Экзоскелет. Доспехи будущего
Текст Сергей ШАДОВ
Мечта о сверхчеловеке бередит умы уже не одно столетие. Кто-то пытается вывести новый образец homo генетически, кто-то уповает на совершенную идеологию. Но пока впереди всех оказались те, кто сделал ставку на механизацию рода человеческого. Конечно, до чипов в голове и кибернетических имплантатов в теле еще далеко. Но вот расширить свои мускульные возможности можно уже сегодня. На помощь всем желающим, и в первую очередь военным, приходит экзоскелет.
Экзоскелет. Грезы о силе
Гефест отдает Афине выкованное оружие. Это еще не экзоскелет, но уже мечты о нем.
Человек еще в "классическую" эпоху мечтал достичь совершенства в воинском искусстве за счет простого технического решения. Даже в Древней Греции, где к услугам свободного гражданина были различные тренажерные залы, тренировочные площадки и разработанные методики, люди мечтали получить силу и умение сразу и без труда. Одно дело потеть с гирями в руках или часами выделывать незамысловатые па боевых танцев в полном облачении, но совсем другое - взять все необходимые способности непосредственно от богов. К тому же подобные случаи постоянно описывались в поэмах и драмах. В основном передача силы и умений происходила посредством воинского обмундирования - оружия и доспехов. Самым известным примером был, пожалуй, щит Ахиллеса, который, кроме защитных свойств, обладал функцией GPS-навигации. Согласно легенде, он служил своему хозяину точной картой.
Поздние готические доспехи. Экзоскелет уже готов, осталось добавить мотор.
Шли века, но человек мало менялся. Заговоренные доспехи как мифологический элемент встречаются почти у всех технологически развитых народов. Да что там, сама фигура кузнеца долгое время виделась людям волшебной и зловещей (словно сегодняшний образ программиста), способной наделить простую сталь удивительными свойствами. Подобное отношение к броне люди умудрились пронести сквозь века. Именно оно и дало нам саму идею экзоскелета - внешнего устройства, способного в десятки раз увеличить скоростно-силовые показатели самого простого человека.
Долгое время этот девайс проживал лишь на страницах фантастических романов. Но буквально в начале XXI века ситуация в корне изменилась. Человечество достигло наконец суммы знаний и технологий, способных дать нам реально действующий экзоскелет.
Экзоскелет: прототип
Экзоскелет Hardiman стал первой реализованной конструкцией. Неудачной.
Первый экзоскелет стали разрабатывать еще в 60-х годах прошлого века. И занимался этим не кто иной как флагман американской промышленности General Electric. В результате на свет появилась массивная гидравлическая конструкция под названием Hardiman. Этот ровесник психоделической революции весил почти 700 килограммов. При этом он обладал низкой скоростью и жалкой грузоподъемностью. Мало того, на тот момент человечество не имело нужных технологий для синхронизации движений экзоскелета с движениями оператора. Hardiman периодически совершал спорадические перекосы, способные повредить человека, отважно влезшего внутрь этого монстра. Не в силах преодолеть технические трудности, проект закрыли.
Продолжение на следующей странице.
В начале нового века экзоскелет достали из шкафа. Общий курс на роботизацию и кибернетизацию войны, потребовал в дополнение к роботам-саперам и ударным беспилотникам новое оснащение также и для простых бойцов. И снова впереди всех оказались американские конструкторы. Управление перспективных разработок при заокеанском МО решило не складывать все яйца в единственную корзину - и не отдало все деньги одним разработчикам. Результатом конкуренции среди многих фирм стал быстрый и реальный прорыв в области разработки экзоскелетов.
Экзоскелет: первая и вторая версии
Экзоскелет XOS. Версия вторая, улучшенная.
