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1 # 四十五度說
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2 # 瘋狗的輕武
咱們看下一個美軍班組機槍手的負重情況,作戰負重是79磅(35.8公斤),行軍負重是111磅(50公斤),應急負重是140磅(63.5公斤)
這種負重不是說你肌肉練得發達就能扛的,他對你的膝關節,脊椎都是有慢性損傷的。而骨頭關節這玩意你練不出來...
而現代作戰中比如火箭筒子、各種穿戴裝置、防彈衣、自動武器的大消耗都得讓你扛的更重,骨頭撐不住怎麼辦?外面再加骨頭。這就是軍用外骨骼的初衷
外骨骼的剛性連線將負重直接傳遞到地面上,減少士兵本身所需要承擔的負重。動力系統讓士兵能夠藉助外力拿起更重的物品(比如裝卸導彈、炮彈),也能夠行動更加迅速。
你想負重限制解除了,是不是能給單兵上更多的玩意?比如全身都穿戴裝甲,使用重型武器,後坐力也可以由外骨骼透過機械結構傳遞給地面,至少在特戰化用途當中。以後我們可能會見到這樣的東西。不過這已經不是動力外骨骼了,而是動力裝甲...
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3 # 軍事天地
自從用上“單兵外骨骼”後,(____)再也不用擔心我的腰了!
(越背越沉的揹包 越來越重大裝具 必須需要一個能夠輔助助力的裝備)
開頭這算半個玩笑,也是實際情況。根據美軍的統計,從二戰後期到現在,單兵每天需要揹負的物資量:二戰-20KG;越戰戰爭-90KG;海灣戰爭-200KG。這使得單兵的負荷越來與越重,更別說用來打仗了,連行軍都困難異常。就算長期的日常訓練,也造成了作戰人員腰部的極大負荷。
(這是一套面向民用的液壓為主的外骨骼助力系統,主要環節四肢的疲勞程度)
有運動經驗的人都知道,腰部附近的肌肉群和骨骼對於人體的運動起到了極為重要的支撐和力量轉換的位置,所以如何保護腰部並助力它進一步提升力量輸出就成為了各國軍事科技的研究關鍵。所以為了幫助現代單兵更好的完成自己的作戰任務,減少揹負支撐重量,並對運動進行輔助幫忙提升,就有了“單兵外骨骼系統”。最早成項的是美軍的EHPA專案,那是在2000年左右-這裡的外骨骼時以機械為核心,微電子系統為中樞的輔助系統,不同於冷戰時期的完全機械輔助系統。
(我軍研發的單兵外骨骼系統 核心還是提升下肢力量)
至於到了單兵外骨骼作戰系統,把作戰需求融合其中後,就是另一層含義。不僅僅是可以提供更強的力量支援,同時還可以提供人體機能的增強。比如在負重下加速跑步速度,增強跑步的耐力,並對上肢的力量和手臂力量予以更強的增強。可以粗略理解為“鋼鐵俠1.0”的版本。
(當然這類作戰機甲...還需時日)
目前的單兵外骨骼系統還處於測試和實驗階段,畢竟在能源上和機械自由度上都無法達到令人滿意的情況。同時體積上也有諸多不足。從目前來看,單兵外骨骼系統可能最優先會使用在後勤、運輸等非作戰部門。作戰部隊裝備“單兵外骨骼作戰系統”可能仍需時日。
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4 # 每日點兵
看過科幻類電影的朋友們都應該見過影片中,由某種黑科技打造出無所不能、戰力超強的無敵戰士。這類具有超強戰力的無敵戰士一出現,往往就能表現出一種橫掃千軍的場面。每當看到這一幕時,相信很多人都會想,要是現實中也有這樣的無敵戰士,那該有多好啊?可是,不知大家聽說過沒有,現實中各國都在研製一種可穿戴式的機器人,即:單兵外骨骼系統。有了單兵外骨骼系統,小兵兵可以負責任地說:人類也可以具有了類似科幻電影中,無敵戰士的那種超強戰力。
目前,能夠獨立研製這個單兵外骨骼系統的國家並不多,因為這一系統中,所需要的驅動機構、制動系統、供電系統幾乎都是當今世界上的最尖端科技。這也就是說,研製單兵外骨骼的技術門檻確實太高,所以真心不是什麼樣的國家都能邁過去的。
