战术突袭轻甲——MK.1初代钢铁侠战甲？

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:12:42

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作者：Armstrong

　　电影《钢铁侠》中的超级英雄托尼•史塔克设计制造了一种所向无敌的动力盔甲，穿在身上不仅能防弹，还配备有各种先进武器、传感器和通讯设备，还能通过语音命令控制终端电脑，甚至还能飞。不要以为这只是科幻电影中虚构的，随着科技的进步，钢铁侠盔甲即将问世。

随着科技的进步，钢铁侠盔甲即将问世

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:13:03

　　美国特种作战司令部去年年底宣布，将研制一种被称为“战术突袭轻甲”（TALOS，Tactical Assault Light Operator Suit）的单兵动力盔甲，这个星球上最先进的作战服装将在今年6月开始测试，一切顺利的话会在2018年开始列装特种部队。这就是钢铁侠盔甲的现实世界版本。

战术突袭轻甲项目徽章

　　战术突袭轻甲和钢铁侠盔甲同属于单兵动力盔甲，其关键要素是动力外骨骼和头盔显示器，能大大增加士兵的防护力、机动性、态势感知能力和作战能力。那么什么是动力外骨骼，什么又是头盔显示器呢？

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:13:22

从动力外骨骼说开去
　　动力外骨骼的历史可以追溯到1890年，当时一位名叫尼古拉斯•亚金的俄罗斯科学家发明了一套可以辅助人们行走、跳跃和奔跑的外骨骼装置，这是一种非常简单的装置，借助弹簧钢板来达到行走省力的目的。

尼古拉斯•亚金的外骨骼专利

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:13:39

　　1917年美国发明家莱斯利•凯利提出了一种被称为Pedomotor的外骨骼装置，这是一套蒸汽动力的助动装置，穿戴者背部的小型蒸汽机牵拉捆绑在腿部的钢索实现助力行走。这两种装置距离实用化还差得很远，只是一种简单下肢的助力装置，并不能随人体自然完成复杂的动作。

Pedomotor外骨骼，穿戴者需要背一台小型蒸汽机

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:14:04

　　第一种真正能与人体运动相融合的动力外骨骼装置是20世纪60年代通用电气研制的“哈迪曼”（Hardiman）。“哈迪曼”通过液压和电动驱动机构和力反馈感应系统，能感应穿戴者的动作意图，随人体做出各种自然动作，更重要的是“哈迪曼”能把穿戴者的力量放大25倍，也就是说你穿着“哈迪曼”举起110千克重物时的感觉只像举起了4.5千克的物体。不过限于当时的技术水平，“哈迪曼”外骨骼全套重量高达680千克，穿戴者只能以0.7米/秒的速度行走。

笨重的“哈迪曼”外骨骼

“哈迪曼”的机械手

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:14:29

　　同期美国洛斯阿拉莫斯实验室也开展了一项名为“皮特曼”（Pitman）的动力盔甲项目。“皮特曼”的概念就非常接近钢铁侠了，这是一种外形接近于宇航服的封闭式盔甲，自重227千克并能携带136千克的装备。“皮特曼”外层盔甲由玻璃纤维和聚合物/陶瓷复合装甲制成，可抵御12.7毫米穿甲弹的射击，还具有核生化防护能力。穿戴者通过虚拟现实技术的头盔显示器来感知外界环境，这和钢铁侠如出一辙。即使以现在的标准来看“皮特曼”，其概念也是很先进的，如氢/氧燃料电池、内置辅助动力单元和空调、电动人造肌肉驱动、大脑意念感应操纵等技术，但就是这些过于先进的技术使该项目最终成为了空中楼阁。

“皮特曼”动力盔甲

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:14:52

DARPA的野望
　　美国军方一直在关注动力外骨骼的研究，但外骨骼关键的电池和自动化控制技术直到21世纪才有了突破。2000年国防高级研究计划局（DARPA）开始资助动力外骨骼的研制，目的是最终获得一种能帮助士兵负重、行走、搬运的实用化外骨骼。
　　2000年美国一家名为Sarcos的小公司在DARPA的资助下开始研究动力外骨骼，2006年该公司的XOS方案通过DARPA的批准，开始制造原型机。XOS的动作灵敏度要远高于之前的任何外骨骼，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。XOS的力量放大倍数为10倍，也就是举起90千克重物时的感受重量只有9千克，而且能连续举50-500次。但XOS依靠自身电池的续航时间只有40分钟。

全套XOS外骨骼

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:15:15

　　2007年11月美国军火巨头雷神公司收购了Sarcos，开始研制第二代XOS 2外骨骼。XOS 2分为作战型和后勤型两种型号，作战型只有腿部和腰部附件，后勤型增加了双臂助力。XOS 2后勤型的重量仅有68千克，和一代相比更快更有力，电力消耗也只是一代的一半。XOS 2向实用化迈进了一步，被美国时代杂志列为2010年的50大发明之一。

XOS 2后勤型

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:15:44

　　XOS的竞争对手是洛克希德•马丁公司与加州大学伯克利分校联合研制的人类负重外骨骼系统（HULC）。HULC仅重24公斤，能让穿戴者在负重90公斤的情况下以10公里/小时的速度在任何地形行走一小时，未来只需一块燃料电池就能持续工作超过72小时。HULC没有双臂助力，在提举重物时只能通过胸前的吊臂进行。洛克希德预计在2014年可以量产HULC，预定售价25000美元。

全套HULC

身穿HULC的士兵越障

HULC提取重物

万磁王 · 发表于 2014-3-21 11:16:10

　　随着动力外骨骼技术的逐渐成熟，为外骨骼加上盔甲制造出动力盔甲已经是水到渠成的事情。雷神公司已经在设计第三代XOS 3动力盔甲系统，盔甲由模块化铝合金和复合材料制成，液压管路统统遮蔽在内部，从而大大提高人员和系统的生存力。

典型的动力外骨骼下肢结构

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