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誕生于反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中的美軍機(jī)器人
2021-09-15 15:54:08 來(lái)源 : 新浪網(wǎng)????????警用裝備網(wǎng)訊:? MULE多功能機(jī)器人
MULE為Multifunction Utility/Logistics Equipment的縮寫(xiě),意思就是“多功能機(jī)器人”。在新制定的美國(guó)陸軍陸上機(jī)器人的計(jì)劃中,有一項(xiàng)任務(wù)是開(kāi)發(fā)自主移動(dòng)式機(jī)器人。它的最大任務(wù)是直接掩護(hù)作戰(zhàn)部隊(duì)。通俗點(diǎn)說(shuō),這種機(jī)器人可以替代士兵,或者成為“士兵的伙伴”直接參加戰(zhàn)斗。盡管美國(guó)陸軍現(xiàn)在就有裝有機(jī)槍的武裝型“魔爪”機(jī)器人,但是,這樣的機(jī)器人還不能自主配合人類(lèi)士兵作戰(zhàn)。

不過(guò),雄心勃勃的美國(guó)陸軍正在推進(jìn)強(qiáng)力戰(zhàn)斗機(jī)器人的研發(fā)。其代表性的項(xiàng)目是自主移動(dòng)型的ARV-A(L)輕型強(qiáng)擊型武裝機(jī)器人戰(zhàn)車(chē)。這種機(jī)器人戰(zhàn)車(chē)有一個(gè)無(wú)人炮塔,炮塔上裝有4具“標(biāo)槍”反坦克導(dǎo)彈發(fā)射器和重機(jī)槍?zhuān)哂型瑪撤街鲬?zhàn)坦克和步兵作戰(zhàn)的能力。這個(gè)ARV-A(L)研發(fā)計(jì)劃,并不是一項(xiàng)單獨(dú)的計(jì)劃,而是大名鼎鼎的FCS(未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng))的一個(gè)子項(xiàng)目。2011年期間,由于FCS項(xiàng)目中止,自然ARV-A(L)項(xiàng)目也被束之高閣。
讓我們對(duì)研發(fā)多年的MULE多功能機(jī)器人的技術(shù)水平一探究竟吧!
MULE多功能機(jī)器人為2.5噸級(jí)的通用輪式機(jī)器人,分為輸送車(chē)型、強(qiáng)擊型和反地雷型三種類(lèi)型。車(chē)體為6×6的輪式車(chē)輛,動(dòng)力裝置為混合動(dòng)力型,即發(fā)動(dòng)機(jī)為直列柴油機(jī),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),為電動(dòng)機(jī)提供電能,再驅(qū)動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)。懸掛裝置為扭桿式,將來(lái)可以直接采用全電力驅(qū)動(dòng)。其最大速度達(dá)到了90千米/小時(shí),最大行程達(dá)到了100千米。
MULE多功能機(jī)器人的作戰(zhàn)行動(dòng),基本上還是由士兵通過(guò)超高頻(UHF)無(wú)線電遙控操縱,但是,它具有自主機(jī)動(dòng)的功能。車(chē)內(nèi)裝有高性能的復(fù)合傳感器、自主導(dǎo)航系統(tǒng)(ANS),可以自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地判斷地形地物、前進(jìn)道路、速度、傾斜角、方位等信息,選擇正確的路徑直達(dá)目的地。特別是它能自主地跟從有人車(chē)輛、人類(lèi)士兵前進(jìn),更是得心應(yīng)手。
引人注目的是,更受到美國(guó)大兵的青睞的,與其說(shuō)是輕強(qiáng)擊型機(jī)器人,莫如說(shuō)輸送車(chē)型機(jī)器人。這種輸送車(chē)型MULE陸上機(jī)器人,在作戰(zhàn)前線可以配合兩個(gè)步兵班(18人)執(zhí)行72小時(shí)(三天)的作戰(zhàn)任務(wù),伴隨運(yùn)送這18名美國(guó)大兵全部的彈藥、糧食、水和個(gè)人裝具等。要知道,美國(guó)大兵若是全部肩背、手拿幾十千克的彈藥、糧食和裝具,再徒步行進(jìn)幾十千米,那么,還沒(méi)等打仗,就會(huì)累得筋疲力盡了。輸送車(chē)型機(jī)器人,是美國(guó)大兵聽(tīng)話的、不知疲倦的“忠實(shí)仆人”,只要實(shí)現(xiàn)編制好程序,就一切OK啦!一輛輸送車(chē)型MULE的搭載重量為1 089千克,負(fù)載能力沒(méi)有問(wèn)題。此外,它還可以完成傷員后送的任務(wù)。
