通过将负重均匀分布给身体,减少负重对身体造成的伤害。
低能耗意味着可以减少电池的重量。
更 贴身,可以舒服地穿在现有 战 服 里面。
战服上装 有 感 应器,可以实时 提 醒 士兵,以预防不必要的受伤。
集成组件可以为最需要提供保护的关节部位提供防护。
能量的再利用可提高行动效率,帮助改善身体新陈代谢。
整个战服保持柔软舒服状态,但一旦需要可以经操控变得坚硬。
DARPA的WarriorWeb概念战服是一种利用高科技减少士兵受伤,同时又不影响其行动的贴身战服。
5年前,电影《钢铁侠》上映引发美军研发“钢铁侠”式外骨骼战服热潮,而受制于种种因素,这种热潮目前正在退却。据英国媒体报道,美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在开始一项新的“蝙蝠侠”战服项目,这种贴身的战服有助士兵将自身潜力更有效、更安全地发挥出来,而不是将士兵变成能手抓汽车的超人。同时,外骨骼的研发还在继续,也开始走向民用,帮助瘫痪病人康复。
“钢铁侠”战服:将士兵变成超人
2008年电影《钢铁侠》上映后,美国各大军工企业一窝蜂投资研发这种大众颇感兴趣的“外骨骼”装备,这种盔甲一样的装备可以为人提供超人的能量,整个造型就像电影中托尼·斯塔克那样。
如果说外骨骼让人做起了像超人一样随手抓起汽车的梦,而军工企业则希望现实能够和梦想一样,让人期待。“外骨骼就是这样一种可穿的机器,它可以放大人的力气、忍耐力和敏捷度,”制造外骨骼的美国军工企业雷神公司这样形容外骨骼,而第二代的外骨骼XOS2则可以让人轻松举起90公斤的重物。
当外骨骼的研制开始引人瞩目,惹人幻想之时,实际上目前的进展却并没有达到预期。钢铁侠可以在天上飞,但雷神公司的外骨骼却要带着“尾巴”——— 由于这个系统耗电量高,必须用线来提供电力。
在开支不断紧缩的现实下,美军对这种外部机器服装的兴趣可能会逐渐减小。实际上,美国国防部高级研究计划局已经结束了自己的外骨骼项目,因此雷神公司不再有政府的资金支持。另一家军工企业洛克希德·马丁公司也设计了自己的外骨骼版本,称之为“人体负重外骨骼”(HULC),目前这家公司的项目研发还在美国军方的资金支持下,但未来研发出的产品对军方有多大用处,尚不清楚。军方也在这些花里胡哨的新技术方面投钱越来越少。
“蝙蝠侠”战服:让士兵发挥潜能
美军重新审视自己到底需要什么样的科技产品:伊拉克、阿富汗十年战争表明,美军士兵肌肉骨骼系统最易受伤,成为影响美军战斗力的重大问题之一,而日常负荷过重则是造成肌肉骨骼负伤的最大原因。最近几年,这种伤病已经翻了十倍。战场上的伤亡可能引人关注,但这种隐性的伤病则危害更大。美军的数据称,几乎一半的美军伤病士兵都是由于肌肉骨骼系统受伤。
所以开发这种又贵又耗能的超级“钢铁侠”战服尽管想法不错,但对目前的美军来说可能还不是首选。增强士兵的自然体能,保护他们免于受伤则是当务之急。DARPA目前研发的一个新战服项目叫W arrior W eb,相比于“钢铁侠”,这个战服创意更像“蝙蝠侠”。与钢铁侠战服依赖坚硬的、外部的机器人式的金属壳不同,此战服被描述为“重量轻、紧身舒适”,像潜水员的潜水衣一样。
这种战服与外骨骼思路大不同,不是创造一个比常人力气大得多的“超级士兵”,而是致力于帮助士兵将他们已经能做的事做得更有效、更安全。这种战服可以很合身地穿在制服以及其他外部防护装备的里面,提供各种功能性及适应性的支持。战服的整体组件及传感系统能预防受伤,战服可以为关节提供支撑,减少士兵的体能消耗,进而增强使用者本身的能力。DARPA仍在寻找其他“能防止、减少以及帮助治愈急性和慢性肌肉骨骼损伤的新技术”。
这种战服中遍布一层微型感应器,可以随时检测到身体哪个部位过度疲劳,并根据检测结果自动对身体关节进行紧固或者放松操作,以避免身体受伤。
“除了避免身体受伤,缓解士兵的负重感之外,这套战服还应该体积小、体感舒服,保持身体的热量和水分,能够适应不同体质类型,不影响士兵的自然活动,”DAR PA“W arriorW eb”项目负责人陆军中校乔·希特称。
根据设计,W arriorW eb战服自重不超过20磅(约合9公斤),消耗电量不超过100瓦,采用电池供电。
“外骨骼”的未来走入寻常百姓家
虽然对新型“蝙蝠侠”战服的关注开始增加,但同时美军并未停止对“外骨骼”的继续研发。位于麻省的美军“战士中心”仍然资金支持洛克希德·马丁公司的HULC系统外骨骼,这个研究团队的负责人大卫·奥代特称,HULC战服将在今年下半年现场试验。奥代特将外骨骼和W arriorW eb看作两个互补科技,并不矛盾。
目前美军的外骨骼装备研制还主要针对后勤用途,但是其潜在的能力巨大,不排除其在将来成为单兵武器平台的可能性。洛克希德·马丁公司和雷神公司都相信,只要能够获得持续的经费支持,外骨骼装备将在5年内列装美军部队。
而在商业运营层面上,洛克希·马丁公司已将技术授权给加州的一家名为Ekso Bionics的公司,这项技术为医院提供外骨骼机器,帮助瘫痪病人康复。“我们的目标是将这套战服卖到普通人家里,”该公司的技术总监拉斯称,“他们可以在家康复治疗,而不是去康复中心。”
实际上,这家公司希望病人能够在日常生活中都使用他们的产品,但要想进入寻常百姓家,还得在减小尺寸、降低价格、简化操作上有所改进。“我们认为我们的外骨骼就像最老式的大哥大手机,”拉斯称,“随着技术进步,他们会变得更智能、更轻便、更能干。”
共同弱点:续航能力待提高
Ekso Bionics公司产品的优势之一就是不再有电源“尾巴”,而采用电池为系统供电。从一开始该公司就为其系统设计为低能耗产品,目前,其电池可以持续供电几个小时,而且如果公司采用了手机电池和笔记本电池技术,续航时间还会延长。
对钢铁侠和蝙蝠侠来说,电力提供都是关键因素。根据DARPA的说法,W arriorW eb只需要“不超过100瓦的电池电力”。而对外骨骼来说,能量提供的挑战更大。“钢铁侠使用电弧反应器,”洛克希·马丁公司技术总监拉斯说:“目前电源提供的确是最大瓶颈之一”。