美軍未來(lái)地面運(yùn)輸裝備前瞻

路　軍　馬振書　杜峰坡

摘要：現(xiàn)代科技與人類創(chuàng)造力的完善結(jié)合創(chuàng)造出許多極富想象力的現(xiàn)代機(jī)械，文章介紹了四種將在未來(lái)裝備美軍的地面運(yùn)輸裝備，包括未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)中的后勤機(jī)器人車輛、未來(lái)戰(zhàn)術(shù)卡車系統(tǒng)、機(jī)械外骨骼、仿生學(xué)機(jī)器人，它們不僅是可以高效完成戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)輸任務(wù)的運(yùn)輸機(jī)械，更是美軍科研創(chuàng)新體制先進(jìn)性的證明，其研發(fā)思路和功能運(yùn)用對(duì)我軍相關(guān)研究具有啟示和借鑒作用。

關(guān)鍵詞：美軍；地面運(yùn)輸裝備；未來(lái)發(fā)展

中圖分類號(hào)：E237文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-3100(2009)01-0080-03

Abstract: Modern science and trchnology and mankind's creative power of perfect combine to create a many very rich imagintion dint of modern machines, this text introduces four kinds of ground transport facilities that will equip U.S Forces in the future, including MULE and FTTS and XOS as well as bionic automaton, they are ont the transport facilities that only can efficiently complete conveyance mission in the battlefield, more are evidence of advanced of U.S Forces' creative system, its development way of thinking and function of to make use of have an apocalypse and draw lessons function to our army related research.

Key words: U.S Forces; the ground transport facilities; future develop

現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，使許多以往的科學(xué)幻想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)，美國(guó)憑借其科技實(shí)力和創(chuàng)新體制，研制出許多充滿創(chuàng)造力和想象力的現(xiàn)代機(jī)械，而美軍往往是它們的最早受益者。

未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)物資消耗量巨大、進(jìn)程節(jié)奏快，這就對(duì)運(yùn)輸裝備的工作效率和可靠程度提出了更高的要求。由于單兵攜行重量的不斷增大，小型戰(zhàn)術(shù)單位需要班組運(yùn)輸工具進(jìn)行伴隨保障，以減少士兵負(fù)重。同時(shí)，未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)地理環(huán)境復(fù)雜，要求地面運(yùn)輸裝備具備較好的越野能力。本文介紹的四種地面運(yùn)輸裝備，均有望在未來(lái)裝備美軍，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)體現(xiàn)出美軍未來(lái)地面運(yùn)輸裝備的發(fā)展方向，對(duì)我軍相關(guān)研究具有啟示和借鑒作用。

1未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)中的后勤機(jī)器人車輛（MULE）

美國(guó)陸軍正在研制的未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)（FCS）是由多種系統(tǒng)集成的多功能、網(wǎng)絡(luò)化、輕型化、智能化武器系統(tǒng)，隨著技術(shù)的不斷成熟，將在未來(lái)逐步裝備美陸軍部隊(duì)。后勤機(jī)器人車輛（MULE，亦稱為運(yùn)輸型“騾子”）作為FCS中的主要運(yùn)輸裝備，將用于為未來(lái)部隊(duì)士兵運(yùn)送武器、彈藥和給養(yǎng)。一臺(tái)MULE能夠支援兩個(gè)徒步步兵班，并具備在復(fù)雜地形上伴隨步兵班的機(jī)動(dòng)能力。其主要任務(wù)是為徒步步兵班運(yùn)輸1 900~2 400磅的裝備和帆布背包，也能夠執(zhí)行傷員后送任務(wù)。

“騾子”由通用底盤、自主導(dǎo)航系統(tǒng)（ANS）、操作員控制裝置（OCU）、運(yùn)輸任務(wù)設(shè)備組件四部分組成。通過(guò)OCU，作戰(zhàn)人員可進(jìn)行遙控操作。同時(shí)，ANS使“騾子”具備半自主行動(dòng)能力。

“騾子”的6×6底盤配有獨(dú)立鉸接式懸掛裝置，使其在崎嶇的地形上具備高度的機(jī)動(dòng)性，越障高達(dá)到1.5米，大大超過(guò)了美國(guó)陸軍現(xiàn)役其他任何輪式或履帶式車輛的越障高度。其越壕寬也達(dá)到1.5米，側(cè)傾度大于40度角，涉水深至少為1.25米?！膀呑印睂⒉捎弥苿?dòng)式轉(zhuǎn)向裝置，并采用混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，每一個(gè)輪胎的輪轂內(nèi)都裝有電動(dòng)機(jī)。由于采用了鉸接式懸掛裝置和輪轂內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)，在受到地雷或直瞄火力攻擊時(shí)，“騾子”具有很高的抗毀性。例如，一個(gè)輪胎受損或被打掉，“騾子”靠剩余的5個(gè)輪胎仍能保持足夠的機(jī)動(dòng)能力。

