Помоги проекту - поделись книгой:
В настоящее время предложена технология микроминиатюрного мультиплексирования света путём его спектрального уплотнения (WDM — Wavelengths Division Multiplexing). Чаще всего для её реализации используют дифракционную структуру на основе массива волноводов и зеркал (AWG — Arrayed Waveguide Grating), в которой каждый пучок света движется по собственному волноводу, искривлённому в соответствии с его длиной волны. Смыкаясь, эти волноводы и дают результирующий спектрально-уплотнённый поток. Другим распространённым решением является использование каскада уже известных нам модулятров Маха-Цендера.
Решения в области кремниевой фотоники, предложенные компанией Intel, направлены на продвижение фотонных технологий в области интерфейсов периферийных устройств. Ближайшей коммерческой перспективой является пятидесятигигабитный оптический вариант интерфейса Thunderbolt (возможно, к моменту промышленной реализации его назовут по-другому). В более отдалённой перспективе Intel рассматривает увеличение пропускной способности до двухсот гигабит в секунду. Сказать, что это быстро, значит не сказать ничего: например, содержимое диска DVD при такой скорости может быть передано за одну секунду.
Точно такую же цель поставила перед собой лаборатория IBM Research. Поставила и добилась! Правда, использовать свой терабит IBM планирует не в коммуникационных интерфейсах, а в высокоскоростных шинах, соединяющих ядра многоядерного процессора.
Проект SNIPER является практической реализацией идеи нанофотоники, использующей рассмотренные выше «строительные блоки» для создания фотонной коммуникационной сети. Эта фотонная сеть интегрирована поверх многослойного «пирога» системы на чипе, включающем многопроцессорный модуль и модуль оперативной памяти. Имея выходы наружу, такая сеть обеспечивает подключение этой системы на чипе к высокоскоростной оптической шине данных, соединяющей процессор с периферией. Внутренняя же волноводная разводка обеспечивает маршрутизацию данных между ядрами процессорного модуля.
В настоящее время проект SNIPER может похвастаться реализацией шестиканального модуля фотонного приёмо-передатчика, использующего гибридные кремниевые лазеры, модуляторы Маха-Цендера и мультиплексор на основе массива волноводов. Пропускная способность каждого канала этого приёмо-передатчика составляет двадцать гигабит в секунду. На подложке размером 25 квадратных миллиметров реализовано пятьдесят таких каналов, что обеспечивает тот самый терабит пропускной способности.
Что самое главное, SNIPER — уже не исследовательский проект. Библиотеки всех элементов фотоники для кремниевой литографии отработаны для производственного цикла. Как и методика их интеграции с КМОП-логикой системы на чипе.
Где в первую очередь будет применяться это решение? Конечно же, в суперкомпьютерных системах и датацентрах облачных вычислений. Там, где вычислительная мощность электронных схем больше всего нуждается в обмене данными со скоростью света.
Однако можно быть уверенным, что экспансия кремниевой фотоники в потребительскую вычислительную технику не за горами. Начнётся всё с интерфейсов подключения периферии, а там, глядишь, и шины для мультиядерных решений подтянутся, превратив скучный кремний внутри наших процессоров в сверкающий всеми цветами спектра магический кристалл.
После шаттла: удастся ли реализовать программу МАКС?
Продолжение. Первую часть читайте здесь.
Данная статья будет, вероятно, несколько выбиваться из общей канвы, поскольку здесь мы расскажем не столько о том, что происходит и будет происходить «после шаттла», а о том, что уже было, причём довольно давно. Суть в том, что проекты, начатые ещё в 1960-е, при определённых условиях (и, видимо, переменах) вполне могут через какое-то время «выстрелить», хотя, конечно, главного действующего лица, стоявшего за основными советскими проектами кораблей многоразового использования, уже нет в живых.
Пожалуй, тут надо начать с имени: Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский. Советский, потом российский авиаконструктор, главный конструктор московского машиностроительного завода «Зенит», генеральный директор и главный конструктор НПО «Молния».
Того самого НПО, которое в итоге и произвело на свет к настоящему моменту единственный и неповторимый "советский «шаттл» — космический корабль многоразового использования «Буран».
Г.Е. Лозино-Лозинский, покинувший этот мир в 2001 году, специалистам, да и не им одним, известен отнюдь не только как "отец «Бурана»: с 1942 года он работал в ОКБ А.И. Микояна, непосредственно участвовал в разработках таких истребителей, как МиГ-19, МиГ-21, МиГ-29, и был главным конструктором сверхзвукового перехватчика, ставшего впоследствии известным миру как МиГ-31.
