Fokus Fasilitas:Pusat Penelitian dan Pengembangan Insinyur Angkatan Darat AS
Pusat Penelitian dan Pengembangan Insinyur Angkatan Darat AS (ERDC), didirikan pada tahun 1998, adalah organisasi penelitian Korps Insinyur Angkatan Darat AS. ERDC melakukan R&D untuk mendukung tentara, instalasi militer, dan proyek pekerjaan sipil (sumber daya air, misi lingkungan, dll.) serta untuk lembaga federal lainnya, otoritas negara bagian dan kota, dan industri AS melalui perjanjian kerja yang inovatif.
ERDC membantu memecahkan masalah di bidang teknik sipil dan militer, ilmu geospasial, sumber daya air, dan ilmu lingkungan. Fasilitas berkisar dari superkomputer hingga model fisik. Superkomputer Cray XT3 dan XT4 pusat adalah beberapa yang paling kuat dan tercepat di dunia, dengan kemampuan yang melebihi 3,5 kuadriliun kalkulasi per detik.
Tujuh laboratorium penelitian ERDC berfungsi sebagai tim insinyur dan ilmuwan yang terintegrasi untuk menangani berbagai masalah sains dan teknologi — mulai dari beroperasi di suhu Arktik dan mobilitas kendaraan di gurun pasir, hingga melindungi lahan basah dan menentukan dengan tepat lokasi peluru artileri.
Penelitian dan pengembangan dilakukan di lima bidang utama:
1. Teknik Militer
Teknik Militer menyediakan teknologi dan kemampuan untuk warfighter untuk memungkinkan perlindungan kekuatan dan manuver. Area ini mengembangkan sistem perlindungan baru, ringan, dan dibangun dengan cepat yang dapat digunakan dengan tepat di lokasi terpencil. Dari penelitian dan pengembangan sistem perlindungan inovatif ini, alat bantu keputusan tentang kemampuan bertahan telah dikembangkan untuk tidak hanya memungkinkan penilaian cepat terhadap postur perlindungan saat ini, tetapi juga untuk menyediakan desain yang disempurnakan guna meningkatkan pertahanan terhadap serangan.
Para peneliti telah merancang metode numerik canggih untuk karakterisasi fragmentasi ledakan dan mitigasi pada struktur dan telah mengevaluasi efek dari sistem senjata berdasarkan jenis bahan konstruksi bangunan di seluruh dunia. Menggunakan kemampuan komputasi kinerja tinggi (HPC) Departemen Pertahanan (DOD), para peneliti mengembangkan simulasi numerik berbasis fisika untuk evaluasi kinerja sensor di lingkungan geografis yang kompleks dan kemampuan simulasi canggih yang memungkinkan evaluasi kinerja kendaraan darat berawak dan tak berawak.
Para peneliti sedang menyelidiki modalitas sensor yang memungkinkan pemantauan dan penilaian infrastruktur penting yang digunakan untuk masuk dan bermanuver di teater.
2. Kualitas dan Instalasi Lingkungan
Pendekatan bidang ini adalah untuk memajukan dan mengeksploitasi ilmu pengetahuan dan teknologi untuk memaksimalkan kontribusi jangka panjang dari lingkungan buatan dan alam untuk kesiapan dan keberhasilan operasional Angkatan Darat. Solusi berfokus pada pendekatan yang sangat berkelanjutan dan hemat biaya untuk pengelolaan siklus hidup wilayah, wilayah, dan infrastruktur militer.
Teknologi meningkatkan pengalaman pelatihan pejuang, mengurangi pembatasan lahan pelatihan, meningkatkan keselamatan prajurit, menyediakan penggunaan sumber daya terbatas yang efisien seperti energi dan air, dan memfasilitasi perencanaan keberlanjutan dengan komunitas lokal dan regional.
3. Pekerjaan Sipil dan Sumber Daya Air
Area ini memberikan solusi lingkungan yang berkelanjutan untuk tantangan sumber daya air nasional dan membantu menyediakan komunitas dan infrastruktur yang aman dan tangguh. Teknologi membantu mengelola infrastruktur sumber daya air yang ada secara berkelanjutan dalam menghadapi perubahan iklim dan perubahan penggunaan lahan yang diharapkan, invasi oleh spesies eksotis, pergeseran demografis, dan struktur yang menua.
Alat dan sumber daya meningkatkan arus lalu lintas navigasi komersial di saluran air, membangun kembali kunci dan memelihara saluran, mengurangi risiko kerusakan jiwa dan harta benda akibat banjir, serta melindungi kehidupan ikan dan tumbuhan.
4. Penelitian dan Rekayasa Geospasial
Area Penelitian dan Rekayasa Geospasial menyediakan data, alat analitik, informasi, dan kemampuan kerangka keputusan untuk memastikan kesadaran situasional dari lingkungan ruang pertempuran untuk pejuang perang. Ini mempersenjatai tentara dengan keunggulan informasi sehingga mereka dapat secara akurat dan cepat mengukur efek lingkungan ruang pertempuran pada personel, platform, sensor, dan sistem. Penelitian mencakup analisis medan untuk fenomenologi sinyal dan sensor, informasi geospasial dan temporal, penalaran geospasial, serta ilmu citra dan geodata.
