מאת: פרופסור אלון גני, הטכניון.הרעיון של הגברת הדחף של מנוע סילון מים waterjet ע”י הזרקה של בועות אויר לנחיר הפליטה ויצירת סילון דו-פאזי בועתי מהווה תפיסה חדשנית בהנעה-ימית, שאיננה מצויה עדיין באף כלי שייט בעולם. מבחינה רעיונית זוהי קפיצת דרך משמעותית, שעשויה להקנות שדרוג ויכולת האצה מוגברת לכלי שייט, בדומה לתפקיד שממלא מבער אחורי במנוע טורבו-סילון.
בפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל בטכניון אנו מקיימים זה שנים פעילות מחקרית ענפה בנושא של זרימות בועתיות ומערכות הנעה לכלי שייט על ותת           ימיים, המבוססות על סילון דו-פאזי. בפעילות זו היו שותפים בין היתר סטודנטים לתוארי מגיסטר ודוקטור, והיא התבטאה גם בשני פטנטים ובמאמרים בכנסים ובכתבי-עת בינלאומיים.
הדחף שמפתח מנוע-סילון, בין אם ימי או תעופתי, מבוטא ע”י מכפלה של הספיקה העוברת דרך המנוע (מים במקרה של מנוע ימי, אויר במקרה של מנוע תעופתי) בהפרש בין מהירות סילון הפליטה ומהירות השיוט (או הטיסה) של הכלי.
ניתן לרשום זאת במשוואה הבאה:
F = ṁ (ue-u)
כאשר F הדחף, ṁ ספיקת הזורם דרך יחידת ההנעה, ue מהירות הפליטה של הסילון ו-u  מהירות השיוט. מהירות סילון הפליטה ue חייבת להיות גבוהה ממהירות השיוט u, כדי לקבל דחף חיובי. במנוע סילון ימי המשאבה שואבת את המים דרך כונס (הנמצא בד”כ בתחתית כלי השייט) ובונה לחץ, שמאפשר פליטה של סילון המים במהירות גבוהה דרך נחיר הפליטה.
הרעיון המונח בבסיס ההנעה הדו-פאזית המוצגת כאן הוא, שעל ידי הזרקה של בועות אויר (או גז) אל תוך זרם המים במקטע (תא ערבוב) שבין המשאבה ונחיר הפליטה, ניתן להקנות לסילון הפליטה תוספת מהירות ע”י ניצול עבודת ההתפשטות של הבועות, (pdV∫ כידוע ממדע התרמודינמיקה) והפיכתה לאנרגיה קינטית של הסילון (איור 1), ללא שינוי הספק המנוע או הלחץ והעומס על המשאבה.  הגדלת מהירות סילון הפליטה בדרך זו גורמת להגברת הדחף. האוויר הדרוש מסופק על ידי מדחס, המונע באמצעות מערכת עזר קטנה יחסית למערכת ההנעה הראשית, כי היא נועדה להוסיף דחף חלקי בלבד.
היתרונות של מערכת כזו עשויים להיות משמעותיים:
א. אפשרות הפקת דחף רב יותר מהדחף המתוכנן של מערכת סילון המים הבסיסית, כולל שדרוג של מערכת סילון מים waterjet קיימת, ללא פגיעה בפעולה הרגילה של המשאבה.
ב. אפשרות של האצה ניכרת לכלי השייט בעת הצורך.
ג. התגברות על “דבשת” (hump) של התנגדות, בין היתר לצורך יציאה לריחוף, תוך מניעת בעיות קוויטציה.
ד. הגדלת המהירות המרבית של  הכלי.
ה. מיסוך החתימה האקוסטית.
כלי שייט מהירים, כדוגמת ספינות משמר, עם יכולת להגיע למהירויות גבוהות של  45-40 קשר למשל, משייטים במרבית משך חייהם במהירויות נמוכות בהרבה, למשל  25-20 קשר. הצורך המבצעי בהאצה פתאומית תוך התגברות על הגרר ההידרו דינמי, עלול לגרום למשאבה לפעול באזור קוויטציה, בו הפעולה לא יעילה ואף גורמת נזק למשאבה. השימוש במערכת הזרקת האוויר מאפשר קבלת תוספת הדחף הדרושה תוך הימנעות מבעית הקוויטציה.
רעיון הגברת הדחף ע”י הזרקת אויר נחקר בצורה ניסויית במערך הניסויים בטכניון. ניסויים סטטיים בבריכת ניסוי נעשו ביחידת ההנעה של אופנועי ים  Yamaha  עם הספק נומינלי של 50 קילוואט  (איור 3). באזור שבין המשאבה לקונוס האצת הסילון של נחירי הפליטה הותקן מקטע קצר (תא ערבוב), שאליו ניתן היה להזריק אויר דרך 16 חורים בדפנות. דחף המנוע והלחץ אחרי המשאבה בסיבובי מנוע שונים (בין 2000 ל- 6000 סל”ד) כמו גם ספיקת האויר נמדדו באופן רציף.
החיזוי התאורטי לקח בחשבון, שמהירות סילון הפליטה כתוצאה מהזרקת האוויר תגדל על פי עבודת ההתפשטות של האוויר בנצילות של כ- 70%.
ספיקת האויר בניסויים שונתה בין 60 ל- 170 גרם לשנייה, כאשר נחיר הפליטה היה אופטימלי לספיקה הנמוכה ב-2000 סל”ד ולספיקה הגבוהה ב- 6000 סל”ד. ציור 4  מראה את תוצאות הניסויים וההתאמה לחיזוי התיאורטי.
תוצאות הניסויים מראות התאמה טובה לחיזוי התיאורטי, כאשר בסל”ד נמוך הגברת הדחף הגיעה לכ- 55% ובסל”ד גבוה לכ- 23%, כצפוי עבור ספיקות האוויר שנבדקו.
לסיכום, מערכת ההנעה הימית בסילון דו-פאזי בועתי, אשר הוצגה כאן, הינה פיתוח חדשני וייחודי, אשר לא נוסה בעולם בתנאי פעולה מעשיים מלבד הניסויים שנערכו בטכניון. ההתאמה הטובה בין החיזוי העיוני לתוצאות הניסויים מאפשרת בחינה של מערכת הנעה כזאת לכלי שייט, בעיקר כלים דוגמת ספינות משמר או כלי שייט צבאיים, הדורשים תוספת דחף לצורך האצה מהירה או הימנעות מבעיות קוויטציה. התקן של הזרקת בועות אויר, שהינו מקביל למבער אחורי במנועי סילון תעופתיים, מאפשר פעולה אופטימלית של מערכת סילון מים waterjet נומינלית בתנאים רגילים, ושידרוג והגברת דחף ניכרת בעת הצורך ללא הזדקקות להגדלת מערכת ה- waterjet עצמה.
המחקר שנערך בטכניון מעורר עניין בעולם. וגופים שונים בודקים אפשרות של שת”פ, כולל משרד המחקר של הצי-האמריקאי ONR, שיזם לאחרונה מענק מחקר לטכניון ללימוד התופעות הבסיסיות הקשורים לזרימה דו-פאזית.

