【讲武堂】
单兵作战系统之于信息化战争的意义
——从《飘泊地球》救援队员身上的“机械战甲”说起
作者：何昌其、赵林、曾德海（离别系陆军批示学院副传授、硕士研究生）
2月5日上映的科幻片子《飘泊地球》缔造了票房事业，开创了国产科幻片子的新纪元。片子中的好多科幻元素，无论是无比伟大的重聚变动员机、国际空间站，照样功能超前的超重型卡车、单兵作战系统，均让人面前一亮。这些将来科技看似遥远，但并非完全捏造，有些手艺在实际中已经取得了必然的进展。好比影片中救援队员身上那套如同机械战甲一样，拥有壮大斗争力的单兵作战系统，就不光仅只是片子道具。今朝，以美、俄为代表的军事强国均加大了在单兵作战系统方面的研发和立异力度，能够估计，将来将会有强力量、快速度和超负载能力的单兵作战系统运用于疆场，对信息时代的战争发生重大影响。
2018年5月29日，第五届中国（北京）国际办事商业生意会在北京国度会议中心举办。图为观众旁观一款无助力外骨骼式娱乐机甲兵士机械人。陈晓根摄/光亮图片
1.片子中的“机械战甲”优势显着
从片子《飘泊地球》中展示的外观和显现的能力能够看出，救援队队员身穿的这套“机械战甲”，能够让士兵运动自如、力大无比，同时可携带各类重装备遂行高难度作战义务。这种基于机械外骨骼的单兵作战系统首要由头盔系统、通信系统、电源系统、防护服及背囊系统、智能较量机系统以及导航定位与监测系统构成。头盔系统首要包罗全透亮防护罩附带照明设备及夜视器材，用于视察疆场。通信系统首要由单兵电台构成，该电台既能保持局域网也能接入互联网。电源系统由氚动力电池构成，可为整套系统运动供应至少48小时以上的电力供给。防护服及背囊系统由机械外骨骼框架构成，能增加士兵的身体机能。智能较量机系统，由智能化微型较量机构成，剖析数据辅助决议。导航定位系统由腕式导航定位模块加收发天线构成，供应导航定位办事。监测系统首要由各类传感器构成，供应自检和外部监测功能。
片子《飘泊地球》海报
该单兵作战系统紧贴实战要求，可凭据义务需要更调模块，能遂行复杂前提下的多样化军事义务，疆场适用性强，优势显着。一是单体力量强、续航能力久。以机械外骨骼系统为根蒂，采用核动力电池和液压助推器装配，使用坚硬的石墨烯外壳，既能施展壮大的单体力量，又能拥有持久的续航能力。从片子中我们能够看到，救援队员徒手攀爬高达数百米的垂直电梯间，抓力之强甚至能使手指嵌入金属墙面。靠两人就可拖动数吨重的“火石”进行长距离的徒步行军。
2018年5月7日，北京第十一届中国国际国防电子博览会上，观众参观一款智能无人机。光亮图片/视觉中国
二是负重载荷高、兵器火力猛。该系统不光可配备传统单兵轻兵器，还拥有背负式外挂扭转兵器支架，能携带一门多管加特林机枪，需要时可将其改装为单兵导弹系统。单兵载重的大幅上升，可让士兵携带更多的食物从而极大提拔作战持久度，装备更强的重兵器可极大提拔火力强度，壮大的灵活力使其可以穿越复杂地形并进行长时间灵活。
三是信息集成度高、系统功能全。把持人员可在较量机的辅助下正确掌握系统各个模块，完成各类高难度动作，测量各类数据并进行处理，经由腕部较量机终端供应决议依据。该系统还能供应同声翻译办事，可在分歧说话间进行无障碍实时语音交流，可接入各类信息网，共享数据信息。好比影片里的中学生韩朵朵可直接与空间站的刘培强进行通话。
2.列国加紧研发“机械战甲”
人们常把科幻片子中的“黑科技”看作是将来科技成长的风向标，实际中单兵作战系统的研制水平进展若何呢？其实早在2000年，以美国为首的蓬勃国度为增加单兵作战能力，就提出了外骨骼机械人的概念，也就是人体外部“人工智能”。美国防部国防高级研究规划局（DARPA）积极推进“增加人体机能外骨骼”项目，旨在研制匡助地面军队士兵携带更多兵器弹药、更好防护装具和更多补给品的外骨骼系统。法国、德国等军事强国紧随厥后，陆续启动了多个军用外骨骼系统项目，以增加士兵的负载能力和作战能力，手艺较为成熟的首要有以下几种产物。
