白宫推出计划主导量子技术

【据nextgov网站2018年9月25日报道】 白宫于2018年9月24日推出了一项广泛战略,旨在加强美国在量子信息科学领域的领导地位,这一研究领域将支持下一代超级计算技术。


White-House


科技政策办公室在“推动美国量子信息科学领导力白宫峰会”上介绍了该计划。出席峰会的机构领导人还宣布计划投资数亿美元进行量子基础研究。
国家科学技术委员会量子信息科学小组委员会在战略计划中说:“通过量子信息科学的发展,美国可以改善其工业基础,创造就业机会,并保障国家经济和国家安全的利益。量子信息科学相关技术的先前实例......是国家经济和国防基础设施的重要组成部分。量子信息科学的未来科学和技术发现可能更具影响力。”
在峰会上,能源部宣布将在多个大学和国家实验室的85个量子聚焦研究项目中投入2.18亿美元。通过一系列两到五年的奖项,能源部旨在开发新的量子计算硬件和软件,创建具有量子性质的材料,并探索量子信息科学提高人类对宇宙理解的方式。国家科学基金会表示将投入3100万美元资助33项推动量子技术发展的研究项目。参加白宫峰会的国防高级研究计划局也正在征求关于量子空间中高风险、高回报倡议的建议。
量子信息科学研究广泛关注利用材料的量子特性实现分析、存储、共享信息的新机制。专家认为,推进量子信息科学可以在人工智能、天体物理学、化学、数据分析和许多其他研究课题取得突破。在战略计划中,白宫强调了在量子研究方面采取“科学优先”方法的重要性,将政府的工作重点放在基础研究上,而不是立即应用。
小组委员会写道:“量子信息科学仍然是一个快速发展的科学和工程学科,有大量的进一步发现机会等待着。即使是现在,虽然原型QIS应用程序、平台、设备正在商业化,但新的应用程序和平台可能来自尚未发明的协议和方法。”
白宫敦促各机构投资多样化的量子倡议组合,只有在项目证明其价值时才会投入大量资源。通过将其比喻鸡蛋分散到许多篮子中,政府更有可能促进科学突破。各机构采取了类似的方法进行人工智能研究。
该报告还敦促联邦研究界建立基础设施,以支持公共和私营部门的量子信息科学,并与行业领导者和“志同道合”的政府更紧密地合作,以推动该技术的发展。该委员会还鼓励各机构继续研究量子信息科学对国家安全的影响。
世界第一台通用量子计算机要多年后才能实现,但联邦技术领导者已经在讨论技术如何影响数据隐私和其他技术领域,并开始担心美国正在量子研究领域失去优势。例如,中国计划到2020年设立一个价值100亿美元的量子应用研究中心。相比之下,美国历来每年在量子研究上花费大约2.5亿美元。
白宫要求参与量子信息科学小组委员会的所有机构——包括农业、国防、能源、国土安全、情报界、航空航天局等于2019年初发布实施这些政策建议的计划。


DARPA局长概述DARPA未来发展的战略重点


【据美国空军力量杂志2018年9月5日报道】9月5日,DARPA局长史蒂文•沃克在“DARPA-60周年”研讨会上发表主题演讲,概述了DARPA未来发展的四个战略重点,以确保该机构仍处于“前沿科学和技术的全球领先地位”。
DARPA自创建以来,一直以“为国家安全开发突破性技术和能力”为使命。沃克局长认为:近年来重大技术的出现、经济和地缘政治的变化,对美国卓越和世界稳定构成了真正威胁,DARPA仅依靠突破性技术已无力应对威胁并解决问题。在以上背景下,沃克分享了“四个战略要求”,以指导DARPA未来六十年工作的开展。
一、保护美国免受现存威胁
为有效应对世界范围内现存的各类威胁,DARPA需要具备相应的全新能力,包括确保自主网络安全、感知大规模杀伤性武器、防御主动生物威胁,以及掌握与刻画竞争对手的高超武器能力等。
二、为慑战高端对手提供方案
DARPA需要提供有效的解决方案,以确保美国在与高端对手的大规模冲突中,能够威慑与获胜。DARPA需要分解各领域内的作战资产,专注于提升具备杀伤力的作战应对选项的能力。沃克还明确了一批需要运用新思维予以应对的全新冲突场景,并指出“太空和电磁频谱”能力可能比传统领域的新能力更重要。
三、应对初始冲突和大规模城市战
美军持续在全球反恐和反叛乱中发挥了作用,为助力美军并提升参与价值,DARPA需具备“应对初始冲突和大规模城市战的能力”,还必须加强(行为)建模能力。
四、维持前沿创新领先地位
DARPA需恪守使命,维持前沿创新的领先地位。DARPA需要继续赢得21世纪重要的科技竞赛,并且要比现阶段做得更好,例如人工智能、先进微电子学、合成生物学、神经技术、新计算方法、社会科学等。DARPA需要了解这些新技术,将潜在使用价值和/或滥用危害告知政策制定者和作战人员,然后应用新技术来保护美国,并符合美国的道德和价值观。