לינוקס הפכה למערכת ההפעלה הפופולארית ביותר בשימוש מגוון רחב של יישומים משולבי מחשב.  המערכת משולבת במוצרים כמו התקני אינטרנט ניידים, מערכות מידע ובידור ברכב, מכשירים רפואיים, מערכות בקרת אש, טלפונים חכמים, מוצרים בתחום התקשורת ועוד.  הגישה לפיתוח מוצרים מבוססי לינוקס משובץ מחשב עוברת תהליך של בשלות ומשתנה באופן ניכר בשנים האחרונות. כיום קיימות שלוש גישות שונות למתמודדות עם פרויקטים מבוססי לינוקס.
את הגמישות הגבוהה ביותר מציעה גישת הורדת קוד מקור ובניית הפצת לינוקס באופן עצמאי (Roll Your Own או RYO).  אבל עם יתרונות גישה זו, נדרשת הרבה מאוד עבודת אינטגרציה כדי לחבר את כל רכיבי התוכנה ולדאוג לאמינות של הבניה.  ובנוסף תשתיות תמיכה אינן קיימות ולכן המשתמש נאלץ להסתפק ברשימות תפוצה וקבוצות דיון ברשת.
הפצות של לינוקס מסחרי מציעות חבילות באיכות גבוהה יותר שעברו בדיקות מקיפות לאחר שכל מרכיבי התוכנה חוברו.  החסרונות של גישה זו נעוצים בעובדה שלפעמים המשתמש אינו מקבל את הגרסאות האחרונות ביותר לחומרה חדשה.
ספקי המעבדים מציעים את הגישה השלישית לשימוש בלינוקס.  כיום יצרניות המעבדים מציעות את טכנולוגית לינוקס למעבדים ולפלטפורמות שלהם. מערכת ההפעלה לינוקס מהווה את הדרך המהירה ביותר להפעיל את החומרה ולספק סביבה שלמה למשתמשים.  אבל התוצאה היא הפצה באיכות ירודה שאינה מאפשרת למשתמש ליישם את כל היכולות או לפתח מוצר באיכות מסחרית.
על מנת לגשר על הפערים בין הגרסאות והגישות השונות, שיחררה לאחרונה חברת מונתה ויסטה את  (MontaVista Linux 6  (MVL6 כוללת חבילות של (Market Specific Distribution (MSD חבילות אלה תוכננו לחומרות ספציפיות ושווקים ספציפיים החופפים לגישה החדשה של יצרניות המעבדים. לא עוד General Purpose Processors, אלא מעבדים ייעודיים המספקים את הצרכים של יצרניות האלקטרוניקה.  המפתחים יכולים להתחיל בפיתוח האב טיפוס תוך שימוש בגרסאות הלינוקס של יצרני המעבדים, ומהר מאוד ובקלות לעבור לגרסת לינוקס המסחרית של מונתה ויסטה, MVL6, בלי לאבד את העבודה הקודמת שלהם.  המשתמשים משיגים את היתרון של שימוש בלינוקס באיכות הגבוהה ביותר בלי לאבד את היתרונות של התכונות שמספקים יצרני המעבדים לשווקים הספציפיים.
ה MSD זה רק חלק מפיתרון ה- MVL6, הדבר הנוסף שנחוץ זו התמיכה טכנית במשתמש.  מציאת פיסת מידע בנושא לינוקס או מומחיות מסוימת, יכול להיות כמו לחפש מחט בערמות שחת מרובות. מונתה ויסטה מציעה תמיכה מקיפה סטנדרטית וקהילה של משתמשים החולקים מידע דרך אתר קהילת משתמשים  ייחודי  בשם Meld.
הגישה החדשנית הזו של מונתה ויסטה זוכה לשיתוף פעולה הדוק מצד יצרניות המעבדים.  הלקוח נהנה מכל העולמות – תאימות מלאה עם גרסאות ה BSP של יצרן המעבדים, שימוש בגרסאות לינוקס איכותיות יותר ותמיכה מלאה מחברה מסחרית.

בשנת 1997 הוקמה בסוכנות החלל האמריקאית NASA קבוצת עבודה “TWG” במטרה לבחור את טכנולוגית ההינע המשני העתידית שתיכנס לשימוש בסוכנות.
הינע ראשוני הינו ההינע הרקטי (מנועי הסילון וכו’) של כלי טיס ואילו ההינע המשני הינו הינע של מערכות פנימיות בכלי הטייס כגון אקטואטורים, מפעילים, מנועים ותמסורות.
להינע המשני שלושה סוגי הנעה מקובלים –  הנעה הידראולית, הנעה פנאומטית והנעה חשמלית /  אלקטרומגנטית. בתום תקופת הבחינה פרסמה הקבוצה המלצה חד-ערכית וקבעה כי טכנולוגיות ההינע המשני העתידית היא הטכנולוגיה האלקטרומגנטית.
בעקבות המלצה זו הוקמה בתוך מעבדת ההינע הסילוני (JPL) מחלקה חדשה בשם  MEA – MORE ELECTRICAL AIRCRAFT ובתרגום חופשי:     “כלי טיס עם יותר חשמל”.
מערכת הינע צבאית (שתיקרא להלן מה”צ) נבדלת ממערכת דומה אזרחית
ותעשייתית ב – 5 מדדים:
*תנאי סביבה ומאמץ סביבתי חמורים יותר . *אנרגיה מוגבלת.  *זמני פעולה/מנוחה שונים. *אמינות גבוהה. *תאימות.
תנאי סביבה
ומאמץ סביבתי
מה”צ פועלת בסביבה משתנה, קשה, קיצונית ואף עוינת. כל סביבה מאופיינת במספר קטגוריות מאמץ עיקריות ומגוון רחב של קטגוריות מאמץ משניות.
מגוון זה הוביל לכתיבת מפרטי בדיקה ומאמץ סביבתי. החשובים שבהם הם:
*MIL-STD 810  לצבא היבשה והצי
*160 RTCA/DO – לכלי טייס ובחלקו לכלי טייס חלל וחלל עמוק.
המפרטים כוללים בדיקות לתנאי סביבה כמו:
* טמפ’ סביבה מ – מינוס c °68 ועד פלוס c °155.
*שינויי טמפרטורה בתחום הנ”ל וקצב השנוי.
*תאוצה, הלם ונפילה עד G100 .
*רעידות בצירים שונים ובתדרים עד  2000 הרץ.
*לחות, גשם, קיפאון, אטימות.
*חול, אבק, סופת חול.
*שבר בנחיתה ומשתנים נוספים.
אנרגיה
מה”צ הן לרוב רעבות אנרגיה וניזונות ממקורות אנרגיה חשמלית חלופית או משנית כגון תאים, סוללות, מצברים, תאי דלק, אנרגית התמרה חומנית, אנרגיה סולרית ועוד. לכל אחד ממקורות אנרגיה אלו אופייני פריקה וטעינה ייחודיים, תנאי אחסנה ואורך חיים מיוחדים, אספקת מתח בסיס לפי גרף אופייני, צמצום בזרמים ו/או העלאת המתח עד למתח DC גבוה  (V  500  ויותר) , שימוש ב – IGBT  ואינטליגנצית בקרה גבוהה ומיוחדת.
זמן
זמן הנו גורם אימננטי מובנה במערכות הינע צבאיות. למעשה אם נחפש את המבדיל העיקרי בין מערכות הינע אזרחיות תעשייתיות למה”צ יש להניח כי גורם הזמן יהיה הבחירה.
זמן נמדד בצורות שונות ובאופנים שונים כדלקמן:
*זמן אורך חיים מערכות ההינע – זמן הנמדד בשנים.
*זמן תכנון המוצר הסופי והקפאת תצורת מערכת ההינע.
*זמן אחסנה בהתאם למשטרי רענון שונים – עד 15 שנה.
*זמן “מוכנות לקרב “ לאחר אחסנה ומשך זמן המוכנות – נמדד בשעות ואף
בשניות בודדות.
*זמן מערכת הצתה ושיגור חשמלית – נמדד במילישניות.
*זמן מנוחה בין הפעלה להפעלה.
*זמן הפעלה בשינויי טמפרטורה.
*זמן אספקה למערכות הנעה זהות עם אותם שנויים שנדרשו במקור ועוד.

