспилотных летательных аппаратов, для которых новые технологии будут означать не только снижение веса, но и значительное повышение степени автономности за счет внедрения миниатюрных НТ-компьютеров. Новые вычислительные устрой ства позволят, конечно, уменьшить вес почти всей используемой авиатехники, однако они не решат существующих проблем, связанных с весом боевой нагрузки (некоторые авиабомбы имеют вес порядка тон- ff" 160 Глава 4. Потенциальные возможности военных применений HT
ны!) и бортового вооружения (авиапушки и т.п.). В этих направлениях основной эффект внедрения HT должен быть связан с разработкой более легких и точных средств поражения достаточной мощности. Существующая объединенная программа DARPA, состоящая из девяти подпрограмм создания и развития наземных и воздушных систем для боевых и гражданских беспилотных летательных аппаратов IDARPA TTO1 20031, не упоминает специальных разработок в области HT, однако возможность использования результатов таких H И -OKP в целостной программе представляется очевидной.
