李箭
士兵負重的累贅
隨著古代冶煉技術(shù)成熟,尤其是鐵器冶煉成熟后,鐵劍、鐵矛、鐵盾等武器開始裝備軍隊,士兵們就面臨一個嚴峻挑戰(zhàn)——負重。比如古希臘軍隊,他們要攜帶的裝備太多了,胸甲、頭盔、盾牌、長矛等,重達32千克!有些士兵不堪重負,常常棄之于戰(zhàn)場。古希臘有句著名諺語:“下戰(zhàn)場要么你帶著盾牌,要么被抬在上面?!逼鋵嵥疽獠皇羌钍繗馊ヒ曀廊鐨w地戰(zhàn)斗,而是為了奉勸士兵不要拋棄裝備。
同時期,亞述帝國士兵穿戴鐵制軍靴、鱗甲、頭盔,手執(zhí)鐵制盾牌、長矛和長劍上戰(zhàn)場,負重高達36千克。幾百年后,公元前4世紀希臘亞歷山大大帝的部隊在負重不減的情況下,另外攜帶10天口糧,同時還保持每天行軍32千米。公元前100年,羅馬軍團的士兵在將軍嚴格要求下,即使平時常規(guī)行動,也要負重高達45千克,還因此有了“騾子”綽號。
后來,槍械取代了長矛、標槍,然而不論時代怎么改變,士兵所背負裝備的重量仍驚人的一致。與古代一樣,今天普通士兵的平均負重約是他(她)體重的55%。
19世紀初的英法戰(zhàn)爭中,許多英國士兵本可以撤退生還,但卻因背負太多裝備而拖累,最后死在戰(zhàn)場上。1944年,第二次世界大戰(zhàn)諾曼底登陸中許多美國士兵死亡,但不是死于敵軍炮火,而是因背負32千克重的裝備涉水上岸時,意外溺水身亡。還有,20世紀60年代的越南戰(zhàn)爭,21世紀阿富汗戰(zhàn)爭,美國士兵的平均負荷都在45千克上下。
戰(zhàn)場上,負重是一個至關(guān)重要的問題,因為負重關(guān)乎移動速度,而移動速度直接關(guān)乎生存概率。今天在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場,許多美軍醫(yī)護兵因膝蓋、背部等肌肉骨骼損傷而被迫撤離,其撤離數(shù)量是戰(zhàn)斗傷員撤離的2倍,并且這也是醫(yī)護兵退伍的主要原因。
因此,新技術(shù)重點關(guān)注怎樣解決負重。要么是減少裝備,要么就是開發(fā)新裝置來分擔負重,不論怎樣都會改變士兵的戰(zhàn)斗方式,只希望在殘酷戰(zhàn)爭中活下來的機率更大。
強力外骨裝
在軍隊配置中,有一些重裝部隊的裝備更大更重。為此,強力外骨裝就應(yīng)運而生。這是一套柔軟的、靈活的“軍裝”,能給后背和下肢帶來支撐力。
它附著在士兵身上,利用彈簧裝置來儲存士兵行走或跑步時產(chǎn)生的能量。必要時,它能通過電機把這些能量再釋放出來,回饋給身體,使身體力量得到增強。同時它還能減少踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的壓力,防止關(guān)節(jié)受損。這套軍裝總重9千克,可以穿戴在士兵的常規(guī)軍服里面,并且它可以使士兵新陳代謝的能量消耗減少25%。
以此為基礎(chǔ),下一代強力外骨裝重點在提升士兵的力量和能力。它很有可能就是現(xiàn)實版超級英雄鋼鐵俠的“鋼鐵套裝”,典型的超級外骨骼裝備。若士兵可以成編制地裝備這種軍裝,那么單個步兵就相當于一輛微型坦克、雷達、電報機的集合,不僅火力猛攻擊力強,而且利用攝像頭、傳感器和無線傳輸,士兵在前進過程中,看到、聽到的訊息還能迅速傳送回軍隊指揮部,供指揮官決策,以應(yīng)對瞬息萬變的戰(zhàn)場。
機器騾
美國波士頓動力公司(已被谷歌收購)研制出一款馱東西的機器騾,可以負重超過180千克,還能提供電力給移動設(shè)備充電。
研制這種機器騾就是為了軍隊的負重,因此它具有騾子的耐力,還具有軍犬的速度和服從能力。試驗已充分證明機器騾足夠敏捷,在海軍陸戰(zhàn)隊行軍過程中,它一直跟隨,即使在崎嶇不平的山路上也緊跟不舍。它的移動速度可超過14千米/時,比海軍陸戰(zhàn)隊的行軍速度還要快上3.2千米/時。
除了機動能力,它還是智能的,如同一只受過特訓(xùn)的動物,能聽懂士兵的語音指令并行動。
模塊軍裝
現(xiàn)代科技使士兵盔甲已經(jīng)擺脫了鋼鐵等笨重材料,成為主要由彈道纖維和陶瓷板制成的軍裝。與古代相比,雖然這已經(jīng)很輕了,但士兵所穿戴的仍高達16千克,大約相當于一位5歲孩童的體重。
為此,新材料在加緊研制中。新的聚乙烯彈道纖維可以制成非常柔軟、靈活的背心,但卻比鋼還結(jié)實。陶瓷護甲也在納米級水平上進行微調(diào),以期提供更強大的保護。這些新材料若成功,就能減輕盔甲重量10%,同時還能保證盔甲強度不降低。
另一大創(chuàng)新,就是把盔甲模塊化,好比組裝電腦一樣,根據(jù)辦公、游戲、制圖等任務(wù)不同,安裝不同內(nèi)存、顯卡等配件,但電腦外觀和大小卻幾乎不變。這樣士兵就能根據(jù)不同任務(wù),量身定制盔甲裝備。在普通巡邏情況下,就可以取下陶瓷板,只把彈道纖維背心穿在衣服里面,就能大大提高效率。在盡可能輕裝的情況下,提供最大保護。
可彎曲太陽板
由于科技發(fā)展,現(xiàn)代士兵的許多隨身裝備都需要消耗電力。即使在短途任務(wù)、小規(guī)模行動中,士兵也離不開夜視鏡、無線電報、電腦、導(dǎo)航等設(shè)備,它們都要電池驅(qū)動。單單電池給士兵帶來的負重就有6~9千克。
美國海軍研制出太陽能電池板,期望以此代替電池從而減輕重量,但效果不佳?,F(xiàn)在終于有了突破,在原有基礎(chǔ)上研制出可彎曲的太陽能電池板。它重量僅2.7千克,轉(zhuǎn)化太陽能為電力的效率為30%,比傳統(tǒng)電池板的效率提高了27%。而且,它還可以把電力從某個充滿電的裝置傳輸?shù)搅硪粋€完全沒電的裝置。
未來,它極可能還將配備特制的水過濾系統(tǒng),單靠一層膜就能過濾水,非常方便,從而使士兵能夠從任何水源中得到清潔飲用水,進一步減輕負重。