TALOS特殊作戦用外骨格の現在と2030年代の外骨格部門の計画
米国特殊作戦はTALOS外骨格のプロトタイプを製作しました。 これは、激しい市街地での戦闘時にコマンドを銃撃から保護するために設計されている。 この特殊状況用外骨格システムは、戦闘で使用される最初のシステムとなる。
5年後には、兵士が重い荷物を運ぶのを助ける下半身用外骨格が登場するだろう。
TALOSのプロトタイプモデルは、防弾外殻を備えたバッテリー駆動の油圧式剛性外骨格です。
より硬い装甲をカバーしている。 中世の鎧の現代版みたいなもんだ。 現代のセラミックアーマーとケブラーは重量で鋼鉄の5倍の保護を提供します。
彼らは高度な医療技術で着用者を監視します。 脱水症状や低血糖をセンサーが警告してくれる。
外骨格は、傷があると傷口を固める泡を放出します。
外骨格はそれ自体が荷重に耐えられる。 兵士がより多くの荷物を運び、機動性を高めるのに役立つ。
これは、保護力を高め、下馬した兵士の機動性を向上させる長期的な可能性を持つ唯一の技術である。
8～16時間以上動作可能な外骨格を持つことが、より広く採用するための主な障害となっている。 潜在的な電源障害が心配されます。
電力消費を削減するために、電力管理の改善が必要でした。 外骨格の耐久性は、ここ数年で劇的に向上しています。 SARCOS の全身外骨格は、160 ポンドの荷物を持ちながら、平らな場所で 8 時間連続歩行することができます。 疲労を軽減しながら、より速い動きを可能にするのだ。 SARCOS TALOSスーツの耐荷重は、現在の下士官兵の平均的な荷物より40ポンド大きい。
充電式バッテリーは30ポンドの重さだ。 兵士は予備の電池を携帯することができる。 これはスーツの耐久性を倍増させるでしょう。 部隊の一部のメンバーは、内燃エンジンを搭載した外骨格を持つことができる。 彼らはより大きく、スーツのバッテリーを充電したり、追加のバッテリーを運ぶことができます。
Onyx modular exoskeletons could be operational in 2021
2018年に、軍はロッキードマーチンのONYX exoskeletonのテストを開始しました。 ONYXは、不整地での重い荷物を運ぶ際に膝関節を補強する。 全身を覆う外骨格よりも少ない電力で使用できる。 現在の設計では、現実的な地形で8〜16時間の稼働を実現できる。 この装置は、早ければ 2021 年に実戦投入される可能性があります。
Soft Exosuits
最終的に柔らかい外衣は、代謝力を 14% 減らして兵士の体の 30% を運ぶのに役立つことができるようにします。
疲労を軽減しながら、運搬能力の価値ある向上に到達するために、彼らはまだ取り組んでいます。
現在のスーツは、50 ～ 100 ワットの電力を使用しています。 エクソスーツのプロトタイプは5.5キログラムの重さで、最大4時間の耐久性を持つ小型のバッテリーを備えています。 ある人は15～20％の利益を得るかもしれませんが、他の人は何の利益も得られません。
より優れたエンジン
リキッドピストンは、騒音を低減した新しいロータリーエンジンの設計を開発しました。 3.7kWの出力を持つ3ポンドのエンジンが、彼らの意図する成熟した商業デザインです。
ガスと電気のハイブリッド電力システムが最適なソリューションかもしれません。
DARPAはLiquidPistonに、30kW X4ロータリーディーゼルエンジンプロトタイプの開発を続けるために250万ドルを追加し、DARPAのエンジン技術への資金提供は合計600万ドルに達しました。
完全にパッケージ化されたエンジンの開発が完了すると、30kWのX4エンジンは、わずか30ポンドの重量で10インチのボックスに収まり、ブレーキ熱効率45％を達成する見込みです。これは従来のピストン式ディーゼルエンジンよりもおよそ1桁小さく軽く、効率も30％良くなっています。 効率的で軽量かつパワフルなロータリーディーゼル/JP-8 X4エンジンは、直接電気推進やハイブリッド発電のための破壊的なパワーソリューションを提供します。
*既存のエンジンに比べて約4～30倍の体積と重量を削減
*約2倍の効率化
ドローン、ロボット工学、外骨格から画期的に使用可能
軽量でコンパクト
高出力密度-最大2HP/Lb（3.3kW/kg）
火花点火（SI）ガソリンエンジンでは30％小型・軽量化
圧縮点火（CI）ディーゼルエンジンでは最大75％小型・軽量化
静粛性
ポペットバルブなし
過膨張で排気乱流最小化
高効率
高効率高効率
低振動
2つの主要な可動部のみ、最適なバランスにより、ほぼゼロ振動
高効率
SIガソリンエンジンでは20％燃料消費量を削減可能
CIディーゼルエンジンでは50％燃料消費量を削減
マルチ燃料対応
ディーゼルは、以下のように対応可能な燃料があります。 ガソリン、天然ガス、JP-8
拡張性
1HPから1000HP以上
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