使命召唤11》机械骨骼成为现实!国产单兵外骨骼

  《使命召唤11》中的机械骨骼一定让你印象深刻,而现在,这项碉堡的外骨骼设备终于将要走进中国士兵的生活当中了。在日前的首届中国军民融合技术装备博览会上。中国国产单兵外骨骼首次得到曝光!

  外骨骼(全称动力外骨骼或动力服)由骨骼模样的框架组成,是可以让人穿上的机器。这个装备通过外置发动机、电池或者液压系统为人体提供额外能量供四肢运动,以增强穿戴者的力量和耐久力。

  外骨骼一开始就与军事用途有着紧密联系。军方研制外骨骼不但希望能增加士兵在艰苦地形和战场的持续作战能力,而且还希望外骨骼能够有更大的负重能力,带动士兵的外部防护装甲。因此军用单兵外骨骼的发展重点是具有防护性能的动力装甲。大家熟知的“钢铁侠”,实际上就是军事专家梦寐以求的动力装甲。当然现在的技术距此还有相当遥远的距离。

  除军事用途外,外骨骼还应用于医疗方面,主要是帮助一些伤残人士获得行动能力,也被称为步行复原机器人。实际上医学上的用途也和军事用途有着密切联系,因为军队作战会导致大量伤残发生,一个有效的外骨骼系统对于恢复部队的士气,缓解对社会的压力都有重大作用。

  最早的外骨骼可以追溯到1890年。当时一位叫尼古拉斯亚根的俄罗斯人发明了一种用压缩空气包为动力的类外骨骼系统。1917年,美国发明家则开发了一种以蒸汽为动力的外骨骼。

  但真正意义上的外骨骼动力服在1960年由通用电气公司与美国军队开发,当时命名为Hardiman。穿着这套装备举起150公斤的物体就像举起6公斤的物体一样轻松。不过这套服装不实用,因为它本身的重量就有680公斤,而且系统反应速度极慢,穿上它每秒只能走76厘米,只有平常人正常步速的一半。

  在经历了上世纪60年代的笨重之后,外骨骼在1986年后进入快速发展阶段。当时一位名叫蒙蒂里德的美国人设计了一种叫“生命服”的外骨骼系统。蒙蒂曾是美国陆军游骑兵特种部队的士兵,但他在跳伞训练中背部受伤。

  蒙蒂在医院恢复过程中,从著名的科幻小说《星河战队》中的“机动士兵动力服”概念获得启发,开发出了这一系统,并向军方做了汇报。2001年“生命服”1号诞生。2005年,“生命服”12号创造了外骨骼步行的世界纪录:90分钟走完5.4公里,和正常人步行速度基本一致。现在,“生命服”已经发展到14号,一次充电能够走1英里、搬运92公斤物品。

  目前,世界上各种生产或在研的外骨骼型号就有15个以上。除了美国以外,日本、欧洲也有很多企业和大学投入到外骨骼系统的研制。尤其是人口老龄化和低生育率问题异常严重的日本,对外骨骼技术有着异乎寻常的兴趣。日本佐川电子在2013年7月曾推出世界第一台商用化外骨骼动力服,价格约90万人民币,全球限量5台。

  著名的电影《钢铁侠》中的天才发明家托尼史塔克创造并使用了一套动力服,其匪夷所思的特性使其成为了最理想的单兵外骨骼。

  钢铁侠的动力服主要由钛金属等合金为主要成分,形成一个有韧性但又极度坚实且能提供极高防御作用的外壳,因此这是一个具有强大防护性能的动力装甲。钢铁侠动力服最神奇的地方在于其动力推进系统。根据资深动漫迷的分析,钢铁侠战衣的动力核心在于胸口的钯核心微电弧反应堆。这种反应堆不但能够驱动动力服在地面行动,而且可以驱动钢铁侠脚底下的离子发动机让史塔克上天入海,甚至在手中凝聚成离子炮来攻击。

  按照电影中的情节估算,钢铁侠动力服的反应堆每秒能产生大约30亿焦耳的能量,堪称发动机中的神器。更神奇的是,钢铁侠的动力系统还能与金属战衣互相作用,在战衣表面形成一种力场,实现盔甲的充能、防护和自我修复。此外,钢铁侠战衣中还有一套人工智能系统“贾维斯”,辅助钢铁侠的战斗。用网友的话来说,就是“钢铁侠的战衣机械设计水平变态、材料变态、控制系统变态、能量更是极其变态”。

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