София 2014 год. Настоящият документ е разработен от колектив в състав
Изтегляне 1.54 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- МАТЕРИАЛИ И КОМПОНЕНТИ
- Традиционни материали
- Материали за намаляване на радарната сигнатура
- Материали за балистична защита (брони) и пробиване на брони
- Материали с висока топлинна и механична устойчивост, материали за защита от корозия.
- Перспективни материали. Материали от нанотехнологии
- Компоненти
- Електроинженерство (управление на мощност и енергия, всички видове задвижващи устройства (актуатори))
ОбеззаразяванеРазвитието на тази технологична подобласт ще осигури оперативните способности в системата на сигурността и отбраната в момента и за в бъдеще, с възможност за разработване на ефективни и безопасни за околната среда системи за обеззаразяване, способни да отстраняват токсични химични и биологични агенти, без да нанасят вреда или да променят характеристиките и работоспособността на заразени площи, материали и екипировка. Научноизследователските дейности ще бъдат свързани основно със следните приложни технологии: органична и неорганична химия и химия на полимерите. Усилията и резултатите в тези технологии засягат директно или косвено и други технологични направления като биотехнологии, токсикология и други. Базовите (фундаментални) изследвания и информация за тях е необходимо да бъдат насочени за предоставяне на нови възможности на приложните технологии с цел усъвършенстване на конкретни характеристики на системите за обеззаразяване на химични, биологични и радиологични агенти.
Материалите и компонентите са градивни елементи на всички оръжейни системи. Изборът на материали и компоненти може да има голямо влияние върху функционирането на системите. Всичко, което се случва по време на жизнения цикъл на оръжейните системи, независимо дали при експлоатация в очакваните нормални условия или при такива, които са близки или надвишават граничните стойности (поведение при тежки климатични или механични условия, щети в бой, различни подобрени версии с интеграция на нови въоръжения и оборудване, стареене, удължен жизнен цикъл), се влияе съществено от характеристиките на материалите и компонентите.
Материалите са градивен елемент за оръжейните системи: структура на корпуса на кораби, самолети и БТР-и, компоненти за самолетни двигатели, системи за задвижване на ракети и кораби. Те са съществена част от балистичната защита, контрола на сигнатурите, сонарните куполи, обвивките на радиолокатори за самолети и ракети, обшивките за стелт технологии и продукти за наземна защита. Техническата област, свързана с материалите, обхваща структурни и функционални материали, както и свързаните с тях различни процеси. Те определят оперативните способности, цената, гарантиране на наличност и безопасност на оръжейните системи на всеки етап от жизнения им цикъл, възможността за поддръжка и реализация, след като системите се изтеглят от активна употреба. В тази област не попадат материалите за електроника, оптроника и енергетичните материали.
Приоритетни области за НИТ са разработването на нови стелт решения по отношение на различни системи за електромагнитно или оптично откриване, независимо дали са структурни или под формата на обшивки (филм, бои) за намаляване на радарната сигнатура или инфрачервената сигнатура на платформите. Изследванията са насочени и към прозрачни стелт материали за обвивки на радиолокатори, материали за скриване на инфрачервеното температурно излъчване, както и решения за материали за покриване на самолети за постигане на ниска радиолокационна видимост. Основни области за работа са свързани с контрол на електромагнитното, инфрачервеното излъчване и акустичните сигнатури. Новите технологии трябва да обхващат покрития за радарни установки, за скриване на инфрачервено излъчване, за поглъщане на електромагнитни вълни, бои, материали с контролирано излъчване за високи температури, материали за електро-оптичен камуфлаж, материали за прозорци и др.
В тази област попадат: - материали за защита на платформи и отделния войник; - материали за високопробивни патрони, кумулативни заряди и проектили. Ключовите технологии обхващат нано материалите, метални сплави с висока плътност, композитни матрични материали, брони, керамика, текстил.
Основните направления за работа са насочени към по поддържане на цялост и неуязвимост на структурите Работи се в следните приоритетни области: - Материали с висока термоустойчивост за самолетни и ракетни двигатели; - Защита на повърхности и контрол на корозията. - Намаляване на масата на самолети, БТР-и, кораби и сателитни структури; - Цялост, здравина, неуязвимост и безопасност на структурите; - моделиране на поведението и щетите, които отчитат комплексно износване в екстремна среда (термо-механично, принудително кацане, удар и пр.). Ключовите технологии в областта на високотемпературните материали за двигатели и структури са метални и органични керамични матрични композити, супер сплави и покрития с термална бариера. Ключовите технологии в областта на контрол на корозията са екологични необрастващи бои, материали за защита на повърхности, катодна защита и материали за интегриран мониторинг на здравословното състояние. Ключовите технологии в областта за намаляване на масата са метални и органични матрични композити, алуминиеви сплави и магнезиеви сплави. Основните технологии в областта на цялост и уязвимост на структурите са: контрол на износването и повредите, техники за контрол и ремонт, устойчивост на пожар, инструменти за моделиране и симулации и др.
