[Промузг]

Физики из Российского квантового центра создали и проверили на практике первый в мире "квантовый блокчейн" – невзламываемую систему распределенного хранения данных, защищенную при помощи методов квантовой криптографии, и опубликовали инструкции по его сборке в электронной библиотеке arXiv.org
https://vk.com/sdelano_u_nass?w=wall-109209335_29009

Исследователь из Нью-Йоркского Университета разработал сверхпрочный металл, который плавает на поверхности воды

Нихиль Гупта является исследователем из Нью-Йоркского политехнического университета – а также создателем нового сверхпрочного металла, который настолько невесом, что может плавать на поверхности воды.

Новый металл фактически является магниевой синтактической пеной – то есть представляет собой композит, состоящий из металлической матрицы с крошечными микрополостями. Благодаря такому строению сплав приобретает прочность металла, но не его вес.

Сверхпрочный материал, практически не обладающий весом, разумеется, имеет множество полезных применений. Военные уже выказали интерес к разработке Гупты, предложили финансирование его проекту и использовали синтактическую пену для строительства палубы современного боевого корабля. Из этого металла можно сконструировать и всё судно целиком, но и сам по себе он может сделать корабль намного легче, повысив его топливоэффективность.

Магниевый металлический композит Гупты на 44 процента прочнее аналогичной пены из алюминия, и способен выдерживать нагрузки до 172 меганьютон на квадратный метр. При этом его плотность составляет всего 1 грамм на кубический сантиметр. Что же касается стоимости, Гупта сообщает, что материал будет весьма дешёв, поскольку компоненты, из которых он состоит, повсеместно доступны в металлургической индустрии. Он надеется, что новая пена будет запущена в массовое производство уже к концу 2018 года, хотя поначалу сфера её применения может быть ограничена в основном военным оборудованием.

Также новый металл привлекает пристальное внимание компаний, которые инвестируют деньги в разработку сверхпрочных пластиков. Если синтактическая пена окажется легче, прочнее, и дешевле в производстве, рынок альтернативной пластмассы может существенно сократиться.
https://vk.com/feed?w=wall-113391882_25937

[phoba]

Экспериментально установлено, что когда по проводнику (обмотке) пускают ток, то вдоль и вокруг него образуется электромагнитное поле, т. е. структура магнитного поля Земли искривляется в вихревое электромагнитное состояние. Четко установлено, что диаметр вихревой структуры вокруг проводника зависит от напряжения. Например при напряжении 10 вольт диаметр вихря 1 мм, а при напряжении 220 вольт диаметр вихря уже 2,2 см... а при 1000 вольт диаметр уже 3 метра или то что называют зоной ионизации, которая например образуется вокруг трансформатора большого напряжения Тесла. При увеличении силы тока увеличивается их частота вращения. Т. е. "магнитный поток" который передает энергию от первичной обмотке ко вторичной по своей структуре вихревой... Итак если напряжение определяет диаметр вихревой структуры, то и диаметр (длина) проводника будет определять напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

Трансформация тока и напряжения одной величины в ток и напряжение другой величины происходит в следствии изменения диаметра и частоты вращения вихревой структуры или того что называют "магнитным потоком Ф"

Когда внутри катушки увеличивают силу тока, то увеличивают частоту вращения вихревой структуры и поэтому увеличивается сила трения и соответственно тело нагревается в большей мере. Это и используется в индукционных печах...

Вывод.

Повышение напряжение образует зону ионизации вокруг электромагнитной системы в следствии увеличения диаметра вихревой структуры....
Повышение силы тока увеличивает частоту их вращения, что используется при нагревании в индукционных печах.

[promity]

Евгений Александрович Супер
Всякий раз, когда я рассказываю про российского робота Фёдора или роботов нашей компании Эйдос-медицина, ко мне прибегает куча ребятишек, которые демонстрируют ролики с ужасными бегающими и прыгающими звероподобными американскими роботами компании Boston Dynamics и доказывают, что "вот оно будущее, а не ваши ватные железяки, которые и ходить-то толком не могут бугага".
Так вот. Сегодня компания Boston Dynamics была ожидаемо продана. На этот раз от неё избавился Google, который с какого-то перепоя купил её несколько лет назад. Прежде от роботов Boston Dynamics отказался единственный заказчик - армия США. Причина проста - роботы, конечно, выглядят ужасающе, но для реального применения не годятся - громоздкие, шумные, не подлежащие ремонту в полевых условиях. Google хотел сделать из этого гражданский продукт, но тоже не получилось - не понятно зачем этот страх на гражданке нужен.
Теперь компанию купили японцы. Для чего именно пока трудно сказать, возможно, для пиара. А что российские роботы? Российские роботы продолжают поставляться в Японию в качестве готовых изделий. Правда, без шума и придыханий. Они не прыгают по скалам, зато помогают учить японских университетских врачей оперировать людей. Это я про роботов компании Эйдос.
К чему я это говорю? Если к вам тоже прибегут эти весёлые поклонники железных собачек, гоните их тряпками.

https://hightech.fm/2017/06/09/schaft-robotics

[promity]

Типичный случай в палате №6.

08 июня 2017, 13:00
Русские уделали Apple. Макбук отдыхает

Александр Беленький.

НОВОСТИТЕХНОЛОГИИИМПОРТОЗ АМЕЩЕНИЕ

Я до последнего не верил в импортозамещение, воротил нос от пальмового сыра и так и не пересел на Ладу Калину.

Но теперь скептики повержены: в России выпустили "убийцу" Apple, новый персональный компьютер "Эльбрус"! Весь американский хлам скоро отправится на помойку.

Не знаю как вы, я начинаю копить деньги на новый "Эльбрус"!


Мне даже стыдно, что этот пост я напечатал на клавиатуре MacBook Pro, этой омерзительной дешёвки. Сегодня компания "Росэлектроника" объявила о выпуске первой партии компьютеров нового поколения, "Эльбрус 101-РС". Это первая массовая модель отечественных компьютеров, призванная заменить импортные аналоги. На "борту" будет стоять операционная система "Эльбрус", сделанная на основе перелицованной ОС Linux.


