范宇翔

輕型戰(zhàn)術(shù)突擊作戰(zhàn)服“塔羅斯”（TALOS）是一種功能多樣、性能先進(jìn)的步兵作戰(zhàn)服，其集成了多種系統(tǒng)，包括新型護(hù)甲、助力外骨骼、內(nèi)置顯示器、態(tài)勢感知系統(tǒng)、生理監(jiān)控系統(tǒng)等，可為士兵提供超常的力量，以及更好的防護(hù)，通過高度網(wǎng)絡(luò)化和內(nèi)置計(jì)算機(jī)，穿戴者可以獲得更好的態(tài)勢感知和了解自己的身體狀況。這一先進(jìn)作戰(zhàn)服的發(fā)展路線圖如何？請看——

在2017年5月的特種作戰(zhàn)部隊(duì)工作會議（SOFIC）上，美國特種作戰(zhàn)司令部介紹了正在研制的新型“塔羅斯”（TALOS）輕型戰(zhàn)術(shù)突擊作戰(zhàn)服，該作戰(zhàn)服將在未來18個月內(nèi)完成集成，預(yù)計(jì)將在2018年底前推出更完善的作戰(zhàn)服，總體質(zhì)量更輕，強(qiáng)度更高。該作戰(zhàn)服專為特種部隊(duì)士兵研制，目標(biāo)是提高特種部隊(duì)士兵的戰(zhàn)斗力，為士兵提供更好、更全面的防護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)“零傷亡”。

輕型戰(zhàn)術(shù)突擊作戰(zhàn)服“塔羅斯”于2013年11月開始研制，由特種作戰(zhàn)部隊(duì)采購、科技和后勤部門（SOF AT&L）的聯(lián)合采辦任務(wù)組（JATF）負(fù)責(zé)，美國特種作戰(zhàn)司令部與美國國防高級研究計(jì)劃局牽頭合作研發(fā)，為未來陸軍特種作戰(zhàn)部隊(duì)（SOF）提供超強(qiáng)的彈道防護(hù)、極高的助力性能、卓然的態(tài)勢感知優(yōu)勢。

按照技術(shù)要求，“塔羅斯”作戰(zhàn)服主要配備：生理和生物傳感器，實(shí)時監(jiān)測佩戴者的生命體征，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)和傷口止血;外骨骼系統(tǒng)模擬身體肌肉，為系統(tǒng)提供動力;處理器和計(jì)算機(jī)，處理集成到頭盔中的通信系統(tǒng)，將音頻和圖像傳送到平視顯示器;頭盔，裝有透明且輕薄的防彈顯示器;防護(hù)裝甲，由26片裝甲組成，主要是提供胸部、背部以及頭部的防彈能力;能源供應(yīng)，采用小型內(nèi)燃機(jī)，運(yùn)行速率10000轉(zhuǎn)/分，液體活塞發(fā)動機(jī)的理論效率為75%，只包含兩個運(yùn)動部件，即軸和轉(zhuǎn)子，實(shí)現(xiàn)低噪聲靜音工作。

目前，“塔羅斯”發(fā)展路線圖包括幾個階段，最終于2018年8月推出首款原型機(jī)。

第1階段：

美國最新研制的“塔羅斯”輕型戰(zhàn)術(shù)突擊作戰(zhàn)服能夠賦予穿戴者超級力量，圖為其在展會上展示

開發(fā)作戰(zhàn)套裝各模塊技術(shù)

該階段的主要任務(wù)是繼續(xù)研發(fā)外骨骼樣機(jī)、綜合護(hù)甲鑲嵌工藝設(shè)計(jì)和熱量管理底層集成。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的首批戰(zhàn)術(shù)助力外骨骼樣機(jī)能夠減輕身體的護(hù)甲負(fù)重，增強(qiáng)人體機(jī)能。為了提升特戰(zhàn)隊(duì)員的機(jī)動能力，這些樣機(jī)使用輕型機(jī)動系統(tǒng)，最大限度地增強(qiáng)人體機(jī)能。JATF于2015年首次對3套外骨骼樣機(jī)進(jìn)行了用戶評估。研發(fā)團(tuán)隊(duì)采集了使用者的生理和運(yùn)動數(shù)據(jù)，測量使用者在使用外骨骼時的代謝值，傳送系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

