TALOS exoskelet til specialoperationer i dag og planer for exoskeletdivisioner i 2030’erne
US Special Operations har bygget prototyper af TALOS exoskelettet. Det er designet til at beskytte kommandosoldater mod skud, når de befinder sig i tunge bykampe. Dette exoskeletsystem til særlige situationer vil være det første system, der anvendes i kamp.
Som fem år vil der være exodragter til underkroppen, der skal hjælpe soldaterne med at bære deres tunge byrder. Amerikanske soldater bærer 50-80 pund udstyr.
Det vil tage ti år, før de første til større indsættelser af exoskeletter til flere missioner.
TALOS-prototypemodellerne er batteridrevne hydrauliske stive exoskeletter med en skudsikker ydre skal.
De har mere hård panserdækning. De er som den moderne udgave af middelalderlige rustninger. Moderne keramiske panser og kevlar giver fem gange så meget beskyttelse som stål i vægt.
De overvåger bæreren med avanceret medicinsk teknologi. Sensorer giver advarsler om dehydrering eller lavt blodsukker.
Eksoskeletterne frigiver sårkoagulerende skum, hvis der er et sår.
Exoskeletterne er selv belastningsbærende. De hjælper soldaterne med at bære mere og øger deres mobilitet.
Det er den eneste teknologi med det langsigtede potentiale til at øge beskyttelsen og forbedre mobiliteten for afmonterede soldater.
Den største hindring for en bredere udbredelse er at have exoskeletter, der kan fungere i mere end 8-16 timer. Der er bekymrede potentielle strømsvigt.
Det har krævet forbedringer inden for strømstyring for at reducere strømforbruget. Exoskeletets udholdenhed er forbedret dramatisk i de seneste par år. Exoskelettet til hele kroppen fra SARCOS kan fungere i 8 timers uafbrudt gang på et plant underlag, mens det bærer en 160-punds belastning. De giver mulighed for hurtigere bevægelse med mindre træthed. Belastningskapaciteten i SARCOS TALOS-dragten er 40 pund større end den gennemsnitlige belastning, der bæres af afmonterede tropper i dag.
De genopladelige batterier vejer 30 pund. En soldat kan bære et ekstra sæt batterier. Dette ville fordoble dragtens udholdenhed. Nogle medlemmer i truppen kunne have exoskeletter med forbrændingsmotorer. De ville være højere og kunne genoplade dragtens batterier eller bære ekstra batterier.
Onyx modulære exoskeletter kan være operationelle i 2021
I 2018 begyndte hæren at afprøve Lockheed Martins ONYX exoskelet. ONYX forstærker knæleddene, når der bæres tunge byrder over ujævnt terræn. Det bruger mindre kraft end et helkrops exoskelet. Det nuværende design er i stand til at opnå 8 til 16 timers drift over realistisk terræn. Enheden kan blive taget i brug allerede i 2021.
Soft exodragter
Soft exodragter kan hjælpe soldater med at bære 30 procent af deres kropsmasse med en 14 procent reduktion i stofskifteeffekten.
Der arbejdes stadig på at nå værdige forbedringer af bærekapaciteten, samtidig med at trætheden reduceres.
De nuværende dragter bruger 50 til 100 watt strøm. Exosuit-prototyper vejer 5,5 kg og har mindre batterier til op til 4 timers udholdenhed.
Fordelene varierer fra bruger til bruger. Nogle kan se gevinster på 15 til 20 procent, mens andre ikke ser nogen gevinster. Forskerne skal finde ud af, hvordan dragterne kan tilpasses, så alle kan se gevinster.
Bedre motorer
Liquid Piston har udviklet et nyt design af en roterende motor med reduceret støj. Deres planlagte modne kommercielle design vil være en 3-pundsmotor, der genererer en effekt på 3,7 kW.
Et hybrid gas-elektrisk kraftsystem kan være den bedste løsning. Motoren med lang udholdenhed ville blive brugt i de fleste situationer, og brugeren ville skifte til batteri alene-mode, når de har brug for at være stille.
DARPA har tildelt LiquidPiston yderligere 2,5 millioner dollars til at fortsætte udviklingen af deres 30 kW X4-roterende dieselmotorprototype, hvilket bringer DARPA’s samlede finansiering af motorteknologien op på 6 millioner dollars.
Når udviklingen af den fuldt indpakkede motor er afsluttet, forventes 30kW X4-motoren at veje kun 30 pund og passe ind i en 10″ kasse, samtidig med at den opnår 45% termisk bremsevirkningsgrad – ca. en størrelsesorden mindre og lettere end traditionelle stempeldieselmotorer og også 30% mere effektiv. Den effektive, lette og kraftfulde rotary Diesel/JP-8 X4-motor tilbyder en banebrydende kraftløsning til direkte såvel som hybrid elektrisk fremdrift og elproduktion.
* den vil være ca. 4-30 gange mindre volumen og vægt end eksisterende motorer
* den vil være ca. dobbelt så effektiv
Den kan bruges til gennembrud fra droner, robotteknologi og exoskeletter.
Letvægt og kompakt
Høj effekttæthed – op til 2 HP/Lb (3.3 kW/kg)
30 % mindre og lettere til benzinmotorer med gnisttænding (SI)
Op til 75 % mindre og lettere til dieselmotorer med kompressionstænding (CI)
Stille
Ingen klapventiler
Udstødningsturbulens minimeres ved overekspansion; ingen lyddæmper påkrævet
Lav vibrationer
Kun to primære bevægelige dele, optimalt afbalanceret, hvilket resulterer i næsten ingen vibrationer
Høj effektivitet
20 % lavere brændstofforbrug muligt for SI-benzinmotorer
50 % lavere brændstofforbrug muligt for CI-dieselmotorer
Multi-Fuel Capable
Diesel, benzin, naturgas, JP-8
Skalérbar
Fra 1 HK til over 1000 HK