新兴的“即插即用”航空电子概念


即插即用-航空电子

即插即用航空电子(PAFA)系统概念图(图片来源 Avionics International


【据美国《今日航电》网站2018年9月11日报道】德国斯图加特大学的一个研究小组正在研究一种称为“即插即用(plug & fly)”的航空电子概念,可实现配置、故障管理和适航认证的完全自组织。“即插即用”航空电子由模块组成,这些模块可动态检测连接拓扑、功能和实际资源消耗。通过一种公共平台意识对信息进行管理。这种意识是全面的,足以对功能分配、冗余实例化和重新配置做出可靠的决定。这不仅需要拓扑信息,还需要硬件可靠性、延迟和同步等信息。目前在研究即插即用的技术基础,即拓扑检测、自组织算法和形式化意识建模。首个研究成果是开放式航空电子架构模型(OAAM),用作即插即用意识和功能定义语言。OAAM涵盖航空电子架构中的软件、硬件和物理安装,还包括确定航空电子架构是否有效所需的所有信息,如资源信息、安全性限制及性能限制等。OAAM是通用的,因为定义了基本的架构构建块,如硬件或连接类型的资源、性能和内部组成。九层的OAAM遵循传统的开发过程。OAAM基于Eclipse Modeling Framework和元建模语言ECORE。OAAM是朝着即插即用航空电子系统这一方向迈进的第一步。然而,最终实现即插即用,预计至少需要十年。


洛马为美海军F-35C提供新的航电测试设备


【据美国《今日航电》网站2018年9月13日报道】美国海军的F-35C闪电II联合攻击战斗机(JSF)舰载机版在开始服役后将使用洛克希德•马丁公司的电子综合自动支持系统(eCASS)进行航空电子设备测试。美海军希望F-35C明年能够实现初始作战能力(IOC)。根据一项为期七年、价值高达5亿美元的合同,洛克希德共计将生产211套eCASS系统。该技术为美海军和其他军用航空部门运营的飞机提供航空电子设备排故和维修支持。据洛克希德称,这是自2000年以来美海军发布的首份新CASS合同,是对美海军航空系统司令部(NAVAIR)现使用的测试设备进行现代化升级,因为目前使用的旧CASS设备是基于20世纪80年代的技术。eCASS还为F/A-18E/F、E-2C/D、AH-1、CH-53、MQ-53、P-8、MH-60R和AV-8B上的航空电子设备提供测试支持。该设备兼容PXI Express(PXIe)和合成仪器等新测试功能。旧的CASS基于VME Bus,主要采用定制仪器(用于激励和测量),由使用VMS、X-Windows和FORTRAN编程的工作站控制。相比之下,eCASS基于更先进的技术,模块化设计,在Windows 10环境中运行,主要使用商用现货(COTS)仪器和C++和C#(C Sharp)编程的计算机。新合同2019年8月开始执行。


F35-C

(图片来源 Jumbos Models



空客演示有人/无人协同未来空中作战系统


【据aviationnews网站2018年9月20日报道】空客近日在德国波罗的海地区进行了由一架指挥控制(C2)有人机控制5架空客Do-DT25靶机的无人/有人协同(MTU)飞行测试,测试目的包括验证互联互通、人机界面,以及由任务组管理的智能协同概念,验证了有人机控制无人系统的能力。空客认为,在智能协同、多能力和使能技术方面需要足够成熟的集群/蜂群算法、新传感器和协助有人飞机机组人员进行指挥和控制的任务管理系统。
空客公司研发的无人机先进飞行控制和飞行管理系统是飞行测试成功的关键因素,该系统将全自动制导、导航和控制与智能集群能力进行了综合集成。无人/有人协同将会在许多方面提高未来空中系统的任务效率。配装传感器的无人系统蜂群可以为在安全距离外的有人机上的任务指挥官提供态势感知能力。空客将应用在无人/有人协同测试飞行中获得的技术研发欧洲未来的战斗空中系统(FCAS)。



