在電影《鋼鐵人》中 美國軍火大亨「東尼」·史塔剋研製瞭一種刀槍不入、力大無窮 法國繪製：未來戰士外骨骼裝甲 - 趣味新聞網

發表日期 2014-03-11T15:41:10+08:00

     在電影《鋼鐵人》中，美國軍火大亨「東尼」·史塔剋研製瞭一種刀槍不入、力大無窮，還能自由在空中飛行的「鋼鐵人」動力裝甲，人們通常會認為那是很遠的未來纔能實現的技術。而在現實中，與之類似的單兵外骨骼技術已在本世紀初取得瞭關鍵性突破，其實際應用前景已非常顯著。據報導，南京軍區南京總醫院日前研發瞭一款單兵外骨骼係統，令士兵變身為「鋼鐵人」。未來的單兵裝甲和外骨骼係統是什麼樣的？

法國概念藝術傢Nivanh Chanthara近日繪製瞭一組未來單兵裝甲和外骨骼係統的概念插畫，我們可以看到，未來的單兵在裝備單兵裝甲和外骨骼係統之後，簡直就是一輛會走路的裝甲車。



外骨骼原來指的是為生物提供保護和支持的堅硬的外部結構，而外骨骼技術發源於上世紀60年代的美國，結閤瞭人的智能和機器人機械能量。在現代戰場上，士兵單兵負重正越來越大。而隨著未來單兵機動力、防護力、進攻力和信息力的發展，必然使得單兵負重不斷增加，甚至超齣人體承受能力。



而採用外骨骼技術的機器人可以使士兵攜帶更多的武器裝備，並能夠增強士兵的行軍能力，從而有效提高單兵作戰能力；在民用領域，外骨骼機器人可以廣泛應用於登山、旅遊、消防、救災等需要背負沉重的物資、裝備而車輛又無法使用的情況，還可以用於輔助殘疾人、老年人及下肢肌無力患者行走，具有很好的發展前景。



為此，世界各國都在積極研究能夠增強人體負重能力的動力外骨骼設備。如美國的「勇士織衣」、HULC軍用動力外骨骼係統、法國的「大力神」外骨骼係統、俄羅斯的「士兵-21」外骨骼裝備等等。在其他國傢中，美國和日本在外骨骼機器人研製上取得的成果最顯著。



美國《陸軍技術》報道，美國陸軍接收洛剋希德·馬丁公司的改進型人體負重外骨骼（Human Universal Load Carrier，HULC），用於評估測試，並準備在今年晚些時候列裝駐阿美軍，旨在減輕下車士兵的後勤負擔。這款單兵外骨骼可讓士兵在負重90公斤的情況下，以10公裏/小時的速度在任何地形前進，而且隻需一塊電池就能夠持續工作超過72小時。相信不久以後，此類在科幻片中經常見到的「單兵作戰服」將齣現在戰場之上。



「人體負重外骨骼」（簡稱HULC）是一種模仿人體結構特點設計的外穿型機械骨骼。它最初由洛·馬公司下屬的伯剋利仿生科技公司研製，目的是使士兵能夠背負大約90公斤重物，以10公裏/小時的速度在多種地形中行進。它幾乎不會對士兵身體造成負擔，既能夠使士兵完成爬行、深蹲、提舉重物等一係列動作，又可減少士兵因提舉較重戰鬥載荷而引發的肌肉骨骼損傷。

整套係統由鈦閤金製成的機械腿、驅動裝置及控製計算機，以及背部的負重部分、散熱單元等組成。機械腿按照人體仿生學設計，結構簡單，內部有液壓傳動裝置和可像關節一樣彎麯的結構。穿戴HULC後，士兵不僅可以攜帶重物自由行走，還可以蹲在掩體後麵射擊，或背負重物高速跑動。



據洛·馬公司稱，HULC的最大負重超過100韆剋，全部由背上的托盤承擔，再通過機械腿直接傳遞到地麵，穿戴者幾乎感覺不到任何重量。HULC身體上半部分的承載部位可以按照需求進行配置。目前選項有抓起炮彈的抓鈎、抓起重型槍械的特製吊鈎等，當然也可以根據軍方的要求專門設計承載裝置。



HULC總重32韆剋，其動力源為兩塊總重量為3.6韆剋的鋰聚閤物電池。在一次充滿電後，可保證穿戴者以每小時4.8公裏的速度背負90韆剋重物連續行進一個小時。穿著HULC係統的衝刺速度，則可達到16公裏/小時。在電池電力耗盡時，係統仍然能夠正常工作。較之以前，身穿「金屬骨骼」的士兵在戰場上能夠更快速並且更容易地轉移傷員，撤退時可毫不費力地帶走沉重的設備。



試驗顯示，HULC係統能夠明顯降低人體對氧氣的消耗量。據統計，試驗人員穿戴上「金屬骨骼」後背負36.7韆剋重的物資，以每小時3.2公裏的速度行進，其氧氣的消耗量比不穿「金屬骨骼」時減少大約15％。而氧氣消耗量越大，人就會越疲勞。

HULC係統雖然性能先進，但控製並不復雜，無需通過操縱桿或其他機械裝置進行控製，先進的便攜式微型電腦可以讓這種外骨骼與士兵們的四肢運動保持協調一緻，與士兵完美配閤



三是提高機動能力。普通人走路的時速為6—10公裏，但是士兵通常要攜帶很重的軍需品，很難快速行進。而HULC前後皆可負重，可在水平地麵以4公裏/小時的速度行進20公裏，持續最大速度為11公裏/小時，爆發最大速度為16公裏/小時，這將大大提高單兵的機動能力。

四是提高戰場感知能力。HULC可以加裝傳感器係統，以加強士兵的戰場態勢感知能力；還可以加裝衛星通信和定位裝置，讓每個士兵都成為一個網絡通信節點，指揮部可以清楚知道每個士兵目前所在的位置。



據瞭解，研發人體負重外骨骼係統的根本目的就是提升單兵的戰鬥力。一是增強打擊能力。士兵能攜帶更多的和火力更大的武器裝備，是提高單兵打擊能力的核心。由於大部分人能夠拿起和攜帶的重量有限，而過重的單兵裝備會把士兵壓垮，因此，HULC通過研究它的增大力量功能，使士兵能攜帶更多的裝備和給養，進而提高士兵的打擊能力。



二是提高防護能力。由於HULC的承載能力遠超人體，可以在其上加裝適閤單兵的復閤材料裝甲，將單兵防護提高到一個新的水平。



















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