單兵外骨骼：打造未來超級戰士

    近日，俄羅斯莫斯科國家科技大學展出2017款俄羅斯“未來戰士”套裝，酷似《星球大戰》電影中的帝國暴風士兵的穿著。最引人關注的是這種高科技裝備包含一層旨在增強力量和耐力的外骨骼或表面層。無獨有偶，加拿大馬瓦希科技公司也首次展示了它設計的超輕型被動式加固型綜合士兵外骨骼係統。

    “這些裝備實際上就是單兵裝備，即單個士兵攜帶和使用的武器裝備，主要涵蓋個人防護、生存保障、武器裝備、夜視裝備四大領域。目前，各國在研制單兵裝備時，採用了眾多高新技術，包括虛擬現實技術、人腦神經元技術、新材料技術、輕武器精確制導技術、智能防護技術、智能傳感技術等。當前較為熱門的研究領域是單兵外骨骼。”軍事專家李路告訴科技日報記者。

    單兵裝備的發展歷史久遠，貫穿整個人類戰爭史。從冷兵器時代的刀、槍、劍、戟，矛、盾、盔、甲，到熱兵器時代的槍械、手雷、火箭筒，單兵裝備的發展水準基本成為同時代生産力和科技發展水準的映射器。

    “二戰時期美軍陣亡人數與傷兵人數的比例是1：2.4，越戰時期為1：3.1，而2007年以來則降至了1：8.3——單兵裝備對人員的防護效果從上述數據中可見一斑。對此，美國軍方曾明確表示，必須通過領先技術，先行探索低傷亡、零傷亡的裝備技術和作戰方式。這正是近年來，美軍方不斷加速單兵裝備升級的主要內在邏輯之一。”李路説。

    近年來，在單兵裝備中最受關注就是外骨骼係統了。單兵外骨骼也可稱作強化服、動力服、動力裝甲等，其通過借助機械能量，達到增強人體能力、加強防護性、對復雜環境的適應性以及輔助火力、通信、偵查支援等軍用功能。

    李路介紹，在伊拉克和阿富汗戰爭中，每名美國士兵執行大部分任務時的裝備（包括武器、電子設備和防身盔甲）總重超過57公斤，這無疑是一個不小的負擔。在這種背景下，加速研發並使用能夠使單兵速度更快、力量更強的單兵外骨骼，逐漸成為各大軍事強國的共識。

    當前，世界上比較先進的單兵外骨骼係統包括俄羅斯的“勇士-21”，以及美國的HULC（人體負重外骨骼）和TALOS（戰術突擊輕甲）等。

    “現在，俄羅斯軍用動力外骨骼裝備已經在敘利亞戰場部分投入使用，于2009年起開始研制的‘勇士-21’單兵係統是其主打産品之一。”李路介紹，“勇士-21”單兵係統包括背包式外架、金屬腿及相應動力設備，使用背包中的液壓傳動係統和箱式微型空速傳感儀作為能量來源，以全面增強士兵人體機能。“勇士-21”係統可承擔步兵大約95%的貨物負荷，並與士兵人體完全結合，能保障士兵在平面或斜面上行走。

    “報道中提到的俄羅斯‘未來戰士’單兵裝備，應該就包含了‘勇士-21’係列的最新研究成果。當然，俄羅斯軍用動力外骨骼裝備研發也面臨一些困難，其中比較突出的就是持久動力源問題，以俄羅斯現有工業基礎，難以提供功率強大，且無噪音的動力裝置和特種燃料。此外，‘勇士-21’的單個外骨骼組件也有待完善設計。”他指出。

    “可以看出，發展單兵外骨骼已經成為未來陸軍單兵裝備的大勢所趨，而隨著電池、新材料、人機交互等技術的不斷進步，單兵外骨骼的發展空間還將更加廣闊。在可以預見的未來，身著單兵外骨骼的士兵成為戰場主角，這不再是天方夜譚。”李路説。(張強)