快速升级能力:美国下一代战略核轰炸的必备能力


【据美国《防务头条》网站2018年9月21日报道】目前几乎没有人了解美国空军新世纪最重要的项目B-21“袭击者”的进展。但是根据美国空军全球打击司令部蒂姆•雷(Tim Ray)将军的说法,它与早前轰炸机的一个关键不同之处在于:快速升级能力,将是一个随着技术和环境变化不断发展的平台。
因此,B-21将在四个关键领域具备可更改能力:传感器、通信、电磁信号和防御能力。雷在最近举行空军协会会议上指出,B-21将在四个关键领域进行修改:传感器,通信,电磁特征和防御能力,这意味着美空军和项目主承包商诺斯罗普•格鲁门公司需要建造一个能够根据任务以及最新技术展示多种能力特性的飞机。这意味着空军需要改变获取技术的方式。
雷将军表示:“所有这些事情(任务和技术——译注)的变化比我们的采购方式快的多。”另一项改变是:美空军正在计划花费更多的资金采购和持有所需的知识产权,并将其作为项目的一部分,尤其在信息技术领域。雷表示:“我不想把知识产权交给别人。”空军领导人认为新型轰炸机是核威慑的重要组成部分,但威慑从冷战的高峰期发生了很大变化,当时政府看到了三位一体核威慑:洲际弹道导弹、弹道导弹核潜艇和轰炸机-足以阻止苏联发动核战争。



MBDA展示“幽灵”战斗无人机概念


【据英国简氏网站2018年9月20日报道】MBDA在英国展示了一种新型无人机概念,该无人机设计用于为前线部署的陆军力量提供应招式低成本建制级精确近距空中支援能力。
“幽灵”是一种倾转旋翼电推动垂直起降空中作战系统概念,能够快速转换至前飞模式低空飞跃复杂地形。
“幽灵”设计了一体化模块式载荷舱,可携带25千克任务载荷,包括2枚MBDA“强制者”(Enforcer)导弹或一个MMP多用途武器系统,以对抗轻型装甲目标、软目标和无人威胁或重装甲目标。“幽灵”无人机系统能够帮助地面力量在复杂作战环境下“发现和锁定”视距内威胁。该机还可转为“监视和守候”模式实施过顶攻击。其他任务模式包括再补给载荷、增强型传感器或电子战载荷。最新型载荷能够利用动能效应驱散敌方作战行动。“幽灵”的多种任务模块能够在战区环境进行更换,同时系统设计提供了集成新型和改进模块、技术和需求的能力。


MBDA-enforcer

(图片来源 Topwar.ru)


根据目前方案,“幽灵”作战无人机系统巡航速度为180千米/时,巡航高度低于100米,作战半径超过10千米,战斗续航时间超过60分钟,采用了2副(前翼和后翼)2米倾转翼,每个机翼布置有2台螺旋桨发动机。无人机全重尚未公布,其他的特点包括具备自动导航、操作员人在回路上的指挥和控制模式(开火授权归属操作员)、抗干扰GPS导航能力等。“幽灵”无人机可单独使用,也可与同型机协同执行“蜂群”模式作战。


美军测试MQ-9无人机已具备空对空作战能力


【据俄罗斯报2018年9月24日报道】 美军已对MQ-9收割者进行测试,测试中MQ-9携带空空导弹成功击中空中另一空中无人机目标。
据Julian Cheater上校称,去年11月MQ-9收割者已在内华达州的克里奇空军基地进行测试,测试中无人机使用带有红外导引头的导弹击中空中移动目标。
Military.com媒体推测,测试中无人机使用的导弹有可能是AIM-92毒刺和AIM-9响尾蛇导弹。AIM-92导弹主要为装备AH-64直升机,可摧毁8千米外的空中目标,而AIM-9射程可达35千米。
“成功试验表明,MQ-9无人机有能力像F-15和F-22有人战机一样进行空对空作战,”该媒体写道。
MQ-9 收割者作战无人机主要用于侦察及应用导弹和炸弹进行地面目标攻击。该无人机长为11m,翼展为7m。该无人机的最大起飞重量为4.8t。无人机的速度可达482km/h,飞行距离约为1800km。据美国空军司令部称,从2015年1月到2017年8月,MQ-9 收割者无人机对阿富汗,伊拉克和叙利亚的目标进行了950次打击,共使用了约1,500枚导弹和航空炸弹。