Серийное производство начнётся в начале 2018 года, тестовые 50 машин будут проданы государственным ведомствам. Цена за каждую - 130 тысяч рублей. Когда производство будет налажено, стоимость упадёт до 70 тысяч рублей за системный блок.


Монитор, клавиатуру и мышь придётся покупать отдельно. Да-да, сейчас 2017 год. Цена на "системники" начинается от 10 тысяч рублей, за 20-20 можно купить очень неплохую рабочую машинку для офиса.

Самые новые Маки в России стоят, начиная от 90-100 тысяч (за моноблок или довольно мощный ноутбук).

Но всё это для лохов, нищебродов или предателей. Настоящий патриот должен купить "Эльбрус". И я бы купил, но не настолько богат.

А вы бы - купили?

По-ло-ум-ны-е. У хвалёной Японии и то нет своих микропроцессоров. Их вообще ни у кого нет - только у Штатов и у нас. Но ведь им вынь да положь, чтобы у нас сразу и уровня Мака и по его цене, а то и дешевле. А может ещё чтобы сразу и уровень продаж у нас был такой же?

[promity]

Русский космос: проект «Корона» и другие разработки ГРЦ Макеева

Тема: Космос
Проект «Корона» / Изображение: www.popmech.ru
Считается, что технологии всегда развиваются постепенно, от простого к сложному, от каменного ножа к стальному — и лишь затем к фрезерному станку с программным управлением. Однако судьба космического ракетостроения оказалась не столь прямолинейной. Создание простых, надежных одноступенчатых ракет долгое время оставалось недоступным для конструкторов. Требовались такие решения, которых не могли предложить ни материаловеды, ни двигателисты. До сих пор ракеты-носители остаются многоступенчатыми и одноразовыми: невероятно сложная и дорогостоящая система используется считаные минуты, после чего выбрасывается.


«Представьте, что перед каждым перелетом вы бы собирали новый самолет: соединяли фюзеляж с крыльями, прокладывали электрокабели, устанавливали двигатели, а после приземления отправляли бы его на свалку… Далеко так не улетишь, — рассказали нам разработчики Государственного ракетного центра им. Макеева. — Но именно так мы поступаем каждый раз, отправляя грузы на орбиту. Конечно, в идеале всем хотелось бы иметь надежную одноступенчатую «машину», которая не требует сборки, а прибывает на космодром, заправляется и запускается. А потом возвращается и стартует еще раз — и еще»…

На полпути

По большому счету, ракетная техника пыталась обойтись одной ступенью еще с самых ранних проектов. В первоначальных набросках Циолковского фигурируют именно такие конструкции. Он отказался от этой идеи лишь позднее, поняв, что технологии начала ХХ века не позволяют реализовать это простое и элегантное решение. Вновь интерес к одноступенчатым носителям возник уже в 1960-х, и такие проекты прорабатывались по обе стороны океана. К 1970-м в США работали над одноступенчатыми ракетами SASSTO, Phoenix и несколькими решениями на базе S-IVB, третьей ступени РН Saturn V, которые доставляли астронавтов на Луну.

КОРОНА должна стать роботизированной и получить интеллектуальное программное обеспечение для системы управления. ПО сможет обновляться прямо в полете, а в нештатной ситуации автоматически «откатываться» к резервной стабильной версии / Изображение: www.popmech.ru

«Грузоподъемностью бы такой вариант не отличался, двигатели для этого были недостаточно хороши — но все же это была бы одна ступень, вполне способная долететь на орбиту, — продолжают инженеры. — Разумеется, экономически это было бы совершенно неоправданным». Лишь в последние десятилетия появились композиты и технологии работы с ними, которые позволяют сделать носитель одноступенчатым и притом многоразовым. Стоимость такой «наукоемкой» ракеты будет выше, чем традиционной конструкции, зато она будет «размазана» на множество стартов, так что цена запуска окажется значительно ниже обычного уровня.

Именно многоразовость носителей — сегодня главная цель разработчиков. Частично многоразовыми были системы Space Shuttle и «Энергия-Буран». Многократное использование первой ступени отрабатывается для ракет SpaceX Falcon 9. В SpaceX уже осуществили несколько успешных посадок, а в конце марта попытаются запустить одну из летавших в космос ступеней еще раз. «На наш взгляд, этот подход может лишь дискредитировать идею создания настоящего многоразового носителя, — замечают в КБ Макеева. — Такую ракету все равно приходится перебирать после каждого полета, монтировать связи и новые одноразовые компоненты… и мы снова возвращаемся к тому, с чего начали».

Изображение: www.popmech.ru

Полностью многоразовые носители пока остаются лишь в виде проектов — за исключением New Shepard американской компании Blue Origin. Пока что ракета с пилотируемой капсулой рассчитана лишь на суборбитальные полеты космических туристов, но большинство найденных при этом решений вполне можно масштабировать и для более серьезного орбитального носителя. Представители компании не скрывают планов создать такой вариант, для которого уже разрабатываются мощные двигатели ВЕ-3 и ВЕ-4. «С каждым суборбитальным полетом мы приближаемся к орбите», — заверяют в Blue Origin. Но их перспективный носитель New Glenn тоже будет многоразовым не полностью: повторно использоваться должен лишь первый блок, созданный на основе уже испытанной конструкции New Shepard.

Сопротивление материала

Углепластиковые материалы, необходимые для полностью многоразовых и одноступенчатых ракет, применяются в аэрокосмической технике еще с 1990-х. В те же годы инженеры компании McDonnell Douglas оперативно приступили к реализации проекта Delta Clipper (DC-X) и сегодня вполне бы могли похвастаться готовым и летающим углепластиковым носителем. К сожалению, под давлением Lockheed Martin работа над DC-X была прекращена, технологии переданы NASA, где их пытались применить для неудачного проекта VentureStar, после чего многие занятые этой темой инженеры перешли на работу в Blue Origin, а сама компания была поглощена Boeing.


