МЫШЦЫ
Фантастические боевики уже давно показывают различные формы и виды экзоскелетов, используемые звездными десантами и прочими футуристическими воинскими подразделениями. Часто это поясняется тем, что на далекой планете непривычно высокая гравитация, и бойцам нужна дополнительная сила для того, чтобы нести с собой штатное оружие и амуницию.
Но реальность на планете Земля оказалась такой, что эта тема обрела свою остроту здесь и сейчас. Очень часто группы американского спецназа, действующие автономно, вынуждены преследовать противника в пешем порядке в горах или другой, сложной местности, и оказываются в заведомо более тяжелом положении, поскольку противник (обычно) движется налегке, а бойцу спецназа приходится нести на себе около 50 кг амуниции, оборудования, оружия и боеприпасов.
В такой ситуации у противника скорость будет выше, да и выносливость окажется несопоставимой. Если бы противнику повесить на холку примерно такой же вес, он просто не смог бы двигаться, но он знает, что лишний вес для него – смерть. Поэтому уходит с минимумом оружия и боеприпасов. Сравнять шансы в плане того, чтобы разгрузить бойца – невозможно. Противник действует на хорошо известной местности, и имеет массу тайников и схронов, между которыми он может быстро передвигаться и получать все то, что боец несет с собой. Это значит, что бойцу надо создать условия пешего хода, которые не будут у него отнимать столько сил, сколько обычно.
В этой связи, уже начаты разработки различных типов жестких экзоскелетов, но безусловное увеличение «грузоподъемности» бойца дается за счет жертвы в маневренности, заметности, и к тому же, возникает ограничение, связанное с автономностью работы этой системы. Кроме того, специфика работы жесткого экзоскелета, особенно в боевых условиях, дает еще один, очень неприятный побочный эффект.
Оператор или боец может получит серьезные травмы именно от работы самого экзоскелета. В таком случае, плюсы использования подобных систем перевешиваются минусами. Если где-то они и применяются, то не в бою, и не в жесткой драке, в которых участвует спецназ. Но время не стоит на месте, и уже сформулированный запрос находит множество вариантов и предложений его исполнения.
В начале августа, в Сан-Хосе прошел день инноваций, который устроил Пентагон, чтобы посмотреть на то, что могут предложить ученые и промышленность для тех или иных областей деятельности вооруженных сил, новые разработки в которых, зашли в тупик. Это как раз та ситуация, в которой находится эпопея с разработкой экзоскелетов для поля боя. Пентагон остановил свою программу TALOS и рассматривает новые возможности реализации этого проекта.На мероприятие прибыли представители 300 разработчиков новой техники, нескольких актуальных направлений, в том числе, и по части «экзоскелетостроения».
Целый ряд разработчиков представили свои предложения из области «мягкой робототехники». То есть, они оттолкнулись не от жесткого скелета, а пошли по пути усиления мышц бойца «дополнительными мышцами» – высокотехнологичными пневматическими системами. Основой концепции является набор специальных мягких трубок, собранных в жгуты, которые имитируют работу мышц. Сам принцип работы – прост, когда в трубку подается воздух под высоким давлением, она твердеет, а потом – воздух быстро стравливается и она снова становится эластичной.
Но для того, чтобы система работала как надо, и синхронизировала свое функционирование с работой мышц человека, понадобилось большое количество датчиков, которые фиксируют нервные импульсы оператора и очень точно контролируют давление не просто в трубке, а в разных ее частях. Понятно, что данные всего массива датчиков интерпретирует компьютерная система, которая и приводит ее в движение.
В этом направлении как раз и работают компании Georgia Tech и Lockheed Martin, которые как раз и разрабатывают концепцию «мягкого экзоскелета» для нижней части тела бойца. Уже первые рабочие прототипы подобных систем показывают, что в отличии от жесткой конструкции, мягкие обладают намного более широкой функциональностью, потому что могут выполнять более сложные движения и более точно дозировать прилагаемую силу.
С другой стороны, жесткий экзоскелет обладает большей мощностью, и говорят, что в серию, скорее всего, может пойти какая-то гибридная конструкция, совмещающая функциональность мягкого варианта, но в то же время, в критических местах, будет иметь жесткую опору.
В общем, в ближайшие годы поле боя может преобразиться таким образом, что фантастические боевики будут выглядеть комедиями. По крайней мере, технологии уже готовы к тому, чтобы пехотинец получил нечто большее, чем бронежилет и разгрузку. Все к этому идет.
Йой, нене, куди світ котиться? Кіборги ідуть! Та заспокойтеся, така преторіанська гвардія війну не робить. Ось літаюче, повзаюче, плаваюче залізяччя — інша справа.
Проблема подібних розробок лише одна – що робити, коли “сядуть батарейки”. Собакоподібні роботи-носії частково вирішують таку проблему, оскільки живляться від бензинового генератора. Але породжують іншу – шум і вихлопні гази. Пневматичні системи можна живити так, як живиться пневматика ракет – акумуляторами високого тиску, або газогенераторами. Але це ті ж батарейки – працюють недовго, в польових умовах не зарядиш. Тому всі екзочудеса перебувають в очікуванні потужного і витривалого джерела живлення. як воно з’явиться – рішення посиплються як з рогу достатку. Можливо це будуть водневі джерела, де водень зберігатиметься не у вигляді газу чи рідини, а у вигляді металгідрату. Такі речі вже існують, але основна перешкода широкому розповсюдженню – захмарна ціна. До речі, мене дуже дратують “автомобілі з водневим двигуном”, як пише преса. Можливо, вона хоче цим підкреслити їх відмінність від акумуляторного електромобіля, але вона мінімальна – це звичайний електромобіль, де замість ЧАСТИНИ акумуляторів встановлено водневий паливний елемент. Чому частини? а тому, що паливний елемент повільно стартує і зупиняється. Крім того, акумулятори є буфером, що дозволяють такому авто різко рвати з місця. Якщо уявити авто класу “Тесла” лише з водневою батареєю, то на 400 к.с. потужності “Тесла” возила б її за собою в невеличкому трейлері. А водневої батареї на половину розміру акумулятора і на 5-7 кВт потужності достатньо, щоб забезпечувати рух в режимі круїзу і заряджати акумулятори решту часу…
Ну чи металгідриду.
Як лікар бачу великі можливості для людей з обмеженнями руху, зокрема ДЦП
To Санто | 16th Август 2019 at 10:54 Не все так сіро-чорне, як у Вас сказано, бо Ви “забули” про сонячні батареї. Я вже забув про проблему з селфоном, особливо під час подорожей, бо завжди з собою батарея з сонячною панелею, розміром та вагою з селфон. Одночасно йде зарядка батареї та девайсу, ніяких проблем. Це не реклама, просто назва ції батарейки “Hilukey”, як завжди, все в одному – зарядка, ліхтар, компас, сонячна панель, і неначе водозахищений.