改进型海麻雀(ESSM)Block 2导弹成功完成首次制导飞行试验


【据deagel网站2018年7月15日报道】美国海军完成改进型海麻雀(ESSM)Block 2中程舰空导弹首次制导飞行试验。ESSM Block 2从海军自防御试验舰艇发射,直接命中了位于南加利福尼亚海岸的空中目标。
ESSM Block 2 采用了新型主动/半主动双模雷达导引头,使导弹能够应对更复杂威胁。最近的飞行评估是去年成功开展的两次试射。
ESSM Block 2 按计划将于2020年开始生产,并具备初始作战能力,美军计划生产超过2500枚导弹,ESSM Block 2将代表北约海麻雀项目的未来。
ESSM是美军航母、两栖攻击舰艇的自防御导弹,是海军驱逐舰和护卫舰分层区域舰载防空能力的重要组成部分,也是数个美军盟友海军应对反舰导弹的重要武器。可以列装世界上近200艘海上平台。



美国平流层发射系统公司公布两型高超声速飞行试验平台概念方案


【据美国《航空周刊》2018年9月19日报道】美国平流层发射系统公司(Stratolaunch Systems)公布了两型高超声速飞行试验平台的研究计划,这两型平台均可从公司研制的超大型载机上发射,该载机目前正在加州莫哈维基地进行飞行前测试。
平流层发射系统公司计划发展一个航天发射运载器系列,该系列包括多型小至中等载荷的运载火箭以及一型完全可重复使用的航天飞机。而新公布的这两型飞行试验平台就是该系列的一个重要垫脚石。除了作为航天运载的供应商之外,平流层发射系统公司表示目前还在寻找潜在的工业部门合作伙伴,合作开发可用于美国各类高超声速国家科研项目的飞行试验平台系列。平流层发射系统公司高超声速高级技术员斯蒂芬•柯达(Stephen Corda)表示,“美国对高超声速试验能力具有非常重要的需求,尤其是在飞行试验能力上。我们将致力于为政府和工业界提供相关能力。我们所构想的全部运载器均达到了高超声速。高超声速飞行试验平台可为这些运载器提供技术研发、风险降低和运行经验。”
平流层发射系统公司正在研究的两型高超声速飞行试验平台之间是缩比关系,其中小型平台命名为“高超-A”(Hyper-A),长约28英尺(8.6米)、翼展约11英尺(3.4米),飞行速度为Ma6,大小相当于NASA X-43A高超声速试验机的两倍;大型平台为“高超-Z”(Hyper-Z),全自主操作,既可从载机上空投发射,也可自主实现水平起降。“高超-Z”平台长约80英尺(24.6米)、翼展约36英尺(11.1米),速度可达Ma10,起飞总重约65000磅(29.5吨),推进剂质量比约0.6。柯达表示,“我们的目标是在90000英尺(27.7千米)高空高动压条件下实现超过Ma10的速度”。“高超-Z”若采用助推滑翔方式,轨迹顶点可达154千米高度,飞行距离可达800海里(1482公里)。两型平台均采用液氢液氧火箭发动机,其中“高超-Z”采用的是平流层发射系统公司目前正在研制的20万磅(91吨)级氢氧发动机,而“高超-A”则采用更小型的5000-10000磅(2.77-4.54吨)级氢氧发动机。两型平台气动布局相似,均采用大后掠三角翼加翼尖垂尾布局,均可携带内部和外部载荷;机腹平坦,可用于安装推进系统或流道结构进行相关试验,也可安装翼状结构进行边界层转捩或其他高超声速试验。柯达表示,“我们也在寻求独立式、标准化的嵌入式试验载荷,这些载荷具有标准化的供电界面,可安装在飞行试验平台的不同位置上,以便用开展更小型的飞行试验。”
目前,平流层发射系统公司科研团队的工作主要聚焦于“高超-A/Z”的CFD分析,以及它们与载机的挂载方案。公司已经在美国海军学院马里兰州的4X4英尺亚声速风洞中完成了3.5英尺缩比模型的风洞试验,为近进着陆设计提供了初始数据。“我们计划下个月在NASA马歇尔航天飞行中心的跨声速风洞中开展部分高速和高超声速风洞试验。”平流层发射系统公司透露,如果研究进展顺利,“高超-A”平台将最早在2020年进行首飞,“高超-Z”则最快可在此五年后实现首飞。


2018年10月10日 22:07
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