“騾子”重2.5噸，可由軍用直升機(jī)吊運(yùn)，符合未來(lái)美軍快速機(jī)動(dòng)的要求。其載物平臺(tái)上有多個(gè)栓系節(jié)點(diǎn)和可拆卸或可折疊式側(cè)桿，因此它幾乎能夠適應(yīng)所有形狀的有效載荷。為了適應(yīng)不同的地形或減少被偵察到的概率，“騾子”的整體車身高度是可調(diào)的?！膀呑印边€裝備有模塊式防彈裝置，這些防彈裝置可根據(jù)所受威脅的嚴(yán)重程度和所選擇的特征信號(hào)管理技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，提高了車輛的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

美國(guó)陸軍計(jì)劃在2009年進(jìn)行“騾子”的設(shè)計(jì)評(píng)審，并預(yù)計(jì)在2010年12月接收首批16輛樣車。

2未來(lái)戰(zhàn)術(shù)卡車系統(tǒng)（FTTS）

未來(lái)戰(zhàn)術(shù)卡車系統(tǒng)（FTTS）是與FCS并行研制的未來(lái)支援車輛系統(tǒng)，為FCS中的行動(dòng)單位（UA）提供運(yùn)輸保障。它有兩種類型：一是機(jī)動(dòng)保障運(yùn)輸車輛（MSV），二是戰(zhàn)斗支援通用車輛（UV）。其中，MSV將取代美軍現(xiàn)役的中型戰(zhàn)術(shù)車輛（FMTV）系列、重型擴(kuò)展機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)術(shù)車輛（HEMTT）系列和整裝整卸車（PLS）系列，在減少車型、提高維修能力的前提下完成未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中不同要求的運(yùn)輸任務(wù)。

未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)模糊了前后方的界限，后勤運(yùn)輸力量由于其防護(hù)性差、對(duì)作戰(zhàn)影響大，往往成為敵人打擊的理想目標(biāo)，因此FTTS在設(shè)計(jì)之初就把生存性放在了首位。車輛采用全裝甲駕駛室，車身前窗采用了被稱作“透明型裝甲”的樹脂防彈材料；車體底部運(yùn)用V字形設(shè)計(jì)，可保護(hù)乘員免受地雷和IED爆炸物劇烈爆炸的襲擊；車身裝有模塊化裝甲，可承受重機(jī)槍和炮彈碎片的直接攻擊。

為了在戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)輸任務(wù)中保持駕駛員的持續(xù)作戰(zhàn)能力，F(xiàn)TTS的車身設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)人性化。車輛的乘員座位分為主要乘員座位和次要乘員座位，主要乘員座位根據(jù)人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì)，對(duì)腿、肩、背和頭部提供有效保護(hù)，對(duì)緩解駕駛員疲勞有積極作用；次要乘員座位能夠折疊并與裝甲板平齊，可以為貨艙甲板最大化留有余地，這種獨(dú)立可折疊功能增加了車輛的靈活性。

FTTS采用獨(dú)有的集成式貨物處理（ILHS）系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用新開發(fā)的補(bǔ)給模塊，模塊以捆包箱為基本補(bǔ)給單元，每個(gè)捆包箱內(nèi)裝炮彈5發(fā)、燃料160升，8個(gè)捆包箱組合成1個(gè)補(bǔ)給模塊，裝到貨臺(tái)上，每個(gè)貨臺(tái)搭載量為6個(gè)補(bǔ)給模塊（即48個(gè)捆包箱）。同集裝箱相比，ILHS系統(tǒng)最大的不同是可自由取出所需貨物。除了自動(dòng)組合補(bǔ)給模塊外，ILHS系統(tǒng)還兼具起重機(jī)的功能。這一功能對(duì)于將補(bǔ)給模塊卸載到前線補(bǔ)給點(diǎn)是不可或缺的，可以節(jié)省大量的物資轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，并且提高戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

美軍作戰(zhàn)部隊(duì)信息化程度高，但后勤運(yùn)輸車輛的信息化能力較弱。在2003年的伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，只有少數(shù)運(yùn)輸車輛具備接入C4ISR系統(tǒng)的能力，導(dǎo)致一些運(yùn)輸車輛遭敵襲擊后無(wú)法與指揮部取得聯(lián)系，指揮部也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行定位。針對(duì)這種情況，F(xiàn)TTS加強(qiáng)了車載網(wǎng)絡(luò)的一體化。車載信息系統(tǒng)能夠從預(yù)警、部署和運(yùn)動(dòng)中為所有人控系統(tǒng)提供與聯(lián)合安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接的能力，并能夠在機(jī)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)空中、地面和海上接入C4ISR構(gòu)架。該系統(tǒng)能夠與國(guó)防交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口互通，從而使未來(lái)部隊(duì)作戰(zhàn)單位能夠調(diào)整反應(yīng)能力，并逐步適應(yīng)動(dòng)態(tài)聯(lián)合行動(dòng)區(qū)域的情況。