Первой и самой масштабной стала совместная разработка фирм Raytheon и Sarcos. Экзоскелет XOS представлял собой массивное устройство на основе гидравлики. Правда, в отличие от предшественника, в его работе использовались специальные датчики и компьютерные программы, синхронизирующие движения металлических конечностей с положением тела человека. Правда, у представленного в 2008 году образца имелся целый ряд недостатков. Во-первых, он жрал уйму электричества. Во-вторых, имел весьма ограниченный набор движений. Но сам задел выглядел многообещающе.
Сферой применения XOS-2 станет не поле боя, а хозяйственные армейские работы: переноска грузов, аэродромное обслуживание.
В сентябре 2010-го Raytheon и Sarcos представили армейским заказчикам XOS-2. Конструкторам удалось вдвое снизить энергопотребление. А новые двигательные возможности экзоскелета были продемонстрированы отжиманием, игрой в мяч и сокрушением толстых досок. Впрочем, добиться настоящей автономности так и не удалось - за устройством волочится мощный силовой кабель. Поэтому возможной сферой применения XOS-2 станет не поле боя, а хозяйственные армейские работы: переноска грузов, аэродромное обслуживание. Впрочем, быстро снаряженный и подготовленный к вылету самолет стоит десятка боевых доспехов.
Экзоскелет как помощник солдата
Создатели экзоскелета HULC сделали акцент на усиление ног и спины солдата.
XOS далеко не единственная американская разработка. И наверное, даже не самая удачная. Может быть, потому что сразу претендовала на законченный боевой доспех. А вот конструкторы из Калифорнийского университета решили пойти другим путем. Что должен делать современный солдат? Уметь сражаться мечом? Знать в совершенстве кунг-фу? Как бы не так! У современного солдата есть три базовые функции: стрелять, носить и бегать. Если первую нигде кроме стрельбища не отработаешь, с двумя остальными вполне может справиться экзоскелет. И для этого не обязательно сооружать тяжелого роботоподобного монстра. Достаточно усилить ноги и спину. Так в еще в 2004 году началась разработка проекта HULC.
На основе HULC был создан экзоскелет eLEGS для людей с ограниченными физическими возможностями.
Сегодня его производство экзоскелетов налажено фирмой Lockheed Martin. Действующие образцы дают возможность человеку переносить грузы до 90 килограммов и кратковременно бежать со скоростью 16 км/ч. Кроме того, этот экзоскелет работает автономно. Заряда литиевой батареи хватает на 72 часа активных действий. На случай же, если прибор выйдет из строя или исчерпает энергию, предусмотрена система оперативного сброса. Работа над HULС принесла не только военные результаты. Уже сегодня на его базе выпускается специальный экзоскелет eLEGS, предназначенный для людей с ограниченными физическими возможностями.
Экзоскелет. Не только Америка
А японский экзоскелет HAL-5 уже сегодня можно приобрести в личное пользование.
Продолжение на следующей странице.
Как вы, наверное, уже слышали, работы над созданием экзоскелетов ведутся не только в США. Так, больших успехов в этой области достигли японцы. Конструкторы из страны, придумавшей меха-аниме, еще в 2000 году продемонстрировали публике прототип экзоскелета HAL. С 2005 года в производстве находится модель HAL-5, имеющая и ножные, и ручные усилители. Она может работать в автономном режиме, а цена устройства не превышает 60 тысяч долларов. Правда, этот экзоскелет не предназначен для военных действий (по крайней мере, номинально). Его создавали в помощь спасательным службам и инвалидам.
Отечественная разработка боевой экипировки "Боец 21". Говорят, там будут элементы экзоскелета.
В России ведутся разработки по созданию экзоскелета. Правда, результатами пока похвастаться сложно. Основным направлением здесь стала так называемая боевая экипировка "Боец 21". В нее в качестве составляющей должны войти элементы экзоскелета, усиливающие возможности военнослужащих. На этот проект с 2009 года уже потрачено порядка 35 миллионов долларов. Но пока ничего интересного и реального конструкторами из 3-го Центрального научно-исследовательского института МО РФ (по старой советской традиции разработки ведутся в одном месте) показано не было. Готовность комплекса "Боец 21" обещают к 2015 году. Будем ждать.