SMET班用多用途機(jī)器人
據(jù)統(tǒng)計(jì),一名數(shù)字化的美國(guó)大兵,頭戴有紅外夜視儀的頭盔,再配上電子通信顯示終端,再加上武器、彈藥、糧食等個(gè)人裝具,總重量接近50千克,已經(jīng)超過(guò)了人類(lèi)士兵徒步行軍負(fù)荷的極限。這樣的士兵,還沒(méi)等打仗就已經(jīng)疲憊不堪,對(duì)戰(zhàn)斗力有重大影響。而戰(zhàn)斗打響之后,徒步步兵所攜帶的7個(gè)彈夾又會(huì)很快打光。如交戰(zhàn)持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng),不僅彈藥,食物和水的補(bǔ)充也是一個(gè)大問(wèn)題。在敵火條件下,為美國(guó)士兵補(bǔ)充彈藥、糧食和飲用水,歷來(lái)是令美軍頭疼的大問(wèn)題。而有了能自主跟進(jìn)的輸送車(chē)型機(jī)器人,便可以較好地解決這一難題。為此,美國(guó)陸軍開(kāi)始執(zhí)行一項(xiàng)名為“分隊(duì)多用途裝備運(yùn)輸車(chē)計(jì)劃”。分隊(duì)多用途裝備運(yùn)輸車(chē),英文名為Squad Multipurpose Equipment Transport,縮寫(xiě)為SMET,通俗一點(diǎn)也可以說(shuō)成是“分隊(duì)(班用)多用途機(jī)器人”。

SMET所追求的最重要目標(biāo)是,在戰(zhàn)斗條件下,能為步兵分隊(duì)(班)執(zhí)行支援補(bǔ)給任務(wù),能伴隨前進(jìn)的步兵班9名士兵運(yùn)輸72小時(shí)(3個(gè)戰(zhàn)斗日)所需的彈藥、糧食、水等補(bǔ)給品。SMET的車(chē)體重量應(yīng)滿足能用UH-60通用直升機(jī)吊裝空運(yùn)的可能。分隊(duì)多用途機(jī)器人的控制方式有三種:無(wú)線電遙控、GPS路徑導(dǎo)航和半自主行駛。所謂的“半自主行駛”,是指利用具有導(dǎo)航裝置的密碼箱和操縱裝置發(fā)出指令,機(jī)器人上的接收裝置接收到信號(hào)后,跟蹤指令行駛的一種方式。當(dāng)然,SMET上具有人工智能系統(tǒng)和供給能源的蓄電池等。
這項(xiàng)SMET計(jì)劃要求到2022年達(dá)到能開(kāi)始裝備部隊(duì)的水平。這種分隊(duì)多用途運(yùn)輸機(jī)器人的車(chē)體尺寸指標(biāo)還沒(méi)有最后確定。大體上分為大、中、小三個(gè)系列。大型的(L)搭載重量為1 000磅(約為454千克),最大行程為250千米;中型的(M)搭載重量為600磅,最大行程為100千米;小型的(S)搭載重量為300磅,最大行程為50千米。美國(guó)陸軍實(shí)施的SMET計(jì)劃中,各家公司提供了多種試驗(yàn)樣車(chē),供美國(guó)陸軍進(jìn)行試驗(yàn)比較。初步試驗(yàn)的結(jié)果表明,小型的(S)雖然價(jià)格便宜,但跟隨分隊(duì)前進(jìn)的能力不足。在這里,僅就幾種中型和大型的分隊(duì)多用途機(jī)器人來(lái)加以比較。L型的代表性產(chǎn)品為洛克希德·馬丁公司研制的SMSS;M型的代表性產(chǎn)品為HDT古洛巴爾公司研制的“防護(hù)者”(Protector)陸上機(jī)器人。
SMSS的全稱(chēng)為Squad Mission Support System,意思是“分隊(duì)任務(wù)支援系統(tǒng)”。通俗點(diǎn),可以稱(chēng)之為“班用任務(wù)保障系統(tǒng)”。這是一種多任務(wù)、半自主式陸地?zé)o人車(chē),可以說(shuō)是研發(fā)MULE多功能機(jī)器人的洛克希德·馬丁公司的又一個(gè)杰作。它最大的特點(diǎn)有兩個(gè)。一個(gè)是具有非常先進(jìn)的控制方式;另一個(gè)是具有足夠大的搭載量以及具有可擴(kuò)展性,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
就其控制方式而言,一共有6種控制方式。第一種是利用半自主行駛方式的跟進(jìn)型(Follow Me)。在這種方式下,SMSS可以一直跟隨前進(jìn)的步兵向前,也可以自主地到達(dá)指定地點(diǎn)(Go-to-Point),還可以自主地按原路返回。第二種方式是,操縱者聲音控制方式(Voice Command),即聲控機(jī)器人。第三種方式是,有線或無(wú)線遙控方式。第四種方式是,視界外的無(wú)線遙控方式。第五種方式是,視界外的有監(jiān)督的自主行駛方式。顯然,在第四種和第五種方式的情況下,都要利用通信衛(wèi)星的數(shù)據(jù)鏈才行。在野外試驗(yàn)中,操縱者曾經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了在322千米之外對(duì)SMSS進(jìn)行操縱控制的試驗(yàn)。第六種是操縱者用手動(dòng)方式對(duì)SMSS進(jìn)行操縱控制。
