劉殿學(xué)
愛看科幻電影的小朋友,一定還記得《機(jī)器戰(zhàn)警》中的墨菲、《鋼鐵俠》中帥氣的斯塔克、《阿凡達(dá)》中威武的“增強(qiáng)機(jī)動(dòng)平臺(tái)”,這都是人們?yōu)榱藫碛袩o(wú)窮力量而天馬行空般想象出來(lái)的產(chǎn)物。
實(shí)際上,戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵都希望自己能像電影中的主人公一樣,被打造成全能戰(zhàn)士,隨時(shí)變身。如今通過設(shè)計(jì)師的努力,實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿望已不是天方夜譚,伴隨著機(jī)器人技術(shù)的迅猛發(fā)展,將機(jī)器與人相“融合”而造就成超級(jí)戰(zhàn)士,已經(jīng)不再遙不可及。
實(shí)際上,這種超級(jí)戰(zhàn)士,是人在機(jī)器里操作,叫外骨骼機(jī)器人。
外骨骼原本是一個(gè)生物學(xué)上的概念,一般指甲殼類的動(dòng)物,或者是昆蟲的體外骨骼,具有支撐和保護(hù)自身的作用。而外骨骼機(jī)器人,就是科研人員模仿生物特性,在人體外側(cè)穿戴的一套機(jī)械裝置,它可以跟隨人體運(yùn)動(dòng),并承擔(dān)主要負(fù)荷。
最早的外骨骼技術(shù)并不是用于作戰(zhàn),而是給從戰(zhàn)場(chǎng)上下來(lái)的傷殘士兵研制的裝上骨骼的假肢,可以輔助傷員行動(dòng)。但隨著士兵的單兵裝備越來(lái)越多,需要背負(fù)的裝備越來(lái)越重,有時(shí)甚至超過自身的體重,像美國(guó)陸軍規(guī)定的單兵負(fù)荷25千克,但在實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)中,他們經(jīng)常要背負(fù)35千克,甚至60千克的重物,持續(xù)行軍速度至少每分鐘300米,這使得士兵未戰(zhàn)先疲,嚴(yán)重影響戰(zhàn)斗力。為此,能減少士兵負(fù)擔(dān)、提升作戰(zhàn)能力的裝置應(yīng)運(yùn)而生。
早在上世紀(jì)60年代,美國(guó)通用電器公司研制了一種名叫“哈迪曼”的裝備,這種裝置可以佩戴在士兵手上,但只能戴在一只手上,不過人體通常運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,本身會(huì)利用腳踝、膝蓋到腰、肩等很多關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng),改變整個(gè)身體的姿態(tài)、形狀,從而改變自已的重心。
要使外骨骼機(jī)器人完全隨著人體運(yùn)動(dòng),主要靠?jī)牲c(diǎn):一個(gè)要靠精確的測(cè)量?jī)x器,提供一個(gè)準(zhǔn)確的信息。第二個(gè),就是有一個(gè)強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)和精確的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),能夠做到說(shuō)動(dòng)就動(dòng),說(shuō)停就停。另外從整個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)看,正在發(fā)展一種類似于人小腦的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制,也叫條件反射式控制。
2009年,美國(guó)洛克希德·馬丁公司向外界展示了一種稱為HULC的“人員通用負(fù)重托架”。它穿戴起來(lái)非常方便,有專門的操縱桿等裝置,脫下并整理完畢,只需要半分鐘左右的時(shí)間。使用這種負(fù)重系統(tǒng),人的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)和一般的速度差不太多,大概在時(shí)速5千米左右,但它的負(fù)重可達(dá)90千克。如果把90千克的負(fù)重,折算換成作戰(zhàn)裝備,比如,一挺M134米尼風(fēng)6管機(jī)槍重26千克,
1 000發(fā)子彈重25千克,還剩下39千克,這和普通士兵比起來(lái),行動(dòng)能力幾乎沒有降低,但火力和防護(hù)上已有了天壤之別。而且,穿上這種裝置,人的下蹲運(yùn)動(dòng),甚至是匍匐前進(jìn)都非常自如。
在電影中,變身人都擁有一款特殊的武器裝備,現(xiàn)實(shí)中的戰(zhàn)場(chǎng)上有嗎?
在輕武器家族中,有一款外形怪異的兵器,它改變了以往槍支筆直的造型,不但槍頭能靈活地轉(zhuǎn)動(dòng),還能在不暴露自己的情況下,命中對(duì)方。它就是各種高科技零件的組合下的變形金剛——拐彎槍。其實(shí),拐彎槍不是一支槍。有人說(shuō),它是一個(gè)槍的變形金鋼,因?yàn)樗那安渴且粋€(gè)萬(wàn)用支架,在這個(gè)支架上,可以固定多支槍。
這種拐彎槍的雛形,出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期的斯大林格勒城市巷戰(zhàn)中。當(dāng)時(shí)蘇德雙方處于一種膠著的態(tài)勢(shì),一面墻的兩邊,一邊是德軍,一邊是蘇軍,誰(shuí)先暴露,就可能被對(duì)方殺死。于是,蘇聯(lián)士兵想到了一個(gè)辦法,把槍口或者槍管做成一定弧形拐彎的,這樣,射手可以在墻的這一側(cè),射擊墻的另外一側(cè)。
這種拐彎槍顛覆了現(xiàn)代射擊學(xué)理上的許多常識(shí),后來(lái)的拐彎槍發(fā)展到視線和擊發(fā)系統(tǒng)拐彎,無(wú)論是哪個(gè)型號(hào)的槍,通過這種光學(xué)系統(tǒng),讓射手能夠看到墻內(nèi)側(cè)的目標(biāo),所以從視線上看,是一次視線的拐彎。
拐彎槍的槍頭可在120度角內(nèi)任意旋轉(zhuǎn),士兵只需要轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,筆直的槍身便會(huì)變?yōu)閮晒?jié),繞過墻角觀察射擊,還可以通過攝影頭和監(jiān)視器查看敵情,瞄準(zhǔn)并扣動(dòng)扳機(jī)。
那么,槍支在拐彎的狀態(tài)下,子彈是如何擊發(fā)的呢?它的擊發(fā)系統(tǒng)也很簡(jiǎn)單,實(shí)際就是一個(gè)聯(lián)動(dòng)的機(jī)構(gòu),射擊時(shí),實(shí)際上所扣動(dòng)的不是槍的扳機(jī),而是控制槍扳機(jī)的另外一個(gè)機(jī)構(gòu),通過這個(gè)機(jī)構(gòu)的觸碰,來(lái)引發(fā)扳機(jī)的觸發(fā)。所以,視線的拐彎和擊發(fā)裝置的拐彎,是拐彎槍的真正原理。
在一般情況下,拐彎槍的槍架所架設(shè)的是手槍,但在一些特殊的作戰(zhàn)情況下,它能夠加裝突擊步槍和榴彈發(fā)射器等特種武器。
如今,各國(guó)反恐部隊(duì)都陸續(xù)裝備了這種利器,或許不久的將來(lái),這種“變形金鋼”還會(huì)出現(xiàn)更奇特的模樣。