美国洛马公司研制的ONYX机械外骨骼，基于FORTIS的第二代机械外骨骼，被美国陆军评价为“手艺成熟”，届时将会成为第一种实用化的机械外骨骼，包含微型动力马达、关节柔软组件。该系统自重轻，下半身力量强，耗能低，续航久。配备1360g锂电池，能让士兵携带82公斤重物进行攀爬，可使士兵执行义务过程中节约9%的体力，减轻士兵的委靡感和繁重感，可辅助士兵在山区执行义务；加州大学伯克利分校研制的BLEEX外骨骼系统，包含外架、机械腿以及驱动装配三部门。外架用于负重，采用背包式。驱动装配采用液压助力，除去自身45公斤重量，还可额外负重35公斤，而使用者只感触到2公斤的重量；美国雷神公司研制的XOS-2机械外骨骼系统，被美国《时代》周刊杂志评选为2010年度“最具震慑力”的发现。它采用高压液压驱动，包含各类传感器和掌握器，号称“钢铁侠战衣”。这套外骨骼系统能使穿戴者轻松频频举起重约90公斤的重物，可将3英寸厚度的木板轻松击穿。
法国军方研制的“鼎力神”可穿戴式外骨骼系统，可以匡助士兵增加其在疆场上的负重能力和持续作战能力。“鼎力神”由机械系统、较量机系统、电子系统和背部支架系统构成，穿戴者可在100公斤的负重下以每小时4公里的速度持续行进约20公里；由德国一家工程研究机构于2015年研发的2Robo-Mate机械外骨骼系统，包含机械四肢和背部机械撑持架，可在软件的匡助下模拟出人工的行为，将士兵负重能力提拔10倍，同时还能够珍爱脊椎免受危险。
我国的机械外骨骼系统研提议步较晚，首要分为军用范畴和民用范畴。军用范畴方面，我国火器集体202研究所于2017年研制成功的星云L70单兵外骨骼机械人，其额定背负负荷35公斤，额定搬运负荷50公斤，平均行走速度为4.5千米每小时。适用于伺探、巡逻等动作义务。今朝，该产物已经进入天然情况下实装应用阶段。民用范畴方面，由浙江大学团队设计的带有反转马达的可穿戴式外骨骼机械人手臂，使用了带有关节力矩掌握的一种新型的天真的气动听工肌肉。北京大艾机械人科技有限公司旗下的外骨骼机械人可为失去站立或行走功能的患者，供应仿人竖立行走功能。
3.“机械战甲”带来作战质的飞跃
将来单兵作战系统究竟若何成长，我们或许能够从各类科幻片子中推想一二。在2014年美国科幻片子《明日边缘》中显现的外骨骼机械人，可以把持各类重兵器，人类甚至能够穿戴它与外星人睁开近身格斗。而《钢铁侠》片子中的钢铁战衣则是单兵外骨骼装甲的最终方针。它采用微型核聚变电池，动力绵绵不断，同时采用进步的纳米金属打造，不光灵活机能好，能上天入地，又有精巧的防护能力，可硬抗各类冲击无缺无损，还能随意转变各类兵器，独一不足的是没有护盾系统。
速度快、力量强、负载高、防护好、用途广、续航久将是将来机械外骨骼手艺成长的首要偏向。该手艺能大幅度提高士兵的适应能力，以便在高寒区域、山地森林、戈壁沙漠等情况复杂区域执行各类军事义务。还能够装备于特种军队、边防军队、水师陆战队以及一线作战军队等，能有效增加军队的斗争力。用于特种作战、反恐维稳、边境巡逻、抢险救灾等军事义务或非战争军事动作，可提高义务效率。今朝，世界列国的军用机械外骨骼系统还处在快速成长过程中，作为提高单兵作战能力的外部辅助系统，机械外骨骼系统有着极大的吸引力，但在削减自身重量和电源能耗、增大装配天真性、降低成本等方面尚待冲破。将来待手艺取得冲破后，基于机械外骨骼的单兵作战系统将会给单兵作战能力带来质的飞跃，成为影响信息时代战争胜负的主要身分。从当前我国机械外骨骼手艺成长情形看，此类手艺在民用范畴应用较广，稀奇是在医疗、工业范畴，手艺较为成熟，增强军民融合，接收进步的民用手艺，既能降低研发成本、缩短研发周期，又能整合手艺资源、提高军事科技竞争力，以确保我国将来可以在新军事厘革中夺得优势。
《光亮日报》（ 2019年03月23日07版）[ ]