SMSS的第二個(gè)特點(diǎn)是,具有足夠大的搭載量。它采用6×6的越野車(chē)體底盤(pán),全重為1 955千克,全長(zhǎng)為3.6米,全寬為1.8米,比起一輛家用小轎車(chē)的尺寸還要大不少,甚至比起日本陸上自衛(wèi)隊(duì)的輕裝甲車(chē)的個(gè)頭還要稍大些。不過(guò),SMSS跑得不快,最大速度只有40千米/小時(shí),跟隨步兵前進(jìn)時(shí),只要4千米/小時(shí)的速度就足夠了。SMSS的最大行程可達(dá)200千米的樣子,可以連續(xù)行駛8個(gè)小時(shí)。

SMSS的車(chē)體有一個(gè)寬大的平臺(tái),可以搭載9名士兵的全部個(gè)人裝具和武器彈藥,裝卸方便。讓我們看一看一輛SMSS到底能裝多少東西吧!一個(gè)步兵分隊(duì)(步兵班)9名士兵的行裝包括:行軍背囊9個(gè)、機(jī)件背包10個(gè)、彈藥箱(步槍子彈和機(jī)槍彈)8個(gè)、容量20升的飲用水容器、9個(gè)野戰(zhàn)實(shí)用食品箱、“標(biāo)槍”便攜式反坦克導(dǎo)彈2枚。要讓美國(guó)大兵背上這些東西行軍幾十千米,還真是挺夠勁的。從SMSS野外試驗(yàn)看,SMSS裝上這“全部家當(dāng)”后,還有空閑地方,足見(jiàn)SMSS的裝載量十分可觀。此外,這種輸送車(chē)型的SMSS,還可以很容易地改裝成無(wú)人偵察車(chē)、武裝陸地機(jī)器人、自主型掃雷機(jī)器人等,變型能力相當(dāng)強(qiáng)。
實(shí)際上,這種SMSS班用任務(wù)保障系統(tǒng)早在2012年便制成了4臺(tái)樣車(chē),全部拿到阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行了5個(gè)月的實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用試驗(yàn)。一臺(tái)SMSS的裝載量為超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)的907千克,在阿富汗崎嶇的山路上行駛了2千米,取得了滿意的結(jié)果。
2014年8月,美國(guó)陸軍在國(guó)內(nèi)的試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了一次史無(wú)前例的試驗(yàn),即新的無(wú)人系統(tǒng)聯(lián)合演練的試驗(yàn)。任務(wù)想定是:無(wú)人機(jī)和無(wú)人車(chē)組合,為深入敵占區(qū)150千米的友軍緊急運(yùn)送補(bǔ)給品。無(wú)疑,如果用有人飛機(jī)和有人車(chē)輛來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù),危險(xiǎn)性還是相當(dāng)高的。參試的設(shè)備是K-MAX無(wú)人直升機(jī),吊裝SMSS無(wú)人車(chē),構(gòu)成了空降機(jī)器人組。顯然,這項(xiàng)試驗(yàn)是通過(guò)通信衛(wèi)星、利用遙控操縱方式來(lái)完成的。由SMSS車(chē)體伸出的高高的桅桿,可以從高處監(jiān)視敵方的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。
這種運(yùn)用方式是全新的,開(kāi)創(chuàng)了空陸機(jī)器人聯(lián)合運(yùn)用的新天地。不過(guò),關(guān)于SMSS的不足之處尚不完全明朗。估計(jì)主要是一個(gè)采購(gòu)價(jià)格問(wèn)題。SMSS如果采用渦輪增壓柴油機(jī)為動(dòng)力裝置,在最大功率和續(xù)航能力上是能滿足要求的,但是,柴油機(jī)的噪音太大,對(duì)作戰(zhàn)的隱蔽性和前進(jìn)的步兵是有影響的。如采用混合電傳動(dòng)裝置或利用蓄電池供電,則可以實(shí)現(xiàn)“安靜地行駛”,但是,這樣一來(lái),采購(gòu)價(jià)格便要高出許多。
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