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单兵外骨骼装甲费用、单兵外骨骼装备

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单兵“外骨骼”装备真可以提高作战能力吗

单兵“外骨骼”装备真可以提高作战能力吗

单兵“外骨骼”装备真的可以提高作战能力吗

单兵“外骨骼”是一种单兵作战时携带的辅助装置。

随着现代战争对士兵的要求日益增高,单兵作战中士兵所能携带的有效装备将越来越多,负荷将越来越高,各种电子设备需要士兵来背负,使得单兵作战的真实战斗力得不到有效提升。

据调查显示,一名士兵需要负担的重量已经超过了30KG,在实际作战过程中,这已经达到人体的极限。在这种情况下,单兵装备的研发是大势所趋,很大程度上,这种单兵外骨骼系统的研发最重要的不是科技问题而是成本和使用问题。

外骨骼,顾名思义指的是直接暴露在外的骨骼,比如说虾、蟹体表那层坚硬的壳,都属于外骨骼。

人类采用在肢体外附加机械骨骼的方式,提高战士的负重能力以及灵活性一身机械外骨骼则可以有效提升战士的负重能力,从人类极限的30公斤提升至50到80公斤,这意味着单兵能携带的武器弹药数量变多,作战能力也超乎想象,使得整体军事实力得到很大提升。

除此之外,外骨骼装备因为穿戴在人身上,就像虾、蟹体表的硬壳,还能对士兵起到一定防护作用。

随着科技的发展,未来的军用机械外骨骼除了能进一步的提升单兵负重能力和行动灵活性,可能还将拥有其他新型功能,例如纠正战士的偏移动作使其射击精度更高、与信息化系统整合使其能满足信息化作战的需求。要想真正如科幻电影那样利用外骨骼大杀四方,显然还需要技术更加成熟。

在实用性上,解决能源和动力问题,毕竟外骨骼是需要消耗能源;在易用性上,解决使用环境问题,战场上的环境复杂且多变,如何保证在恶劣环境下的使用是一大难题;在成熟度上,降低生产成本,成为士兵的好工具实现规模化列装;保特情感独立。这样,单兵“外骨骼”装备就可以切实提高作战能力。

重火力步兵时代即将到来

重火力步兵时代即将到来

在现代战场上,士兵需要携带更多的装备和物资来满足作战需求。以我军的普通步兵为例,一般来说会携带至少5个标准步枪弹匣,总共150发步枪弹,作战背包内还会携带100发散装弹药以供在战斗间隙补充弹匣消耗;此外,士兵还需要为机枪手携带额外的弹鼓,每名士兵还要携带4枚82-2式手榴弹。这还只是士兵手中最基础的弹药配置,作战携行具中还有水壶、单兵卫生包、瞄具包等附件包,总的重量也不轻。在战况比较激烈的情况下,士兵可能还要额外携带PF-97式73毫米单兵云爆弹,如果再算上单兵口粮、炊具等各种物资,每名士兵的负重高达40公斤,这个重量已经接近士兵的负荷极限。在这种情况下,已经有不少国家为本国步兵准备单兵行动辅助系统,通俗来讲就是单兵外骨骼。

要知道,在山地等复杂环境下,就连全地形车都很难保证长时间跟随士兵作战,机械化程度极高的美军士兵在阿富汗山区仍然要依靠自己的双腿作战。此时,外骨骼将会成为步兵的战力倍增器,一名装备外骨骼的士兵几乎可以算得上是“超级士兵”。

我军在数年前便对单兵外骨骼进行了技术招标,同时已经将其中数款正式装备我军的一线作战部队。以其中最为简单的无源外骨骼为例,我军前线医疗部队已经为专门的伤兵后送人员配备了这种简易外骨骼,足以让身材娇小的女兵背负体重超过150斤的伤兵在山区如履平地,必要情况下甚至可以用于帮助坦克等重型武器进行维修。这种无源单兵外骨骼其实是通过结构组件将部分负重直接传递到地面,从而减轻士兵的负重负担,而不需要电源、蓄电池等设备。

此外,这种外骨骼还可以装备给炮兵部队.在人工装填155、122等大口径炮弹时,往往需要2-3名士兵通力合作才可以完成正常装填工作。在装备外骨骼后,一名士兵便可以完成大口径榴弹炮的全部装填工作,大大节省了炮组的人力资源。如果是一线冲击步兵,则可以在外骨骼外表装备更为厚实的防弹装甲。我军目前主要应用的防弹背心为06式,如果再在06式防弹背心外披挂装甲,便可以保证我军士兵基本“免疫”对手士兵手中的小口径枪弹,真正让战士变得刀枪不入。可以说,单兵外骨骼在很大程度上缓解了我军的“火力不足恐惧症”。不过,无源外骨骼对士兵的负重增强较为有限,只能减少士兵30-50%的负重体感。

