Экзоскелет (от греч. внешний скелет) – специальное устройство, которое предназначено для увеличения сил и возможностей человека при помощи использования внешнего каркаса. Экзоскелеты повторяют биомеханику человека для пропорционального роста усилий во время движения. По информации, которая содержится в открытой печати, действующие модели экзоскелетов в настоящее время были созданы в США и Японии. Помимо всего прочего экзоскелеты могут интегрироваться в скафандр.
Одним из главных направлений разработок является военное использование экзоскелетов. Целью этих исследований является разработка такой «оболочки», которая бы повышала скорость, подвижность, физическую силу человека, совмещая в себе также и функцию защиты солдата (дополнительная броня). Использование таких механических «скелетов» в будущем способно серьезно увеличить производительность бойцов их возможности, превращая солдата будущего в подобие киборга.
Непрерывное развитие науки и техники ведет к тому, что современный пехотинец несет с собой все больше различных вооружений, систем разведки местности и слежения за врагом, различных вычислительных устройств, которые информируют солдата о текущей боевой обстановке – расположении противника, боевых товарищей и даже мирных жителей. При этом число компьютерных систем, оружия, другого обмундирования, которое может понадобиться бойцу для выполнения поставленной боевой задачи со временем только растет. К сожалению, сегодня обычный пехотинец просто не в состоянии взять с собой в бой все необходимое – так как помимо того, что вес носимой амуниции и вооружений ограничен физическими возможностями солдат, им еще приходится вести активные боевые действия с данной нагрузкой.
Экзоскелетон XOS 2американской компании Raytheon. |
Понимая это, в США еще в начале 2000-х годов приступили к реализации программы по механизации и роботизации военных, в которую были включены и работы по созданию экзоскелетов. Создание подобных устройств – задача не из разряда легких, так как требуется разработать устройство, которое будет незаменимым в ряде ситуаций и при этом не будет мешать бойцу и сковывать его в движениях. Идеальный вариант экзоскелета будущего должен будет полностью заменить солдату ноги и руки, а также позволит ему взять на себя до 95% веса всего переносимого человеком груза. Помимо перечисленного идеальный экзоскилет должен буквально сливаться с человеческим телом, выполняя все желания и команды человека-носителя, а в перспективе и предугадывая их заранее.
В настоящее время самой серьезной преградой для начала создания полноценных экзоскелетов является отсутствие подходящих для них источников энергии, которые позволили бы использовать возможности экзоскелетов в течение продолжительного периода времени. Задача заставить экзоскелет работать как можно дольше сегодня является наиболее важной, ведь в реальных боевых условиях в удаленной местности – горах, пустынях, лесу, подзарядить устройство будет просто негде.
Экзоскелетон HULC™ |
Сейчас DARPA – оборонное научное агентство США открывает для себя новое направление в создании экзоскелетов. В настоящее время американские инженеры и военные стремятся разработать более дешевый и легкий экзоскелет, который бы не придавал бойцам сверхспособностей, а просто «обнулял» вес их обычной экипировки и снаряжения. При этом новый проект, который собирается реализовывать DARPA, не отменяет уже существующие программы по созданию экзоскелетов, таких как XOS 2 или HULС. Предполагается, что новый экзоскелет можно будет без особого труда подогнать под существующую военную экипировку, при этом он сможет принять на себя вес стандартного снаряжения американского пехотинца. Исходя из этого, новый экзоскелет не должен будет нести солдата со 100-кг грузом в течение 5 часов, вполне достаточно будет того, чтобы он смог взять на себя полезный груз весом до 45 кг.
В рамках нового проекта оборонное научное агентство собирается создать экзоскелет, который можно будет свободно поместить под форму военнослужащих. Предполагается, что он сможет повысить силу, выносливость, защиту от травм пехотинцев, снизит усталость и утомляемость, а также обеспечить профилактику и лечение хронических и острых заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Судя по всему, инженеры DARPA нацелены на применение существующих технологий медицинских реабилитационных экзоскелетов. К примеру, фирма Ekso Bionics реализует больницам роботизированные костюмы собственного производства, которые предназначены для реабилитации больных людей, страдающих от паралича. Такие костюмы питаются от аккумуляторной энергии, при этом одной зарядки аккумуляторов хватает на несколько часов непрерывной работы. При этом логичным будет предположить, что военная версия экзоскелета от DARPA будет в состоянии работать гораздо дольше – в идеальном варианте не менее суток на одной зарядке аккумуляторных батарей. Конечно, для этого необходимо будет решить проблему по энергопитанию, но уменьшение требований по нагрузке на экзоскелет должно упростить данную задачу.
Уже сейчас можно с уверенностью говорить о том, что экзосклеты со временем станут обычным элементом экипировки бойцов спецназа всех высокотехнологичных армий мира. С уменьшением численности большинства мировых армий все более значимым становится вопрос о боевых характеристиках каждого отдельно взятого солдата. Опыт боевых действий в Афганистане и Ираке продемонстрировал, что успешно решение боевых задач во многом зависит от физической подготовки бойцов. Солдаты, которые вынуждены действовать в сложных климатических условиях, перенося на себе тяжелое снаряжение, достаточно быстро устают, теряют темп и совершают ошибки. Помимо этого, тактика применения малых подразделений подразумевает применение компактного (но совсем не легкого для солдат) оружия и беспилотных летательных аппаратов. Таким образом, экзоскелет – это единственный способ сделать современного пехотинца более подвижным, так как физические возможности обычного человеческого организма уже не удовлетворяют всем требования современного поля боя.
Источники информации:
-http://rnd.cnews.ru/army/news/line/index_science.shtml?2013/02/26/520522
-http://www.popmech.ru/blogs/post/1710-robotizirovannyiy-ekzoskelet-hulc-us/
-http://www.snariad.ru/
Юферев Сергей