Главным проектом своей жизни, однако, Лозино-Лозинский всегда называл проект «Спираль» — проект многоразового космического челнока (двойного назначения), взлетающего с борта специального гиперзвукового самолёта. Реализовать этот проект в изначальном виде до конца не удалось, однако необходимые исследования и испытания Лозино-Лозинский продолжал проводить даже после того, как «Спираль» была партийным решением прикрыта.
Незадолго до смерти в одном телеинтервью Лозино-Лозинский откровенно заявил, что реализация «Бурана» позволила ему «не совсем даже законными методами провести важные испытания другой космической системы». Речь шла уже о логическом продолжении закрытой «Спирали» — проекте МАКС.
В 1960-е годы руководства США и СССР готовились к возможному ведению военных действий в космическом пространстве. По большому счёту, и сама космонавтика-то представляла собой побочный продукт военных разработок: ракеты-носители могут человека в космос отправить, а могут и несколько килотонн на Вашингтон или Москву уронить.
Как бы там ни было, а космос вполне рассматривался как плацдарм будущего, и соответственно и у США, и у России имелись свои проекты по созданию «космопланов» (орбитальных самолётов): X-15 в США — и проект «Спираль» в СССР.
"Спиралью" начинало заниматься ОКБ-155 А.И. Микояна. Спустя годы Г.Е. Лозино-Лозинский рассказывал: "...в 65-м году, не помню уж в каком месяце, меня пригласил к себе Артём Иванович Микоян и сказал, что нашему КБ поручено создать многоразовый самолёт, который выводился бы в космос, стартуя с самолёта-разгонщика.
"Думаю назначить тебя главным конструктором, — сказал Микоян, — ну как, возьмёшься за такую работу?" Разумеется, я не мог отказаться..."
В 1964-1965 годах специалисты НИИ-30 ВВС СССР разработали концепцию создания принципиально новой авиационно-космической системы, которая наиболее рационально совмещала в себе идеи самолёта, ракетоплана и космического аппарата и выполняла бы все вышеуказанные требования. Система должна была состоять из пилотируемого многоразового орбитального самолёта, его одноразового (на первых порах) ракетного ускорителя и многоразового пилотируемого самолёта-разгонщика. Таким образом, из трёх компонентов системы терялся бы только ракетный ускоритель; остальные компоненты системы были возвращаемыми. В дальнейшем планировалось сделать многоразовым и разгонный модуль.
Коллектив ОКБ-155 А.И. Микояна летом 1966 года принялся за разработку воздушно-орбитального самолёта, который стартовал бы с другого самолёта и позволял реализовать принципиально новые свойства для средств выведения
Понятно, что и самолёт-разгонщик, и ОС (орбитальный самолёт) могли перебазироваться самостоятельно; орбитальный самолёт должен был иметь возможность маневрировать не только в космосе, но и на этапе спуска и посадки и садиться даже в сложных метеоусловиях.
В 1966 году была начата разработка эскизного проекта и одновременно было принято решение о постройке аналога так называемого «изделия 105.11» — аналога будущего ВОС (воздушно-орбитального самолёта), который теперь более-менее известен как ЭПОС и МиГ-105.11. Это был ещё дозвуковой самолёт; в дальнейшем планировалось создание ещё двух машин, которые могли уже разгоняться до сверхзвуковой и гиперзвуковой скоростей.
Изделие 105 имело весьма оригинальный облик: в отличие от спускаемых аппаратов космических кораблей — «самолётная» компоновка; треугольное крыло, плоскодонная форма и сильно вздёрнутый нос, за который изделие прозвали «Лапоть». Такая геометрия носовой части существенно снижала нагрев остальной части корпуса при входе в атмосферу и была использована затем NASA в проекте HL-20 уже в 1980-х годах.
Необходимо также отметить, что в рамках «Спирали» разрабатывались многие технологии, использованные потом при конструировании «Бурана», включая теплоизоляционные материалы.
В целом будущий ВОС должен был иметь длину 8 метров и размах крыльев 7,4 метра; общая масса — 10 тонн. Двигательная установка состояла из жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) для орбитального маневрирования, двух аварийных тормозных ЖРД с вытеснительной системой подачи компонентов топлива на сжатом гелии, блока ориентации, состоящего из 6 двигателей грубой ориентации и 10 двигателей точной ориентации, а также турбореактивного двигателя для полёта на дозвуковых скоростях и посадке, работающего на керосине, — «обычный» самолётный двигатель.