FTTS采用混合電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能直接提供給安裝在4個(gè)防彈輪胎內(nèi)側(cè)的電動(dòng)機(jī)，4個(gè)輪胎依靠可變緩沖式獨(dú)立懸架支撐。這種全新的設(shè)計(jì)不僅省去了以往車輛笨重的變速器以及貫穿車體底盤的車軸和驅(qū)動(dòng)軸，從而顯著增加了車內(nèi)空間，而且使該車的最高速度達(dá)到105千米/小時(shí)。

美陸軍十分強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)術(shù)車輛的通用性，目前服役的美軍中型戰(zhàn)術(shù)車輛的通用化程度已經(jīng)達(dá)到85%，與現(xiàn)役運(yùn)輸車相比，F(xiàn)TTS的通用性更強(qiáng)，零備件及各種車載設(shè)備的可互換性進(jìn)一步提高。通用性的增強(qiáng)不僅可以節(jié)約采購(gòu)成本，而且便于戰(zhàn)時(shí)快速維修。

3機(jī)械外骨骼（XOS）

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，士兵為了完成復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)而需攜帶大量裝備，同時(shí)軍人對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)安全、舒適程度要求也不斷提高，因此單兵負(fù)重不斷增大。美軍一名普通步兵在作戰(zhàn)中要負(fù)重40公斤，影像資料中全副武裝、背負(fù)著碩大背囊的形象，成為了美軍士兵的標(biāo)簽。負(fù)重作戰(zhàn)，會(huì)加速士兵的疲勞，影響戰(zhàn)斗力的生成。為了改變這一情況，軍工巨頭“雷聲”公司同美國(guó)陸軍簽訂了一項(xiàng)為期兩年、價(jià)值1 000萬(wàn)美元的合同，全力開發(fā)機(jī)械外骨骼（XOS）“以便利后勤工作”。

XOS類似昆蟲的外骨骼，能穿在人身上，給人提供保護(hù)、額外的動(dòng)力或能力，增強(qiáng)人體的力量、速度和耐力，讓士兵能健步如飛、無(wú)障礙奔跑且不會(huì)疲勞、不會(huì)受傷。XOS的基本原理是，當(dāng)使用者移動(dòng)身體關(guān)節(jié)與外骨骼產(chǎn)生接觸時(shí)，外骨骼上的傳感器就會(huì)探測(cè)到一股力量，而位于XOS背部的計(jì)算機(jī)就會(huì)估計(jì)如何移動(dòng)外骨骼以使其各活動(dòng)關(guān)節(jié)的張力保持最小，同時(shí)一系列電子管控制高壓液壓機(jī)液體的流動(dòng)，對(duì)外骨骼提供液壓助力。

近期，XOS已經(jīng)試驗(yàn)成功，試驗(yàn)機(jī)重150磅，可以承擔(dān)200磅的負(fù)荷而使人體負(fù)擔(dān)減輕到接近零。在作戰(zhàn)時(shí)，XOS可折疊后放入專用的包裝箱內(nèi)，包裝箱的體積相同于行軍背囊，并且可以背負(fù)攜行。當(dāng)士兵需要負(fù)重行動(dòng)時(shí)，只需從包裝箱內(nèi)取出外骨骼，像穿聯(lián)體服一樣將四肢與其固定，打開動(dòng)力開關(guān)，便可自如行動(dòng)。2009年，美陸軍

計(jì)劃開始對(duì)XOS進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。

4仿生學(xué)機(jī)器人

近年來(lái)，美國(guó)在阿富汗和伊拉克發(fā)動(dòng)反恐戰(zhàn)爭(zhēng)，有不少戰(zhàn)斗發(fā)生在沙漠、山嶺、叢林地帶，任何輪式或履帶式車輛都難以通行，對(duì)美軍的運(yùn)輸保障造成很大困難。在這些地區(qū)，當(dāng)?shù)乩习傩罩荒苡抿咇R運(yùn)輸生活必需品，這給了專家以很大啟發(fā)，設(shè)想借助仿生技術(shù)，研究機(jī)器人完成運(yùn)輸任務(wù)。

