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美国“超柔”外骨骼

2016-11-03

兵器知识 2016年11期
关键词:外骨骼轮毂电机

美国“超柔”外骨骼

为满足美国国防高级研究计划局“勇士织衣”项目的需求,SRI国际公司研制了“超柔”(SuperFlex)外骨骼。它的样衣集成有用于监测的生物传感器,和计算机、电池、驱动与控制装置、运动跟踪传感器等,采用运动预测与性能增强算法,可预判穿戴者的运动,从而在精确时间内根据需求开启外骨骼。因此和始终需要开启或驱动的外骨骼相比,它的电池能使用更久。另外,传统的下肢用外骨骼在爬坡时大约能使用1~2小时,其余时间用户就得背负它行走。与之相比,“超柔”由柔性织物制成,机械式肌肉、传感器、处理器和电池固定在相应位置,其质量沿人体软组织均布,使用起来更为方便、舒适。

以色列研制“云雀”C防水无人机

基于“云雀”I小型无人机,埃尔比特系统公司研制出专门用于海上操作的“云雀”C。它具有防水和漂浮能力,能在15分钟内完成部署和回收工作。完成任务后,无人机在GPS导航下在水面滑行、降落和漂浮。另外,还可采用在舰船甲板上的网式回收方法。“云雀”C的动力装置为电动机,声音信号特征小,是执行特种海上作战、边境安保、反恐及打击海盗等行动的理想选择,能为舰艇提供特有的建制内监视能力。无人机采用飞翼布局,重量比“云雀”I轻,但可以搭载更多载荷,由2名操作人员通过便携式任务控制装置进行远程操控。

“空中猎人”拦截弹

以色列拉斐尔先进防务系统公司一直在同美国雷锡恩公司合作,旨在将经实战验证的“铁穹”系统转变成可供美国前线部队使用,帮助美国陆军防御巡航导弹、无人机、火箭弹、炮弹和迫击炮弹等多种威胁。目前雷锡恩公司已将“铁穹”的“塔米尔”拦截弹命名为“空中猎人”(SkyHunter)。2016年4月,在美国陆军间瞄火力防护能力项目测试中,多任务发射器发射“塔米尔”成功拦截靶机。但“空中猎人”目前是美国陆军正在评估的三种拦截弹之一,未来能否中标仍需进一步评估。

M109A7改进解决设计缺陷

美国国防部总监察长提交的报告显示,陆军已经启动M109A7自行榴弹炮改进计划,以解决测试机构在系统开发阶段确定的9项性能缺陷中的7项,但仍有2项缺陷存在,分别是榴弹炮最大射速和自动灭火装置问题。M109A7项目的生产文件要求其最大射速达到3分钟12发,持续射速为1发/分钟,后者已通过验证,而前者仍有待验证。乘员舱内仅在人员加热器附近配装了1部自动灭火装置传感器,无法覆盖整个乘员舱,这是一个重要的安全隐患。

俄罗斯BT-3F两栖装甲人员输送车

最近俄罗斯拖拉机厂在“军队-2016”军事技术论坛上展示了BT-3F两栖装甲车,希望引起国防部的关注和订购。BT-3F的研制工作始于2010年,最初是为了向印度尼西亚出口研制的。该车基于BMP-3步兵战车研制,两车通用性极高。印尼最终采购了54辆BT-3F,以补充其装备BMP-3F的部队。英国简氏信息集团指出,不管俄军是否采购,BT-3F对那些已装备BMP-3的国家都会极具吸引力,如科威特、塞浦路斯、阿联酋。

俄罗斯卡玛兹-53949防地雷反伏击车

俄罗斯卡玛兹公司旗下特种车辆厂正在测试为空降兵研制的卡玛兹-53949/k4386防地雷反伏击车,测试工作定于2016年底前完成,预计2017年初装备使用。俄罗斯空降兵计划用其执行侦察和特种作战任务,最初装备20~30辆。该车战斗全重14吨,有效载荷3吨,采用257千瓦柴油机,最大公路速度105千米/小时,作战行程1 200千米。车内空间大,可搭载6~8名士兵。腹部或任一车轮可以承受8千克反坦克地雷的爆炸。轮胎为泄气保用轮胎,动力舱外附加有陶瓷装甲板。