目前，“塔羅斯”外骨骼是以碳纖維材料制成，但在2018年底組裝完成的外骨骼將采用鈦合金制造?！八_斯”外骨骼能夠承擔(dān)護(hù)甲的質(zhì)量，提高使用者的機(jī)動能力。增加的防護(hù)面積會限制使用者的機(jī)動能力，因此需要對其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在防護(hù)能力和機(jī)動能力之間達(dá)到平衡。2015年夏季以來，護(hù)甲的鑲嵌設(shè)計(jì)方案取得了重大進(jìn)展。在綜合生存性設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的支持下，“塔羅斯”生存設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在位于佛羅里達(dá)州坦帕市的SOFWERX基地完成了護(hù)甲鑲嵌工藝的系列樣機(jī)以及試驗(yàn)室測試，重點(diǎn)研究將護(hù)甲加裝到無動力外骨骼上，并提出了許多設(shè)計(jì)要求：初始護(hù)甲設(shè)計(jì)、局部有效載荷、護(hù)甲簡化和粘合點(diǎn)。

同時，需要進(jìn)一步開發(fā)“塔羅斯”生存性設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，以及“塔羅斯”護(hù)甲鑲嵌工藝的設(shè)計(jì)流程。這些設(shè)計(jì)要保證未來在“塔羅斯”其他子系統(tǒng)的集成中能反復(fù)使用。

2016年春開始首次對底層樣機(jī)系列進(jìn)行集成，重點(diǎn)是對底層概念樣機(jī)與外骨骼進(jìn)行集成，進(jìn)一步探索“塔羅斯”穿戴熱量管理系統(tǒng)、生理狀態(tài)監(jiān)控以及粘合點(diǎn)的碎片防護(hù)。

第2階段：

加速技術(shù)開發(fā)和轉(zhuǎn)型

在頭兩年的研發(fā)過程中，研究團(tuán)隊(duì)致力于有特種作戰(zhàn)價值的技術(shù)轉(zhuǎn)型。研究團(tuán)隊(duì)在2015年快速樣機(jī)競賽中推出“突擊者”目標(biāo)捕獲系統(tǒng)和小型輕武器火控系統(tǒng)，能在夜間快速捕獲目標(biāo)，增強(qiáng)致命性打擊。下一步繼續(xù)對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和完善，成為有價值的轉(zhuǎn)型技術(shù)。另外一個項(xiàng)目是“塔羅斯”底層的冷卻裝置，通過流動水冷卻，與下一代冷卻織物相結(jié)合，有助于穿戴者保持核心體溫。

“塔羅斯”通信團(tuán)隊(duì)有2項(xiàng)潛在的轉(zhuǎn)化技術(shù)。第一項(xiàng)是集成通信元件，將4個頻帶合并成單個波形系數(shù)天線;第二項(xiàng)是小型波形系數(shù)SATCOM天線，可以調(diào)制成特定波段。

目前， 研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)推進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)型，將這些能力優(yōu)先推送給部隊(duì)，使其在戰(zhàn)場上獲得無可匹敵的優(yōu)勢。

第3階段：

倡導(dǎo)創(chuàng)新流程

“塔羅斯”旨在采用靈活的采購策略和快捷的流程，使團(tuán)隊(duì)能夠迅速發(fā)掘、創(chuàng)新和實(shí)施。目前的工作方針是，簡化整體工作，降低成本，同時保證按照進(jìn)度要求完成“塔羅斯”。雖然這種新方法會帶來風(fēng)險(xiǎn)，但也能在技術(shù)突破方面獲得高回報(bào)。具體工作方法包括獎金挑戰(zhàn)、快速樣機(jī)競賽以及使用合作伙伴中間協(xié)議。

通過政府組織獎金挑戰(zhàn)，廣泛征集設(shè)計(jì)方案，加速解決創(chuàng)新難題。獎金挑戰(zhàn)不同于傳統(tǒng)的合作協(xié)議，其包括“按效付酬”的概念，許多風(fēng)險(xiǎn)投資由此也轉(zhuǎn)向成為方案候選者。

“塔羅斯”外骨骼能夠承擔(dān)護(hù)甲的質(zhì)量，提高使用者的機(jī)動能力

由恐怖作戰(zhàn)技術(shù)支持辦公室聯(lián)合發(fā)起的護(hù)甲設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)于2015年4月啟動。但令人遺憾的是，大部分挑戰(zhàn)者都集中在材料解決方案上，因此該護(hù)甲設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)沒有取得太大的成功。

下一個“塔羅斯”挑戰(zhàn)將關(guān)注實(shí)時視差修正，力圖尋求全數(shù)字夜視功能。軍方與國土安全局還共同主辦了可穿戴傳感器挑戰(zhàn)，旨在驗(yàn)證可穿戴集成傳感器的實(shí)用性。