В те же 1990-е этой задачей заинтересовались и в российском ГРЦ Макеева. За прошедшие с тех пор годы проект КОРОНА («Космическая одноразовая ракета, одноступенчатый носитель [космических] аппаратов») пережил заметную эволюцию, и промежуточные варианты показывают, как все более простыми и совершенными становились конструкция и компоновка. Постепенно разработчики отказались от сложных элементов — таких как крылья или внешние топливные баки — и пришли к пониманию того, что основным материалом корпуса должен стать именно углепластик. Вместе с обликом менялись и масса, и грузоподъемность. «Используя даже лучшие современные материалы, невозможно построить одноступенчатую ракету массой менее 60−70 т, при этом полезная нагрузка у нее будет совсем невелика, — говорит один из разработчиков. — Но по мере роста стартовой массы на конструкцию (до определенного предела) приходится все меньшая доля, и использовать ее становится все более выгодно. Для орбитальной ракеты этот оптимум — примерно 160−170 т, начиная с этого масштаба ее применение уже может быть оправданным».

В последней версии проекта КОРОНА стартовая масса еще выше и приближается к 300 т. Такая большая одноступенчатая ракета требует использования высокоэффективного жидкостного реактивного двигателя, работающего на водороде и кислороде. В отличие от двигателей на отдельных ступенях, такой ЖРД должен «уметь» работать в очень разных условиях и на разных высотах, включая взлет и полет за пределами атмосферы. «Обычный жидкостный двигатель с соплами Лаваля эффективен лишь на определенных диапазонах высот, — поясняют макеевские конструкторы, — поэтому мы пришли к необходимости использовать клиновоздушный ЖРД». Газовая струя в таких двигателях сама подстраивается под давление «за бортом», и они сохраняют эффективность как у поверхности, так и высоко в стратосфере.

Контейнер полезной нагрузки / Изображение: www.popmech.ru

Пока в мире не существует рабочего двигателя этого типа, хотя ими занимались и занимаются и в нашей стране, и в США. В 1960-х инженеры Rocketdyne испытывали такие двигатели на стенде, но до установки на ракеты дело не дошло. КОРОНА должна оснащаться модульным вариантом, в котором клиновоздушное сопло — единственный элемент, который пока не имеет прототипа и не был отработан. Есть в России и все технологии для производства композитных деталей — их разработали и успешно применяют, например, во Всероссийском институте авиационных материалов (ВИАМ) и в ОАО «Композит».

Вертикальная посадка

При полете в атмосфере углепластиковую силовую конструкцию КОРОНы будут покрывать теплозащитные плитки, разработанные в ВИАМ еще для «Буранов» и с тех пор заметно усовершенствованные. «Основная тепловая нагрузка на нашу ракету концентрируется на ее «носке», где используются высокотемпературные элементы теплозащиты, — объясняют конструкторы. — При этом расширяющиеся борта ракеты имеют больший диаметр и находятся под острым углом к потоку воздуха. Температурная нагрузка на них меньше, что позволяет использовать более легкие материалы. В результате мы сэкономили больше 1,5 т. Масса высокотемпературной части у нас не превышает 6% от общей массы теплозащиты. Для сравнения, у «Шаттлов» на нее приходится больше 20%».

Изображение: www.popmech.ru

Изящная конусообразная конструкция носителя стала результатом бесчисленных проб и ошибок. По словам разработчиков, если взять только ключевые характеристики возможного многоразового одноступенчатого носителя, то придется рассмотреть порядка 16 000 их комбинаций. Сотни из них конструкторы оценили, работая над проектом. «От крыльев, как на «Буране» или Space Shuttle, мы решили отказаться, — говорят они. — По большому счету, в верхних слоях атмосферы они космическим кораблям только мешают. Входят в атмосферу на гиперзвуке такие корабли не лучше «утюга», и только на сверхзвуковой скорости переходят к горизонтальному полету и могут как следует опереться на аэродинамику крыльев».

Осесимметричная конусообразная форма не толь­ко позволяет облегчить теплозащиту, но и обладает хорошей аэродинамикой при движении на очень больших скоростях. Уже в верхних слоях атмосферы ракета получает подъемную силу, которая позволяет ей не только тормозить здесь, но и маневрировать. Это, в свою очередь, дает возможность совершить необходимые маневры на большой высоте, направляясь к месту посадки, и в дальнейшем полете останется лишь завершить торможение, скорректировать курс и развернуться кормой вниз, используя слабые маневровые двигатели.

Изображение: www.popmech.ru

Вспомним и Falcon 9, и New Shepard: в вертикальной посадке сегодня уже нет ничего невозможного или даже необычного. При этом она позволяет обойтись существенно меньшими силами при строительстве и эксплуатации ВПП — полоса, на которую садились те же «Шаттлы» и «Буран» должна была иметь протяженность в несколько километров, чтобы затормозить аппарат со скорости в сотни километров в час. «КОРОНА, в принципе, может даже взлетать с морской платформы и садиться на нее, — добавляет один из авторов проекта, — конечная точность посадки у нас составит около 10 м, ракета опускается на выдвижные пневматические амортизаторы». Останется лишь провести диагностику, заправить, поместить новую полезную нагрузку — и можно снова отправляться в полет.

КОРОНА до сих пор реализуется при отсутствии финансирования, так что разработчикам КБ Макеева удалось добраться лишь до завершающих этапов эскизного проекта. «Мы прошли эту стадию почти целиком и совершенно самостоятельно, без внешней поддержки. Все, что можно было сделать, мы уже сделали, — говорят конструкторы. — Мы знаем, что, где и когда должно быть произведено. Теперь надо переходить к практическому проектированию, производству и отработке ключевых узлов, а на это требуются деньги, так что сейчас все упирается в них».

Отложенный старт

Углепластиковая ракета ожидает лишь масштабного старта, при получении необходимой поддержки конструкторы готовы уже через шесть лет начать летные испытания, а через семь-восемь — приступить к опытной эксплуатации первых ракет. По их оценкам, для этого требуется сумма менее $2 млрд — по меркам ракетостроения совсем немного. При этом возврата инвестиций можно ждать уже через семь лет использования ракеты, если количество коммерческих пусков сохранится на текущем уровне, или даже за 1,5 года — если оно будет расти прогнозируемыми темпами.