美國(guó)“波士頓動(dòng)力”公司研制了一種仿生機(jī)器人，名為“大狗”（BigDog）。 該機(jī)器人外形介于山羊和馬之間，軀體部分用金屬圓管制成長(zhǎng)方形框架，下部固定4個(gè)支軸，每個(gè)軸上聯(lián)接1條金屬腿。通過(guò)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)并對(duì)活塞、液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，可使4條腿靈活地運(yùn)動(dòng)，就像4個(gè)車輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)身體向前運(yùn)動(dòng)。控制系統(tǒng)可以控制步伐大小和速度，從而控制其快速奔馳或慢步跨越障礙，慢步速度僅6千米/小時(shí)，快步速度為10千米/小時(shí)。速度雖然不快，但它可以在普通車輛無(wú)法行駛的崎嶇山地不知疲勞地長(zhǎng)時(shí)間行走，或是自行沿著簡(jiǎn)單的路線行進(jìn)，或是被遠(yuǎn)程控制。它還可以攀越35度的斜坡，可以承載40多公斤的裝備，如用優(yōu)質(zhì)防水材料制造成全封閉結(jié)構(gòu)，或在腳上安裝鴨蹼一類劃水裝置，還可以在河水中行走。目前，BigDog正在美國(guó)北卡羅來(lái)納州新河海軍陸戰(zhàn)隊(duì)基地進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)劃在未來(lái)裝備美軍。

加利福尼亞州的“奧德迪克”公司推出了一款“章魚”步行機(jī)器人，這種機(jī)器人的外形像一條巨大的章魚，它的上部像個(gè)腦袋，外面套有一個(gè)圓球狀透明防護(hù)罩，里面裝有各種傳感器和1部電視攝像機(jī)，攝像機(jī)可以靈活地進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，以便向四周任意方向拍攝圖像。機(jī)器人的下方有6條細(xì)長(zhǎng)的支腿，每條腿都有幾個(gè)關(guān)節(jié)和1部微處理器，行走時(shí)由3臺(tái)電機(jī)為支腿提供動(dòng)力，由計(jì)算機(jī)控制每一個(gè)行動(dòng)，使它們能自如地伸展或縮起。開始動(dòng)作時(shí)先由3條腿向前伸起，另3條腿支撐在地面以保持全身平衡，然后由伸出的腿承受全身重力，后面的3條腿離開地面向前行走。采取這種“移動(dòng)三腳架”的行走方式有很多優(yōu)點(diǎn)，可以在凹凸不平的地形行走時(shí)保持平穩(wěn)，也可以視需要伸高或降低身體高度。例如在搬運(yùn)重物時(shí)先緩緩蹲下身來(lái)，這時(shí)機(jī)器人的高度不足1米，降低重心便于馱載貨物。裝載重物后直立起來(lái)時(shí)，身高達(dá)到2米，便于邁開大步向前行走。這種“章魚”式機(jī)器人的載重能力比其他步行機(jī)器人大得多。它自重不到170千克，但能舉起1 000千克重的貨物，負(fù)重行走時(shí)能運(yùn)載400千克重的物體，當(dāng)6條腿邁開大步行走時(shí)，最大跨越距離約2.7米。而在狹窄通道行走時(shí)，幾條腿可以收攏起來(lái)，這時(shí)機(jī)器人的最大寬度只有0.5米。它可以靈活地在行進(jìn)中改變前進(jìn)方向，跨過(guò)0.8米的障礙，攀登樓梯并在建筑物內(nèi)作業(yè)。在平地行走時(shí)每小時(shí)達(dá)到13千米，超過(guò)普通士兵的行軍速度。

隨著我國(guó)科技水平進(jìn)步和軍費(fèi)投入增加，我軍裝備水平逐步提高。但縱觀我軍地面運(yùn)輸裝備發(fā)展，還局限于常規(guī)裝備的更新?lián)Q代，而不能開拓思維、自主創(chuàng)新。在汶川抗震救災(zāi)行動(dòng)中，我軍官兵不畏艱險(xiǎn)、連續(xù)奮戰(zhàn)，在車輛和直升機(jī)均無(wú)法到達(dá)的地區(qū)依靠人背肩扛，圓滿完成了“進(jìn)村入戶”行動(dòng)，把救災(zāi)物資及時(shí)送到群眾手中。設(shè)想，如果救災(zāi)部隊(duì)配備了MULE、XOS、BigDog或類似裝備，就能夠在節(jié)省體力、提高效率、確保安全的情況下更加出色的完成任務(wù)。因此，在運(yùn)輸裝備研發(fā)工作中，我軍應(yīng)建立合理的研發(fā)體制，充分運(yùn)用先進(jìn)科技成果和人類創(chuàng)造力，以提高我軍運(yùn)輸保障工作“應(yīng)對(duì)多種安全威脅，完成多樣化軍事任務(wù)”的能力。

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