步履式挖掘机：天上还无，地上已有

丁兆辉

2023年春节档上映的电影《流浪地球2》，对于全世界科幻迷而言无疑是一顿饕餮盛宴。观影中，除了被电影跌宕起伏的情节深深吸引，我格外关注影片一开头出现在加蓬太空电梯建设基地的步履式挖掘机。

在《流浪地球2》中，步履式挖掘机所建造的太空电梯是用来运输航天员前往领航员空间站的，而领航员空間站又是整个流浪地球计划的“大脑”。可以说，步履式挖掘机就是建设通往“大脑”的“神经系统”根基。它的四条支撑脚牢牢站立在崎岖不平的地面上，不仅支撑住了灵活的机身，还支撑住人类建造太空电梯、完成星际移民的理想。那么，什么是步履式挖掘机呢？它目前存在吗？和普通挖掘机相比，它有哪些过人之处？

《流浪地球2》导演郭帆曾说：“强盛的国家才能托举强大的科幻产业，国家的进步为科幻电影崛起提供了强大支撑和现实依据。”“你们尽管想象，我们负责实现。”随着《流浪地球2》的热映，众多中国尖端制造业公司发出了豪气干云的宣言。作为电影中特殊的“演职人员”，步履式挖掘机就是中国制造“大国重器”的一个小小缩影。

作为一种传统的工程机械，挖掘机主要用于挖掘高于或低于承机面的物料，装入运输车辆或卸至堆料场。我们最常见的挖掘机是履带式挖掘机。履带式挖掘机由动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动机构、行走机构等部分组成，由柴油机提供动力，以液压传动。粗粗的动臂连接着斗杆和铲斗即构成了履带式挖掘机的工作装置，动力装置——柴油机和操纵机构——驾驶室构成了它的主体部分，平履带板及动轮组合而成的履带是它的行走机构。

但履带式挖掘机有一些明显的不足：它只能在大块平地或者坡度不大的地面上进行作业，无法在崎岖的地形中开展工作，但需要挖掘机作业的地方大多都不是平地。它不能在高大的障碍物上进行作业，除非先行派出吊机将其吊到作业面上。于是，考虑到实际作业需要，出现了步履式挖掘机。步履式挖掘机是一种全地形多功能的挖掘机械，它在履带式挖掘机已经具有的部分之外，多出了四个支撑脚，这点和《流浪地球2》中呈现的一样。它的支撑脚可以自带行走轮。四个支撑脚用四台液压缸单独操作，支撑脚的长度和支撑位置都可以在纵向、横向和垂直三个方向调节，可以产生多达56种动作变形。有了它们的加入，挖掘机的适用性和稳定性大大提高，可以在崎岖不平或狭小的作业面上展开工作了。

步履式挖掘机的先进之处可不仅局限于此，它还可以利用互相独立的四个多自由度液压支撑脚进行角度调整，补偿地形凸凹高度差，实现在大角度倾斜地形行走、作业的目的。还可以利用箱形伸缩斗杆挖掘臂与液压支撑脚配合作业，挖掘臂成为它的第五只“脚”，攀登、翻越数米的垂直障碍物，实现在河流或沼泽行走、作业的目的。它配置了液压钢丝绳卷扬器，在地质较疏松的大角度山地作业时，将钢丝绳固定，液压支撑脚固定地面，可以使作业更安全。它还配置了快换接头，可将铲斗替换为液压打孔装置、液压破碎锤、抓斗、液压剪、打桩机、小型掘进头等，可实现一机多用。

目前，步履式挖掘机已在我国投入运用。2010年徐工集团推出了亚洲首款步履式智能挖掘机ET110，不仅可在普通环境下作业，在高寒、高海拔地区，陡峭的山坡、水网、沼泽地带一样可以自如地作业。还可以通过自主编制的专用控制软件，对全车路线的信息进行收集并智能化管理，增加了挖掘机作业过程中的可靠性，稳定性，以及安全性。

科幻并非无本之木，其内在逻辑必定需要基于现实。假如中国没有“大国重器”，没有超大规模的基建能力，影片中出现的“行星发动机”“月球发动机”会不会显得很不真实？假如中国没有“天宫空间站”，没有领先世界的太空技术，影片中出现的“领航员”空间站、“太空电梯”会不会显得很没有说服力？强劲的中国制造业给了正在腾飞的中国科幻最大的底气。

责任编辑：刁雅琴