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美国空军造液态雷达,可随意变形

战略前沿技术  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-06-14 23:55

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美国空军造液态雷达,可随意变形

远望智库  乐天

据防务技术网6月13日报道,空军研究实验室正在研制一种液态天线,可以简化飞机上的通讯设备。

俄亥俄代顿实验室的科学家克莉丝•泰伯(Chris Tabor)称,“如果你不知道需要什么样的天线,你就必须携带八个或九种不同的天线,每种都有不同的频率,操作也不尽相同。”

空军研究机构正在开发一个频道系统,可以微调天线以适应特定的操作频率。该设备可根据不同的任务对电子设备和天线进行设置。泰伯透露:“一旦该系统装配到飞机上,并充满液态金属,你可以重构天线,按照你想要的频率或方向设置天线。”

据称,该系统可以使用多个信道系统,因为液态技术具有可流动性,你可以对通道系统随意设置。“我们的测试是从70兆赫到7千兆赫,这是一个相当重要的频率范围,”泰伯说。

有两种方法可以把天线加载到飞机上。泰伯解释:“如果液态金属移动到位,你就可以改变电子设备的外观;另一个办法就是把液体放置在特定的结构套装中,保证这些电子产品按你希望的样子造型。”

2015年,美国国防部联手由凡泰科技联盟牵头组织的162家公司,合作研制“柔性混合电子”,其目的是为了加强对液态金属形状的操控,尽可能方便地移动天线。

“室温下没有多少金属是液态的——汞是一种,但我们不想随处抛洒水银,” 空军实验室的理事、二级中尉布伦特•杨说。

镓在大部分电子产品中很常见,但其沸点为24度。“如果我们想增加这个温度范围……你需要和铟等其它金属合成,熔点将降低到零下19度或零下17度。这样,它可以在几乎任何室温下都处于液态。”

到目前为止,研究和测试只在实验室进行,下一步将整体打包,放在飞机上进行测试,如MQ-9 Reaper无人机。空军实验室工程师表示,这种液态天线技术将在7至10年间应用到飞机上。

此外,空军实验室在考虑加装帽形天线,以形成互补效应,方便使用“链接16”,即用于第四代战斗机如F-15和F-16战机之间的战术数据交换网络。实验室功能材料增材制造的首席研究员丹•贝里根(Dan Berrigan)说,“我们面临的问题是,设备需要在MQ-9无人机上大量使用‘链接16’。”

(铜天线可以直接印制到罩面上)

不同于液态天线的研究,3D打印天线专门针对链路16。贝里根认为,“目前的挑战是,不钻孔就能把天线安在飞机上,而且不修改外模。”

贝里根表示,通过3D打印,工程师们可以造出伺服盖——一个控制无人机襟翼的驱动器,之后将铜天线“直接印刷在其表面”。

据称,空军实验室正在和技术设计公司Mesoscribe合作,以实现“把铜打印到任意表面上的独特能力”。

目前,MQ-9和MQ-1的制造商通用原子公司也与进行伺服盖注塑的实验。贝里根说,一旦由机器人喷涂后,“铜可以嵌入到玻璃纤维。” 这种天线的设计可按需变化,随时更换频段。目前的研制项目仍处于原型阶段,大约需要一到两个月的时间来完成。

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