אמינות ופגיעות
עד לסוף שנות השמונים אמינות מה”צ התבססה על מודלים מתמטיים וסטטיסטיים מורכבים שמדדו  בעיקר את הסתברות התנועה הסיבובית  המכנית של המנוע ומספר סיבובים מובטח. גישה זו עדיין בשימוש אך רק לצורך קביעת אורך חיי המיסבים.
המעבר למנועים ללא מברשות מבוקרי אלקטרוניקה ושימוש במגנטים מדור חדש, פיתוח מנגנוני חלל SPACE MECHANISM והרחבת מעטפת המשימות כמו משימות ארוכות טווח LONG DORATION MISSION הובילו לבניית מודלים למדידת אמינות המבוססים על שיטות בדיקה ומדידה אחרים כגון בדיקות יונים – פריקה מולקולרית, האצה רדיואקטיבית, הדמיה תרמית ומגנטית.
תאימות
ההגדרה לתאימות איננה ברורה וחדה. מקובל לכלול תחת תאימות את כל אותם משתנים נוספים אשר תורמים לקבלת מה”צ מתאימה לסביבת הפעולה שלה.
הדוגמא שלהלן תבהיר נושא זה.
במערכת הינע מסוימת ניתן להשתמש ב –3 סוגי תמסורות פופולריות והן:
*תמסורת טורית SPUR
*תמסורת פלנטרית     PLANETARY
*תמסורת הרמונית   HARMONIC
כל שלושת התמסורות מתאימות מבחינת מומנט העומס החיכוכי הנדרש וכל השלושה ניתנות לחיבור לאותו מנוע ועומדות בדרישות המאמץ המכני על הציר כפי שהוכתב. אך יש הבדלים ביניהם עיקריים ביניהם –
*תמסורת טורית שקטה יותר וקלה יותר
*תמסורת פלנטרית חזקה יותר ואדישה לגבי כיוון הסיבוב.
*תמסורת הרמונית הינה ללא חופש אך לעומת זאת עם קשיחות גבוהה.
אם כן, כיצד נבחר את המתאימה ?
כאן בא לידי ביטוי הניסיון והידע שלנו, בסיוע החברות המובילות בעולם, בהתאמת המערכת בהתאם לצורך הפרטני של האפליקציה הצבאית, ע”י שימוש בשילובים והתאמות  ו “ תפירת “ מערכת ההנעה לאפליקציה הצבאית הנדרשת.

אלביט מערכות הינה מובילה בשוק המל”טים העולמי. משפחות המל”טים שלה ממלאות כיום תפקיד מרכזי במלחמה העולמית נגד טרור. צבאות וכוחות ביטחון פנים ברחבי העולם נהנים מהיכולות המתקדמות של המל”טים אשר מסוגלים להתמודד עם אתגרים מתוחכמים, איתם היה ניתן להתמודד בעבר רק באמצעות מטוסים מאוישים.

הרמס 900
הרמס 900 מתבסס על תכונותיו העיקריות ועל הנסיון המבצעי העשיר שצבר ההרמס 450, בתוספת יתרונות כגון שהייה ארוכה יותר, יכולת לשאת מטענים גדולים יותר (עד 300 ק”ג) ויכולת ראות גם בתנאי מזג אוויר קשים.
הרמס 900  ביצע טיסת בכורה מוצלחת בדצמבר 2009 ועם סיום טיסות ניסוי נוספות יעבור לייצור סדרתי.
הרמס 900 מציע את היכולות המתקדמות הבאות:

•מערכת המראה ונחיתה אוטונומית בעלת גמישות למגוון רחב של תצורות ומטעדים
•שליטה בו זמנית בשתי מערכות מל”טים בכל זמן, באמצעות שתי מערכות תקשורת שונות על ידי קרון השליטה והבקרה האוניברסלי (UGCS) של אלביט מערכות.
•מערכות אוויוניקה ואלקטרוניקה חדשניות, מנוע להפעלה שקטה, מערכת רדיו לבקרה אווירית (ATC), ממשק רדיו ומשדר IFF.
•יכולות טכנולוגיות ויישומים חדשניים הכוללים: מערכות אלקטרו-אופטיות ומצייני לייזר, חיישני מודיעין אלקטרוני COMINT, ELINT. המערכת כוללת תקשורת קו ראייה ותקשורת לווינית.
הרמס 90
דגם חדש של מערכת מטוס ללא טייס – הרמס 90. המערכת מתבססת על התכונות העיקריות והניסיון המבצעי העשיר של שתי משפחות המטוסים ללא טייס של אלביט מערכות: סקאילרק והרמס. בין תכונותיו העיקריות של ה הרמס 90 : שרידות גבוהה,  שהייה  ממושכת של  עד כ-18 שעות, טווח פעולה של עד כ-100  ק”מ, שיגור נקודתי ויכולת נחיתה על משטחי עפר רגילים ללא צורך בתשתיות מיוחדות ויכולת נשיאת מגוון מטעדים. המערכת מאפשרת חיבוריות עם כל מערכת תקשוב (C4I) לשיתוף מידע מהיר ולתיאום יעיל בין הכוחות הפועלים בשטח. תכונות אלו הופכות את מערכת הרמס 90 למתאימה למגוון יישומים צבאיים ובמיוחד לשימוש כוחות מתמרנים, ובנוסף- למשימות של בטחון פנים וליישומים אזרחיים אחרים. מערכת ההרמס 90 פועלת ביום ובלילה, לרבות בתנאי מזג אוויר קשים. מימדיה הקטנים של המערכת מאפשרים לשאת אותה על גבי שני רכבי שטח קלים (כדוגמת (Humvee ולפרוש אותה בשטח בקלות ותוך זמן קצר על ידי צוות של 3-2 אנשים. המערכת כוללת תחנה קרקעית מתקדמת לשליטה, בקרה ותפעול משימה, המותקנת על אחד מרכבי השטח.

הרמס 450
מל”ט טקטי מתקדם המשמש כציר המרכזי של פעילות צה”ל במלחמה בטרור וכן המל”ט הראשון בישראל שהשלים תהליך רישוי וזכה במספר טיסה אזרחית. ההרמס 450 הינו מל”ט טקטי מתקדם, פרי פיתוח מקורי של אלביט מערכות, המצויד במערכות אוויוניקה המאפשרות טיסה אוטונומית וניווט GPS מדויק. המטעד האלקטרו-אופטי של המל”ט ומערכת התקשורת המתקדמת מאפשרים גילוי וזיהוי מטרות והעברת התמונות לתחנת קרקע בזמן אמת. מל”ט הרמס 450 יכול לשאת מטעד במשקל מרבי של 150 ק”ג, גובה הטיסה המבצעי שלו הוא 18,000 רגל והוא יכול לשהות באוויר עד 20 שעות טיסה.הרמס 450 ומערך מל”טים המבוסס על הפלטפורמה הזו נמצא בפעילות מבצעית בצה”ל מזה מספר שנים. במלחמת לבנון האחרונה השתתפו במספר רב של גיחות מבצעיות והוכיחו את יכולותיהם בפעולה רציפה, לאורך זמן, בתנאי פעולה קשים תוך הפגנת יעילות רבה בביצוע המשימה, תפעול יעיל והשגת היעדים הנדרשים.ההרמס 450 נבחר לתכנית ה-WATCHKEEPER היוקרתית של הצבא הבריטי ומל”טים מסוג הרמס 450 פועלים באופן מבצעי בצבאות שונים גם בזירות לחימה אחרות בעולם כמו בעיראק ובאפגניסטן, לשביעות רצונם הרבה של הלקוחות.
סקיילארק I-LE  של אלביט מערכות נבחר ע”י צה”ל במכרז המזל”ט הגדודי של צה”ל – “שמיים וארץ”, לאחר תהליך בחינה  ארוך אשר כלל מבחן מעשי לעמידה בדרישות מחמירות אותן גיבש צה”ל על בסיס ניסיון מבצעי עשיר. בבסיס המכרז עומדת הצטיידות רחבה של מיני-מל”טים לכל גדודי זרוע היבשה של צה”ל, וכן אימון ותמיכה לוגיסטית. המיני-מל”ט מתבסס על הניסיון המצטבר שנרכש במהלך אלפי שעות טיסה מבצעית של סקיילארק I, במגוון זירות לחימה, כולל בישראל, עיראק ואפגניסטן. מזל”טים ממשפחה זו שימשו את צה”ל בשנים האחרונות במשימות בטחון שוטף ואף נטלו חלק מבצעי במלחמת לבנון השנייה.
למזל”ט המשופר נוספו תכונות ייחודיות המשפרות באופן מהותי את יכולותיו המבצעיות ונותנות בידי צה”ל מזל”ט מתוחכם ומתקדם.

