5种军用外骨骼将重新定义战场!美国研发士兵变身“钢铁侠”【21世纪可穿戴外骨骼】

时间:2019-07-11 来源:www.03bocaiwang.com

乐虎国际官方网页 5种军用外骨骼将重新定义战场!美国研发士兵变身“钢铁侠”【21世纪可穿戴外骨骼】

  和相当多的武器装备一样,军用外骨骼的历史充满了艰辛的痛苦。1959年,罗伯特海因莱因所著的《星船伞兵》就已经对军用动力装甲做了较为详细的描述。

  尽管在20世纪中期已有少数专利和试验,但研究者们很快就认识到,这项技术要走向实用化还需要很久。相对受控的环境,比如医院、康复中心和工厂等,更适合发展未成熟的可穿戴式机器人技术。

  3fa51cb9c9714fac8001e31f3f8a8c07.jpeg

  时间到了21世纪10年代,军方终于又开始关注起这项技术,并展开了多项大规模的研发项目。数年来,军用外骨骼越来越小型化、轻型化、专用化,且派出出了相当多种不同类型。本文就将简单介绍一下不同类别的典型产品。

  1.全身动力外骨骼

  它们是覆盖臂膀的下肢的可穿戴式机器人,也是科幻小说中最常见的,现有数个原型项目正在开发中。这些原型外骨骼都有类似的缺点,那就是过于庞大,促动器太多,供能和控制困难。很多时候自动响应过慢,更像是使用者“带着”外骨骼走。因此,很多全身外骨骼项目都被“一分为二”,变成了独立式或模块化的下肢和上身穿戴式机器人。

  现在进入原型阶段的军用全身外骨骼典型有,洛克希德马丁的HULC,以及雷神的XSO和XSO2。

  319b7010c4b2408e9ced10529915b4e2.jpeg

  ff77841cfb8241ed8f8035755015f8e9.jpeg

  洛克希德马丁的HULC

  8fda30595172439089e6e198252b2547.jpeg

  雷神的XSO2

  2.下肢动力外骨骼

  下肢动力外骨骼的基础作用是辅助腿部承载,如果构件延伸到地面,也能传递载荷。由于军用外骨骼必须要灵活且兼容性高,因此在不影响移动速度的情况下,承载量总是有限的。这类装置一般由金属制成框架,或是完全用软材料制造,主要功能是对腿部运动进行辅助,降低运动的代谢量。也就是说,携带外骨骼和装备的士兵,消耗的能量应该低于仅仅携带装备的士兵。

  这类外骨骼的开发者就非常多了,典型的产品有DARPA的网战士,B-Temia的动能作战装。

  a47dca20c7d14b1b8f715367bf786f43.jpeg

  DARPA网战士项目

  392e0c6c561040febaabd0eeeb324ce0.jpeg

  53b36bf31d8c4d60acb660f00e532f98.jpeg

  B-Temia的动能作战装

  3.军用被动外骨骼

  被动外骨骼并没有任何的促动器、电池或是电子器件。它仅由穿戴者带动,看起来像是死重,但是一般都有各种各样的特殊功能。

  比如,20KTS+的“海洋护身符”,是一种轻型、小型的缓冲系统,可以吸收小型快速巡逻艇上军人受到的冲击。澳大利亚防务科学技术部研发了一种使用钢缆线的外骨骼,可将士兵沉重的背包的一部分重量直接转移到地面。

  dc8652ff4bc0423ca63de3a14945ba23.jpeg

  7b3d9f5cfc0a4cde98825384780ec3c4.jpeg

  20KTS+的“海洋护身符”

  在这一方面,走得最远的还属俄军。2017年,俄军驻叙利亚帕尔米拉的工兵就用上了一种被称为“K2”的被动式外骨骼,协助他们处理未爆弹、地雷和自制爆炸物。尽管被动式外骨骼的死重对士兵的机动性不利,但是恰好工兵是那种,不是特别需要机动性,但装备往往过于沉重的兵种。由此,俄罗斯算是没有用到特别高的技术,就成为了首个列装并在实战汇总使用外骨骼的国家。

  d194664da8b349f28686bc1efbf5cc8e.jpeg

  在叙利亚使用K2外骨骼的俄军工兵

  4.能量转换外骨骼

  能量转化外骨骼是通过士兵的动作,来收集能量,并将其转化为电能,给电池充电或是直接给设备供能。部分下肢外骨骼也能被改成能量转化外骨骼,但是这样会增加其重量。

  通常能量转换装置是装在膝盖结构上。

  踏步过程中脚跟着地时,一个相应的元件会被压缩,由此转化少量的能量。理论情况下,如果一个士兵要部署作战72小时,他要在整段时间内会为所有设备提供电力。使用电池的话,大概是17磅重的电池,还有携带这些电池的装具。如果供能外骨骼做得足够轻足够小,那么它就能获得和电池相比的优势。然而尴尬的是,现在开发的能量转化外骨骼,往往带来的充电效益,还做不到弥补穿戴它们的代价。

  这类外骨骼装置的典型有,仿生动力在美国陆军投资下开发的“行走动力”。

  2249897bf23a436bae9089e152aace41.jpeg

  仿生动力的“行走动力”

  5.军用固定式外骨骼

  虽然听起来有悖常理,但是确实有一种军用固定式外骨骼正在开发中。这就是MAXFAS:火器稳定瞄准便携式手臂外骨骼。

  根据之前在震动消除外骨骼方面的研究,丹贝克尔猜想,是否能使用类似的技术,进一步减小手部的自然运动和振动。他的初步研究成果很不错,受测人员在他的固定式外骨骼上训练后,可以提高手枪射击精度。

  ed71e338f9a448bdb543b4aed6e4a890.jpeg

  b6588dddda4a4938aabe154d91964c10.jpeg

  MAXFAS

  原创内容,文字著作权属作者本人所有。如需转载,请联系我们

  作者系网易新闻&网易号“各有态度”签约作者

  本文转自:轻兵器爱好者

  C2

,查看更多

达到当天最大量