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        美國“超柔”外骨骼

        2016-11-03 15:25:02
        兵器知識 2016年11期
        關(guān)鍵詞:外骨骼輪轂研制

        美國“超柔”外骨骼

        為滿足美國國防高級研究計劃局“勇士織衣”項目的需求,SRI國際公司研制了“超柔”(SuperFlex)外骨骼。它的樣衣集成有用于監(jiān)測的生物傳感器,和計算機(jī)、電池、驅(qū)動與控制裝置、運(yùn)動跟蹤傳感器等,采用運(yùn)動預(yù)測與性能增強(qiáng)算法,可預(yù)判穿戴者的運(yùn)動,從而在精確時間內(nèi)根據(jù)需求開啟外骨骼。因此和始終需要開啟或驅(qū)動的外骨骼相比,它的電池能使用更久。另外,傳統(tǒng)的下肢用外骨骼在爬坡時大約能使用1~2小時,其余時間用戶就得背負(fù)它行走。與之相比,“超柔”由柔性織物制成,機(jī)械式肌肉、傳感器、處理器和電池固定在相應(yīng)位置,其質(zhì)量沿人體軟組織均布,使用起來更為方便、舒適。

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        最近俄羅斯拖拉機(jī)廠在“軍隊-2016”軍事技術(shù)論壇上展示了BT-3F兩棲裝甲車,希望引起國防部的關(guān)注和訂購。BT-3F的研制工作始于2010年,最初是為了向印度尼西亞出口研制的。該車基于BMP-3步兵戰(zhàn)車研制,兩車通用性極高。印尼最終采購了54輛BT-3F,以補(bǔ)充其裝備BMP-3F的部隊。英國簡氏信息集團(tuán)指出,不管俄軍是否采購,BT-3F對那些已裝備BMP-3的國家都會極具吸引力,如科威特、塞浦路斯、阿聯(lián)酋。

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        根據(jù)中期防務(wù)計劃(2014~2018年),日本將對現(xiàn)役裝備進(jìn)行大規(guī)模升級改進(jìn),其中反艦導(dǎo)彈系統(tǒng)是重要內(nèi)容之一,以顯著增強(qiáng)日本自衛(wèi)隊在島嶼防御方面的作戰(zhàn)能力。新型反艦導(dǎo)彈將基于三菱重工研發(fā)的12式反艦導(dǎo)彈,最大射程從12式的100千米增至300千米。新導(dǎo)彈也將安裝在地面戰(zhàn)車平臺上,從而顯著增強(qiáng)導(dǎo)彈部署的靈活性和機(jī)動性。另外,日本防衛(wèi)省正討論將12式導(dǎo)彈直接部署于靠近東海的宮古、石垣、奄美等島嶼上。除了在偏遠(yuǎn)島嶼部署反艦導(dǎo)彈,日本還計劃將12式導(dǎo)彈列裝給日本陸上自衛(wèi)隊。

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        輪轂電機(jī)技術(shù)

        美國國防高級研究計劃局(DARPA)最近向英國奎奈蒂克公司追加投資270萬美元,繼續(xù)為“地面試驗戰(zhàn)車技術(shù)演示樣車”(GXV-T)項目研發(fā)輪轂電機(jī)技術(shù)。2015年9月,奎奈蒂克公司已獲得150萬美元的合同,開展上述研究工作。GXV-T計劃是發(fā)展一種革命性的新型戰(zhàn)車,與現(xiàn)有裝甲戰(zhàn)車相比:車輛外形尺寸減小50%,重量減輕50%;操控車輛所需乘員數(shù)減少50%;行駛速度提高100%;適于95%的地形環(huán)境下使用;降低能被敵方探測到并與其交戰(zhàn)的特征信號。輪轂電機(jī)是其實現(xiàn)輕巧、快速、高機(jī)動的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前,裝甲戰(zhàn)車的防護(hù)主要依靠裝甲提供,從而導(dǎo)致重量、機(jī)動性問題,限制了快速部署和機(jī)動作戰(zhàn)。

        輪轂電機(jī)技術(shù)也稱“車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)”,最大技術(shù)特點是將動力、傳動和制動裝置全部整合到輪轂內(nèi),具有以下幾方面的優(yōu)點。第一,省去大量傳動部件,簡化車輛結(jié)構(gòu),使車輛的空間利用率大幅增加。傳統(tǒng)車輛離不開離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器等傳動部件,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易發(fā)生故障,且需要定期維護(hù)。第二,使多種復(fù)雜的驅(qū)動方式成為可能。輪轂電機(jī)具備單個車輪獨立驅(qū)動的特性,因此可輕松實現(xiàn)前驅(qū)、后驅(qū)或四驅(qū)形式,通過左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)減小轉(zhuǎn)彎半徑,甚至原地轉(zhuǎn)向。甚至采用擺臂式懸掛機(jī)構(gòu),大幅提高越野能力。第三,使綜合應(yīng)用多種新技術(shù)成為可能。例如在混合動力車型中,輪轂電機(jī)可用作起步或急加速的助力。當(dāng)然,輪轂電機(jī)也存在一些缺陷,比如工作環(huán)境惡劣,需要面臨水、灰塵等多方面影響,對密封有較高要求;增大簧下重量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量,對車輛操控性有一定影響;需要考慮散熱問題。

        輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物,保時捷公司早在1900年就造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車。20世紀(jì)70年代,通用動力公司為150噸的重型礦山運(yùn)輸車設(shè)計了輪轂電機(jī)。在乘用車方面,世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家都一直在積極探索輪轂電機(jī)的應(yīng)用,如通用、豐田等。中國汽車廠商也開始研發(fā)此項技術(shù),2011年奇瑞汽車公司推出的瑞麒X1增程電動車,就采用了輪轂電機(jī)。

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