סקיילארק II
סקיילארק II הינו מערכת מיני מל”ט המיועדת לביצוע משימות של איסוף מודיעין, תצפית וסימון מטרות לטווח של מעבר ל- 60 ק”מ. כלי הטייס המונע חשמלית מסוגל לפעול באופן שקט, ביום ובלילה, לשהות באוויר זמן ממושך ולפעול באופן מיטבי גם בתנאי מזג אוויר קשים. המערכת פשוטה לתפעול ומופעלת על ידי צוות של שני מפעילים בלבד. מערכת סקיילארק II כוללת מטוסים ותחנה קרקעית ומתופעלת מרכב שטח הכולל משגר ותחנת שליטה ובקרה כפולה. המערכת מתאימה לביצוע משימות מודיעין חזותי מתקדמות הן ליישומים צבאיים והן למשימות של בטחון פנים.
לסקיילארק II הנעה חשמלית, המטעד המותקן עליו הוא המיקרו קומפאס, מטעד מתקדם ורב יכולות מתוצרת אלביט מערכות אלקטרו אופטיקה-אלאופ (סנסור יום וסנסור ולילה מקורר, סמן לייזר ועוקב) וכן תקשורת דיגיטלית מתקדמת מתוצרת תדיראן ספקטרלינק.
סקיילארק II נסמך על הניסיון המבצעי הרב שנצבר על ידי סקיילארק I, הנמצא בשימוש מבצעי בקרב לקוחות רבים ברחבי העולם.

הרמס 900
הרמס 900 מתבסס על תכונותיו העיקריות ועל הנסיון המבצעי העשיר שצבר ההרמס 450, בתוספת יתרונות כגון שהייה ארוכה יותר, יכולת לשאת מטענים גדולים יותר (עד 300 ק”ג) ויכולת ראות גם בתנאי מזג אוויר קשים.
הרמס 900  ביצע טיסת בכורה מוצלחת בדצמבר 2009 ועם סיום טיסות ניסוי נוספות יעבור לייצור סדרתי.
הרמס 900 מציע את היכולות המתקדמות הבאות:

•מערכת המראה ונחיתה אוטונומית בעלת גמישות למגוון רחב של תצורות ומטעדים
•שליטה בו זמנית בשתי מערכות מל”טים בכל זמן, באמצעות שתי מערכות תקשורת שונות על ידי קרון השליטה והבקרה האוניברסלי (UGCS) של אלביט מערכות.
•מערכות אוויוניקה ואלקטרוניקה חדשניות, מנוע להפעלה שקטה, מערכת רדיו לבקרה אווירית (ATC), ממשק רדיו ומשדר IFF.
•יכולות טכנולוגיות ויישומים חדשניים הכוללים: מערכות אלקטרו-אופטיות ומצייני לייזר, חיישני מודיעין אלקטרוני COMINT, ELINT. המערכת כוללת תקשורת קו ראייה ותקשורת לווינית.
הרמס 90
דגם חדש של מערכת מטוס ללא טייס – הרמס 90. המערכת מתבססת על התכונות העיקריות והניסיון המבצעי העשיר של שתי משפחות המטוסים ללא טייס של אלביט מערכות: סקאילרק והרמס. בין תכונותיו העיקריות של ה הרמס 90 : שרידות גבוהה,  שהייה  ממושכת של  עד כ-18 שעות, טווח פעולה של עד כ-100  ק”מ, שיגור נקודתי ויכולת נחיתה על משטחי עפר רגילים ללא צורך בתשתיות מיוחדות ויכולת נשיאת מגוון מטעדים. המערכת מאפשרת חיבוריות עם כל מערכת תקשוב (C4I) לשיתוף מידע מהיר ולתיאום יעיל בין הכוחות הפועלים בשטח. תכונות אלו הופכות את מערכת הרמס 90 למתאימה למגוון יישומים צבאיים ובמיוחד לשימוש כוחות מתמרנים, ובנוסף- למשימות של בטחון פנים וליישומים אזרחיים אחרים. מערכת ההרמס 90 פועלת ביום ובלילה, לרבות בתנאי מזג אוויר קשים. מימדיה הקטנים של המערכת מאפשרים לשאת אותה על גבי שני רכבי שטח קלים (כדוגמת (Humvee ולפרוש אותה בשטח בקלות ותוך זמן קצר על ידי צוות של 3-2 אנשים. המערכת כוללת תחנה קרקעית מתקדמת לשליטה, בקרה ותפעול משימה, המותקנת על אחד מרכבי השטח.

הרמס 450
מל”ט טקטי מתקדם המשמש כציר המרכזי של פעילות צה”ל במלחמה בטרור וכן המל”ט הראשון בישראל שהשלים תהליך רישוי וזכה במספר טיסה אזרחית. ההרמס 450 הינו מל”ט טקטי מתקדם, פרי פיתוח מקורי של אלביט מערכות, המצויד במערכות אוויוניקה המאפשרות טיסה אוטונומית וניווט GPS מדויק. המטעד האלקטרו-אופטי של המל”ט ומערכת התקשורת המתקדמת מאפשרים גילוי וזיהוי מטרות והעברת התמונות לתחנת קרקע בזמן אמת. מל”ט הרמס 450 יכול לשאת מטעד במשקל מרבי של 150 ק”ג, גובה הטיסה המבצעי שלו הוא 18,000 רגל והוא יכול לשהות באוויר עד 20 שעות טיסה.הרמס 450 ומערך מל”טים המבוסס על הפלטפורמה הזו נמצא בפעילות מבצעית בצה”ל מזה מספר שנים. במלחמת לבנון האחרונה השתתפו במספר רב של גיחות מבצעיות והוכיחו את יכולותיהם בפעולה רציפה, לאורך זמן, בתנאי פעולה קשים תוך הפגנת יעילות רבה בביצוע המשימה, תפעול יעיל והשגת היעדים הנדרשים.ההרמס 450 נבחר לתכנית ה-WATCHKEEPER היוקרתית של הצבא הבריטי ומל”טים מסוג הרמס 450 פועלים באופן מבצעי בצבאות שונים גם בזירות לחימה אחרות בעולם כמו בעיראק ובאפגניסטן, לשביעות רצונם הרבה של הלקוחות.
סקיילארק I-LE  של אלביט מערכות נבחר ע”י צה”ל במכרז המזל”ט הגדודי של צה”ל – “שמיים וארץ”, לאחר תהליך בחינה  ארוך אשר כלל מבחן מעשי לעמידה בדרישות מחמירות אותן גיבש צה”ל על בסיס ניסיון מבצעי עשיר. בבסיס המכרז עומדת הצטיידות רחבה של מיני-מל”טים לכל גדודי זרוע היבשה של צה”ל, וכן אימון ותמיכה לוגיסטית. המיני-מל”ט מתבסס על הניסיון המצטבר שנרכש במהלך אלפי שעות טיסה מבצעית של סקיילארק I, במגוון זירות לחימה, כולל בישראל, עיראק ואפגניסטן. מזל”טים ממשפחה זו שימשו את צה”ל בשנים האחרונות במשימות בטחון שוטף ואף נטלו חלק מבצעי במלחמת לבנון השנייה.
למזל”ט המשופר נוספו תכונות ייחודיות המשפרות באופן מהותי את יכולותיו המבצעיות ונותנות בידי צה”ל מזל”ט מתוחכם ומתקדם.

סקיילארק II
סקיילארק II הינו מערכת מיני מל”ט המיועדת לביצוע משימות של איסוף מודיעין, תצפית וסימון מטרות לטווח של מעבר ל- 60 ק”מ. כלי הטייס המונע חשמלית מסוגל לפעול באופן שקט, ביום ובלילה, לשהות באוויר זמן ממושך ולפעול באופן מיטבי גם בתנאי מזג אוויר קשים. המערכת פשוטה לתפעול ומופעלת על ידי צוות של שני מפעילים בלבד. מערכת סקיילארק II כוללת מטוסים ותחנה קרקעית ומתופעלת מרכב שטח הכולל משגר ותחנת שליטה ובקרה כפולה. המערכת מתאימה לביצוע משימות מודיעין חזותי מתקדמות הן ליישומים צבאיים והן למשימות של בטחון פנים.
לסקיילארק II הנעה חשמלית, המטעד המותקן עליו הוא המיקרו קומפאס, מטעד מתקדם ורב יכולות מתוצרת אלביט מערכות אלקטרו אופטיקה-אלאופ (סנסור יום וסנסור ולילה מקורר, סמן לייזר ועוקב) וכן תקשורת דיגיטלית מתקדמת מתוצרת תדיראן ספקטרלינק.
סקיילארק II נסמך על הניסיון המבצעי הרב שנצבר על ידי סקיילארק I, הנמצא בשימוש מבצעי בקרב לקוחות רבים ברחבי העולם.

