冰山上的來客
在當今世界武器庫中,外形奇特的裝備并不少見,而最吸引人們眼球的要數(shù)能夠變形的武器了,這類裝備不但功能強大,而且變化多樣,有的是外形可以自由變化,也有的是功能模塊能夠隨時拼接組裝,它們都可以說是科幻和現(xiàn)實的結合體。接下來呢,就讓我們先從士兵的變身開始說起。
愛看科幻電影的朋友們,一定還記得《機器戰(zhàn)警》中的墨菲,《鋼鐵俠》中帥氣的斯塔克,《阿凡達》中威武的“增強機動平臺”,這些都是人們?yōu)榱藫碛袩o窮力量而天馬行空想象出來的產(chǎn)物。
實際上,戰(zhàn)場上的士兵,都希望自己能像電影中的主人公一樣,隨時變身,被打造成全能戰(zhàn)士。如今通過設計師的努力,實現(xiàn)它已不是天方夜譚,伴隨著機器人技術的迅猛發(fā)展,將機器與人相融合而造就的超級戰(zhàn)士,已經(jīng)不再遙不可及。
為減輕士兵負擔出現(xiàn)的外骨骼機器人
什么是外骨骼機器人?外骨骼原本是一個生物學上的概念,一般指甲殼類的動物,或者是昆蟲的體外骨骼,具有支撐和保護自身的作用。而外骨骼機器人,就是科研人員模仿生物特性,在人體外側(cè)穿戴的一套機械裝置,它可以跟隨人體進行運動,并承擔主要負荷。最早的外骨骼技術,并不是用于作戰(zhàn),而是給從戰(zhàn)場上下來的傷殘士兵研制出來的裝上骨骼的假肢,用來輔助傷員行動。
隨著士兵的單兵裝備越來越多,背負的東西越來越重,有時甚至超過自身體重。像美國陸軍規(guī)定的單兵負荷為25千克,但在實際戰(zhàn)爭中,他們經(jīng)常要背負35千克,甚至60千克的重量。再加上持續(xù)行軍速度至少每分鐘300米的苛刻條件,使得士兵未戰(zhàn)先疲,嚴重影響了戰(zhàn)斗力。為此,制造減少士兵負擔,提升作戰(zhàn)能力的裝置應運而生。
未來戰(zhàn)場上的超級戰(zhàn)士
2009年,洛克希德·馬丁公司向外界展示了一種稱為HULC的“人員通用負重托架”,穿戴起來非常方便,脫下并整理完畢只需要半分鐘左右,還有專門的操縱桿等裝置。
使用這種負重系統(tǒng),人的運動速度和沒有負重的速度差不多,大概在時速5公里左右,但是它能夠負重90公斤,在戰(zhàn)場上相當于背負了一名傷員,或者是攜帶了一枚很重的炮彈或者是導彈。
小貼士:外骨骼機器人如何跟隨人體運動?
那外骨骼機器人如何能跟隨人體運動呢?一要靠精確的測量儀器,提供一個準確的信息;其次要有一個強勁的動力系統(tǒng)和精確的驅(qū)動系統(tǒng),說到停就能停,要恰到好處。另外,從整個控制系統(tǒng)來看,正在發(fā)展一種類似于人小腦的計算機,或者叫控制系統(tǒng),能夠進行實時的控制,也叫條件反射式的控制。
背著幾十公斤炮彈奔跑的機器戰(zhàn)警
假如未來戰(zhàn)場上有一排這樣的戰(zhàn)士,以時速20公里的速度前進,每個人都背負100公斤的重物,這樣的隊列行動就可以運輸3~4噸的物資,既能夠供這個排持續(xù)作戰(zhàn),也能夠給相鄰的單位提供必要的物資支援。這在以前是想都不敢想的。
看來,外骨骼機器人在戰(zhàn)場上應用前景非常的可觀,據(jù)了解,一名普通士
兵,穿上一套外骨骼裝備后,就能輕松搬運幾十公斤重的炮彈,奔跑幾十公里。
更讓人期待的是,它能在反恐行動、城市作戰(zhàn)中,變身成機器戰(zhàn)警那樣的超級
戰(zhàn)士大展身手!