早在2019年的“超能战士”单兵外骨骼挑战赛中,我军便测试了几十款优秀的外骨骼,其中有不少是较为先进的有源外骨骼,士兵可以选择在其外部外挂重机枪、火箭炮等单人根本不可能携带的重装备;如果再外挂防护装甲,每一名士兵都等同于一辆轻型装甲车,一个人击溃对手一个排将成为战场上的常态。不过,由于高能电池技术至今并不完善,我军对有源单兵外骨骼仍处于观望态度,没有直接大规模装备给部队。相信等到解决其战场续航时间过短这一问题后,我军会第一时间将有源外骨骼系统装备到部队。

有了外骨骼系统的加持,传统意义上的步兵被赋予了更强的体力、更持久的耐力、更坚固的防护和更凶猛的火力,正在焕发出前所未有的作战潜能。可以认为,曾经仅靠两条腿作战的步兵并不会像有人推测的那样逐步退出历史舞台,而是会随着科技的进步变得愈发强大,重火力步兵时代即将到来。步兵作为以人为主体的作战单元,将能够不断适应战场环境变化,成为军事领域永不凋零、不可替代的“常青藤”。

单兵外骨骼

人人都可以是超人——单兵外骨骼

在好莱坞科幻电影中,我们常看到特种作战的士兵的腰部、腿部等部位装配有金属框架类的配件,戴上这种装备的士兵个个力大无穷,健步如飞且还能飞檐走壁。这种形似骨架的,能增强人类能力的可穿戴机电装备就是我们常听说的“外骨骼”。

外骨骼的概念其实并不新奇,早在19世纪,俄罗斯发明家尼古拉斯·亚根即已提出利用弹簧作为动力来帮助跳跃、奔跑的装置;而美国发明家莱斯利·凯利也曾提出小型蒸汽机、压缩气囊加外置框架的方式提供动力的想法,但当时电力技术刚刚起步,这类装置的机械效率很低。

和许多其他的民用先进技术一样,外骨骼技术的发展最开始也是由军方提出需求而引导的。60年代前后,美国军方启动了增强型军用装甲项目,康奈尔大学、通用电气公司等的研究者也同步开始了人体增强的概念研究。

之后数年内,曾出现第一款名为哈迪曼(Hardiman)的单兵可穿戴装备,哈迪曼拥有28个关节和两个抓取臂,由复杂的液压和电子系统驱动。实验中曾成功举起过1500磅的重物。但限于当时的技术条件,哈迪曼自重几乎等同于其举重量,且稳定性不佳,能量不足,这款外骨骼的先行者未能推广。

但对外骨骼的技术研究一直在稳步推进。步入21世纪,美国国防部高级研究计划局(DAPRA)启动了“增强人体机能的外骨骼”(EHPA)项目,并设置了约5000万美元的经费支持。加州大学伯克利分校在此资助下,完成了下肢末端外骨骼”(Berkeley Lower Extremity Exoskeleton,BLEEX)样机的试验测试。

BLEEX外骨骼是一种下肢外骨骼机器人,拥有两个拟人腿,单腿有7个自由度,整体质量约为45kg,穿戴者身着此装备,即使在负重35kg的情况下,仍然可以活动自如。这款外骨骼的最大突破是在每条腿上均大量集成了不同类型的传感器,可以实时获得人体的运动信息,并基于最小化人体交互作用设计控制策略,通过液压驱动关节运动,最大限度的贴合人体运动规律。

BLEEX一代奠定了外骨骼技术的发展思路,在此基础上,军用外骨骼加速发展,到2009年,Berkely Bionics公司推出了第三代BLEEX外骨骼“HULC”,HULC的灵活性大大提高,使用者可以随意完成下蹲、匍匐等战术动作,且最大负载提高至90kg,最大爆发可提升至16km/h。

美国Sarcos公司的XOS外骨骼方案同样也是外骨骼领域的佼佼者,XOS的动作灵敏度较高,紧贴身体表面的传感器能直接感应到穿着者的动作幅度和力度,电脑通过计算后实时控制相应的液压动作器输出合适的幅度和力度。据2020年1月的最新消息,最新版本“guardian XO”即将交付用户,续航时间长达8小时,可辅助举起90kg的重物。

除了美国,其他国家也在加紧研发军用外骨骼装置。例如德国在研发一种可穿戴式的动力滑翔系统——狮鹫翼装( gryphon wingsuit) 。俄罗斯莫斯科国立大学在俄国防部支持下,也在开展旨在减轻军人体力负荷的外骨骼机器人的研究,主要研究内容是加强装置的腿部及腰部等负荷能力,提高双手灵活性以及配置相匹配的防弹罩,以期在防爆反恐方面能够有用武之地。

总的来说,军用外骨骼技术发展多年,发展路线和关键技术已经基本明确。未来发展趋势主要集中在减轻自重、延长续航、提高辅助载重、防弹、提高智能程度等方面。

其中难度最大的当属延长续航,外骨骼装置的初衷是为士兵小队或独立作战提供支持,但现有的4-5小时的续航时间是不敷使用的,尤其是在满负重和快速移动的情况下,实际时间可能不到3小时,在储能技术未得到突破之前,续航将一直是外骨骼和其他各行业的最大痛点。

与此同时,外骨骼技术在民品领域的发展更为迅速,可辅助负重的外骨骼对于工厂企业意义重大,如FORTIS工业用外骨骼可为工人提供能够将重力分散向地面的必要支撑,还设置有放置工具的悬臂,能大幅度提高工作效率。

