外骨骼戰(zhàn)力強大,卻有兩大致命弱點?中國已率先投入作戰(zhàn)如何避免
摘要: 在我國的邊境駐扎部隊當中,尤其對是駐扎在西藏地區(qū)海拔5千米的邊防戰(zhàn)士來說,由于高原地區(qū)海拔過高,氧氣不足,他們在攜帶作戰(zhàn)裝備或搬運貨物會比實際上更重,更加吃力。并且人體的耐力也會隨著海拔的升高而下降,加上邊防戰(zhàn)士長期的高頻率巡邏和工作。讓人體關節(jié)受傷的可能性大幅度上升。
在我國的邊境駐扎部隊當中,尤其對是駐扎在西藏地區(qū)海拔5千米的邊防戰(zhàn)士來說,由于高原地區(qū)海拔過高,氧氣不足,他們在攜帶作戰(zhàn)裝備或搬運貨物會比實際上更重,更加吃力。并且人體的耐力也會隨著海拔的升高而下降,加上邊防戰(zhàn)士長期的高頻率巡邏和工作。讓人體關節(jié)受傷的可能性大幅度上升。
為解決這一問題,在近年我國邊防部隊開始小范圍的列裝了外骨骼系統(tǒng)用于作戰(zhàn)后勤當中。
【解放軍邊防戰(zhàn)士裝備的外骨骼裝備】
外骨骼簡單來講,就是通過機械支架代替人的關節(jié)。當人體在承受巨大重力的時,大部分可由無動力外骨骼吸收。從而實現搬運更多貨物和承重的可能性。
外骨骼實際上已經探明了未來單兵作戰(zhàn)裝備換代的一個方向,盡可能的使用機械技術來彌補人體體能的不足。在未來戰(zhàn)爭當中,大面積推廣是必要的,但以現在的技術來看要讓外骨骼在一線作戰(zhàn)當中使用,卻還面臨著諸多問題要急需解決。
【外骨骼在民用領域運用的更加常見,如需要搬運貨物零件的機械工業(yè)領域】
難解的動力源
目前使用的外骨骼都是較為原始的無動力機械外骨骼,沒有自身動力,僅能使用在后勤運輸上,但如果要作戰(zhàn)要進行復雜的戰(zhàn)術運動時,這種外骨骼往往會變成拖累。
外骨骼如果要進行一線作戰(zhàn)作戰(zhàn),就一定要有動力源驅動。變成有動力外骨骼,目前外骨骼有內燃機和儲電池這兩種動力源選擇。
其中內燃機技術已經非常成熟,但缺點是在正式工作時它會產生較大的噪音和熱量,在作戰(zhàn)時產生的噪音不利于士兵的隱蔽。雖然可以采取一定的工程措施降低他的工作噪聲和紅外輻射,但是這樣會提高內燃機的尺寸和重量。使外骨骼整體重量上升,變相的給士兵負重。這顯然是不能接受的。
【電影《明日邊緣》當中的動力外骨骼】
而蓄電池和內燃機正好相反,它的工作噪聲和熱量非常低。但缺點依然是自身重量過大,會使外骨骼變重。顯而易見,這兩種動力源都不適合驅動外骨骼。
于是近年來隨著技術的進步,鋰離子電池開始嘗試應用在外骨骼上作為動力源。先比較傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,不光有著輕便的特點,其電容量也是蓄電池的兩倍。
【美軍的動力外骨骼,尚在測試階段】
然而,這又牽扯了出另一個問題-“可靠性”。雖然鋰離子電池相比較傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池有著安全性和儲電量上的優(yōu)勢。但是鋰離子電池的電解液在高溫下很容易揮發(fā)和燃燒。并且當電池在工作時出現過充、過放現象,亦或者是接觸不良,會出現瞬間電流過大導致擊穿電芯中的隔膜,造成電芯短路,讓電池發(fā)生爆炸。
除了動力源的可靠性問題之外,外骨骼在通過使用液壓馬達柱塞槳的組合來傳遞動力時,需要為每個關節(jié)配備相應的電機靠電機驅動關節(jié)。這并不容易,舉一個例子。比如你用手去拾取一樣東西時,人體實際上要超過數十個點同時發(fā)力才能辦到,在野戰(zhàn)這種惡劣條件上,無論是動力源還是電機系統(tǒng),他們的工作可靠性都是難以保證的。
【目前美軍也在使用一種高負重機械騾來為士兵減負】
所以若要單兵外骨骼系統(tǒng)要大面積推廣使用,首要問題依然是解決動力源的可靠性和實用性,這需要在動力源的材料和設計上有著技術突破才能看到解決的希望。并且還要盡可能優(yōu)化外骨骼的動力傳動系統(tǒng),盡可能的簡化設計,或提高他們的可靠性。
這樣才使外骨骼達到一個堪用的合格標準。在這之后外骨骼還必須經受大量的實戰(zhàn)考驗,比如可以承受高強度的作戰(zhàn)以及惡劣的環(huán)境,再經過不斷的改進才能真正的大面積推廣。
目前外骨骼工業(yè)生產線上用的較多,這種工作環(huán)境很好控制,不需要復雜動作。相比較一線作戰(zhàn)的士兵來說,無論是作戰(zhàn)強度還是環(huán)境都比這個要惡劣得多。解放軍目前雖然已經將外骨骼投入作戰(zhàn),也僅僅是用作山地后勤運輸當中,要想真正如科幻電影那樣大殺四方,顯然還需要技術更加成熟才行 。以現在的技術來看,筆者認為單兵外骨骼離正式投入使用還需要相當長的一段時間。
動力源,外骨骼








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