未來戰爭士兵會裝備金屬外骨骼?只要解決這兩個問題,就很簡單
動力外骨骼(Powered exoskeleton)(也有叫金屬外骨骼的)及其武裝裝甲版本——動力裝甲(Power Armor)的技術原理是通過人體之外的動力輸出(電力或內燃機等)和相應的機械部件來分擔使用者的負重和增強體能效果(如力量、速度、耐力等),其在軍用領域本質上就是能夠提供助力的一體化單兵裝具。
除動力外骨骼之外,還有一種十分類似於它的設定,「機甲」一詞源自二戰日軍對裝甲機動載具(比如坦克裝甲車車輛等)的稱呼,而當前我們通常提及的「機甲」則是對來自機戰動漫和影視遊戲作品的有別於傳統坦克裝甲車輛的輪/履帶式行走結構的各種步行機動戰鬥兵器的泛用稱謂。據現實了解,所謂的機甲(或者說高達),並非完全沒可能。但,由於驅動這麼大一個機器其能源問題不好解決,因此很難研發這樣龐大的機體,而且此類機甲作戰效能也要打個問號,因為要盡量輕量化,保證機動性,裝甲會不如傳統坦克厚,火炮也不一定比坦克強,除了特定地形此類武器比較有效之外,投入實戰很有可能會被各類的小型無人機器人以及傳統武器轟爛。
與後者不同,對於動力外骨骼的實驗,美國軍方早已經開始小批量試驗了,但要真正實現所謂投入實戰(特別是像極樂空間,明日邊緣等裡面一樣)還很難,不僅技術,資金也是塊問題,連老美都這樣更別談其他國家了,所以說單兵外骨骼作戰短時間作戰不太可能,只會暫時起試驗目的,但外骨骼確實單兵作戰發展的方向之一。
就目前所知,關於動力外骨骼主要有兩大難題,一個是動力,然後它還需要小但是功能強大的傳動裝置,一套靈敏但是又不能太靈敏的動作控制系統。以電影《阿凡達》為例子,外骨骼必須成為士兵的機械影子,必須能及時地模仿他的每個動作,即使是毫秒的遲疑也會造成負擔,讓士兵感覺像行走在水中一樣費力。
因此它的感應器必須能夠以每秒幾千次的速度讀懂施加在它全身的每個輕微動作,它的微處理器必須足夠強大,能把這些數據及時轉換成指令傳送給機械四肢,使它們與內部穿著者的行動協調一致,並且這過程中操作者的各種沒必要的小動作以及動作過程中的不配合情況,還要由電腦「翻譯」後以最有效的動作平滑地反應到機體上。
其後就是傳動裝置,傳統的液壓實在是過於的遲緩,而且會增加重量,佔用空間,因此首選的就是類似人工肌肉這樣的材料;最後是動力,動力不一定是蓄電池,即便是像AS那種大型機器人用的也是性能更優秀的燃氣渦輪引擎搭配高電容的電池組,而對於《阿凡達》里的那些機器人,柴油機體積太大了,而且對於後勤的要求也不見得少多少,至少蓄電池還可以用太陽能,如果是柴油又該怎麼辦?柴油機整個系統的維護複雜、體積大、噪音大,涉及變速、變功率需要的調控機構複雜,還需要攜帶一個大體積的油箱,這些問題都會使得外骨骼機器人的作用大打折扣。
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