TALOS-erikoisoperaatioiden exoskeleton tänään ja suunnitelmat 2030-luvun exoskeleton-divisioonista
USA:n erikoisoperaatiot ovat rakentaneet prototyyppejä TALOS-exoskeletonista. Se on suunniteltu suojaamaan kommandoja tulitukselta, kun he ovat raskaassa kaupunkitaistelussa. Tämä erityistilanteiden eksoluurankojärjestelmä tulee olemaan ensimmäinen taistelussa käytetty järjestelmä.
Viiden vuoden kuluttua on tulossa alavartalon eksosuojat, jotka auttavat sotilaita kantamaan raskaita taakkojaan. Yhdysvaltain sotilaat kantavat 50-80 kiloa varusteita.
Kymmenen vuotta kestää, ennen kuin ensimmäiset monitehtäväiset eksoluurangot ovat suurissa komennuksissa.
TALOS-prototyyppimallit ovat akkukäyttöisiä hydraulisia jäykkiä eksoluurankoja, joissa on luodinkestävä ulkokuori.
Neissä on enemmän kovaa panssarointia. Ne ovat kuin moderni versio keskiaikaisesta haarniskasta. Nykyaikaiset keraamiset panssarit ja kevlar tarjoavat viisi kertaa suuremman suojan kuin teräs painon mukaan.
Ne valvovat käyttäjäänsä kehittyneellä lääketieteellisellä teknologialla. Anturit varoittavat nestehukasta tai alhaisesta verensokerista.
Exoskeletit vapauttavat haavoja hyytävää vaahtoa, jos haavoja tulee.
Exoskeletit ovat itse kantavia. Ne auttavat sotilaita kantamaan enemmän ja lisäävät heidän liikkuvuuttaan.
Se on ainoa teknologia, jolla on pitkällä aikavälillä potentiaalia lisätä suojaa ja parantaa irtautuvien sotilaiden liikkuvuutta.
Pääasiallinen este laajemmalle käyttöönotolle on se, että eksoskeletit pystyvät toimimaan yli 8-16 tuntia. Huolestuttavia ovat mahdolliset virtakatkokset.
Virrankulutuksen vähentäminen on vaatinut parannuksia virranhallinnassa. Exoskeletonien kestävyys on parantunut dramaattisesti viime vuosina. SARCOSin kokovartalo-eksoluuranko pystyy toimimaan 8 tunnin yhtäjaksoisen kävelyn ajan tasaisella pinnalla kantaen 160-kiloista kuormaa. Ne mahdollistavat nopeamman liikkumisen ja vähentävät väsymystä. SARCOS TALOS -puvun kantavuus on 40 kiloa suurempi kuin keskimääräinen kuorma, jota maastoon laskeutuvat joukot nykyään kantavat.
Latautuvat akut painavat 30 kiloa. Sotilas voisi kantaa mukanaan varaparistoja. Tämä kaksinkertaistaisi puvun kestävyyden. Joillakin joukkueen jäsenillä voisi olla polttomoottorilla varustettu luuranko. Ne olisivat äänekkäämpiä ja voisivat ladata puvun akkuja tai kantaa mukanaan lisäakkuja.
Onyxin modulaariset eksoluurangot voisivat olla käyttövalmiita vuonna 2021
Vuonna 2018 armeija aloitti Lockheed Martinin ONYX-eksoluurangon testaamisen. ONYX vahvistaa polviniveliä kannettaessa raskaita kuormia epätasaisessa maastossa. Se kuluttaa vähemmän tehoa kuin kokovartalo-eksoluuranko. Nykyisellä mallilla voidaan saavuttaa 8-16 tunnin toimintakyky realistisessa maastossa. Laite voitaisiin ottaa käyttöön jo vuonna 2021.
Pehmeät eksosuitsit
Pehmeät eksosuitsit voivat auttaa sotilaita kantamaan 30 prosenttia ruumiinpainostaan 14 prosenttia pienemmällä aineenvaihduntateholla.
Kannatuskapasiteettia pyritään edelleen parantamaan kannattavasti ja samalla vähentämään väsymystä.
Nykyaikaiset puvut käyttävät 50-100 watin tehoa. Exosuitin prototyypit painavat 5,5 kiloa, ja niissä on pienemmät akut, jotka mahdollistavat jopa neljän tunnin kestävyyden.
Hyödyt vaihtelevat käyttäjien välillä. Jotkut voivat nähdä 15-20 prosentin hyötyjä, kun taas toiset eivät näe mitään hyötyjä. Tutkijoiden on selvitettävä, miten puvut voidaan räätälöidä niin, että kaikki näkevät hyötyjä.
paremmat moottorit
Liquid Piston on kehittänyt uudenlaisen pyörivän moottorin rakenteen, joka vähentää melua. Heidän suunnittelemansa kypsä kaupallinen muotoilu olisi 3-kiloinen moottori, joka tuottaa 3,7 kW:n tehon.
Hybridi kaasu-sähkövoimajärjestelmä voi olla paras ratkaisu. Pitkäkestoista moottoria käytettäisiin useimmissa tilanteissa, ja käyttäjä siirtyisi pelkkään akkukäyttöön silloin, kun tarvitaan hiljaisuutta.
DARPA on myöntänyt LiquidPistonille 2,5 miljoonaa dollaria lisää 30 kW:n X4-rotaatiodieselmoottoriprototyypin kehitystyön jatkamiseen, mikä nostaa DARPA:n moottoriteknologian kokonaisrahoituksen 6 miljoonaan dollariin.
Kun täysin valmiiksi pakatun moottorin kehitys on saatu päätökseen, 30 kW:n X4-moottorin odotetaan painavan vain 30 kiloa ja mahtuvan 10 tuuman laatikkoon ja saavuttavan 45 prosentin jarrulämpöhyötysuhteen – se on noin kertaluokkaa pienempi ja kevyempi kuin perinteiset mäntädieselmoottorit ja myös 30 prosenttia tehokkaampi. Tehokas, kevyt ja tehokas rotary Diesel/JP-8 X4 -moottori tarjoaa mullistavan voimaratkaisun sekä suoraan että hybridisähkökäyttöön ja sähköntuotantoon.
* se on noin 4-30 kertaa pienempi tilavuudeltaan ja painoltaan kuin nykyiset moottorit
* se on noin kaksi kertaa tehokkaampi
Sitä voidaan käyttää läpimurroksiin droneista, robotiikasta ja exoskeletoneista.
Kevyt ja kompakti
Suuri tehotiheys – jopa 2 hv/lb (3.3 kW/kg)
30 % pienempi ja kevyempi kipinäsytytteisille (SI) bensiinimoottoreille
Jopa 75 % pienempi ja kevyempi puristussytytteisille (CI) dieselmoottoreille
Tyhjäkäyntinen
Ei istukkaventtiileitä
Pakokaasun turbulenssi minimoitu ylipaisumisen vuoksi; äänenvaimenninta ei tarvita
Vähäinen tärinä
Vain kaksi ensisijaista liikkuvaa osaa, jotka on tasapainotettu optimaalisesti, jolloin tärinä on lähes olematon
Korkea hyötysuhde
Polttoaineenkulutuksen vähentäminen 20 % mahdollista bensiinimoottoreiden SI-moottoreissa
Polttoaineenkulutuksen vähentäminen 50 % mahdollista bensiinimoottoreiden CI-moottoreiden CI-moottoreiden polttoaineenkulutuksen vähentämisessä
monipolttoainemahdollisuus
Kaup. di, bensiini, maakaasu, JP-8
Skaalautuva
1 hv:stä yli 1000 hv:iin