Изображение: www.popmech.ru

Более того, наличие на ракете двигателей маневрирования, средств сближения и стыковки позволяет рассчитывать и на сложные многопусковые схемы выведения. Потратив топливо не на посадку, а на довыведение полезной нагрузки, можно довести ее до массы уже более 11 т. Затем КОРОНА состыкуется со второй, «танкерной», которая заправит ее баки дополнительным горючим, необходимым для возвращения. Но все-таки куда важнее многоразовость, которая впервые избавит нас от необходимости собирать носитель перед каждым запуском — и терять его после каждого выведения. Только такой подход может обеспечить создание стабильного двустороннего грузопотока между Землей и орбитой, а вместе с тем и начало настоящей, активной, масштабной эксплуатации околоземного пространства.

Ну а пока КОРОНА остается в «подвешенном состоянии», работа над New Shepard продолжается. Развивается и аналогичный японский проект RVT. Российским разработчикам для рывка может просто не хватить поддержки. Если у вас есть пара лишних миллиардов, это будет инвестицией куда лучшей, чем даже самая большая и роскошная яхта в мире.




МОСКВА, издание "Популярная механика", Александр Вавилин

[Промузг]

Волшебные зеркала.
[ame]https://www.youtube.com/watch?v=i0VYQhWihCw[/ame]

[promity]

В России разработана аддитивная технология, в 100 раз более производительная чем иностранные аналоги

• 

Удивительное дело, но вообще все забыли, что мы с вами живем в железном веке. И этот железный век, как бы ни говорили сейчас о новых материалах, которые придут на смену металлическим материалам, о новых принципах создания изделий, в ближайшее время еще никуда не денется.
Длится этот железный век у нас с вами примерно последние 3500 лет, и за всё это время количество технологий обработки материала не увеличилось. Технологии менялись, но, как когда-то литейщики отливали наконечники стрел, так до сих пор такие технологии, как литье, очень широко используются в промышленности во всем мире. И эта промышленность сейчас построена в основном на технологиях литья и резанья. Сначала что-то отливается, потом это что-то режется, может быть, деформируется. Это так называемые технологии вычитания. Но, наверное, в последние 10-15 лет развивается новый комплекс технологий. Это не технологии вычитания, а это технологии сложения, или аддитивные технологии.
В отличие от технологий литья и резанья, аддитивное производство построено на добавлении материала. Изделия создаются за счет добавления металлического порошка, либо металлической проволоки, либо металлического расплава туда, куда нужно. И такой подход позволяет, с одной стороны, очень здорово экономить материал, а с другой стороны, совершенно революционным образом повышать производительность процессов. И то, что раньше делалось месяцами, сейчас может делаться за часы. И третье, что дают аддитивные технологии и что невозможно получить по-другому, — это возможность создавать изделия такой формы, которую никакие традиционные технологии принципиально создать не могли. То, что я сказал, сейчас, наверное, уже является общим местом, потому что аддитивные технологии на слуху в последние годы. Но от общих мест, от общих положений до конкретной реализации еще довольно далеко, и это обозначает путь, который можно пройти. Идти по этому пути интересно, и на этом пути тех, кто по нему пойдет, ждут не только приключения духа, но и интересные, опять же жизненные поражения и победы.
Сейчас основной из аддитивных технологий, использующихся человечеством, является технология послойного выращивания. Материал для этих технологий приготавливается в виде порошков. Потом из этих порошков создаются тонкие слои, в тонких слоях, там, где нужно, материал расплавляется либо просто нагревается, чтобы новый слой приплавился либо припекся к старому. Потом обработанный слой покрывается новым слоем порошка, и процесс повторяется. Так работают хорошо известные машины по технологиям SLS или SLM, и практически всё, что сейчас имеется в виду под аддитивными технологиями, относится к этим двум технологиям. И всё вроде бы неплохо. Действительно, таким образом можно выращивать изделия почти произвольной формы с очень высокой точностью, в реальности не уступающей точности механической обработки, из достаточно широкого спектра материалов. Но на пути реального промышленного применения встают две вещи. Вещь первая — это низкая производительность послойных технологий.
В реальности производительность машин для послойного выращивания ограничена десятками, редко — сотнями грамм в час. В принципе приемлемо, если, конечно, не нужно создать изделие весом 200 килограмм, например любимую нами среднюю опору газотурбинного двигателя. Тогда получается, что срок производства этой опоры по технологии послойного выращивания составит примерно 600 часов. Вряд ли кто-то способен выждать столько времени, и вряд ли можно обеспечить непрерывную работу технологической установки на протяжении 600 часов. Второй момент — то, что эта опора является изделием диаметром примерно два метра, таких послойных машин просто нет. Невозможно такую точную механику, которая нужна для этих послойных машин, в таком масштабе организовать. А вторая причина, которая является проблемной при внедрении аддитивных технологий, — это качество материала, которое при послойном выращивании получается. Дело в том, что эти порошинки, из которых состоит слой, довольно здорово ослабляют лазерное излучение, использующееся для оплавления порошка в слое, и получается так, что температура верхних порошинок и температура нижних различается. И если мы хотим с гарантией расплавить низ, то мы должны перегреть верх. А если мы не хотим вскипятить верх (а кипение на поверхности — это разбрызгивание и формирование дефектов), то мы низ должны недоплавить. В итоге у нас получаются поры.
Поры — это внутренне присущий всем послойным технологиям дефект. С ними можно бороться, их можно устранять последующим изостатическим прессованием — это когда изделие помещается на долгое время в горячую газовую камеру с очень высоким давлением. Поры таким образом медленно пластически залечиваются. Но технология крайне дорогая, а все-таки реальная промышленность состоит из двух вещей: наполовину, конечно, из техники, а наполовину из экономики, и всё должно быть дешевым. На фоне этих сложностей существует еще одна аддитивная технология.
Технология, которую мы называем прямым лазерным выращиванием, которая свободна от очень многих недостатков послойных технологий. Что это такое? Это технология, основанная на подаче порошка в зону выращивания с помощью газопорошковой струи, специальным образом сформированной в пространстве. Поток газа несет частички порошка. Этот поток газа должен быть правильно организован в пространстве, а плотность частичек порошка должна быть правильно организована внутри этой струи. Не так просто такую струю, которая нужна для выращивания, сделать. Но если такую струю сформировать и направить либо вдоль этой струи, либо под углом к ней сфокусированное лазерное излучение, то мы получаем возможность нагревать и частично оплавлять частички порошка в струе. Тогда, попадая на мишень, в ту зону, где выращивается изделие, эти частички сплавляются друг с другом, но почти от каждой частички остается одно маленькое твердое ядрышко, играющее крайне важную роль.
Процесс выращивания жаровой трубы.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=8RIef19bmuQ[/ame]

