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日期: 2014-03-10 | 來源: 環球網 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
法國概念藝術家Nivanh Chanthara近日繪制了壹組未來單兵裝甲和外骨骼系統的概念插畫，畫面顯示未來的單兵在裝備單兵裝甲和外骨骼系統之後，簡直就是壹輛會走路的裝甲車。（版權歸原創者所有）據《解放軍報》報道，南京軍區南京總醫院日前研發了壹款單兵外骨骼系統，令士兵變身為“鋼鐵俠”。而這樣的技術在我國正在迅速發展，並在醫療用途方面取得的壹定的成績。
據了解，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，結合了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，甚至超出人體承受能力。
而采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、旅游、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軍用動力外骨骼系統、法國的“大力神”外骨骼系統、俄羅斯的“士兵-21”外骨骼裝備等等。在其他國家中，美國和日本在外骨骼機器人研制上取得的成果最顯著。
美國《陸軍技術》報道，美國陸軍接收洛克希德·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，並准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公裡/小時的速度在任何地形前進，而且只需壹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”將出現在戰場之上。
“人體負重外骨骼”（簡稱HULC）是壹種模仿人體結構特點設計的外穿型機械骨骼。它最初由洛·馬公司下屬的伯克利仿生科技公司研制，目的是使士兵能夠背負大約90公斤重物，以10千米/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、提舉重物等壹系列動作，又可減少士兵因提舉較重戰斗載荷而引發的肌肉骨骼損傷。整套系統由鈦合金制成的機械腿、驅動裝置及控制計算機，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壹樣彎曲的結構。穿戴HULC後，士兵不僅可以攜帶重物自由行走，還可以蹲在掩體後面射擊，或背負重物高速跑動。
據洛·馬公司稱，HULC的最大負重超過100千克，全部由背上的托盤承擔，再通過機械腿直接傳遞到地面，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鉤、抓起重型槍械的特制吊鉤等，當然也可以根據軍方的要求專門設計承載裝置。
HULC總重32千克，其動力源為兩塊總重量為3.6千克的鋰聚合物電池。在壹次充滿電後，可保證穿戴者以每小時4.8公裡的速度背負90千克重物連續行進壹個小時。穿著HULC系統的沖刺速度，則可達到16公裡/小時。在電池電力耗盡時，系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系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36.7千克重的物資，以每小時3.2公裡的速度行進，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系統雖然性能先進，但控制並不復雜，無需通過操縱杆或其他機械裝置進行控制，先進的便攜式微型計算機可以讓這種外骨骼與士兵們的肆肢運動保持協調壹致，與士兵完美配合。
據了解，研發人體負重外骨骼系統的根本目的就是提升單兵的戰斗力。壹是增強打擊能力。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。贰是提高防護能力。由於HULC的承載能力遠超人體，可以在其上加裝適合單兵的復合材料裝甲，將單兵防護提高到壹個新的水平。
叁是提高機動能力。普通人走路的時速為6—10公裡，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，可在水平地面以4千米/小時的速度行進20千米，持續最大速度為11千米/小時，爆發最大速度為16千米/小時，這將大大提高單兵的機動能力。肆是提高戰場感知能力。HULC可以加裝傳感器系統，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，讓每個士兵都成為壹個網絡通信節點，指揮部可以清楚知道每個士兵目前所在的位置。
法國概念藝術家Nivanh Chanthara近日繪制了壹組未來單兵裝甲和外骨骼系統的概念插畫。
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