而外骨骼技术在医疗、劳动保护等方面也有应用,如日本Cyberdyne公司开发的液压助力肢体套装(HAL),可通过搜集人体表面的肌肉电信号对机器人传达指令,从而帮助人行走、负重。美国Parker Hannifin公司生产的Indego型外骨骼设备已于2016年获得FDA批准,以帮助下肢受伤的患者预后恢复。

在机电小型化、传感器技术、控制算法、生物机械学等技术取得长足进步的基础上,外骨骼技术在近20年内蓬勃发展。外骨骼设备通过采集人体机电信号能在极短时间内准确反馈到驱动机构,从而跟随人体做出一致的辅助动作。外骨骼技术越来越多的用于民品领域,对体力劳动者、老年人、行动不便者均有重大意义。

可背伤员飞奔的卫生员单兵外骨骼,这骨骼有什么用?

单兵外骨骼是近年来研发的一种新型单人操作装备,正式投入使用后能够医疗、军事、物流等方面产生巨大的作用。

我们不少人都在科幻片中看到过无数酷炫的钢铁盔甲和骨架,也有无数人羡慕钢铁侠那一身无敌的钢铁盔甲,成为超级战士正是成为了不少小男孩的梦想。

而随着外骨骼技术的逐渐成熟,这项技术也许可以让我们的梦想成真。

我们首先需要来认识一下外骨骼技术。外骨骼技术是一种结合了电子工程学、工程力学、生物科技学以及神经科学等高精尖科技的产物,由钢铁或合成材料构成框架并且可以让人穿上并提供额外驱动力的单人装备。

而外骨骼最早的设计构想,是把它投入到军事领域里去,让每一个士兵都成为无敌的超级战士,可以在枪林弹雨中自由穿梭,于战场上大杀四方。目前为止,已有少数辅助强化类型的外骨骼开始投入部队中实装使用,但并没有电影里的这么厉害,仅仅是可以提升腿部在移动时的力量和,但这种外骨骼已经出现在了真正的部队里,电影里的同款装备也许也不远了。

而军事过后,就是把该技术投入到医疗以及民用领域。医疗领域的外骨骼相对而言更偏向于负重以及精准性,但由于目前的科学技术受限制,医用外骨骼目前的作用仅仅是用于快速搬运医疗物资以及运输伤员,或者成为残疾辅助设备,无法进行精准的手术以及医疗活动。

总的来说,外骨骼技术目前还是一种尚未成熟但前途光明的技术,除了在军事领域可以保家卫国以外,外骨骼还可以在日常生活中帮助我们完成很多在以前看来根本不可能的事。我们应该对这种新型技术持有支持的态度。

单兵外骨骼系统的方法 单兵外骨骼是什么原理

很多人不知道什么叫做单兵外骨骼系统到底是什么,其实这个主要是提高战斗力的方式方法,大家在提高战斗力之后才能够更好的保卫我们的祖国,锻炼这个单兵外骨骼系统的时候方法有很多种,很多人不知道怎么去尝试,从而就无法得到最好安全,最有好处的效果,那么单兵外骨骼系统方法有哪些?

据了解,研发人体负重外骨骼系统的根本目的就是提升单兵的战斗力。

一是增强打击能力。士兵能携带更多的和火力更大的武器装备,是提高单兵打击能力的核心。由于大部分人能够拿起和携带的重量有限,而过重的单兵装备会把士兵压垮,因此,HULC通过研究它的增大力量功能,使士兵能携带更多的装备和给养,进而提高士兵的打击能力。

二是提高防护能力。由于HULC的承载能力远超人体,可以在其上加装适合单兵的复合材料装甲,将单兵防护提高到一个新的水平。

三是提高机动能力。普通人走路的时速为6—10公里,但是士兵通常要携带很重的军需品,很难快速行进。而HULC前后皆可负重,可在水平地面以4千米/小时的行进20千米,持续最大为11千米/小时,爆发最大为16千米/小时,这将大大提高单兵的机动能力。

四是提高战场感知能力。HULC可以加装传感器系统,以加强士兵的战场态势感知能力;还可以加装卫星通信和定位装置,让每个士兵都成为一个网络通信节点,指挥部可以清楚知道每个士兵目前所在的位置。

总之,未来士兵装备HULC后,将变身为一名超级战士,拥有巨大的力量,作战能力将会成倍提高。

如果想要进行单兵外骨骼系统锻炼的话就试试上面内容所介绍的方式方法,让我们的身体变得更加的健康,时时刻刻都是可以锻炼的,其实自己走路如果注意走路姿势的话也是可以得到锻炼效果的,这样才可以让体质能力提高,防范效果也会更好。

虽然生活经常设置难关给我们,但是让人生不都是这样嘛?一级级的打怪升级,你现在所面临的就是你要打的怪兽,等你打赢,你就升级了。所以遇到问题不要气馁。如需了解更多单兵外骨骼装甲费用的信息,欢迎点击探索吧其他内容。

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作者: 探索吧

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