יוזמות חדשות ומתפתחות דוגמת ה-Brigade Combat Team Modernization ,JTRS (Joint Tactical Radio System)  ו-WIN-T (Warfighter Information Network) מסתמכות במידה רבה על תקשורת מאובטחת ועל חלוקת מידע חיוני בשדה-הקרב, תוך קישור בין מרכזי פיקוד קרקעיים לחיילים יחידים, דרך היבשה, הים והאוויר. מערכות מורכבות אלה, המייצגות סט דרישות יישום מגוון להפליא, דורשות לעתים קרובות רוחב-פס יותר גדול, פונקציונליות רחבה יותר ועקבות קטנות יותר – ובו בעת מספקות את הצורך העליון של הצבא לביטחון, ניידות, גמישות וקשיחות. (המשך…)

האלקטרוניקה הממוזערת נוטשת את המעבדות, חודרת לייצור ומשתלבת בתוך תכנונים של מערכות צבאיות ותעופתיות.
ננו-טכנולוגיה, מערכות מיקרו-מכניות (MEMS) ומערכות ננו-אלקטרו-מכניות (NEMS) אשר בעבר נחשבו כפרי-דימיון ומדע בדיוני, הגיעו בחודשים האחרונים לאבן-דרך חדשה. ההתפתחויות במיקרו-אלקטרוניקה מסייעות להקטין את הגודל, המשקל, העלות והעקבות של רכיבי אלקטרוניקה צבאית ותעופתית ביישומים קרקעיים, ימיים, אוויריים וחלליים.
גודל איננו תמיד יתרון.
למעשה, כל הפלטפורמות הצבאיות והחלליות הנוכחיות או אף העתידיות סובלות מאילוצי מקום. ארגוני ביטחון, הכוללים את משרד ההגנה של ארה”ב (DOD) ומשרד הביטחון הבריטי (MOD) שיתפו מזה זמן רב פעולה עם התעשייה והאקדמיה כדי לענות לאתגר של החדרה של טכנולוגיה אלקטרונית מתקדמת ומקיפה בתוך הפלטפורמות הצבאיות, למרות מגבלות הגודל, המשקל, ההספק והעלות (SwaP-C). הרבה חוקרים, מהנדסים, אנשי אקדמיה ומלומדים נוספים מצהירים שהם סבורים שהתשובה טמונה בננו-טכנולוגיה וב-MEMS.
“היכולת למזער את ממדי התקני האלקטרוניקה תוך הגדלת היכולת, התכונות והמהירות שלהם הגבירה בהרבה את היכולת לזווד אלקטרוניקה בגורמי צורה משמעותית יותר קטנים יותר ויותר פונקציונליים”, אומר Greg Jones, מנהל מכירות לצפון אמריקה של Omnetics Connector Corp. מ-Minneapolis.
הננו-מחברים בעלי שתי שורות והעגולים האחרונים של Omnetics משמשים בעיקר למטרה זו בדיוק, אומר Jones: “לחסוך מקום, משקל ומסה, תוך שמאפשרים יותר נתיבים דיגיטליים ביישומים המשתרעים מכלי טיס בלתי-מאוישים (UAVs) ועד התקנים ידניים המופעלים בתחום הצבאי, ביטחון המולדת ואכיפת החוק”.

אלקטרוניקה ממוזערת
“שיפור הביצועים ושרידות המשימה בכל התחומים יושפעו [על-ידי הננו-טכנולוגיה וה-MEMS], ויאפשרו משקל מופחת ושיפור התפקוד במערכות החלליות והמוטסות”, אומר Peter Antoinette, נשיא ומנכ”ל Nanocomp Technologies ב-Concord, N.H..
Antoinette ועמיתיו ב-Nanocomp מפחיתים את משקל המערכות והפלטפורמות השלמות בקרב המטוסים הצבאיים והלוויינים על-ידי שימוש בטכנולוגיה של ננו-צינורות מפחמן – carbon nanotube (CNT). מהנדסי Nanocomp פיתחו תילים, כבלים ויריעות מוליכי חשמל ועשויים מננו-צינורות מפחמן.
כבלי נחושת מהווים בקירוב שליש ממשקל לוויין ותורמים אלפי ליברות למשקל של מטוס, מסביר Antoinette. הנחושת הארוגה בסיכוך בלבד תורמת בערך מחצית ממשקלו של כבל קואקסיאלי. “לסיכוך העשוי מננו-צינורות השפעה עצומה על יישומים מוטסים וחלליים”, הוא אומר. “החלפת הסיכוך במטוס בננו-צינורות יכולה להפחית את משקל החיווט של המטוס בעד 30 -50 אחוזים, או עד 1000 ליברות. החלפת מוליך ליבת נחושת במוליך ליבה מ-CNT תביא להפחתה של עד 70% במשקל הכבלים; אולם, לא נראה שדבר זה אכן יתממש בעתיד הקרוב”.
Nanocomp זכתה במלגה של Phase II Small Business Innovation Research (SBIR) מטעם Air Force Research Laboratory (AFRL) מ-Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, במטרה להמשיך לפתח מוליכים מבוססי-צינורות ננו קלים המהווים התנגדות בפני הפרעות אלקטרו-מגנטיות/פולסים אלקטרו-מגנטיים (EMI/EMP).
מהנדסי Nanocomp, ביחד עם נציגים של ממשלת ארה”ב ושני קבלני הגנה מובילים, עובדים על סיכוך EMI מבוסס על טכנולוגיה של ננו-צינורות מפחמן. “זהו פרויקט גדול מאוד, בשווי של מעל 4 מיליוני דולרים, המנוהל על-ידי AFRL, לפיתוח טכנולוגיה אשר תאפשר למטוסים לעמוד בפני EMI והפרעות”, אומר Antoinette. “הפרויקט חשוב מאוד עבור חיל-האוויר, ויאפשר לכלים מאוישים ובלתי-מאוישים לתפקד באזורים מוכי ברקים ואיומי EMP/EMI”.
ניתן ליישם את הדור הבא של ננו-צינורות מפחמן של Nanocomp גם ללוחמים בשדה הקרב. Nanocomp עובדת יחד עם צבא היבשה של ארה”ב כדי ליישם את “עורות” הסיכוך EMI והגיליונות החזקים שלה להגנה על כוחות הרגלים.
“חיילים נושאים מכשירי רדיו והתקנים יותר ויותר חזקים באפוד שלהם”, מתאר Antoinette. “אלה הם טלפונים סלולריים מוגברים, ושדות חשמליים ומגנטיים (EMFs) קורנים בשני הכיוונים. שכבות של ננו-צינורות מפחמן יכולים לבלום את הקרינות ולהגן על בריאות החיילים”.
מהנדסים ב-Nanocomp וב-Natick Soldier Center מ-Natick, Mass. משתפים פעולה כדי לשפר את שריון החיילים. “המטרה שלנו היא לסייע לחיילים על הקרקע על-ידי הספקת שריון העל משקל מופחת והמספק הגנה טובה יותר. אשתקד, בלמנו יריות של רובים בעזרת לוחות מבוססות ננו-צינורות מפחמן קלי-משקל ביותר שהם בערך בעובי של שישה כרטיסי ביקור”.
“עדיין מוקדם ויש לנו עוד דרך ארוכה לפנינו”, מודה Antoinette, “אך עד כה, התוצאות היו מבטיחות. ככלל: זהו הכיוון לשם נעים רכיבי הננו ו-MEMS: מחוץ לשולחן המעבדה ואל שלבי האימות בשדה”.
ננו-טכנולוגיה ו-MEMS, אם כי נחשבות ככלל כטכנולוגיות מתפתחות, מיושמות כבר בתכנוני מוליכים למחצה, אכסון הספק, וברמת הרכיבים והמערכת. למעשה, אומר Antoinette , אלקטרוניקת הננו-צינורות של Lockheed Martin לקחה חלק בטיסת מעבורת החלל האחרונה, וזה מצביע בבירור כמה רחוק הננו-טכנולוגיה כבר הגיעה.

