但是目前各国军方都面临一个严峻的问题

  出品:科普中国

  作者:矛隼工作室

  监制:光明网科普事业部

  众所周知,在现代科技的发展下,单兵作战装备的种类愈发的多,夜视镜,单兵移动作战平台,移动电台,热成像仪。虽然这些单兵作战装备的科技集成度越来越高,但是目前各国军方都面临一个严峻的问题,那就是装备虽然科技含量越来越高,但是士兵的承重能力是有限度的,在背负必要的武器以及充足的弹药之后,已经没有多少力气来携带其他设备。

  这一问题困扰了军方很久,最终这一问题的解决还要归功于一个小家伙——昆虫。昆虫在漫长的进化史中为了支持自身的体重进行生存活动,进化出了外骨骼这一器官。人们受到外骨骼的启发,从而提出了一个概念——机械外骨骼。

  目前关于机械外骨骼的主流设计观念就是设计出一种由坚韧材料作为框架,方便士兵进行穿戴的机械装置,这一装置主要的作用是为士兵提供额外的能量,能够负载更多的装备。

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  图为美国HULC动力外骨骼系统

  目前世界上许多国家在这一领域展开研究,这些动力外骨骼都趋向于使用简单的骨架结构,核心目的就是增加个人的负重和出力,DARPA所资助的多项研究也都展现出这种骨架式结构的特点。

  这些骨架式结构极大地增强了士兵的腰背部和上肢力量,使得他们可以举起上百公斤的重物。它们被设计用于在排爆、运输和工业生产方向,例如韩国大宇造船就开始为工人装备松下公司生产的动力外骨骼,用以在搬运物资时加快效率。

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  图为造船工人使用的动力外骨骼

  当然,诸如排爆和搬运之类的工作,看起来更像是后勤岗位。武器开发团队试图结合动力外骨骼的负重能力,整合进先进的步兵作战系统,利用其强大的搭载能力,装备更大的动力源,更强的观测系统,更重的装甲,打造最新的未来战士。美军的战术突袭轻甲(TALOS,Tactical
Assault Light Operator
Suit))计划就是基于外骨骼的作战套装,这是美军特种作战司令部最高优先等级的研究项目。

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  图为美国未来士兵系统的展示,其很类似于TALOS或者就是其前身

  TALOS战术突击轻甲是一套复杂的战术系统,包括一套动力外骨骼,一套复杂观瞄系统、一套生命体征传感器和一套重型防护设备。

  TALOS拥有一套下肢动力外骨骼系统,能帮助士兵在各种平面上更快速并更省力的运动。此外是一条金属脊柱,这根脊柱将承担绝大部分的系统重量,并把它传导到下肢外骨骼上。

  系统的主要重量来自其重型防护装甲,这套装甲能够防御几乎所有的步枪子弹,而更重要的是其将覆盖使用者60%的体表面积——这一数值是传统防弹衣的三倍。

  除此之外,TALOS还装备有一个全覆盖式头盔,这说明其内部使用了头盔显示器(HMD),这件设备与第五代战斗机飞行员使用的头盔非常相似,都是通过各种传感器+显示屏的方式取代传统目视。

  这套装备让特种部队成员可以化身“钢铁侠”。在动画演示视频中,穿着TALOS的特种队员面对顶着多把AK步枪的火力冲破大门而毫发无伤。这虽然是一种夸张的宣传,但是我们也能感受到设计者对其防护能力的自信。

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  图为TALOS战术突击轻甲的头盔

  不过,任何装备都有弱点,尤其是这种仍处于概念状态的武器。

  TALOS战术突击轻甲装备有一个混合动力机组来提供动力,而这个系统不仅笨重,而且在运行时会发出显著的噪声。另一方面,设计指标中仅要求系统在12kw功率情况下运行12小时,这对于长时间的特种作战来说显得有点太短了。

  设计人员试图增加一个小型电机,这个电机可在主混合动力机组关闭的情况下为系统提供动力。在仅使用电机的情况下,噪声状态将骤降,系统只留下部门关键模块的运转声音——比如说散热风扇。

  TALOS计划虽然已经进入了测试阶段,但是我们仍然不知道其是否会最终列装。但我们知道的是,随着技术的发展,外骨骼系统必然会越来越多的出现在我们的视野中,无论是在工业还是在军事上,其都将会有自己的一席之地。(本文图片来自网络)

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