Exoskelet TALOS pro speciální operace dnes a plány pro divize exoskeletů v roce 2030
Speciální operace USA postavily prototypy exoskeletu TALOS. Je navržen tak, aby chránil velitele před střelbou, když jsou v těžkých městských bojích. Tento systém exoskeletu pro zvláštní situace bude prvním systémem použitým v boji.
Za pět let budou existovat exosuity pro spodní část těla, které budou vojákům pomáhat při nošení těžkých nákladů. Američtí vojáci nosí 50-80 kilogramů vybavení.
Na první pro velké nasazení víceúčelových exoskeletů to bude trvat deset let.
Prototypové modely TALOS jsou hydraulické tuhé exoskelety poháněné bateriemi s neprůstřelným vnějším pláštěm.
Mají větší pokrytí tvrdým pancířem. Jsou jako moderní verze středověkého brnění. Moderní keramické brnění a kevlar poskytují pětinásobnou ochranu oproti oceli podle hmotnosti.
Monitorují nositele pomocí pokročilé lékařské technologie. Senzory poskytují varování před dehydratací nebo nízkou hladinou cukru v krvi.
Exoskelety v případě poranění uvolňují pěnu na srážení ran.
Exoskelety jsou samy o sobě nosné. Pomáhají vojákům nést více a zvyšují jejich pohyblivost.
Jedná se o jedinou technologii s dlouhodobým potenciálem zvýšit ochranu a zlepšit mobilitu dislokovaných vojáků.
Mít exoskelety, které mohou fungovat déle než 8 až 16 hodin, je hlavní překážkou širšího rozšíření. Obávají se možných výpadků napájení.
Snížení spotřeby energie si vyžádalo zlepšení v oblasti řízení napájení. Výdrž exoskeletů se v posledních několika letech výrazně zlepšila. Celotělový exoskelet od společnosti SARCOS může fungovat 8 hodin nepřetržité chůze po rovném povrchu a zároveň nést 160kilogramové břemeno. Umožňují rychlejší pohyb při menší únavě. Nosnost obleku SARCOS TALOS je o 40 kilogramů vyšší než průměrná nosnost, kterou dnes nosí výsadkáři.
Nabíjecí baterie váží 30 kilogramů. Voják by mohl nosit náhradní sadu baterií. Tím by se výdrž obleku zdvojnásobila. Někteří členové družstva by mohli mít exoskelety se spalovacími motory. Ty by byly hlučnější a mohly by dobíjet baterie obleku nebo nést další baterie.
Modulární exoskelety ONYX by mohly být v provozu v roce 2021
V roce 2018 začala armáda testovat exoskelet ONYX společnosti Lockheed Martin. ONYX zvětšuje kolenní klouby při nošení těžkých břemen v nerovném terénu. Spotřebovává méně energie než celotělový exoskelet. Současná konstrukce je schopna dosáhnout 8 až 16 hodin provozu v realistickém terénu. Zařízení by mohlo být nasazeno již v roce 2021.
Měkké exosuity
Měkké exosuity mohou vojákům pomoci nést 30 procent jejich tělesné hmotnosti při snížení metabolického výkonu o 14 procent.
Stále se pracuje na dosažení hodnotného zlepšení nosnosti při současném snížení únavy.
Současné obleky využívají 50 až 100 wattů energie. Prototypy exosuitu váží 5,5 kilogramu a mají menší baterie pro výdrž až 4 hodiny.
Výhody se u jednotlivých uživatelů liší. Někteří mohou zaznamenat nárůst o 15 až 20 procent, zatímco jiní nepozorují žádný nárůst. Výzkumníci musí určit, jak obleky přizpůsobit, aby každý viděl přínosy.
Lepší motory
Liquid Piston vyvinul novou konstrukci rotačního motoru se sníženou hlučností. Jejich zamýšlený vyspělý komerční design by měl být motor o hmotnosti 3 kg, který generuje výkon 3,7 kW.
Nejlepším řešením může být hybridní systém pohonu na plyn a elektřinu. Motor s dlouhou výdrží by se používal ve většině situací a uživatel by přepínal na režim pouze na baterie, když by potřeboval být tichý.
DARPA udělila společnosti LiquidPiston dalších 2,5 milionu dolarů na pokračování vývoje prototypu rotačního dieselového motoru X4 o výkonu 30 kW, čímž DARPA zvýšila celkové financování technologie motoru na 6 milionů dolarů.
Po dokončení vývoje plně zabaleného motoru se očekává, že 30kW motor X4 bude vážit pouhých 30 kg a vejde se do 10″ krabice, přičemž bude dosahovat 45% tepelné účinnosti při brzdění – je tedy přibližně o řád menší a lehčí než tradiční pístové vznětové motory a také o 30 % účinnější. Účinný, lehký a výkonný rotační motor Diesel/JP-8 X4 nabízí převratné energetické řešení pro přímý i hybridní elektrický pohon a výrobu energie.
* bude mít přibližně 4-30krát menší objem a hmotnost než stávající motory
* bude přibližně dvakrát účinnější
Může být použit pro průlomové technologie od bezpilotních letounů, přes robotiku až po exoskeletony.
Lehký a kompaktní
Vysoká hustota výkonu – až 2 HP/Lb (3,5 HP/Lb).3 kW/kg)
O 30 % menší a lehčí pro zážehové motory (SI)
Až o 75 % menší a lehčí pro vznětové motory (CI)
Tichý
Žádné poppet ventily
Minimalizace turbulencí výfukových plynů díky nadměrné expanzi; není nutný tlumič výfuku
Nízké vibrace
Pouze dvě základní pohyblivé části, optimálně vyvážené, což vede k téměř nulovým vibracím
Vysoká účinnost
Možnost snížení spotřeby paliva o 20 % u zážehových motorů SI
Možnost snížení spotřeby paliva o 50 % u vznětových motorů CI
Možnost použití více paliv
Diesel, benzín, zemní plyn, JP-8
Škálovatelný
Od 1 HP do více než 1000 HP