ננו-צינורות בחלל
מהנדסים של Lockheed Martin ב-Palo Alto, Calif. ו-Nantero Inc. ב-Woburn, Mass. עבדו ביחד כדי לפתח זיכרון עמיד בפני קרינה, מבוסס על ננו-צינורות מפחמן אשר נבחן לאחרונה בטיסת מעבורת חלל.
ואילו מהנדסי NASA, שילבו את ה-NRAM, שבב זיכרון לא נדיף בעל גישה אקראית, בתוך תצורות בדיקה מיוחדות, אוטונומיות, המורכבות בתוך מתקן בקצה האחורי של אגף המטען. הוא שוגר לחלל כחלק של ה-STS-125, הטיסה ממאי 2009 של מעבורת החלל Atlantis אשר תמכה בטלסקופ החלל Hubble.
“לננו-צינורות הפחמן פוטנציאל עצום עבור מגוון רחב של יישומים מבוססי-חלל, ואנחנו יותר מאשר שמחים בתוצאות הניסוי”, אומר Dan Powell, ננו-טכנולוג ראשי ב-NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), אשר ניהל את הפרויקט.
“הניסוי היה הוכחת קונספט אשר אפשרה את הבדיקה של שרידות השיגור והנחיתה, כמו גם התפקוד הבסיסי של מתגי ננו-צינורות מפחמן במסלול במהלך כל משימת הטיסה”, מסביר נציג של Lockheed Martin . התקני ה-NRAM, רכיבי אב-טיפוס מוקדמים, תפקדו בעקביות לפני, במהלך, ואחרי השלמת המשימה. “משימה זו מהווה שלב ראשון חשוב בפיתוח זיכרונות צפופים, לא-נדיפים, מבוססי ננו-צינורות מפחמן עבור יישומי חלל”. אנשי Lockheed Martin ו-NASA עמלים על תכניות של טיסות עתידיות של NRAM.
מהנדסי Nantero פיתחו RAM לא-נדיפים, צפופים, מבוססי ננו-צינורות תוך שימוש בטכנולוגיה  קניינית הנובעת מהמחקר. תכנון ה-NRAM הקנייני, אשר הומצא על-ידי Thomas Rueckes, מהנדס ראשי ומייסד-עמית של Nantero, משתמש בננו-צינורות מפחמן כאלמנטי זיכרון אקטיביים.
ננו-צינורות מפחמן לא רק מאופיינים ביכולת להוליך חשמל כדוגמת הנחושת, אלא הם גם חזקים יותר מפלדה וקשים כמו יהלומים, אומר נציג החברה. תכנון ה-NRAM משלב גם ננו-צינורות עם טכנולוגיות של מוליכים למחצה רגילות לשיפור יכולת הייצור. NRAM יכולים להחליף DRAM (dynamic RAM), SRAM (static RAM) וזיכרונות הבזק, וצופים שהם יחליפו את הדיסקים הקשיחים לאכסון בעתיד.
“הצגה זו של התקני מוליכים למחצה מבוססים על ננו-צינורות מפחמן בתנאים קשים של חלל היא שלב חשוב לקראת מגוון שלם של יישומים עתידיים”, אומר Dr. Jim Ryder, סגן נשיא ומנכ”ל של מרכז הטכנולוגיה המתקדמת של Lockheed Martin ב- Palo Alto.
Lockheed Martin מקדישה עצמה למחקר, פיתוח ויישום של ננו-טכנולוגיה ליישומים ממשלתיים עתידיים, מוסיף Ryder. לתועלת הישירה של הננו-טכנולוגיה עבור לקוחות ממשלתיים יכולים לכלול חומרים חזקים יותר, קלים יותר, וזולים יותר; מערכות יותר מסוגלות; והגנה אישית משופרת עבור אנשי צבא וסגל נוסף.

הדמיה בחלל
אנשי NASA, הממשיכים את הננו-טכנולוגיה ואת פיתוח ויישומי ה-MEMS , חברו עם Boston Micromachines Corp., המספקת מוצרי מראה בת-עיוות(deformable mirror) מבוססי-MEMS עבור מערכות אופטיקה מסתגלות, מ-Cambridge, Mass..
Boston Micromachines זכתה בשני חוזי NASA Phase I SBIR, שערכם כ-$200,000, במטרה להמשיך את מחקר ההדמיה בחלל.
הפרויקט הראשון ב-Phase I הוא לפתח דרייבר מרובב קומפקטי, בעל הספק מאוד נמוך ומתח גבוה המתאים לשילוב עם המראות בנות-העיוות ביישומים מבוססי-חלל, מבוקרי חזית-גל. “הפרויקט, שת”פ בין Boston Micromachines והאוניברסיטה של Boston, מתמקד בייצור דרייבר בעל מאית של צריכת הספק ועשירית הגודל, תוך שמירה על הדיוק הגבוה והפחתת המורכבות של החיבורים ההדדיים של העלות”, תאר נציג החברה.
“הפרויקט השני ב-Phase I כולל תהליך ייצור משופר של מראות בנות-עיוות בעלות ספירת מפעיל (actuator count) גבוהה, הדרושות עבור בקרת חזית-הגל במכשירי חלל בעלי ניגודיות גבוהה. צפוי שתהליך ייצור זה יתגבר על סוגיות שינויי הגודל הנוכחיות הכרוכות עם מראות בנות-עיוות המיוצרות במיקרו-מכונות בשיטות MEMS ובעלות משטחי פולי-סיליקון. באמצעות הגדלת גודל התקני המראות בנות-העיוות, מכשירי הדמיה חלליים יוכלו לנצל יותר אור תוך שימוש בפחות חומרה ופחות שלבים” מסביר נציג החברה.
התקני Boston Micromachines, המשולבים במערכות אופטיקה מסתגלת מסחריות, משתמשים בתיקון זווית הגל ליצירת תמונות ברזולוציה גבוהה, גם כדי לשפר תמונות המטושטשות על-ידי האטמוספרה של כדור הארץ. המראות המתקדמות מבוססות- הMEMS של החברה מובילות תגליות מדעיות באסטרונומיה, שינוי צורת קרני הלייזר, מיקרוסקופיה ומדעי ההדמיה, ותומכות במגוון יישומי בטחון. הלקוחות כוללים את NASA, האוניברסיטה של California-Berkeley, Lockheed Martin ואוניברסיטת Boston.
“SBIRs אלה מסמלים את החוזים השביעי והשמיני מ-NASA דרך תכנית “SBIR, אומר Paul Bierden, נשיא ושותף בהקמת ה-Boston Micromachines. “הטכנולוגיה שלנו מוסיפה לסייע לקידום המחקר של כוכבי-לכת מחוץ למערכת השמש, אשר התגלה כמשימה מדעית מחייבת, לטווח ארוך, של NASA”.

