美國最近推出了一款新型的圓錐形核試驗載具,旨在承受高速度核武器飛行過程中所經歷的極端熱量和振動。這款名為 Aires Tide 的智能原型長達 11 英尺(約 3.35 米),由洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)、桑迪亞國家實驗室(SNL)、洛倫斯利佛莫爾國家實驗室以及堪薩斯城國家安全校園的合作建造。它是國家核安全管理局(NNSA)「創世使命」的首個重大成就。
該計劃利用一系列先進的超級計算機和數碼工程工具,加快國家安全技術的設計和測試。桑迪亞國家實驗室主任勞拉·麥基爾(Laura McGill)強調:「人工智能幫助我們更快地取得進展,並在技術和運營工作中達成更好的解決方案。這讓我們更加有效,解放了我們的工程師、科學家及其他實驗室的工作人員,讓他們專注於最關鍵、高價值的工作。」
Aires Tide 將顯著提升核武器測試的效率和安全性
Aires Tide 是一個飛行測試平台,旨在收集關鍵數據。這款圓錐形載具可以測量核武器在大氣中向目標飛行時所經歷的強烈熱量和振動。它配備了集成的傳感器和電力總線,以監控飛行過程中的惡劣條件。所收集的信息將幫助研究人員更好地理解未來系統的性能,同時提高測試效率。Aires Tide 最初是作為概念演示器創建的。該團隊在僅五個月內完成了整個設計、製造和測試週期,從 2025 年 10 月到 2026 年 3 月,傳統上同樣的過程需時約兩年。
與此同時,該載具的一個半尺寸版本在 5 月 19 日成功完成了在美國陸軍杜格威試驗場的氣球投放測試,為全尺寸演示器的完成提供了寶貴的飛行數據。
桑迪亞國家實驗室綜合安全任務的副實驗室主任德博拉·弗林克(Deborah Frincke)博士表示:「憑藉 Aires Tide,我們能在幾周內生產這些載具,成本比傳統方法低 15 倍。這種靈活性對於應對我們國家安全環境中不斷演變的威脅至關重要。」研究團隊利用先進的計算工具優化了載具的內部結構。他們改善了傳感器和電力系統的佈局,同時提升了抵抗極端熱量和機械應力的能力。
最終設計在一台 Velo Sapphire XC 金屬 3D 打印機上製造,團隊在不到六天的時間內,同時生產了七個嵌套部分,然後將其組裝成最終的載具。
在整個項目中,工程師建造了多個原型。早期版本使用碳纖維複合材料,而最終的演示載具則由 Inconel 製成,這是一種高性能的鎳鉻鐵合金,因其強度和耐熱性而廣泛應用於航空航天領域。Aires Tide 的 Inconel 版本使用名為激光粉末牀熔融的增材製造工藝在新墨西哥州運營部(NMO)進行打印。該部門是桑迪亞國家實驗室高級製造與創新中心的一部分,該中心於 2 月開幕。
桑迪亞國家實驗室副實驗室主任兼首席運營官大衞·吉布森(David Gibson)在一份聲明中表示:「在過去 75 年中,桑迪亞在各種技術上進行了投資。Aires Tide 證明瞭先進的工程和製造工具使我們的國家更安全、更具保障。」
Aires Tide 現在在華盛頓特區的國家廣場展出,作為「自由 250」慶祝活動的一部分。

