在电影《钢铁侠》中,美国军火大亨托尼·斯塔克研制了一种刀枪不入、力大无穷,还能自由在空中飞行的“钢铁侠”动力装甲,人们通常会认为那是很远的未来才能实现的技术。而在现实中,与之类似的单兵外骨骼技术已在本世纪初取得了关键性突破,其实际应用前景已非常显著。据《解放军报》报道,南京军区南京总医院日前研发了一款单兵外骨骼系统,令士兵变身为“钢铁侠”。而这样的技术在我国正在迅速发展,并在医疗用途方面取得的一定的成绩。未来的单兵装甲和外骨骼系统是什么样的?
法国概念艺术家Nivanh Chanthara近日绘制了一组未来单兵装甲和外骨骼系统的概念插画,我们可以看到,未来的单兵在装备单兵装甲和外骨骼系统之后,简直就是一辆会走路的装甲车。
外骨骼
外骨骼原来指的是为生物提供保护和支持的坚硬的外部结构,而外骨骼技术发源于上世纪60年代的美国,结合了人的智能和机器人机械能量。在现代战场上,士兵单兵负重正越来越大。而随着未来单兵机动力、防护力、进攻力和信息力的发展,必然使得单兵负重不断增加,甚至超出人体承受能力。
而采用外骨骼技术的机器人可以使士兵携带更多的武器装备,并能够增强士兵的行军能力,从而有效提高单兵作战能力;在民用领域,外骨骼机器人可以广泛应用于登山、旅游、消防、救灾等需要背负沉重的物资、装备而车辆又无法使用的情况,还可以用于辅助残疾人、老年人及下肢肌无力患者行走,具有很好的发展前景。
为此,世界各国都在积极研究能够增强人体负重能力的动力外骨骼设备。如美国的“勇士织衣”、HULC军用动力外骨骼系统、法国的“大力神”外骨骼系统、俄罗斯的“士兵-21”外骨骼装备等等。在其他国家中,美国和日本在外骨骼机器人研制上取得的成果最显著
美国《陆军技术》报道,美国陆军接收洛克希德·马丁公司的改进型人体负重外骨骼(Human Universal Load Carrier,HULC),用于评估测试,并准备在今年晚些时候列装驻阿美军,旨在减轻下车士兵的后勤负担。这款单兵外骨骼可让士兵在负重90公斤的情况下,以10公里/小时的速度在任何地形前进,而且只需一块电池就能够持续工作超过72小时。相信不久以后,此类在科幻片中经常见到的“单兵作战服”将出现在战场之上。
HULC
“人体负重外骨骼”(简称HULC)是一种模仿人体结构特点设计的外穿型机械骨骼。它最初由洛·马公司下属的伯克利仿生科技公司研制,目的是使士兵能够背负大约90公斤重物,以10千米/小时的速度在多种地形中行进。它几乎不会对士兵身体造成负担,既能够使士兵完成爬行、深蹲、提举重物等一系列动作,又可减少士兵因提举较重战斗载荷而引发的肌肉骨骼损伤。整套系统由钛合金制成的机械腿、驱动装置及控制计算机,以及背部的负重部分、散热单元等组成。机械腿按照人体仿生学设计,结构简单,内部有液压传动装置和可像关节一样弯曲的结构。穿戴HULC后,士兵不仅可以携带重物自由行走,还可以蹲在掩体后面射击,或背负重物高速跑动。
据洛·马公司称,HULC的最大负重超过100千克,全部由背上的托盘承担,再通过机械腿直接传递到地面,穿戴者几乎感觉不到任何重量。HULC身体上半部分的承载部位可以按照需求进行配置。目前选项有抓起炮弹的抓钩、抓起重型枪械的特制吊钩等,当然也可以根据军方的要求专门设计承载装置。
编辑:罗远