Дело в том, что эти нерасплавившиеся остатки порошинок становятся центрами новой кристаллизации. В таком случае кристаллизация расплава идет не от поверхности, на которой лежит расплав, а из объема. Объемная кристаллизация при прямом лазерном выращивании — это залог получения мелкозернистой структуры металла. А мелкозернистая структура металла позволяет получать механические свойства выращенных таким образом изделий практически на уровне проката или покова в зависимости от материала, чего никакие другие аддитивные технологии в реальности получить не позволяют, потому что послойная технология всё же обеспечивает структуру, близкую к структуре отливки или микроотливки. Это первый из больших плюсов технологии прямого выращивания. Почти нет проблем со структурой и свойствами выращиваемого материала.
Второй существенный момент — нет пространственных ограничений, потому что рабочим инструментом является технологическая головка, которая объединяет в себе две вещи: сопло для подачи газопорошковой струи и объектив, фокусирующий лазерное излучение. Но это небольшой и нетяжелый инструмент. Его можно дать, например, в руку роботу. И насколько хватит размаха у руки робота, настолько можно вырастить изделие (размах рук робота сейчас практически уже ничем не ограничен). Еще одно ограничение — это ограничение на внешнюю атмосферу. Всё же металл горячий, металл расплавленный. Хорошо бы защитить его от взаимодействия с активными газами. Но не существует больших проблем создать камеру, заполнить ее аргоном, и такие установки — робот с инструментом в руке, камера, заполненная аргоном, и система управления, — на мой взгляд, и являются сейчас самыми перспективными в аддитивных технологиях. Это уже даже не столько завтрашний день, сколько частично сегодняшний, они уже есть в металле. И третье, что для такой технологии замечательно, — она высокопроизводительна.
В реальности это скорости выращивания изделия, которые измеряются не в граммах в час, а в килограммах в час. Это значит, что тяжелое изделие можно сделать за смену-две…
— Так вот, все, что здесь стоит на показ, — продолжает Глеб Андреевич, — не отлито, не отштамповано, а выращено. Это, например, корпус камеры сгорания. Раньше его неделю делали путем вальцовки и механической обработки. Мы растим этот корпус за три часа. Производительность в 100 раз выше той, что есть сейчас. На Международной выставке «ИННОПРОМ», что в июле [2015 года — shed ] прошла в Екатеринбурге, мы демонстрировали примеры изделий, полученных прямым лазерным выращиванием. Скажете, кто сегодня только не занимается аддитивными технологиями? Согласен. Многие уже умеют растить изделие со скоростью 150 граммов массы в час, а у нас — килограммы за то же время. Плюс все, что выстраивается лазером послойно, получается пористым. Для упрочнения надо деталь помещать в газостат и под высоким давлением при высокой температуре долго ее прессовать. Эта операция очень дорогая. А у нас сплошность получается сразу 100 процентов.
«Фишка» заключена в фундаментальной физике движения двухфазных потоков при переносе порошка газовой струей. В ИЛиСТ научились организовывать достаточно длинные ламинарные участки газовых струй, которые несут порошок, и умеют хорошо управлять его переносом и плавлением. Да так, что материал частично наследует структуру и свойства порошка, из которого выращивают изделие. Например, если порошок, из которого выращивают деталь, имел размер субструктурного блока 50 нанометров, то по окончании выращивания и кристаллизации получают размер блоков 100 нанометров. Крупнее вдвое, но, судя по испытаниям, механические свойства полученных изделий — на уровне проката. И таким путем можно делать реально большие вещи, скажем опоры авиационных двигателей, блиски — диски с лопатками. Причем если обычно на изготовление прототипа нового двигателя уходят годы, то при использовании новой технологии это удастся сделать в 100 раз быстрее. Вот это и есть настоящее импортозамещение…
Созданием подобных технологий занимаются и другие компании — американская Optomec, французская BeAM Machines, немецко-японский концерн DMG-Mori. «Мы видим, что есть нечто похожее — это общее движение, и наивно было бы полагать, что мы одни такие умные во всём мире. Во всяком случае, мы не отстали. Скорее, даже впереди…
— В чем эффективность вашей машины, — спрашивает Туричина журналист.
--- В эти наши машины заложены две важные вещи: устойчивость выращивания и бешеная производительность. Мы сейчас очень сильно превосходим всех по производительности.
Всё, о чём сказано выше в одном кратком видеоролике.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=v3g9KePxQeU[/ame]

Процесс выращивания средней опоры газотурбинного двигателя (почему то не вставляется).
Выращивание шпангоута.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=tCaTbfnbhtc[/ame]


На основе этой технологии Объединённая Судостроительная Корпорация уже в этом году планирует получить установку для выращивания судовых винтов любых размеров.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=5m7eTB6RKc8[/ame]

В качестве источника взял информацию собранную автором Shed с Афтершока. Но также добавлю сюда новость от журнала Эксперт, о планах по производству судовых винтов с помощью технологии прямого спекания, из-за которой я и решил разместить этот пост.
Представьте себе, авиационный двигатель за одну неделю!

