近日根據208所官方消息,國產外骨骼裝備首次在高原部隊試用,並且在基層部隊獲得了較好的反響,第1批訂單已經裝備完畢,後續大規模訂單正在預定中。這麼多年來,老大哥陸軍終於用上了高科技玩意。隨著海軍與空軍的裝備更新迭代速度逐步加快,陸軍更換作戰裝備的呼聲也愈發高昂。隨著希望多次落空,一陸軍甚至有自嘲道:空軍換裝殲20,海軍換裝型055,陸軍換新鞋。直到此次外骨骼裝備裝備西部邊境邊防軍,人們才恍然大悟,原來陸軍所說的機械化不僅僅僅限於主戰坦克和裝甲車輛,士兵也要搞機械化啊。
同樣是來自國防時報的消息,本次使用的外骨骼來自兵器工業208研究所。實際上這並非是208所研究的外骨骼系統第一次在公共場合亮相。2019年年末,在北京由陸軍裝備部主辦,陸軍裝備研究院某研究所承辦的「超能勇士2019」單兵外骨骼挑戰全國總決賽中,208所的單兵穿戴式助力外骨骼科技創新團隊,拿到總共5個比賽項目的三項第一,一項第二。當時208所參加比賽的外骨骼已經可以做到普通士兵負重25公斤,在複雜地形下保持7.5公裡每小時的速度;負重45公斤,在複雜地形下平均時速達到5.88公裡每小時,完全超越了人類極限。
目前國外的絕大多數外骨骼都是採用電機驅動來進行行走輔助的,它們實際上是一種新型的可穿戴助力機器人,其主要通過對人體關節施加驅動力有效的幫助士兵或者患有行走障礙的患者進行獨立行走,提升人的運動性能。但是這種電驅動的外骨骼僅下肢部分質量有18~25公斤,市場售價高達30萬到68萬美元,而且由於採用電池驅動制動效果格的續航時間基本只有半個小時到兩個小時。由於這些技術限制導致帶動力的外骨骼,實際上並不適合大規模軍事裝備。
所以本次外骨骼與大眾想像中的《流浪地球》裡的那種帶動力的外骨骼不同,208所使用的外骨骼採用了被動行走的原理,將人體重量及負載通過外骨骼分擔到到身體的其他部分和地面上,從而提升人的負載能力和行走速度。這項技術首先要由日本名古屋大學與金山科技研究所率先提出,並且成功研發了基於被動行動原理的踝關節行走助力器——acive。但是由於acive作為無動力外骨骼初期產品,其模型非常簡單,對於複雜的行走場景考慮不夠,一直都是一件新奇的玩具罷了。無動力外骨骼在國外市場上一直處在不溫不火的狀態。
與國際市場上的遇冷不同,國內無動力外骨骼系統有著極大的市場。中國國土廣闊,邊境線狹長,而且邊境大部分都是高山、森林、戈壁和寒冷地帶等,這限制了使用輪式車輛進行裝備運輸和人員補給任務,在很長一段時間內中國邊境,尤其是西部邊境使用人力和畜力進行物資裝備運輸,仍然是一種非常常見的運輸方式。邊防部隊非常需要一種可以有效節省人員體力,並且提升運載裝備數量的助力裝備。208所就是準確的抓住了這一軍隊需求的痛點,提出了軍用無動力外骨骼概念。
實際上雖然無動力外骨骼相對於美軍目前研究的有動力外骨骼助力效果和負載能力都相對較差,但是由於電池技術遲遲不能突破,目前美軍的動力外骨骼依舊只能停留於實驗室中。並且由於動力外骨骼本身電機驅動系統及電視系統死重較大,實際負載能力相對於無動力外骨骼優勢也有限。再者動力外骨骼價格十分高昂,即使是美國這種財大氣粗的玩家,也無法在部隊進行大規模裝備。而208所的無動力外骨骼其本身的結構實際非常簡單,主要有輕量材料支架及旋轉軸承組成,預計單兵無動力外骨骼價格只有動力外骨骼的幾十分之一乃至百分之一。
實際上除了現在邊境部隊裝備的基礎版外骨骼外,航天206所已經開始了下一代敏捷型無動力外骨骼研製。下一代敏捷性無動力外骨骼將使用大量纖維材料,將該外骨骼總體重量降到4公斤以下,能將人的負載能力提升4倍到5倍,並且可以在負重25公斤的情況下快速奔跑。敏捷型外骨骼使用了彈性儲能技術,這就像給士兵穿上了一雙彈簧鞋,可以幫助使用者節省更多的體力。
根據206所研發人員的說法,隨著第1批外骨骼裝備規模擴大,第2代外骨骼的研製也正在加速,只要部隊有需要,我們完全有能力在10年的時間內完成部隊全部外骨骼化,向世界重新定義什麼叫「機械化」部隊!
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