MEMS מיקרוסולריים
מדענים ב-Sandia National Laboratories ב- Albuquerque, N.M.פיתחו תאים פוטו-וולטאיים בגודל ניצוץ העשויים לגרום למהפכה בדרך בה אנרגיית השמש נקלטת ומנוצלת.
Greg Nielson, חוקר בכיר ב-Sandia ועמיתיו בצוות המחקר מצפים שהתאים הפוטו-וולטאיים, המיוצרים בטכניקות של מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות, ישפרו ביצועים, יקטינו עלויות ויגדילו את היעילות ביישומים שוטפים ועתידיים.
“מצפים שהיחידות יהיו מיוצרות בכמויות גדולות ומזוודות בצורות בלתי-שגרתיות כדי לבנות מערכות סולריות משולבות, אוהלים ואולי אף ביגוד”, חוזה Nielson. תאים זעירים אלה עשויים לאפשר לאנשי צבא בשדה לטעון סוללות עבור טלפונים, מצלמות והתקנים אלקטרוניים אחרים תוך כדי הליכה או מנוחה.
פנלים בהנדסת מיקרו עשויים גם לכלול מעגלים, לשם ביצוע תפקידים נוספים, אומר Nielson. יישומים אפשריים נוספים כוללים לוויינים וחישה מרחוק.
תאים מיקרו-וולטאיים מתאימים יפה ליישומים צבאיים, בהם גודל, משקל, הספק ועלות מהווים שיקולים חשובים. התקני MEMS אלה יוכלו לצרוך מעט מקום, ציוד והספק  מאוכסן, ולהקטין עלויות בגלל ש”מיקרו-תאים דורשים יחסית מעט חומר כדי ליצור התקנים מבוקרים-היטב ויעילים מאוד”, אומר נציג של Sandia.
“הם משתמשים בפי-מאה פחות סיליקון כדי ליצור אותה כמות חשמל”, אומר חוקר Sandia  Murat Okandan. למעשה, ניתן להפיק חשמל מתאים מיוצרים על-ידי Sandia ביעילות של 14.9%, בעוד מודולים מסחריים (COTS) נעים בין יעילויות של 13 עד 20 אחוזים.
“מאחר שהם הרבה יותר קטנים ויש להם פחות עיוותים מכניים עבור סביבה נתונה מאשר תאים רגילים, הם עשויים גם להיות יותר אמינים לטווח הארוך”, מוסיף Okandan.
תאים מבוססי-MEMS אלה הם התוצאה של מאמצים משותפים של Sandia’s Microsystems Center; Photovoltaics and Grid Integration Group; ו-Materials, Devices and Energy Technologies Group; כמו גם ה-National Renewable Energy Lab’s Concentrating Photovoltaics Group ב-Golden, Colo. עבודה זו נתמכת גם על-ידי תכנית ה- Solar Energy Technologyשל משרד האנרגיה של ארה”ב והתכנית של ה-Laboratory Directed Research & Development  של Sandia.
Sandia National Laboratories היא מעבדה מרובת-תכניות בבעלות הממשלה והמופעלת  על-ידי קבלנים. Sandia Corp., חברה עצמאית של Lockheed Martin, מנהלת את Sandia National Laboratories עבור ה- National Nuclear Security Administration של משרד האנרגיה של ארה”ב.

ננו-סוללות
המשימות הצבאיות השוטפות דורשות כמות גדלה בהתמדה של אלקטרוניקה, כדי לספק את הצורך בהספק בטוח ואמין המסוגל לעמוד בקשיי שדה-הקרב. סוללות המבוססות על ננו-טכנולוגיה, המציעות בעיקרון גודל קטן ועלות נמוכה, מהווות נימוק משכנע לשימוש ביישומים צבאיים וחלליים.
מהנדסים ב-Altair Nanotechnologies Inc.(Altairnano) מ-Reno, Nev., תכננו את מערכות הסוללות ליתיום-יון המתקדמות של החברה כדי לענות לדרישות המיוחדות של הספק ואנרגיה עבור מגוון יישומים צבאיים, כגון מערכות נשק, כלי-רכב קרביים, ספינות, מרכזי נתונים ויישומי מיקרו-גריד צבאיים.
ההתקנים בנויים כדי לספק בטיחות, אמינות, זמינות וביצועים לטווח ארוך בטמפרטורות קיצוניות ותנאי סביבה קשים, כמו גם כדי לסייע לצבא להשיג מטלות של אנרגיה מתחדשת ולהקטין את הזמן המת ועלויות התחזוקה, אומר נציג החברה.
מהנדסי Altairnano חוקרים ננו-חיישנים עבור צבא ארה”ב, כחלק מהסכם עם ה-U.S. Army Research, Development and Engineering Command (RDECOM) Acquisition Center אשר מסתיים בספטמבר 2010 וערכו כ-1.75 מיליון דולר.
צוותי Altairnano חוקרים ננו-חיישנים רגישים ונבחרים כדי לקבוע כיצד פרודות חד-חיישניות משולבות עם ננו-חלקיקים מגיבות לרעלי עצבים מוטסים לכימיקלים תעשייתיים רעילים. המטרה היא לכלול ננו-חיישנים בהתקני חישה ניידים המסוגלים להגן על החיילים בפני האיום של נשק כימי.
“זוהי אבן-דרך חשובה בעבודתנו עם הצבא”, מאשר Terry M. Copeland, מנכ”ל Altairnano. “אנחנו מאמינים שלטכנולוגיות של Altairnano יכולות יחידות במינן לסייע לצבא ארה”ב בפיתוח חיישנים ניידים, מצילי-חיים, שיוכלו באחד הימים לתפקד בחזית”.

ננו-סקלה בשביל הצי
Altairnano מעורבת במספר פרויקטים צבאיים החותרים לקראת אלקטרוניקת הספק יותר חסונה, יעילה, קומפקטית וחסכונית בעלות.
מערכות אכסון האנרגיה והסוללות (המחליפות את חומרי הגרפיט המסורתיים ששימשו בסוללות ליתיום-יון רגילות עם טיטנאט של ליתיום קנייני בננו-מבנה) אומצו על-ידי משרדי ההגנה של ארה”ב ושל בריטניה. היישומים כוללים מערכות גיבוי לסוללות המחליפות את גנרטורי הטורבינה-דיזל בספינות צי ארה”ב כגון המשחתת מסוג Arleigh Burke; סוללות עבור תותחים קלים דיגיטליים, הכוללים את ההוביצר M119 של צבא ארה”ב; ומערכת סוללות עבור הספק והנעה של צוללות.
Altairnano זכתה בחוזה בסך 3.8 מיליון דולר מה-Office of Naval Research עבור ה-Phase II של מערכת מושטת של uninterruptible power supply (UPS). תכנית הצי של ארה”ב ממוקדת בפיתוח, בדיקה ופריסה של מערכות הספקת כוח נייחות של 2.5 מגה-ואט עבור משחתות הצי. מנהלי Alairnano צופים פיתוח של תחליף בטוח, יותר זול, וידידותי לסביבה עבור טורבינות גיבוי דלק, אשר יגרום לחיסכון שנתי בדלק של מעל 1.5 מיליון דולר לספינה ולצמצום שנתי בפחם של 960 טון מטרי לספינה.

שעורים ארוכי-חיים
אנשי צבא ארה”ב האריכו את תוקף מלגה של Phase II Small Business Transfer (STTR) שהוענקה תחילה ל-mPhase Technologies Inc. מ-Little Falls, N.J. בספטמבר 2008 באמצעות תכנית SBIR. המלגה הדו-שנתית מאפשרת למהנדסי mPhase להמשיך בפיתוח ה-Smart NanoBattery עד ספטמבר 2010. המטרה היא סוללה קומפקטית, מרובת-תאים, לשלושה וולט, מבוססת ליתיום, במערך מיקרו, עם חיי מדף של לפחות 20 שנה ומוצא הספק בלתי-פוסק במהלך אותה התקופה.
מהנדסים ב-mPhase בנו במשך 12 החודשים האחרונים אב-טיפוס של Smart NanoBattery פונקציונלי מליתיום עבור יישום של זיכרון מחשב. עם השלמת התכנית, מנהלי mPhase  מתכננים להתחיל בייצור ובשיווק של טכנולוגיית הסוללה.
מהנדסים ב-mPhase Technologies וה-Energy Storage Research Group (ESRG) ב-Rutgers University מ-Piscataway, N.J., עובדים ביחד בפרויקט זה.

ננו-טכנולוגיה צבאית
יישומי אלקטרוניקה צבאית שוטפים דורשים אלקטרוניקה של הספק וספקי-כוח שהם לא רק קטנים, בטוחים ואמינים, אלא גם קשוחים.
בכירים ב- AlwaysReady Inc., חברה-בת של mPhase Technology מ-Little Falls, N.J. הכריזו שה-Smart Nanobattery structure של החברה עברה בדיקת כוח של 50,000 G  ב-Picatinny Arsenal   של צבא ארה”ב ב-New Jersey.
במהלך הבדיקה, נורו כמה אבי-טיפוס של Smart Nanobattery ממדמה תותח בכוח שחושב להיות גדול מ-50,000 Gs. נציגי החברה אישרו שהסוללות הוסיפו לפעול והפיקו את המוצא החשמלי המצופה לאחר הבדיקה.
“בדיקה זו מוכיחה שהמבנים הפיזיים, אם כי בגודל מיקרו, הם עמידים דיים כדי לעמוד בתנאים הקשוחים ביותר”, אומר Steve Simon, סמנכ”ל למו”פ ב-AlwaysReady.
הבדיקה הייתה חלק מהסכם ה-Cooperative Research and Development Agreement (CRADA) עם חוקרים ב-Picatinny, במגמה להשתמש בננו-סוללות כדי להזין כלי-נשק של הדור הבא ותחמושת מונחית קטנה.
הארכיטקטורה של Smart Nanobattery של mPhase/AlwaysReady אמורה לספק מקור אנרגיה בעל חיי-מדף של עשרות שנים ושניתן להפעילו לפי דרישה עבור יישומי הגנה ואחרים.