Предусматривалась и возможность экстренной эвакуации пилота: отделяемая кабина в виде капсулы была снабжена собственными пороховыми двигателями для отстрела от самолёта на всех этапах его движения — от старта до посадки, а также управляющими двигателями для входа в плотные слои атмосферы.
Ещё интереснее мог бы выглядеть разгонный самолёт: 38-метровая 52-тонная махина, по своей форме отдалённо напоминающая «Конкорд» (которых тогда ещё не существовало), разгоняясь до 6 скоростей звука и подымаясь на высоту 28-30 км, выстреливала со спины космопланом с дополнительным разгонным модулем...
Но высшее руководство страны решило «зарезать» все эти разработки: партийных лидеров интересовала больше «лунная гонка» с американцами, секретарь ЦК КПСС Д. Устинов, курировавший оборонную промышленность, весьма активно ратовал за ракеты (а не за космопланы с авиационными запусками), и в итоге министр обороны А. Гречко, ознакомившись с проектом «Спираль», объявил: «Фантазиями мы заниматься не будем!»
Говорят, Лозино-Лозинский был государственником до мозга костей; естественно, он ничего не мог сделать (и не стал бы пытаться), чтобы спасти официальную программу «Спираль» от закрытия...
...Вместо этого он и его сотрудники продолжали разработки по собственному почину — втайне от руководства страны.
Необходимо отметить, что параллельно разработкам вышеупомянутого ЭПОС разрабатывались и активно испытывались так называемые БОР — беспилотные орбитальные ракетопланы.
Первый из них — «БОР-1» представлял собой вообще деревянный макет, обвешанный оборудованием. Его запустили ещё в 1969 году на ракете-носителе «Космос-2» на высоту 100 км, и он, понятное дело, сгорел в атмосфере при спуске. Тем не менее были получены очень ценные данные телеметрии о возможности устойчивого управляемого спуска несущего корпуса выбранной формы — той самой, «лапотной».
Последний из «БОРов», построенных в рамках непосредственно программы «Спираль», «БОР-3» стартовал 11 июля 1974 года. Экспериментальная программа была выполнена полностью, нормально сработала система спасения модели, однако вследствие повреждения купола основного парашюта, вызванного попаданием на него остатков окислителя после выработки горючего, приземление произошло с высокой скоростью, вследствие чего модель разрушилась.
Государственная поддержка «Спирали» начала активно сокращаться с первой половины 1970-х, однако в 1976 году, когда было принято решение начать работы по программе «Буран», создаётся НПО «Молния», которому и препоручаются основные разработки «Бурана». Возглавляет НПО не кто иной как Е.Г. Лозино-Лозинский.
НПО «Молния» выступает с предложением изготовить новый корабль многоразового использования по схеме орбитального самолёта. НПО «Энергия» категорически настояло на использование компоновки, близкой к «Шаттлу», — с ракетой-носителем. Лозино-Лозинского это раздражало, тем не менее он взялся за проект, поскольку параллельно имел возможность продолжать работы по «Спирали», реализованной впоследствии уже как программа «МАКС».
В частности, аппараты серии «БОР-4», с одной стороны, использовались, как испытательные стенды теплозащитного покрытия для будущего «Бурана», а с другой — как аналоги уже боевых орбитальных самолётов. Возвращаясь к началу, стоит напомнить, что это «параллельное» программе «Буран» направление Лозино-Лозинский вёл
Испытания «БОР-4», надо сказать, проходили под крайне пристальным вниманием «недружественных стран»; в частности, каждый раз, когда «БОР-4» приводнялся в Индийском океане, за процессом его эвакуации наблюдали ВМС Австралии — в том числе разведывательная авиация. Как минимум дважды беспилотным орбитальным самолётам Лозино-Лозинского пришлось оказываться главными героями «фотосессий», так что в итоге фотографии попали в иностранную прессу (не говоря уж об иностранных разведках и исследовательских организациях) и было решено в дальнейшем сажать «БОР-4» в Чёрном море.
В целом многочисленные достижения и наработки программы «Спираль» значительно ускорили процесс создания «Бурана».
И что, возможно, важнее для российского космоса, Лозино-Лозинскому удалось параллельно довести до готового состояния проект МАКС — Многоцелевую авиационно-космическую систему.
МАКС в его нынешнем — проектном — виде представляет собой двухступенчатый комплекс воздушного старта, состоящий из самолёта-носителя (украинского Ан-225 «Мрия»), на котором устанавливается орбитальный самолёт в пилотируемом или беспилотном варианте с внешним топливным баком, заполненным криогенными компонентами топлива.
