L’esoscheletro delle operazioni speciali TALOS oggi e i piani per le divisioni dell’esoscheletro nel 2030
Le operazioni speciali americane hanno costruito prototipi dell’esoscheletro TALOS. È progettato per proteggere i commando dal fuoco quando sono in combattimento urbano pesante. Questo sistema di esoscheletro per situazioni speciali sarà il primo sistema utilizzato in combattimento.
In cinque anni ci saranno esoscheletri per la parte inferiore del corpo per aiutare i soldati a portare i loro carichi pesanti. I soldati statunitensi portano 50-80 libbre di equipaggiamento.
Ci vorranno dieci anni prima del primo per grandi schieramenti di esoscheletri multi-missione.
I modelli prototipo TALOS sono esoscheletri rigidi idraulici alimentati a batteria con un guscio esterno antiproiettile.
Hanno una copertura di armatura più dura. Sono come la versione moderna delle armature medievali. Le moderne armature in ceramica e kevlar offrono cinque volte la protezione dell’acciaio in peso.
Monitorano chi le indossa con una tecnologia medica avanzata. I sensori forniscono avvisi di disidratazione o di basso livello di zucchero nel sangue.
Gli esoscheletri rilasciano schiuma coagulante se c’è una ferita.
Gli esoscheletri sono essi stessi portanti. Aiutano i soldati a trasportare di più e aumentano la loro mobilità.
È l’unica tecnologia con il potenziale a lungo termine per aumentare la protezione e migliorare la mobilità dei soldati smontati.
Avere esoscheletri che possono funzionare per più di 8-16 ore è il principale ostacolo all’adozione più ampia. Ci sono preoccupati potenziali problemi di alimentazione.
Ci sono voluti miglioramenti nella gestione dell’alimentazione per ridurre il consumo energetico. La resistenza dell’esoscheletro è migliorata notevolmente negli ultimi anni. L’esoscheletro per tutto il corpo di SARCOS può funzionare per 8 ore di camminata continua su una superficie piana mentre porta un carico di 160 libbre. Permettono un movimento più veloce con una fatica ridotta. La capacità di carico della tuta SARCOS TALOS è di 40 libbre superiore al carico medio portato dalle truppe smontate oggi.
Le batterie ricaricabili pesano 30 libbre. Un soldato potrebbe portare un set di batterie di riserva. Questo raddoppierebbe la resistenza della tuta. Alcuni membri della squadra potrebbero avere esoscheletri con motori a combustione interna. Sarebbero più rumorosi e potrebbero ricaricare le batterie della tuta o portare batterie aggiuntive.
Gli esoscheletri modulari Onyx potrebbero essere operativi nel 2021
Nel 2018, l’esercito ha iniziato a testare l’esoscheletro ONYX della Lockheed Martin. ONYX aumenta le articolazioni del ginocchio quando si trasportano carichi pesanti su terreni irregolari. Utilizza meno energia di un esoscheletro per tutto il corpo. Il design attuale è in grado di raggiungere dalle 8 alle 16 ore di funzionamento su terreni realistici. Il dispositivo potrebbe essere messo in campo già nel 2021.
Soft Exosuits
Ultimi soft exosuits possono aiutare i soldati a portare il 30% della loro massa corporea con una riduzione del 14% della potenza metabolica.
Si sta ancora lavorando per raggiungere miglioramenti degni di nota nella capacità di trasporto riducendo la fatica.
Le tute attuali usano da 50 a 100 watt di potenza. I prototipi di Exosuit pesano 5,5 chilogrammi e hanno batterie più piccole per un massimo di 4 ore di resistenza.
I benefici variano tra gli utenti. Alcuni possono vedere guadagni dal 15 al 20 per cento, mentre altri non vedono alcun guadagno. I ricercatori devono determinare come personalizzare le tute per tutti per vedere i guadagni.
Migliori motori
Liquid Piston ha sviluppato un nuovo design di motore rotativo con rumore ridotto. Il loro progetto commerciale maturo sarebbe un motore da 3 libbre che genera 3,7 kW di potenza.
Un sistema di alimentazione ibrido gas-elettrico potrebbe essere la soluzione migliore. Il motore a lunga durata verrebbe utilizzato nella maggior parte delle situazioni e l’utente passerebbe alla modalità solo batteria quando hanno bisogno di essere tranquillo.
DARPA ha assegnato LiquidPiston un ulteriore 2,5 milioni di dollari per continuare lo sviluppo del suo prototipo di motore diesel rotativo X4 30kW, portando il finanziamento totale di DARPA della tecnologia del motore a 6 milioni di dollari.
Quando lo sviluppo del motore completamente confezionato sarà completato, il motore X4 da 30kW dovrebbe pesare solo 30 libbre ed entrare in una scatola da 10 pollici, mentre raggiunge il 45% di efficienza termica del freno – circa un ordine di grandezza più piccolo e leggero dei tradizionali motori diesel a pistoni, e anche il 30% più efficiente. L’efficiente, leggero e potente motore rotativo Diesel/JP-8 X4 offre una soluzione di potenza dirompente per la propulsione e la generazione di energia elettrica diretta e ibrida.
* sarà circa 4-30 volte meno volume e peso dei motori esistenti
* sarà circa due volte più efficiente
Può essere usato per innovazioni da droni, robotica ed esoscheletri.
Leggero e compatto
Alta densità di potenza – fino a 2 HP/Lb (3.3 kW/kg)
30% più piccolo e leggero per motori a benzina ad accensione a scintilla (SI)
Fino al 75% più piccolo e leggero per motori diesel ad accensione per compressione (CI)
Quiet
No poppet valves
Turbolenza di scarico minimizzata dalla sovraespansione; nessun silenziatore richiesto
Basse vibrazioni
Solo due parti primarie in movimento, bilanciate in modo ottimale, con conseguente vibrazione prossima allo zero
Alta efficienza
Diminuzione del 20% del consumo di carburante possibile per motori a benzina SI
Diminuzione del 50% del consumo di carburante possibile per motori diesel CI
Multi-Fuel Capable
Diesel, benzina, gas naturale, JP-8
Scalabile
Da 1 CV a oltre 1000 CV