התקדמות מבטיחה
“העתיד של ננו-טכנולוגיה ו-MEMS פורץ מהמעבדה אל הייצור”, אומר Antoinette מ-Nanocomp. “הננו-טכנולוגיה עברה את שלב הדגירה ונמצאת עתה בשלב מסחרי אמיתי, כאשר חברות דוגמת Nanocomp עוברות לשלב הייצור ומציעות כמויות גדולות במחירים אטרקטיביים. ככלל, זהו השלב הבא של הננו-טכנולוגיה. אנחנו עובדים על כך, ומתכננים להתחיל השנה את הייצור בכמויות “.
מאמצי צמצום העלויות מהווים אתגר גדול, מסביר Jones מ-Omnetics, מאחר שלשימוש בטכנולוגיית MEMS אין עדיין יישומים מסחריים גדולים המסוגלים לכסות את עלויות הפיתוח. אולם, קיימות מספר יוזמות העונות לאתגרים של עיבוד טכנולוגיית MEMS, הממומנות הן על-ידי התעשייה הפרטית והן על-ידי הממשלה, לשם המשכת הפיתוח והיישומים שלה. אני מצפה בהחלט שהתפתחות זו תימשך יפה בעתיד”.

הספק לפי דרישה
mPhase Technology Inc. מ-Little Falls, N.J. זכתה לפני כחודש במענק של תכנון והנדסה חדשניים בסיווג ספקי הכוח הניידים עבור ה-mPower Emergency Illuminator במסגרת ה-2010 International Consumer Electronics Show (CES) ב-.Las Vegas המוצר גם זכה לתואר International CES Innovations 2010 Design and Engineering Awards Honoree בסיווג Personal Electronics Design.
“ה-mPower Emergency Illuminator הוא מכשיר מדויק בעל LED חזק בעצמה 180 Lumens ושני צינורות סוללה נפרדים”, מתאר נציג החברה. צינור אחד מכיל שתי סוללות CR123 לשימוש יום-יומי; הצינור השני מכיל סוללה רזרבית מסוג Power On Command של mPhase הנכנסת לפעולה לאחר שהסוללות CR123 רוקנו, אף אם הם היו מונחות ללא שימוש במשך 20 שנה. ה-Emergency Illuminator מכיל גם פיתחת USB לשם הטענת התקנים אלקטרונים ניידים.
“מענק זה משקף את החשיבות האמיתית של טכנולוגיית Power On Command ההופכת את ה-mPower Emergency Illuminator למוצר בולט”, אומר Ron Durando, נשיא ומנכ”ל של mPhase Technology. “בהתחשב שממשלת ארה”ב מעניקה עדיפות ומימון גוברים לפתרונות אנרגיה חלופיים, זהו זמן חשוב כדי להשיג הכרה עבור טכנולוגיה של סוללות חדשה וחדשנית”.

ננו-צינורות  מפחמן
ננו-צינורות מפחמן (carbon nanotubes – CNTs) הם פרודות פחמן זעירות, גליליות, בחלק ה-1/50,000 מקוטר של שער אדם, בעלות תכונות חשמליות ומבניות. המונח “nanotube” נובע מ-nanometer (בערך 10 אטומי פחמן) ו-tube (צינור עשוי ממשטח graphene מגולגל היוצר CNT). ל-CNTs מחצית הצפיפות של אלומיניום, הם פי 50 חזקים יותר מפלדה, בעלי יציבות תרמית בריק עד כ-3,000 מעלות צלזיוס, מוליכים יעילים של חום היכולים לשמש מוליכים למחצה בעלי bandgap מתכתי או ישיר. (באדיבות  Lockheed Martinו- Nantero).

תוכנן, ייוצר ואופיין גלאי חדש, הכולל את הטכנולוגיה L3 CCD (L3Vision™)  של e2v לשימוש ביישומי (Light Detection And Ranging) LIDAR. המגבלה הכי קריטית  בביצועים היה הדרישה לאסוף מטען משטח גילוי של 120um2 עבור חלון דגימה זמני של 667 ננו-שניות, עם ערב-דיבור (crosstalk) נמוך בין דגימות עוקבות, עם תצוגת אותות בעלת רעש יעיל תת-אלקטרוני. דרישות נוספות כללו אות חושך נמוך, יעילות קוונטית גבוהה באורך-גל לייזר של 355 ננו-מטר והיכולת לטפל בהדי לייזר בהירים, מבלי לפגוע באותות השימושיים היותר חלשים. (המשך…)

ההכרח של התעשייה להשיג יותר בפחות בכלכלה המאתגרת מחייב חברות מחשוב משובץ צבאי לספק פונקציונליות מוגברת בזיווד יותר קטן, יותר קל ופחות יקד. רבות מהן ממלאות או אף חורגות ממטלה זו בעזרת טכנולוגיות commercial off-the-shelf (COTS).
“מעבדים משובצים עוקבים אחר המסלול של המחשוב המקובל”, אומר Mark Snyder, סמנכ”ל לניהול המוצר ב-Alt Software מ-Phoenix. מערכות צבאיות ומוטסות “שואפות ליותר קטן, יותר זול, פחות הספק וביצועים יותר גבוהים. הן נעות לעבר ארכיטקטורות מיתכנתות מרובות-ליבה או מקבילות עם נקודה צפה, כגון ה-GPUs (graphics processing units), והרחק מארכיטקטורות בעלות מעבד יחיד סטנדרטי ו-ASIC (application-specific integrated circuit) מיוחד. העתיד מבטיח הרבה יותר מאלה”. (המשך…)

המציאות המזרח תיכונית תמיד ידעה מתחים, אבל זה האחרון עם תורכיה נראה חמור במיוחד מחד, אבל מעניין לא פחות מאידך. רוצים דוגמא? הנה, השבעה באפריל 2010. בשעה שבעיר קייזרי בתורכיה מתקים טקס חגיגי שבו מוסרת תעש את הטנק האחרון לצבא התורכי במסגרת פרוייקט ההשבחה הגדול ביותר אי פעם של חיל השיריון התורכי, תוקף ראש הממשלה התורכי רג’יפ טייפ ארדואן את ישראל ומכנה אותה “האיום הגדול ביותר לשלום האזור במזרח התיכון”.
הדברים האלה מביכים עוד יותר לנוכח העובדה ששר ההגנה התורכי וראשי הצבא נוכחים בטקס, מנכ”ל תע”ש אבי פלדר, מנכ”ל משרד הבטחון אודי שני ובכירים נוספים במערכת הבטחון הישראלית שהיו שותפים לפרוייקט. (המשך…)

אתה מסתמך על האוסצילוסקופ שלך מדי יום ביומו, לכן חשוב לוודא שהאוסצילוסקופ שברשותך הוא אכן המתאים ביותר לעבודתך. כמות הזמן שאתה משקיע באיתור באגים בהתקן שלך קשורה ישירות לעמידה בלוח הזמנים ולדרישות פיתוח המוצר. אין זה מובן מאליו כי האוסצילוסקופ המתקדם ביותר בענף או דווקא הזול ביותר הוא זה המתאים ביותר עבורך. האפשרות הטובה ביותר כוללת בחירה באוסצילוסקופ אשר מפחית באופן דרמטי את הזמן המוקדש לאיתור באגים בהתקן ואשר מקל על העבודה. בעת שאתה בוחן אוסצילוסקופים שונים, קח בחשבון את היענות התצוגה בכל ההגדרות השונות שבהן אתה משתמש.
עומק הזיכרון, הערוצים הדיגיטליים והפענוח הטורי יכולים כולם להיות בעלי השפעה על קצב העדכון של צורות הגל של יצרנים מסוימים ועל היענות האוסצילוסקופ. (המשך…)