日本研制新型反舰导弹

根据中期防务计划(2014~2018年),日本将对现役装备进行大规模升级改进,其中反舰导弹系统是重要内容之一,以显著增强日本自卫队在岛屿防御方面的作战能力。新型反舰导弹将基于三菱重工研发的12式反舰导弹,最大射程从12式的100千米增至300千米。新导弹也将安装在地面战车平台上,从而显著增强导弹部署的灵活性和机动性。另外,日本防卫省正讨论将12式导弹直接部署于靠近东海的宫古、石垣、奄美等岛屿上。除了在偏远岛屿部署反舰导弹,日本还计划将12式导弹列装给日本陆上自卫队。

南非“猫鼬”可升降武器站系统

“猫鼬”(Meerkat)系统由南非丹尼尔地面系统公司旗下的地面机动技术公司研制,武器站部分可收进装甲车内,车顶有装甲防护滑盖。因此武器站能在装甲防护下重新装填并清理故障,避免瞄准具和武器因植物、道路电线、岩石、汽油弹造成损坏。“猫鼬”武器站系统全重350千克,全电操作,配装一挺7.62毫米机枪或20毫米机关炮。滑盖在武器站升起时滑向两侧,上面还安装了烟幕弹发射器。

英国“挑战者”2主战坦克延寿

德国莱茵金属防务公司已向英国国防部提交了“挑战者”2延寿计划的建议方案。英国计划对227辆“挑战者”2进行延寿,但预算仅为2.4~2.6亿英镑(约合3.1~3.36亿美元),因此不太可能实现重大提升。基于这种情况,莱茵金属公司的方案利用了为印尼、波兰升级“豹”2的经验,重点是用L55式120毫米滑膛炮替换原来的120毫米线膛炮。L30A1式120毫米线膛炮已装备多年,但配套的弹药研制进展缓慢。莱茵金属公司近年来则针对L55式120毫米滑膛炮推出了系列新型弹药,包括穿甲能力更强的DM63A1尾翼稳定脱壳穿甲弹,在城区作战中有重要意义的DM11可编程空爆弹。

轮毂电机技术

美国国防高级研究计划局(DARPA)最近向英国奎奈蒂克公司追加投资270万美元,继续为“地面试验战车技术演示样车”(GXV-T)项目研发轮毂电机技术。2015年9月,奎奈蒂克公司已获得150万美元的合同,开展上述研究工作。GXV-T计划是发展一种革命性的新型战车,与现有装甲战车相比:车辆外形尺寸减小50%,重量减轻50%;操控车辆所需乘员数减少50%;行驶速度提高100%;适于95%的地形环境下使用;降低能被敌方探测到并与其交战的特征信号。轮毂电机是其实现轻巧、快速、高机动的关键技术。当前,装甲战车的防护主要依靠装甲提供,从而导致重量、机动性问题,限制了快速部署和机动作战。

轮毂电机技术也称“车轮内装电机技术”,最大技术特点是将动力、传动和制动装置全部整合到轮毂内,具有以下几方面的优点。第一,省去大量传动部件,简化车辆结构,使车辆的空间利用率大幅增加。传统车辆离不开离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器等传动部件,结构复杂,容易发生故障,且需要定期维护。第二,使多种复杂的驱动方式成为可能。轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,因此可轻松实现前驱、后驱或四驱形式,通过左右车轮的不同转速甚至反转减小转弯半径,甚至原地转向。甚至采用摆臂式悬挂机构,大幅提高越野能力。第三,使综合应用多种新技术成为可能。例如在混合动力车型中,轮毂电机可用作起步或急加速的助力。当然,轮毂电机也存在一些缺陷,比如工作环境恶劣,需要面临水、灰尘等多方面影响,对密封有较高要求;增大簧下重量和轮毂的转动惯量,对车辆操控性有一定影响;需要考虑散热问题。

轮毂电机技术并非新生事物,保时捷公司早在1900年就造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。20世纪70年代,通用动力公司为150吨的重型矿山运输车设计了轮毂电机。在乘用车方面,世界工业发达国家都一直在积极探索轮毂电机的应用,如通用、丰田等。中国汽车厂商也开始研发此项技术,2011年奇瑞汽车公司推出的瑞麒X1增程电动车,就采用了轮毂电机。

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