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Dec 22, 2023

2022 미래 디자인 콘테스트 만들기: 항공우주 및 방위 부문 우승자 — The Well

HP 워크스테이션의 승자 지속 가능성의 위기는 인간이 만든 잔해가 도처에 존재하는 저궤도(LEO)까지 확대됩니다. LEO의 전자섬유 기술은

HP 워크스테이션 우승자

지속 가능성 위기는 인간이 만든 잔해가 어디에나 존재하는 위협이 되는 저궤도(LEO)까지 확장됩니다. LEO의 전자섬유 기술은 전자, 섬유제조, 우주기술 산업 간 산업과 기술 융합의 기회를 약속합니다.

수십 년 동안 우주선과 우주복은 직물 기질을 가장 바깥쪽 보호 피부로 활용해 왔습니다. 예를 들어, 국제 우주 정거장(ISS)의 외부는 테플론 코팅된 유리섬유('베타천')로 구성되어 있으며, 이는 원자 산소 침식에 견고하고 강도, 내구성 및 난연성을 결합하도록 설계되었습니다.

이 신기술은 최첨단 다중 감각 기능으로 이러한 대면적 공간 직물을 강화하고 있습니다. 진동에 민감한 압전 섬유와 충격 플라즈마 전하 감지 전도성 파일 직물은 섬유 열 연신 타워와 산업 규모의 직기를 통해 제조됩니다.

팀은 이 스킨을 통해 가능해진 몇 가지 야심차고 다양한 질문을 제기했습니다. 센서로 강화된 이 피부가 수만 개의 인공 궤도 우주 잔해와 너무 작아서 레이더로 추적할 수 없는 미세 유성체로 인해 발생하는 미래 우주 서식지의 피해를 국지화할 수 있습니까? 우주선 벽에 있는 직물이 성간 먼지의 거대한 탐지기, 초당 수십에서 수백 킬로미터의 속도로 이동하고 수백 광년 떨어진 곳에서 발생하는 과학적 음모의 격변적인 사건의 작은 메신저 역할을 할 수 있습니까? 그리고 우주비행사가 압축 우주복을 통해 바로 촉감과 질감을 느낄 수 있다면 어떨까요? 각각의 경우에 진동에 민감한 직물은 하나의 기본 기술 역할을 할 수 있습니다.

우주 패브릭 배열은 ISS 외벽에 대한 1년간의 무동력 재료 탄력성 테스트를 완료했습니다. 이 프로젝트는 또한 기술과 산업 융합의 잠재력을 바탕으로 ISS 미국 국립 연구소로부터 주요 보조금을 받았습니다. 이 보조금은 올해 6개월간 전기로 구동되는 우주 내 테스트에 자금을 지원할 예정이며, 이는 이 기술을 실현하는 데 중요한 데이터를 제공할 것입니다.

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이 장거리 전기 항공기 및 연료 시스템은 장거리(3200nm) 전기 비행을 가능하게 하는 여러 가지 특허 출원 중인 새로운 엔지니어링 발전으로 구성됩니다. 항공기는 승객, 반자율 산불 진압, 자율 화물 및 ISR 역할을 수행하는 모듈식 다중 역할 플랫폼입니다.

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드론 내비게이션 시스템은 AI를 사용하여 숲, 건물, 폐허, 기차 등 이전에는 볼 수 없었던 환경을 통해 쿼드로터를 비행하여 나무, 벽 또는 기타 장애물에 충돌하지 않고 최대 40km/h의 속도를 달성합니다. 인간이 훈련하는 데 수년이 걸리는 반면, 고성능 시뮬레이터를 활용하는 AI는 기본적으로 하룻밤 사이에 훨씬 더 빠르게 유사한 탐색 능력에 도달할 수 있습니다.

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M-DAR(Multi-Ducted Angled Rotor)는 공기가 덕트로 흐르는 각도를 낮춤으로써 전진 비행 시 기존 평면(90도) 덕트 팬의 실속과 높은 운동량 끌림을 해결합니다. M-DAR 자체는 45도 각도로 설정된 고정된 전방 피치 덕트 팬으로 구성됩니다. 이를 통해 효율적인 날개 기반 비행을 가능하게 하기 위해 더 높은 전환 속도에서 작동할 수 있습니다.

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이 시스템은 나무 말벌 산란관에서 생체 영감을 받은 왕복 운동과 해양 생물의 꼬리 지느러미에서 생체 영감을 받은 새로운 기복/진동 운동, 그리고 기복이 있는 신체 운동을 사용하여 모래에 숨어 숨는 도루묵 도마뱀을 결합합니다. . 이 동작을 포함하면 이중 왕복 드릴의 성능이 크게 향상되어 새로운 DROD(이중 왕복 진동 드릴)가 설계됩니다.

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이 기사는 Tech Briefs Magazine 2022년 11월호에 처음 게재되었습니다.