[promity]

Эпоха Nvidia (перевод)

Судя по всему, эра GPU-вычислений наступила! У Intel всё плохо. Если вы не читали мой блог последние несколько лет достаточно регулярно, то поясню, что я [Алекс Св. Джон] стоял у истоков изначальной команды DirectX в Microsoft в далёком 1994 году, и создал Direct3D API вместе с другими первыми создателями DirectX (Крэйг Эйслер и Эрик Энгстром) и способствовал его распространению в индустрии видеоигр и у производителей графических чипов. По этой теме в моём блоге можно найти множество историй, но ту, что имеет непосредственное отношение к данному посту, я написал в 2013-м году.

История Nvidia

Думаю, что версия игр будущего от Nvidia правильная, и мне очень нравится жить в эпоху, когда я могу работать с такими потрясающими компьютерными мощностями. Мне кажется, будто я дожил до эпохи, в которой я могу прогуляться по мостику Энтерпрайза и поиграть с варп-двигателем. Причём буквально – варпами Nvidia называет минимальную единицу параллельных процессов, которую можно запустить на GPU.

Те, кто следит за биржевыми котировками, могли заметить, что акции Nvidia недавно резко пошли вверх после многих лет медленного карабкания. Мне кажется, что этот внезапный рывок объявляет революционный сдвиг в компьютерных вычислениях, представляющий кульминацию многолетнего прогресса в разработке GPGPU. До сего дня Intel удерживала монополию над вычислениями на промышленном рынке, успешно отражая атаки конкурентов на их превосходство в промышленном вычислительном пространстве. Это доминирование закончилось в этом году, и рынок видит его приближение. Чтобы понять, что происходит и почему это происходит, я вернусь назад к моим ранним годам в Microsoft.

В 90-х Билл Гейтс придумал термин «кооперенция» [Cooperatition = конкуренция + кооперация] для описания вымученных конкурентных партнёрств с другими лидерами техноиндустрии того времени. В разговорах об Intel термин всплывал особенно часто. И пока судьбы и успех Microsoft и Intel переплетались всё туже, две компании постоянно воевали друг с другом за доминирование. В обеих компаниях были команды людей, «специализировавшихся» на попытках получения преимуществ над соперником. Пол Мариц, бывший в то время исполнительным директором Microsoft, очень переживал по поводу того, что Intel может попытаться виртуализировать Windows, позволив многим другим конкурирующим ОС выйти на рынок и существовать на настольном ПК параллельно с Windows. Интересно, что Пол Мариц позже стал генеральным директором VMWARE. И действительно, Intel активно вкладывалась в такие попытки. Одной из их стратегий была попытка эмуляции на уровне ПО всей общепринятой функциональности железа, с которой OEM-производители обычно поставляли ПК – видеокарты, модемы, звуковые карты, сетевое оборудование, и т.п. Перенеся все внешние вычисления в процессор Intel, компания могла бы уничтожить продажи и рост всех возможных альтернативных вычислительных платформ, которые иначе могут вырасти, неся угрозу CPU от Intel. Конкретно анонс компанией Intel технологии 3DR в 1994 году побудил Microsoft на создание DirectX.

Я работал на команду в Microsoft, отвечавшую за стратегическое позиционирование компании в свете конкурентных угроз на рынке, «группу по связям с разработчиками» [Developer Relations Group, DRG]. Intel потребовала, чтобы Microsoft отправила своего представителя выступить на презентации 3DR. Как эксперта по графике и 3D в Microsoft, меня отправили с особой миссией оценки угрозы, которую потенциально представляла новая инициатива от Intel, и формированию эффективной стратегии борьбы с ней. Я решил, что Intel действительно пытается виртуализировать Windows, эмулируя на уровне ПО все возможные устройства обработки данных. Я написал предложение под названием «серьёзно отнестись к развлечениям», где предложил для блокирования попыток Intel сделать ОС Windows незначительной создать конкурентный потребительский рынок для новых возможностей аппаратного обеспечения. Я хотел создать новый набор драйверов Windows, позволявших проводить массивную конкуренцию на рынке железа, чтобы работа новых медиа, включая аудио, ввод данных, видео, сетевые технологии, и т.п. на создаваемом нами рынке игр для ПК зависела от собственных драйверов Windows. Intel не справилась бы с конкуренцией на свободном рынке, созданной нами для компаний, производящих потребительское железо, и поэтому не смогла бы создать CPU, способный эффективно виртуализировать всю функциональность, которую могли потребовать пользователи. Так и родился DirectX.

В этом блоге можно найти множество историй о событиях, окружавших создание DirectX, но если вкратце, то наша «злобная стратегия» удалась. Microsoft поняла, что для доминирования на потребительском рынке и сдерживания Intel необходимо было сфокусироваться на видеоиграх, после чего появились десятки производителей 3D-чипов. Прошло двадцать с чем-то лет, и среди небольшого числа выживших Nvidia совместно с ATI, с тех пор приобретённой AMD, доминировали сначала на рынке потребительской графики, а в последнее время – и на рынке промышленных вычислений.

Это возвращает нас к текущему 2017-му году, когда GPU наконец начинает полностью вытеснять процессоры x86, к которым раньше все относились с благоговением. Почему сейчас и почему GPU? Секрет гегемонии x86 состоял в успехе Windows и обратной совместимости с инструкциями x86 вплоть до 1970-х. Intel могла поддерживать и увеличивать свою монополию на промышленном рынке из-за того, что стоимость переноса приложений на CPU с любым другим набором инструкций, не занимающий никакой рыночной ниши, был слишком велик. Феноменальный набор возможностей ОС Windows, привязанной к платформе x86, укреплял рыночную позицию Intel. Начало конца наступило, когда Microsoft и Intel совместно не смогли совершить скачок к доминированию на нарождавшемся рынке мобильных вычислений. В первый раз за несколько десятилетий на рынке x86 CPU появилась трещина, которую заполнили процессоры от ARM, после чего новые, альтернативные Windows ОС от Apple и Google смогли захватить новый рынок. Почему же Microsoft и Intel не смогли совершить этот скачок? Можно найти вагон интересных причин, но в рамках данной статьи я хотел бы подчеркнуть одну – багаж обратной совместимости x86. Впервые энергоэффективность стала более важной для успеха CPU, чем скорость. Все транзисторы и все миллионы строк кода для x86, вложенные Intel и Microsoft в ПК, превратились в препятствия на пути к энергетической эффективности. Самый важный аспект рыночной гегемонии Intel и Microsoft в один момент стал помехой.