通過與行業(yè)、學(xué)術(shù)界和政府合作舉辦競賽，旨在解決非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)和工程問題，提出未來作戰(zhàn)服的概念和評估技術(shù)可行性。通過采用多形式建模，包括泡沫切割、粘土造型、3D打印、玻璃纖維材料和基于計(jì)算機(jī)的建模，研發(fā)團(tuán)隊(duì)能根據(jù)競賽結(jié)果快速提升“塔羅斯”的基本設(shè)計(jì)理念。

目前，已組織了兩場“塔羅斯”快速樣機(jī)競賽，通過在SOFWERX（特種作戰(zhàn)部隊(duì)協(xié)作交流工作間）框架下合作，快速樣機(jī)設(shè)計(jì)能力正在穩(wěn)定發(fā)展。美國特種作戰(zhàn)司令部通過設(shè)立“SOFWERX”協(xié)作交流工作間旨在打破采辦流程中的壁壘。特種作戰(zhàn)司令部在2015年9月份開始使用該工作間。特種作戰(zhàn)需求廣泛且不斷變化，需要征集各種奇思怪想來解決碰到的難題。特種作戰(zhàn)司令部官員在坦帕的指揮中心附近設(shè)立一個開放的空間，便于在此與小供應(yīng)商和創(chuàng)新者會面溝通，希望通過SOFWERX這一渠道，能夠?qū)⑿碌乃季S引入到特種作戰(zhàn)司令部的一些特別具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目中，如“塔羅斯”作戰(zhàn)服。這個工作間的設(shè)立，能夠建立特種作戰(zhàn)真正需要的一個由供應(yīng)商、合作商和用戶構(gòu)建的廣泛網(wǎng)絡(luò)。

SOFWERX是一個能孕育創(chuàng)新和合作，提供自由探索問題及解決方案的空間，具有提供最新數(shù)據(jù)的能力。獨(dú)特的會議和合作區(qū)域是小型團(tuán)隊(duì)、會議和論壇的理想選擇，并為參與者提供財(cái)產(chǎn)和信息保管領(lǐng)域。該設(shè)施致力于搭建一個創(chuàng)新環(huán)境，將最聰明的大腦聚集在一起，合作并尋求棘手問題的解決方案?！八_斯”這一理想化難題在SOFWERX這里找到了解決途徑。

除了為“塔羅斯”提供比賽場地，確保其樣機(jī)朝著穩(wěn)定的方向發(fā)展，SOFWERX還是“塔羅斯”的展示會場，向國防部許多高級官員進(jìn)行了“塔羅斯”演示，包括國防部副部長羅伯特·沃克（Robert O. Work）和特種作戰(zhàn)司令部指揮官約瑟夫·沃特爾（Joseph Votel）上將。在“塔羅斯”最新的更新中，沃特爾說，“這一展示令人印象深刻。能看到“塔羅斯”過去的幾個月的進(jìn)展，我感到非常滿意。”

第4階段：

通過合作推進(jìn)樣機(jī)完成

“塔羅斯”繼續(xù)保持一個擴(kuò)展的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，包括定期訪問終端用戶，加強(qiáng)與學(xué)術(shù)界、行業(yè)和政府等相關(guān)合作伙伴的關(guān)系。由于沒有任何一家公司、一所大學(xué)或者個人能滿足“塔羅斯”的所有性能要求，因此軍方向全國精英尋求建議。目前，JATF團(tuán)隊(duì)與公司、政府機(jī)構(gòu)、大學(xué)和國家試驗(yàn)室合作，采用非常規(guī)方法，建立了許多非傳統(tǒng)合作關(guān)系，甚至包括邀請好萊塢的服裝設(shè)計(jì)人員參與到生物仿真設(shè)計(jì)中。

“塔羅斯”擴(kuò)展關(guān)系網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為團(tuán)隊(duì)循環(huán)設(shè)計(jì)過程的關(guān)鍵。在建模工具設(shè)計(jì)的過程中，軍方與合作伙伴密切聯(lián)系。在樣機(jī)形成階段，則與來自工業(yè)界的制造商和裝甲材料科學(xué)家合作，在評估階段得到了來自NHRC（國家人權(quán)委員會）這樣的組織支持。在分析階段，需要來自于擴(kuò)展關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的專家意見，但最終的主導(dǎo)者是套裝終端用戶社團(tuán)。

通過與合作伙伴協(xié)作，降低了開發(fā)成本和縮短了新技術(shù)開發(fā)時間。這種獨(dú)特的合作方式非常關(guān)鍵，能加速技術(shù)開發(fā)，確保2018年8月交付樣機(jī)。

編輯/劉蘭芳