能夠變形的飛行器
一名穿戴了外骨骼裝備的士兵,攜帶著加裝各種配件的現(xiàn)代武器,在現(xiàn)代城市戰(zhàn)中廝殺,又該是一番怎樣的場景呢?隨著局部戰(zhàn)爭的時常發(fā)生,人們又該怎樣快速地把士兵運送到任務地區(qū)呢?一種可以變形的特殊運輸裝備,也許就能達到這一目的。
“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機,是一種能夠變形的飛行器,從外形上看,它有兩個平行的垂直旋翼,使它能夠不受地形的限制,隨時起飛、降落。而它的獨特之處就在于,當它達到一定高度時,它的垂直旋翼可變形調(diào)整為水平狀態(tài),就好像固定翼飛機的螺旋槳一樣,能夠瞬間提升并保持它的飛行速度,這樣,使得“魚鷹”既能像直升飛機一樣靈巧,又可以像固定翼飛機一樣高速飛行。
小貼士:“魚鷹”如何起飛?
“魚鷹”擁有6片可以急速旋轉(zhuǎn)的槳葉,它們旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的巨大氣流,能使其產(chǎn)生向上的升力,帶動機體垂直起飛。雖然說“魚鷹”運輸機結合了直升機這種可不受地形限制隨地起降,輕便靈活的優(yōu)點,但是,它在旋翼設計上,又與我們常見的直升機有著很大區(qū)別。
魚鷹——或許是美國未來海軍戰(zhàn)場最重要的航空器
經(jīng)過測試人們發(fā)現(xiàn),與一般的運輸直升機相比,“魚鷹”無疑擁有明顯的優(yōu)勢。一般直升機最大速度為每小時250公里,但“魚鷹”這種旋翼機,最大時速可達500~600公里。其次,“魚鷹”的作戰(zhàn)半徑,可以達到690公里,遠遠優(yōu)于一般直升機的100~200公里。在執(zhí)行特種作戰(zhàn)任務時,“魚鷹”的大航程性,使其能夠在加油機的支援下完成越洋部署。
正由于“魚鷹”的這些優(yōu)異性能,它今后可能成為美國海軍陸戰(zhàn)隊在境外執(zhí)行作戰(zhàn)任務最重要的一個航空器。所以,它的巢一定是筑在海上的。
海上浮島—未來海上浮動基地
“魚鷹”的巢將筑在海上,那么,有一種裝備,也許能在未來為它提供另一個很好的海上搭載平臺,雖然這種平臺,目前還是概念化階段,但它能夠根據(jù)任務隨意組裝—它就是海上浮動基地。
這種模塊化變形,已經(jīng)在現(xiàn)代軍艦中有所應用。所謂模塊化,通俗地講,就如同孩子們的拼裝玩具,不同大小,不同形狀的積木,通過通用接口拼裝成各種復雜的形狀,而模塊化艦船就是以“即插即用”的形式實現(xiàn)重組。通過不同模塊的組合,使艦艇具備執(zhí)行相應作戰(zhàn)任務的能力。
近年來,美國海軍最為青睞的一款方案,就是由6個獨立艙段組合而成,長約1500米,寬150米,水線以上高數(shù)十米,并能以10余節(jié)航速在海上航行的模塊化浮動基地。
美國提出的海上浮島,長度是兩公里,寬度是150米。為什么要選擇這樣一個寬度?原因就是大型固定翼飛機,如果要起飛的話,能夠滿足整個翼展的需求,它上面還有專門的氣墊船,通行的通道,還有專門的車輛集結區(qū)域,這跟我們陸上的基地沒有任何區(qū)別。
小貼士:美國“海豹”突擊隊經(jīng)常使用的海上活動平臺
2012年,美國海軍把“龐斯”號兩棲船塢運輸艦,改造成海上浮動基地,作為美國“海豹”突擊隊經(jīng)常使用的小型快艇和直升機的海上活動平臺。
2013年3月,美海軍一艘大型機動登陸平臺艦的首艦,被正式命名為“蒙德福特角”號,它采用浮動式技術,滿載排水量超過80000噸,碩大的甲板能同時起降多架“魚鷹”旋翼機。不過,它和“龐斯”號一樣,都是由舊船改造而來,而并非美海軍向往的大型模塊化浮動基地。雖然目前這種大型海上浮島還停留在概念化階段,但隨著科技的發(fā)展,它的出現(xiàn)也許并不會遙遠。