軍隊的士兵在執行任務時,通常背負著一個大背包,當然會覺得沉重,但是現階段背著一個大背包又是不可避免的。美國陸軍科學學會在2015年提出建議士兵戰鬥巡邏負重最佳不超過50磅(23公斤左右)。但是2018年美國陸軍研究數據表明,執行戰鬥巡邏的步兵通常負重平均在129磅(58.6公斤)。
美軍發布的數據顯示,目前美國陸軍/海軍陸戰隊單兵平均負重約為120磅(約為54公斤),在中東等地外出執行作戰任務的單兵負重最高可達63公斤。如此之重的背負,讓士兵根本走不動。以美國陸軍三角洲特種部隊為例,最強壯的特種兵,完成最重的體能訓練考核,也只是負重30公斤,20小時走完74公裡的崎嶇山路。
美軍身上穿的防彈衣就重達12-15公斤,防彈頭盔重3-5公斤,彈藥槍械重15-20公斤,基本生存裝備箱重8-10公斤,一整套下來美軍的平均負重要接近120斤。這些負重主要包括突擊步槍、衝鋒鎗、手槍以及它們近10個備用彈匣、手雷、閃光彈、匕首、單兵火箭筒/多用途飛彈等單兵武器,防彈頭盔、防彈衣等單兵防護裝備,電臺、單兵平板電腦等通訊工具,食品、水、藥品、電池等裝備。此外為了完成特定的作戰任務,單兵有時還需要攜帶一些特定的工具,例如破門錘、液壓/氣壓鉗、圓鋸等破門工具。
攜帶大量武器裝備明顯增加士兵在執行任務時的負擔,使得他們的體力消耗更快,較大程度上影響他們的作戰能力。但是因為每件武器裝備都有特定的用途,缺一不可,所以在很多時候,單兵的負重負荷是無法減輕的,只能是通過一些手段來分擔裝備的重量,目前各國正在開發的單兵外骨骼系統就是一種重要手段。
以著名的單兵外骨骼系統——洛克希德馬丁公司研發的HULC外骨骼系統為例,這款外骨骼系統由兩款鋰聚合物電池供電驅動,可以支持士兵在負重90公斤的狀態下持續使用72小時。目前洛馬公司已經研發出它的升級改進型號,獲得了美國陸軍的認可。改進型號的實用化大大增強,可顯著提升士兵的負重能力,同時明顯降低士兵負重時的疲勞感、沉重感。
不過,帶有動力系統的外骨骼還存在一些缺陷。外骨骼是一種顛覆性技術,目前很多款外骨骼都有動力輔助,在大重量的負重作戰時顯得十分有效。然而,對電力依賴是一個弱點。比如電力很可能在任務中途耗盡——大哥您別開槍,容我先充個電。
所以,無動力外骨骼也很有前途,它採用人體動力。外骨骼的整個重量都由一個像鞋墊一樣插入到穿著者的鞋子裡的支架來承載。能夠將使用者的50-80%的負重轉移到地面上。無動力外骨骼不會讓你跑得更快,也不會給你超人的力量,但它會讓你減少疲倦,能幫助你保護你的下肢關節。
中國目前在機械外骨骼領域也取得不少成就,不僅有多款接近成熟的產品,而且它們的性能和西方同類裝備相比毫不遜色。目前機械外骨骼系統已經成為各國新一代單兵裝備中不可或缺的一員。
除了可以給單兵研發穿戴式的機械外骨骼系統來減輕負重,還可以研發伴隨式的小型運輸平臺來給單兵運輸武器裝備。這個伴隨式的小型運輸平臺除了有各類輕型高機動車輛,還有的就是全地形動力機器人,目前在該領域最著名的當屬美國的「大狗」全地形機器人,它可以負重180公斤順利穿行各種複雜地形,並擁有一定的智能化。儘管現階段它因為噪音大、複雜地形通過率低、智能化低等原因沒有正式服役,但未來很有可能發展成為單兵的運輸好幫手。