Система базируется на обычных аэродромах 1 класса, дооборудованных необходимыми для МАКС средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса и вписывается, в основном, в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами. То есть необходимости в специализированных космодромах просто нету.
Основные элементы системы МАКС выполнены в многоразовом исполнении — кроме, правда, внешнего топливного бака и блока выведения.
Заявлен целый ряд преимуществ по сравнению с прежними (теперь уже прежними) аналогами — американским «шаттлом» и советским «Бураном»: стоимость вывода полезных грузов на орбиту из расчёта на килограмм в 12-15 раз ниже; оперативность применения (запустить всю эту этажерку, как ни крути, проще, чем ракету-носитель с «Союзом»), более высокая экологическая чистота — сбрасывается только один компонент, топливо нетоксично, в отличие от типичного ракетного.
Но — мы живём в России. Здесь доброй традицией является пренебрежение более совершенными и перспективными проектами и поддержка менее совершенных. Причины всегда разные (политические или финансовые подковёрные сражения, нужные личные знакомства, коррупция, банальная глупость или чиновничье самодурство), зато результаты одни и те же.
В 1970-е «Спираль» была объявлена министром обороны Гречко «фантазиями» и «фантастикой».
В середине 2000-х программа МАКС принимала участие в конкурсе на проект пилотируемого космического корабля нового поколения, проводимого Роскосмосом в соответствии с федеральной космической программой в рамках темы «Клипер». Предполагалось создание многоразового пилотируемого корабля нового поколения, преимущественно гражданской, судя по описанию, направленности.
В конкурсе участвовали НПО «Молния» с проектом МАКС, ГКНПЦ им. Хруничева с проектом пилотируемого транспортного корабля и РКК «Энергия» со своим проектом «Клипер». Собственно, под этот проект конкурс и проводился. Само участие «Молнии» спутало все карты организаторам, расчитывавшим, что конкурс будет внутриведомственным. Потом начались «звёздные войны под ковром», закончившиеся отменой конкурса. Все проекты были отклонены, причём в обосновании этого решения к проекту МАКС было только одно техническое замечание: дескать, самолёт-носитель иностранного производства.
Это притом, что на состоявшемся в ноябре 1994 года в Брюсселе Всемирном салоне изобретений, научных исследований и промышленных инноваций «Брюссель-Эврика-94» программа МАКС получила золотую медаль (с отличием) и специальный приз премьер-министра Бельгии, к тому же программа имеет множество крайне лестных отзывов от европейских специалистов в аэрокосмической области.
В сухом остатке: Россия буквально «сидит» на готовой передовой технологии многоразового использования, которая существенно дешевле прежних, экономнее в плане расходов на запуски и менее опасна в экологическом плане; которая не требует специального космодрома, которая позволяет осуществлять от 30 до 80 вылетов в год.
Но «Роскосмос» объявляет эпоху «Союзов». «Фантазиями» у нас заниматься не принято.
При подготовке статьи использовались материалы сайта Buran.ru — «Энциклопедия крылатого космоса».
Продолжение следует.
Как взламывают мобильные платформы: взгляд экспертов
Став, по сути, настоящими компьютерами, мобильные телефоны унаследовали и многие беды, свойственные ПК. Одна из них — возможность несанкционированного доступа к личным данным и возможностям устройства. К сожалению, полностью защититься от этих бед не помогает ничто, ведь зачастую пользователи сами открывают вредоносным программам доступ к своим телефонам.
В начале июля 2011 года «Лаборатория Касперского» организовала для журналистов и блоггеров экспедицию в город Козьмодемьянск, в рамках которой прошла конференция по проблемам безопасности. Одна из наиболее интересных секций была посвящена мобильным платформам. На ней сотрудники «Лаборатории Касперского» и приглашённые эксперты рассказали о том, какие напасти угрожают обладателям мобильных телефонов и что можно сделать для самозащиты.
Самый простой и понятный каждому способ утечки личных данных — вместе с потерянным или украденным телефоном. Пропажа устройства может оказаться лишь первой из бед — если в нём были сохранены ценные данные, вроде паролей от различных сервисов или банковских систем, они с лёгкостью могут оказаться в руках злоумышленников.
Рассказывая о кражах, в «Лаборатории Касперского» явно намекают на возможность продукта Kaspersky Mobile Security дистанционно блокировать или стирать данные в телефоне. Присутствовавший сотрудник HTC сообщил о запуске такого же сервиса для телефонов, производимых компанией. Что до обладателей продуктов Apple, то они могут аналогичным способом защитить свои гаджеты при помощи официальной утилиты Find my iPhone.
Поделиться книгой: