[科普中國(guó)]-《流浪地球》中推動(dòng)“頂針”的神器——單兵外骨骼機(jī)器人

【《流浪地球》中的“硬核”軍事科技】

編者按：

行星發(fā)動(dòng)機(jī)、重元素核聚變、單兵機(jī)械骨骼、加特林機(jī)槍……近日，正在熱映中的國(guó)產(chǎn)科幻電影《流浪地球》不僅讓科幻圈為之瘋狂，也在軍迷圈掀起波瀾。即日起，《科普中國(guó)-軍事科技前沿》推出系列作品，解讀《流浪地球》中的“硬核”軍事科技，歡迎關(guān)注。

近日，中國(guó)科幻電影《流浪地球》熱映，而其中展現(xiàn)的不少軍用科技也為廣大軍迷所津津樂道，今天我們就來談一談在電影中大出風(fēng)頭的單兵外骨骼機(jī)器人。

影片中外骨骼被普遍裝備

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

讓普通人秒變大力士的“神器”

外骨骼一詞來源于昆蟲和殼類生物的堅(jiān)硬外殼，單兵外骨骼機(jī)器人是一種由鋼鐵的框架構(gòu)成并且可讓人穿上的機(jī)器裝置，也被稱作強(qiáng)化服、動(dòng)力服、動(dòng)力裝甲等，該裝備主要通過穿在體外、擁有骨骼模樣的機(jī)械裝置為人體增添力量，實(shí)現(xiàn)人體體力、防護(hù)能力和對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)能力的提升。

其最基本的功能，就是能讓穿戴者從普通人變成大力士，這個(gè)特性意味著外骨骼有著廣泛的應(yīng)用前景。 在民用領(lǐng)域可以用來做為義肢與幫助老弱者行動(dòng)，以及進(jìn)行救援行動(dòng)或搬運(yùn)貨物這樣的重體力活（早在1890年就有人設(shè)計(jì)出了一款裝置輔助人行走）。在軍用領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中，每名美國(guó)士兵執(zhí)行大部分任務(wù)時(shí)的裝備（包括武器、電子設(shè)備和避彈衣）總重超過57公斤，這對(duì)于“肉體凡胎”無疑是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。而融合了火力打擊、戰(zhàn)術(shù)偵察和戰(zhàn)場(chǎng)通信等更多功能后，外骨骼將可以把人類打造成“超級(jí)戰(zhàn)士”。

在《流浪地球》中，不管是在冰層之中用“加特林”開洞，還是拉扯墜落人員，以及最后協(xié)力推動(dòng)“頂針”，救援小組的外骨骼都多次大顯身手，賺足了眼球。

在外骨骼的幫助下即使重裝備也輕如鴻毛

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的“寵兒”

由于外骨骼的巨大潛力，各國(guó)都投入巨資爭(zhēng)相發(fā)展。美國(guó)在單兵外骨骼研究領(lǐng)域?qū)儆陬I(lǐng)跑者。早在1963年，美國(guó)陸軍武器研究者謝爾蓋·扎魯?shù)履峋桶l(fā)表了一份報(bào)告，描述他設(shè)計(jì)的可穿戴機(jī)器外衣，它將使穿著者獲得綠巨人式的力量。

而在 2012年9月，美國(guó)陸軍就接收了一批改進(jìn)型的“人體負(fù)重外骨骼”系統(tǒng)用于測(cè)試。這些“人體負(fù)重外骨骼”能讓士兵在負(fù)重90公斤情況下，以每小時(shí) 4.8公里的速度在任何地形上快速行進(jìn)，現(xiàn)在有消息稱美軍已經(jīng)把外骨骼用于后勤活動(dòng)中。

俄羅斯“勇士-21”單兵系統(tǒng)則是其外骨骼的主打產(chǎn)品之一，該系統(tǒng)包括背包式外架、金屬腿及相應(yīng)動(dòng)力設(shè)備，使用背包中的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和箱式微型空速傳感儀作為能量來源，以全面增強(qiáng)士兵人體機(jī)能。據(jù)稱“勇士-21”系統(tǒng)可承擔(dān)步兵大約95%的貨物負(fù)荷，并與士兵人體完全結(jié)合，能保障士兵在平面或斜面上行走，已經(jīng)在敘利亞戰(zhàn)場(chǎng)部分投入使用。

中國(guó)兵器集團(tuán)202研究所研制的外骨骼系統(tǒng)，于2015年7月在中國(guó)軍民融合技術(shù)裝備博覽會(huì)上首次亮相，該單兵外骨骼系統(tǒng)公開的技術(shù)指標(biāo)為：額定負(fù)重，35千克；額定搬運(yùn)，50千克。在額定負(fù)重下單兵平均步速4.5千米/小時(shí)，可連續(xù)行走約20千米。

中國(guó)單兵外骨骼機(jī)器人

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

未來戰(zhàn)士的“貼身棉襖”

現(xiàn)在看來，發(fā)展單兵外骨骼已經(jīng)成為未來陸軍單兵裝備的大勢(shì)所趨，但依舊存在不少的問題亟待解決。其中主要一點(diǎn)就是過于笨重、不夠“貼身”。在電影中，救援隊(duì)穿戴的外骨骼有很多的管線都是暴露在外，讓人十分擔(dān)心他們?cè)趶?fù)雜的地形中穿梭時(shí)會(huì)掛在什么地方。而在現(xiàn)實(shí)中殘障人士本來活動(dòng)就不方便，要是穿戴過于繁瑣則會(huì)阻礙其推廣。在未來，外骨骼有必要像“鋼鐵俠”的戰(zhàn)衣那樣走“簡(jiǎn)約”風(fēng)格以便于穿戴者穿房躍脊，而一些針對(duì)特殊人群的產(chǎn)品還得如同“貼身棉襖”一樣柔軟、輕便。

劃重點(diǎn)：?jiǎn)伪夤趋罊C(jī)器人主要通過穿在體外、擁有骨骼模樣的機(jī)械裝置為人體增添力量，實(shí)現(xiàn)人體體力、防護(hù)能力和對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)能力的提升，能讓穿戴者從普通人瞬時(shí)變成大力士，因此在未來的軍用和民用領(lǐng)域都有著巨大的發(fā)展前景。

出品：科普中國(guó)

作者：蘭順正

策劃：宋雅娟

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部