說到這個技術門檻,首先光是各種尖端的感測裝置,就不是一般的國家能搞出來的。在這裡小兵兵就給大家簡單列舉一下,單兵外骨骼都有哪些必備的感測器,例如:關節部位需要安裝角度感測器、“足底”部位需要安裝壓力感測器,以及在使用者的面板上安裝生理訊號感測器。這三大感測器不僅要為,外骨骼的控制系統實時回傳外部的感應訊號,還要執行制動系統生成的驅動指令,從而形成了人機介面一體化的技術高度。然而正是這個人機介面一體化,制約著單兵外骨骼系統發展,對於這個技術障礙,各國目前都還在進一步的探索之中。
不過,別看這個單兵外骨骼技術門檻雖然很高,但是當今國際上的各個主要軍事強國,都不留餘力的大力發展該型系統。小兵兵覺得:像單兵外骨骼這種科研專案,絕對屬於是“高投入、高風險、高回報”的那一種。之所以這麼說,是因為這種系統雖然是屬於軍用範疇,但是其科研成果卻是可以軍民雙邊領域互通的。
其技術成果在軍事領域中,可作為支援保障類裝備,增強士兵的負重與機動能力,協助完成高原山地環境軍用物資運輸、野外彈藥補給、戰場救援、抗震搶險救災、狹小空間物資搬運等高負荷高強度任務,可大幅提高士兵對缺氧環境的耐受力;而在民用方面,針對需求進行適應性設計並應用於多個行業領域,如高層建築消防、抗震搶險救災、物流貨物搬運等,還可幫助腿腳不方便的老年人,和殘障人士實現自主行走。
在單兵外骨骼的技術領域中,中國目前也取得了階段性突破。就在前些日子,兵器工業集團下屬的某研究所研製的“穿戴式外骨骼助力機器人”對外發布第二代樣機,其功能和效能指標已接近國際同類裝備的技術水平。背架系統實現了整合一體化設計;控制系統伺服跟蹤延遲時間縮短了50%;動力電池具備系統自主控能管理功能;解決了人機耦合系統面臨的高動態性、特異性與不確定性難題。取得了人機協同智慧感測控制技術、運動適應性承載機構技術,和輕小高效液壓驅動技術等,一系列核心關鍵技術的突破。如果不突破這些核心關鍵技術,外骨骼機器人就動不了、動不好,更別說實現為士兵助力等多種功能。
目前,改進型外骨骼機器人系統已進行相關野外試驗驗證,不過投入實際應用還有些距離。未來,士兵外骨骼系統將在成本、可靠性、可維修性、耐環境性四個方面進行一系列最佳化和提升,並儘快開展小批次試用。以提高單兵外骨骼系統的可操作性及可靠性。
相信在不久的將來,還會有更多的能力與功能,也將被整合到外骨骼裝備中,從而使士兵的作戰範圍和能力超越傳統的概念。可以想象,如果普通士兵穿上了已經融合各種先進武器的外骨骼裝備,那麼他們的戰鬥力將會多麼恐怖。他們可以在負重更多的情況下,以更快速、更強大的火力投入戰鬥。同時,如果後勤保障部隊裝備了外骨骼,那麼一個普通士兵就可以做到平時需要幾個人才能搬運的炮彈等物資,大大的減少後勤補給時間和人員,從而極大的提高部隊的作戰能力。
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關於單兵裝備,顧名思義就是單個士兵的裝備。從戰爭的一開始人類就使用刀槍,盾牌和盔甲等等兵器,一直到後來槍械火箭筒的發明將人類帶入熱兵器時代,隨著人工智慧,新型材料和生物技術的發展,外骨骼動力系統成為了軍事裝備的前沿領域。
俄羅斯有研究單兵外骨骼動力系統的,並且在莫斯科國家科技大學已經轉出了未來戰士的套裝。這套裝備類似星球大戰中帝國暴風士兵的穿著,最核心的技術在於這套裝備中有一層增強力量和耐力的外骨骼表面層。除了俄羅斯加拿大也展示了他們設計的加固型綜合士兵外骨骼系統。
單兵外骨骼系統是如今軍事領域比較熱門的研究話題。這些裝備就是單個士兵攜帶的武器裝備,和傳統的裝備不同。一體化的單兵外骨骼系統主要包含了個人防護,生存保障,武器裝備以及夜視裝備。這眾多高新技術支援下的裝備系統能夠在戰場上大大降低士兵的死亡率,提高士兵的戰鬥力。除了增強人的體能和視力之外,海包括了虛擬現實技術和人腦神經元的研究,這可以輔助決策。在複雜條件下更精準的判斷這位條件作出推測。
美國軍方一向秉持的原則就是利用先進技術降低死亡率,探索低傷亡零傷亡的裝備技術和作戰方式,在這條道路上美國不斷進行單兵裝備的升級。在伊拉克和阿富汗戰爭期間,士兵在執行任務期間需要攜帶武器盔甲以及電子裝置,一共有五十七公斤左右。在這種重量負擔情況下,必須要加強體能。透過藉助機械能量,達到增強人體能力、加強防護性、對複雜環境的適應性以及輔助火力、通訊、偵查支援等軍用功能十分必要。