Потребность Intel в постоянном увеличении скорости работы и поддержке обратной совместимости заставляла компанию тратить всё больше и больше охочих до энергии транзисторов для получения постоянно уменьшающихся приростов в скорости в каждом новом поколении процессоров x86. Обратная совместимость также серьёзно затруднила возможность Intel делать распараллеливать свои чипы. Первый параллельный GPU появился в 90-х, а первый CPU с двойным ядром Intel выпустили лишь в 2005-м. Даже сегодня самый мощный CPU от Intel справляется только с 24 ядрами, хотя в большинстве современных видеокарт стоят процессоры с тысячами ядер. GPU, изначально бывшие параллельными, не тащили с собой багаж обратной совместимости, и благодаря независимым от архитектуры технологиям API вроде Direct3D и OpenGL были свободны в инновациях и увеличении параллельности без необходимости идти на компромиссы с совместимостью или транзисторной эффективностью. К 2005 году GPU даже стали вычислительными платформами общего назначения, поддерживающими разнородные параллельные вычисления общего назначения. Под разнородностью я имею в виду то, что чипы от AMD и NVIDIA могут исполнять одни и те же скомпилированные программы, несмотря на совершенно различные низкоуровневую архитектуру и набор инструкций. И в то время, когда чипы от Intel добивались всё уменьшающихся скачков производительности, GPU удваивали скорость работы каждые 12 месяцев, уменьшая при этом энергопотребление в два раза! Экстремальная параллелизация позволяла очень эффективно использовать транзисторы, обеспечивая каждому очередному добавленному к GPU транзистору возможность эффективного влияния на скорость работы, в то время как всё большее количество растущих в количестве транзисторов x86 не занималось делом.

И хотя GPU всё чаще вторгались на территорию промышленных суперкомпьютеров, производства медиа и VDI, основной поворот на рынке произошёл, когда Google стала эффективно использовать GPU для тренировки нейросетей, способных на весьма полезные вещи. Рынок понял, что ИИ станет будущим обработки больших данных и откроет огромные новые рынки автоматизации. GPU идеально подходили для обеспечения работы нейросетей. До этого момента Intel успешно полагалась на два подхода, подавлявших растущее влияние GPU на промышленные вычисления.

1. Intel оставляла скорость шины PCI на низком уровне и ограничивала количество путей ввода-вывода, поддерживаемое их процессором, тем самым гарантируя, что GPU всегда будут зависеть от процессоров Intel в обработке их нагрузки и останутся отделены от различных ценных приложений реального времени высокоскоростных вычислений из-за задержек и ограничений пропускной способности PCI. Пока их CPU был способен ограничивать доступ приложений к быстродействию GPU, Nvidia томилась на том конце PCI-шины без доступа к многим практически полезным промышленным нагрузкам.
2. Обеспечивала дешёвый GPU с минимальной функциональностью на потребительском процессоре, чтобы изолировать Nvidia и AMD от премиального игрового рынка и от всеобщего принятия рынком.

Растущая угроза со стороны Nvidia и неудавшиеся попытки самой Intel создать суперкомпьютерные ускорители, совместимые с x86, заставила Intel избрать иную тактику. Они приобрели Altera и хотят включать программируемые FPGA в следующее поколение процессоров от Intel. Это хитроумный способ сделать так, чтобы процессор от Intel поддерживал большие возможности I/O по сравнению с ограниченным шиной PCI железом от конкурентов, и чтобы GPU не получал никаких преимуществ. Поддержка FPGA давала Intel возможность идти в направлении поддержки параллельных вычислений на их чипах, не играя в ворота растущего рынка приложений, использующих GPU. Она также позволяла производителям промышленных компьютеров создавать железо высокой специализации, всё ещё зависящее от x86. Это был гениальный ход со стороны Intel, поскольку он исключал возможность проникновения GPU на промышленный рынок сразу по нескольким направлениям. Гениальный, но, скорее всего, обречённый на провал.

Пять последовательных новостей описывают причину, по которой я уверен, что вечеринка x86 закончится в 2017 году.

1. Фонд VisionFund от SoftBank получил инвестиций в размере $93 млрд от компаний, желающих встать на место Intel
2. SoftBank купил ARM Holdings за $32 млрд
3. SoftBank купил акций Nvidia на $4 млрд
4. Nvidia запускает Project Denver [кодовое название для микроархитектуры от Nvidia, реализующей набор инструкций ARMv8-A 64/32-bit, используя комбинацию простого аппаратного декодера и программного двоичного транслятора c динамической рекомпиляцией / прим. перев.]
5. NVIDIA анонсировала Xavier Tegra SOC с Volta GPU с 7 млрд транзисторов, 512 CUDA Cores и 8 ARM64 Custom Cores – мобильный чип ARM/Hybrid с ядрами ARM, ускоряемыми при помощи GPU.

Почему эта последовательность событий важна? Именно в этом году первое поколение самостоятельных GPU вышло на рынок в широкий доступ, и способно запускать свои собственные ОС без препятствий в виде PCI. Nvidia больше не нужен процессор x86. ARM обладает внушительным количеством потребительских и промышленных ОС и перенесённых на них приложений. Все промышленные и облачные рынки переходят на чипы от ARM в качестве контроллеров для большого спектра своих рыночных решений. В чипы ARM уже интегрированы FPGA. Чипы ARM потребляют мало энергии, уступая в производительности, но GPU чрезвычайно быстры и эффективны, так что GPU могут обеспечить процессорную мощность, а ядра ARM – обрабатывать нудные операции IO и UI, не требующие вычислительной мощности. Всё большему количеству приложений, работающих с большими данными, высокопроизводительными вычислениями, машинным обучением уже не нужна Windows, и они не работают на x86. 2017 – это год, когда Nvidia сорвётся с поводка и станет по-настоящему жизнеспособной конкурентной альтернативой промышленным вычислениям, основанным на x86, на ценных новых рынках, не приспособленных для решений на базе x86.

