TALOS special ops exoskelet vandaag en plannen voor exoskelet divisies in 2030
US Special Operations heeft prototypes van het TALOS exoskelet gebouwd. Het is ontworpen om commando’s te beschermen tegen geweervuur wanneer ze in zware stedelijke gevechten zijn. Dit speciale situatie exoskelet systeem zal het eerste systeem zijn dat in de strijd wordt gebruikt.
Over vijf jaar zullen er exosuits voor het onderlichaam zijn om soldaten te helpen hun zware lasten te dragen. Amerikaanse soldaten dragen 50-80 pond aan uitrusting.
Het zal tien jaar duren voordat de eerste voor grote inzet van multi-missie exoskeletten.
De TALOS prototype-modellen zijn batterij-aangedreven hydraulische stijve exoskeletten met een kogelvrije buitenmantel.
Ze hebben meer harde pantserbedekking. Ze zijn als de moderne versie van de middeleeuwse wapenrusting. Moderne keramische pantser en kevlar bieden vijf keer de bescherming van staal in gewicht.
Ze bewaken de drager met geavanceerde medische technologie. Sensoren geven waarschuwingen bij uitdroging of lage bloedsuikerspiegel.
De exoskeletten laten wond-klonterend schuim los als er een wond is.
Exoskeletten zijn zelf dragend. Ze helpen soldaten meer te dragen en hun mobiliteit te vergroten.
Het is de enige technologie met het potentieel op lange termijn om de bescherming te verhogen en de mobiliteit van de gedemonteerde soldaat te verbeteren.
Het hebben van exoskeletten die langer dan 8 tot 16 uur kunnen werken is de belangrijkste belemmering voor een bredere adoptie. Er zijn verontruste potentiële stroomstoringen.
Er zijn verbeteringen in het stroombeheer nodig geweest om het stroomverbruik te verminderen. Het uithoudingsvermogen van exoskeletten is de afgelopen paar jaar sterk verbeterd. Het full-body exoskelet van SARCOS kan 8 uur lang ononderbroken op een vlakke ondergrond lopen terwijl het een gewicht van 160 kilo draagt. Het maakt snellere bewegingen met minder vermoeidheid mogelijk. Het draagvermogen van het SARCOS TALOS-pak is 40 pond groter dan de gemiddelde last die vandaag door troepen te voet wordt gedragen.
De oplaadbare batterijen wegen 30 pond. Een soldaat zou een reserve set batterijen kunnen dragen. Dit zou het uithoudingsvermogen van het pak verdubbelen. Sommige leden van het team zouden exoskeletten met interne verbrandingsmotoren kunnen hebben. Ze zouden luider zijn en de batterijen van het pak kunnen opladen of extra batterijen kunnen dragen.
Onyx modulaire exoskeletten zouden in 2021 operationeel kunnen zijn
In 2018 begon het leger het ONYX exoskelet van Lockheed Martin te testen. ONYX vergroot de kniegewrichten bij het dragen van zware lasten over oneffen terrein. Het gebruikt minder kracht dan een volledig exoskelet voor het lichaam. Het huidige ontwerp is in staat om 8 tot 16 uur te functioneren op realistisch terrein. Het apparaat zou al in 2021 in de praktijk kunnen worden gebracht.
Zachte exosuits
Zachte exosuits kunnen soldaten helpen 30 procent van hun lichaamsmassa te dragen met een vermindering van 14 procent in metabolisch vermogen.
Ze werken nog steeds aan het bereiken van lonende verbeteringen in draagvermogen terwijl de vermoeidheid wordt verminderd.
Huidige pakken gebruiken 50 tot 100 watt aan vermogen. Exosuit-prototypes wegen 5,5 kilogram en hebben kleinere batterijen voor maximaal 4 uur uithoudingsvermogen.
De voordelen variëren tussen gebruikers. Sommigen zien winsten van 15 tot 20 procent, terwijl anderen geen winsten zien. De onderzoekers moeten bepalen hoe de pakken voor iedereen kunnen worden aangepast om winsten te zien.
Betere motoren
Liquid Piston heeft een nieuw roterend motorontwerp ontwikkeld met minder lawaai. Hun beoogde volwassen commerciële ontwerp zou een 3-pond motor zijn die 3,7 kW aan vermogen genereert.
Een hybride gas-elektrisch aandrijfsysteem kan de beste oplossing zijn. De motor met lange uithoudingsvermogen zou in de meeste situaties worden gebruikt en de gebruiker zou overschakelen naar de batterij-alleen-modus wanneer hij stil moet zijn.
DARPA heeft LiquidPiston een extra $ 2,5 miljoen toegekend om door te gaan met de ontwikkeling van zijn 30kW X4 roterende dieselmotor prototype, waardoor DARPA’s totale financiering van de motortechnologie op $ 6 miljoen komt.
Wanneer de ontwikkeling van de volledig verpakte motor is voltooid, zal de 30kW X4 motor naar verwachting slechts 30 pond wegen en in een 10 “doos passen, terwijl het 45% thermische remefficiëntie bereikt – ongeveer een orde van grootte kleiner en lichter dan traditionele zuigdieselmotoren, en ook 30% efficiënter. De efficiënte, lichtgewicht en krachtige roterende Diesel/JP-8 X4 motor biedt een disruptieve krachtoplossing voor zowel directe als hybride elektrische voortstuwing en energieopwekking.
*het zal ongeveer 4-30 keer minder volume en gewicht hebben dan bestaande motoren
*het zal ongeveer twee keer zo efficiënt zijn
Het kan worden gebruikt voor doorbraken van drones, robotica en exoskeletten.
Lichtgewicht en Compact
Hoge vermogensdichtheid – tot 2 HP/Lb (3.3 kW/kg)
30% kleiner en lichter voor vonkontsteking (SI) benzinemotoren
Tot 75% kleiner en lichter voor compressieontsteking (CI) dieselmotoren
Rustig
Geen schotelkleppen
Uitlaatturbulentie geminimaliseerd door over-expansie; geen uitlaatdemper nodig
Lage Trilling
Slechts twee primair bewegende delen, optimaal uitgebalanceerd, resulterend in bijna-nul trillingen
Hoge Efficiëntie
20% minder brandstofverbruik mogelijk voor SI benzine motoren
50% minder brandstofverbruik mogelijk voor CI diesel motoren
Multi-Fuel Capable
Diesel, benzine, aardgas, JP-8
Schaalbaar
Van 1 HP tot meer dan 1000 HP