5. Sistem Ketahanan yang Direkayasa
Area Sistem Ketahanan Rekayasa menggabungkan teknik rekayasa canggih dengan komputasi kinerja tinggi untuk mengembangkan konsep dan alat yang secara signifikan memperkuat opsi desain yang diperiksa selama tahap awal proses akuisisi. Teknik menghasilkan ruang perdagangan yang dapat dihasilkan dalam hitungan jam daripada bulan dan ribuan kali lebih besar dan ratusan kali lebih akurat daripada yang dibuat melalui metode tradisional.
Desain juga tangguh — sistem dapat diandalkan, mudah dimodifikasi untuk memenuhi tujuan misi masa depan, dan memiliki siklus hidup yang dapat diprediksi. Penelitian telah diterapkan pada analisis pesawat sayap tetap, helikopter, kendaraan darat, dan kapal.
Teknologi
Insinyur telah menemukan printer beton 3D yang dapat membuat bangunan. Itu dapat mencetak dengan beberapa bahan berbeda termasuk bahan homogen seperti pasta semen atau bahan heterogen seperti beton. Ini menggunakan proses manufaktur aditif untuk "mencetak" struktur semi-permanen di teater operasi. Konstruksi Otomatis Struktur Ekspedisi (ACES) berpotensi mengurangi pengiriman bahan bangunan hingga setengahnya dan mengurangi kebutuhan tenaga kerja konstruksi sebesar 62% jika dibandingkan dengan konstruksi kayu lapis.
Angkatan Darat melakukan penilaian risiko untuk menentukan tingkat aman dan tingkat target pembersihan untuk senyawa yang relevan militer (MRC). ARAMS™ adalah sistem pemodelan dan analisis dinamis berbasis komputer yang sangat mudah beradaptasi yang dapat menilai risiko kesehatan manusia dan ekologi di masa depan atau yang bervariasi dari waktu ke waktu menggunakan data paparan yang diukur atau diprediksi, menjadikannya sumber daya yang sangat diperlukan bagi mereka yang mengelola situs untuk kepatuhan dan keberlanjutan. ARAMS juga dapat digunakan untuk melakukan penilaian spesifik lokasi termasuk penyaringan atau penilaian risiko yang komprehensif.
Computational Test Bed (CTB) adalah rangkaian model fidelitas tinggi berbasis fisika 3D untuk memprediksi dan meningkatkan kinerja sistem sensor gaya saat ini dan masa depan saat mendeteksi objek permukaan dan dekat permukaan di lingkungan yang kompleks. CTB membantu pengguna memahami fenomena geofisika di balik tanda tangan yang terdeteksi oleh sensor yang beroperasi dalam spektrum elektromagnetik. Ini memodelkan proses fisik yang bekerja di lingkungan dan bagaimana proses ini memengaruhi tanda tangan yang dirasakan oleh modalitas sensor pasif dan aktif.
Sistem pemanas, ventilasi, dan pendingin udara (HVAC) cerdas dikembangkan yang terletak di dalam struktur arsitektur. Ketika sensor (atau operator manusia) mendeteksi "insiden" (misalnya, kontaminan terdeteksi atau pelanggaran tak terduga terjadi di struktur yang mungkin terkait dengan masuknya kontaminan), sistem HVAC menghitung ulang aliran udara untuk struktur. Jika aliran udara yang baru dihitung ulang diperlukan, sistem melindungi penghuni struktur dari kontaminan udara dengan mengubah aliran udara melalui struktur (misalnya, menutup penutup di saluran udara, menyalakan kipas, atau mengalihkan aliran udara ke sistem penyaringan siaga ).
Para peneliti mengembangkan sistem untuk mengekstrak air minum dari bahan limbah dengan memanfaatkan aliran udara limbah yang dipanaskan. Sistem ini secara efisien menangkap uap air dari bahan limbah seperti air limbah, air garam, dan lumpur melalui proses penguapan yang dipercepat menggunakan pengering.
Sebuah tim mengembangkan detektor radiasi portabel yang menyediakan penginderaan terarah menggunakan kolimasi elektronik. Teknologi ini memiliki aplikasi seperti dengan cepat menemukan bahan radioaktif yang tersembunyi, terkubur, atau terendam yang mengambang di badan air. Sensor prototipe menunjukkan bahwa kolimasi elektronik dimungkinkan dalam faktor bentuk yang kecil dan ringan dengan rasio signal-to-noise yang baik.
Sistem penginderaan tekanan dengan resolusi tinggi dan sensitivitas tinggi untuk lokasi berbahaya dan sulit diakses terdiri dari sumber laser cahaya tampak dengan daya 5 mW dan sensor tekanan nanokomposit dengan titik-titik kuantum yang tertanam dalam matriks sensor. Di bawah tekanan, titik-titik kuantum dalam matriks sensor berpendar ketika diterangi oleh laser. Spektrometer mendeteksi sinyal fluoresen dan mengubahnya menjadi format digital. Pemroses data kemudian menghitung rasio intensitas fluoresensi aktual dan membandingkannya dengan rasio intensitas dan nilai tekanan dalam database gabungan.
Transfer Teknologi
Kantor Riset dan Transfer Teknologi ERDC mengawasi transfer teknologi dan produk penelitian dan pengembangan ke sektor swasta.
Untuk informasi tentang melisensikan teknologi ERDC, hubungi Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.. Kunjungi kantor penelitian dan transfer teknologi ERDC di sini .