Если процессор ARM недостаточно мощный для ваших нужд, то IBM в сотрудничестве с Nvidia собирается производить новое поколение CPU Power9 для обработки больших данных, работающих со 160-ю линиями PCIe.



AMD также запускает новый Ryzen CPU, и, в отличие от Intel, у AMD нет стратегического интереса задушить быстродействие PCI. Их потребительские чипы поддерживают 64 линии PCIe 3.0, а профессиональные – 128. AMD также запускает новый HIP кросс-компилятор, благодаря которому приложения для CUDA становятся совместимыми с GPU от AMD. Несмотря на то, что эти две компании конкурируют между собой, обе они выиграют от смещения Intel на промышленном рынке с альтернативными подходами к GPU-вычислениям.

Всё это означает, что в ближайшие годы решения на базе GPU будет захватывать промышленные вычисления с возрастающей скоростью, а мир настольных интерфейсов всё больше будет полагаться на облачную визуализацию или работу на мобильных процессорах ARM, поскольку даже Microsoft анонсировала поддержку ARM.



Сложив всё вместе, я предсказываю, что через несколько лет мы будем слышать лишь про битву между GPU и FPGA за преимущество в промышленных вычислениях, в то время как эра CPU будет постепенно заканчиваться.

[promity]

А тем временем в разорванной в клочья России.

Российский сопроцессор поставит Intel на колени



Последние несколько лет в России разрабатывают и производят собственные процессоры, а совсем недавно были представлены первые компьютеры на базе «Эльбрус 8С». При этом отечественные решения существенно отстают от зарубежных по всем параметрам. Это может измениться благодаря изобретению российского учёного и кандидата технических наук Ильи Осинина из Сарова. Он разработал сопроцессор, в несколько раз превосходящий по своим возможностям решения от Intel. Его разработка победила в конкурсе Российского научного фонда, а сам изобретатель получил грант по Президентской программе исследовательских проектов.

«Разработка представляет собой аппаратный блок для отечественных процессоров, позволяющий проводить математические вычисления над вещественными числами в уникальной модулярно-логарифмической системе счисления», — объяснили специалисты Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики.



По словам Ильи Осинина, его модулярно-логарифмический сопроцессор для массовых арифметических вычислений предназначен для работы в паре с другим процессором. В первую очередь он ориентировался на отечественные «Эльбрус-8С», «Байкал-М» и «KOMDIV-64».

В паре с новым сопроцессором тот же «Эльбрус-8С» способен считать логарифмы в 1 000 раз быстрее процессоров Intel, а сложные полиномы — в 3 раза быстрее. При этом тактовая частота процессора от Intel составляет 2,6 ГГц, что в 26 раз больше отечественной разработки, а стоимость производства — на 17% выше.

[promity]

Покупать машины будут только дураки. И это случится быстрее, чем вы думаете!
Мир будущего будет другим. Совершенно другим.

Автомобили будущего будут кардинально отличаться от сегодняшних, полагает The Wall Street Journal.

Главное отличие в том, что владеть ими станет невыгодно и ненужно.

Причин две: беспилотные технологии и система кар-шэринга!
Они будут вызывать самоуправляемую машину по требованию, а если всё же решат приобрести свою, то, скорее всего, будут сдавать её другим людям в свободное время. В конце концов, разве вам будет жаль свой автомобиль, если вы будете уверены в том, что его никто не разобьет и не уничтожит подвеску?

Автопроизводители уже рассматривают новые модели ведения бизнеса, потому что всё больше молодых людей отказываются от покупки машин.

Кроме того, появятся целые индустрии райд-шеринга и самоуправляемых машин.

По мере развития «долевой экономики» райд-шеринг будет становиться всё более распространённым. Всё больше людей переезжает в большие города, где владеть машиной дорого и неудобно. По оценкам, к 2030 году в США четверть всех поездок будет совершаться через райд-шеринг.

Аарджав Триведи, директор компании, разрабатывающей ПО для группового пользования автомобилями, говорит:

«Уже к 2022–2023 году поездки в больших городах с умеренным климатом будут совершаться преимущественно по требованию, совместно и автономно».

Для автоконцернов эти перемены представляют реальную угрозу.

Повсеместное внедрение беспилотных автомобилей и роботизированных такси приведёт к резкому снижению продаж традиционных машин. Более того, автономные машины будут рассчитаны на более долгий срок службы с возможностью замены и обновления деталей.

Это означает, что автопромышленность, которая сегодня держится за счёт семей с двумя машинами, которые регулярно заменяются на новые, потерпит крах. Сегодня на Западе автовладельцы покупают новую машину в среднем каждые 60 месяцев.

Но в будущем, по словам Криса Боллинджера из Исследовательского института Toyota, машины станут более долговечными:

«Это будет больше похоже на авиационную промышленность, где самолёты заменяют раз в полвека. Конечно, я не утверждаю, что автомобили будут служить по 50 лет, но мы движемся в этом направлении… Машины будут рассчитаны на десятки миллионов миль пробега и десятилетия эксплуатации».

Впрочем, автопроизводители смогут зарабатывать деньги на внутреннем оснащении машин. Когда необходимость в водителе отпадает, у пассажиров высвобождается масса свободного времени. На что они его будут тратить — вопрос, который очень интересует производителей.

По подсчётам специалистов, автономные машины освободят до 250 млн часов времени в год для каждого. Это приведёт к созданию отдельной пассажирской индустрии, направленной на удовлетворение потребностей пассажиров в дороге.

А пока флагманы индустрии пытаются предвосхитить будущее и заранее подстраховаться, как минимум в одной отрасли царит оживление. Производители алкоголя ожидают, что переход на беспилотные автомобили позволит людям употреблять гораздо больше спиртного — ведь теперь им не надо будет садиться за руль.

Как говорится: кто-то теряет, а кто-то находит!

А что вы думаете о будущем автомобилизма? Расскажите нам в комментариях!