夢寐以求的戰(zhàn)場“鋼鐵俠”

還記得科幻電影《鋼鐵俠》中，天才發(fā)明家托尼·史塔克創(chuàng)造的動力服嗎？想必許多人都期許可以擁有這樣一身無敵“鎧甲”，實(shí)現(xiàn)少年時“一夫當(dāng)關(guān)萬夫莫開”的戰(zhàn)場英雄夢。其實(shí)，這種擁有神奇功能的裝置就是理想化的單兵外骨骼。

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭單兵機(jī)動力、防護(hù)力和信息化水平的高速發(fā)展，野戰(zhàn)條件下的單兵負(fù)重越發(fā)難以承受。殘酷戰(zhàn)場環(huán)境下的過高負(fù)重，會對單兵戰(zhàn)斗力產(chǎn)生致命影響。在伊拉克和阿富汗執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的美軍士兵需要攜帶的裝備總重超過57公斤。由此可見，借助科技手段化解戰(zhàn)場負(fù)荷對士兵體能和戰(zhàn)斗力的影響，有效提升單兵機(jī)動速度、力量與耐力的外骨骼已成為研究熱點(diǎn)。

外骨骼也被稱作強(qiáng)化服、動力服、動力裝甲等，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)能力和對復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)能力的提升。未來，伴隨著輔助火力打擊、戰(zhàn)術(shù)偵察和戰(zhàn)場通信等更多功能的實(shí)現(xiàn)，外骨骼將把人類打造成“超級戰(zhàn)士”。

外骨骼自誕生伊始就與軍事應(yīng)用有著緊密聯(lián)系。早在1890年，俄羅斯人尼古拉斯·亞根就發(fā)明了一種以壓縮空氣包為動力的類外骨骼系統(tǒng)。此后，以蒸汽為動力的外骨骼也于20世紀(jì)初在美國誕生。真正意義上的外骨骼動力服由通用電氣公司于20世紀(jì)60年代研制，身穿這套裝備的美國士兵可以輕松舉起150公斤重的物體。由于這套外骨骼自身重量就達(dá)到680公斤，反應(yīng)速度和移動速度不佳，因而不具備實(shí)用性。

正是這些早期探索，推動著“鋼鐵俠”事業(yè)的不斷發(fā)展。尤其是作為一種顛覆傳統(tǒng)的可穿戴設(shè)備，外骨骼融合了新材料、計算機(jī)、傳感器、動力驅(qū)動乃至人工智能等眾多技術(shù)，研制難度超乎想象。常見的外骨骼一般通過高功率密度驅(qū)動裝置輔助人的肢體運(yùn)動，分散、均衡和緩解身體負(fù)重。為充分領(lǐng)會人體的“動作意圖”，外骨骼不僅需要收集傳感器信息，還要通過計算機(jī)進(jìn)行動作判斷和指令傳達(dá)，再配上來自人工智能的“智慧”思維，才能實(shí)現(xiàn)“超級戰(zhàn)士”的偉大夢想。