让士兵变成“钢铁侠”

2013-06-08 03:28
少年科学 2013年5期
关键词:战甲钢铁侠耗氧量

人都是肉长的,即使是训练有素的士兵也不可能是超人。尤其在背着武器急行军时,体力不行的士兵就会掉队。要是能有一种让士兵背着重物也能身轻如燕的装备那该多好呀!还别说,一种新颖的“机械骨骼”已经诞生了,有了它士兵就会变成超人。

舒适贴身

一种被称为“人体负重外骨骼”系统的装备悄然诞生了,它实际上就是一种模仿人体结构特点设计的外穿型机械骨骼。目前世界上多个国家都在研制这种外骨骼系统,以提高士兵的战斗力。

美国洛·马公司研制的“HULC”机械骨骼系统较为成熟,这种战甲的设计目标是使士兵能背负大约90千克重物,在多种地形中每小时能行进10千米的路程。最棒的是,机械骨骼本身不会给士兵的身体造成负担,还能使士兵完成爬行、深蹲、提举重物等一系列动作。

机械战甲穿在士兵身上必须舒适而又贴身。“HULC”机械骨骼系统是怎么做到的呢?

原来,它是由钛合金制成的机械腿、驱动装置、计算机等组成。机械腿按照人体仿生学设计,穿戴后,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。

这么先进的外骨骼系统控制起来是不是很麻烦呢?当然不会,系统里先进的便携式微型计算机,可以让这种外骨骼与士兵们的四肢运动保持协调一致,与士兵合二为一。

为了满足不同身高士兵的需求,“HULC”机械骨骼系统的高度可以调节,使身高1.6~1.85米的士兵都可以穿戴,而且非常便利。穿戴时,士兵只需将腿伸进靴子下方的足床,而后用皮带绑住腿部、腰部以及肩部即可。脱下“金属骨骼”也很容易,只需30秒。

动力来源

“HULC”机械骨骼系统的总质量是32千克,其动力由两块锂聚合物电池提供。充满电后,可保证穿戴者以每小时4.8千米的速度背负90千克重物连续行进1个小时。其冲刺速度则可达到每小时16千米。现在,军方还在研制一种太阳能动力供给装置,目的是打造“太阳能战士”。这种装置能够有效地解决机械战甲能量的持续供应问题。

目前,“HULC”机械骨骼系统已经实现了最大负重超过100千克,这些重量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。

同时,为了适应多种需求。“HULC”机械骨骼系统上半部分的承载部位可以按照需求进行配置,如有抓起炮弹的抓钩、抓起重型枪械的特制吊钩等。

试验显示,HULC系统能够明显降低人体的耗氧量。据统计,试验人员穿戴上“金属骨骼”后背负36.7千克重的物资,以每小时3.2千米的速度行进,其耗氧量比不穿“金属骨骼”时减少大约15%。而耗氧量越大,人就越感到疲劳。

提升战斗力

一旦用这种外骨骼系统装备部队,士兵就会变成科幻电影中的“钢铁侠”,战斗力必然大幅提升。

首先,得到大幅提升的自然是机动能力。普通人走路的时速为6~10千米,但是士兵通常要携带大量装备,行走会变得艰难。穿上外骨骼系统则可以在平地以11千米的时速持续行走,并能达到16千米的最大时速。士兵的机动能力得到了飞跃式的提升。

其次,得到大幅提升的是打击能力。要想在作战中占据优势,火力是决定性因素。由于士兵能够拿起和携带的重量有限,所以在作战中士兵不得不放弃携带一些重型的武器。而装备了外骨骼系统后,士兵便能够携带更多和火力更大的武器装备,进而提高士兵的打击能力。

防护能力也得到了提升。由于外骨骼系统的承载能力远超人体,可以在其上加装适合单兵的复合材料装甲,这样普通的子弹和炮弹就不会再对士兵构成生命危险,他们的防护能力也得到了提升。

这种“机械战甲”的威力无人质疑,但是要想让它真正走上战场还有一些关键的技术有待进一步解决。

最亟待解决的便是能源供给问题。如果不能持续作战,机械战甲便永远不能走上战场。太阳能技术是取代电池的一个途径,但这需要很长的路要走。

猜你喜欢
战甲钢铁侠耗氧量
生存游戏:绝地战甲
基于格式塔心理学原理的钢铁侠Mark系列战甲设计研究
尤溪河某河段表观耗氧量与营养盐相关性研究*
水中耗氧量的准确测定影响因素分析
美军“钢铁侠”战甲将受测试
吉林市松花江水耗氧量监测情况分析