Материалите търпят непрекъсната еволюция. Появяват се нови материали за сензори и усилватели, развиват се технологии за мониторинг на здравословното състояние, интегрирани в структурите, активни материали за контрол на вибрациите, материали на основа на нано технологии, материали, вдъхновени от природата (изкуствени мускули например), технологии за микро Безпилотни летателни апарати и др. Наблюдението на технологиите, последвано от проучвателни изследвания по отношение на тяхното приложение за отбраната, трябва да се извършва в следните сфери: мета материали с особен индекс, материали за безшумност, за защита срещу оръжия с насочена енергия, отчитане на уязвимостта при намаляване на размерите на структурите, нови керамични турбини, материали от следващо поколение на супер сплави, термални бариери, материали за задвижване на ракети, супер хидрофобни материали, материали за съхранение на енергия и др. Нанотехнологиите са съвкупност от знания за методи и инструменти, осигуряващи възможност по контролиран начин да се създават и модифицират обекти, включващи компоненти с размери по-малки от 100 nm. В резултат на това се получават принципно нови качества, позволяващи да се осъществи тяхната интеграция в пълноценно функциониращи системи с голям мащаб. Практическият аспект на нанотехнологиите включва в себе си производство на устройства и техни компоненти, необходими за създаване, обработка и манипулация на атоми, молекули и наночастици. Нанонауката и нанотехнологияте боравят с обекти с миниатюрни размери. Програмирането и управлението на взаимодействията в наносредата дават възможност да се получават материали с уникални свойства. Наноструктурните материали представляват композиции на структурни елементи - главно кристалити - с определен размер (поне в едно направление) от порядъка на няколко нанометра. Атомната структура и свойствата на наноматериалите се различават едни от други по монокристалната и/или аморфна структура при еднакъв химичен състав. Съвременните технологии в областта на наноелектрониката, катализа и атомната енергетика поставят много високи изисквания към състоянието на повърхността на инженерните материали и нанасяните върху тях функционални покрития. Необходимо е геометричната, енергетична и химична нееднородност на използваните във върховите технологии повърхности да се доведе до минимум или да се контролира по предварително зададен порядък на молекулно и атомарно ниво. Нанотехнологиите през 2035 г. ще позволяват създаване на материали с наноразмери: нанонишки, нанопрахове, нанотръби и др. за целите на сигурността и отбраната. Това ще се постигне чрез разработване и усъвършенстване на методи за получаване на наноматериали и химикали, нанокомпозити, самоорганизиращи се слоеве, филмови покрития, тънки филми и функционални наноматериали с приложение в специалните производства на отбраната и в борбата срещу тероризма. Научноизследователски дейности: Основните направления за реализиране на нанотехнологите в сферата на сигурността и отбрана могат да се обобщят в следните направления: наноматериали за сензори и оптични устройства; нанокомпозити; наномодификация на повърхности; нанокатализатори. Специфичните направления за приложението на нанотехнологиите са: разработване на нови системи на наноелектрониката и компютърни технологии; създаване на виртуални системи на основа на наноструктурната електроника за обучение и тренировка на кадри; повишаване на автоматизацията и роботизацията с цел съкращаване на военния персонал и риска за него при военни действия; създаване на наноразмерни устройства с по-малка маса, по-голяма устойчивост и якост; повишаване на ефективността на средствата за химична, биологична и ядрена защита на войските и военната техника; усъвършенстване на системите, използвани за химично, биологично и ядрено разузнаване и мониторинг. Внедряване на иновативни технологии и решения от разработката на нови композиционни биоматериали и нанодиамантни прахове в практиката (ендопротезирането, импланти за сърдечно-съдовата хирургия, инструменти и детайли с висока износоустойчивост за машиностроенето, космическото приборостроене и химическата промишленост).
За тази сфера е характерен голям граждански пазар. Министерството на отбраната трябва да наблюдава гражданските иновации и да ги адаптира към бързия си темп на развитие. Не всички компоненти обаче могат да бъдат доставени от гражданския пазар. Някои изисквания по отношение на функционирането и надеждността налагат да се използват специфични високоефективни компоненти. Те се определят като „критични“, тъй като имат директно влияние върху оперативната ефективност на системите, в които са интегрирани. Могат да бъдат разграничени два типа такива компоненти: компоненти на базата на граждански технологии със специфичен дизайн (например аналого-цифрови конвертори) и компоненти, разработени на базата на военни технологии. Такива компоненти за за микровълни с висока мощност, широколентови и инфрачервени детектори. Основните компонентите са: - монолитни микровълнови интегрирани вериги (GaAs или GaN); - микровълнови лампи; - локални осцилатори с висока стабилност; - високоефективни светлинни усилватели; - високоефективни инфрачервени детектори; - аналого-цифрови конвертори; - компоненти, устойчиви на радиация; - нови видове акумулатори (термални акумулатори например); - високоскоростни алтернатори. По отношение на всички специфични компоненти целта на научните изследвания и технологии е да се увеличи ефективността и/или да се намалят разходите, за да бъдат изпълнени потребностите на бъдещите програми за въоръжаване. Относно всички компоненти следва да се осигури контрол на риска, свързан с тяхната употреба. Това предполага да се работи по разработване на методологии за управление, превенция и елиминиране на износването, както и прогнози на надеждността.
Работи се и към 2035 г. се очаква развитие в посока употреба и адаптиране на граждански технологии към военните ограничения, по-специално в областта на конверсията, съхранението и управлението на енергия, актуатори и двигатели от всякакъв тип. Ключовите технологии в тази област са: електро-химия (акумулатори, първични и вторични, горивни клетки), супер кондензатори, термални акумулатори, суперпроводими материали, инерциални алтернатори, материали за постоянни магнити, феромагнитни материали, алтернатори и др. Литература:
1НОРД- Наблюдение-Оценка-Решение-Действие; Каталог: vvvvvv-safe vvvvvv-safe -> Асинхронни технологии vvvvvv-safe -> Закон за електронната търговия [2] Изтегляне 1.54 Mb. Сподели с приятели:
|