防弹液体盔甲 未来士兵终极装备

世界各国科学家利用各种高科技装备，打造出未来“超级战士”。在未来战争中，超级战士们将头戴虚拟现实的头盔式显示器，身着带有自动修复功能的盔甲和智能贴身服，并且装备能追踪目标自动改变弹道的弹药武器，以及可被用来远程开辟战场的微型无人机

世界各国科学家利用各种高科技装备，打造出未来“超级战士”。在未来战争中，超级战士们将头戴虚拟现实的头盔式显示器，身着带有自动修复功能的盔甲和智能贴身服，并且装备能追踪目标自动改变弹道的弹药武器，以及可被用来远程开辟战场的微型无人机。

纵观人类历史，战争一直是推动科学跃进的强大动力之一。无论是大到太空旅行，还是小到超级胶水，强力胶带和微波炉的研发，它们的起源都与战争和军事密不可分。如今，军事领域的大量发明，不仅仅着眼于完成任务，更侧重于如何神速完成任务，并让士兵们毫发无损地从战场中归来。

战争的（虚拟）现实

举个例子，虽然空军训练早有运用到战场模拟，但是今天的战士们将在虚拟现实战场中考核战斗技能。借助如Oculus Rift之类的头盔显示器（HMD）或虚拟现实眼镜，战士们只需转动头部和身体，就可通过头戴式装备内置的跟踪系统，获取不同的现实360度3D环境视图，然后研究制定战斗方案，例如如何在敌方火力下第一时间援救受伤战友。

一些战场模拟计划甚至更为真实。在波兰军队的综合反馈训练中，一旦战士被“击中”，就会感到一阵微弱的电击。作为该模拟理念的忠实粉丝，美国国防部要求每位战士都有一个虚拟化身，以反馈检验单兵作战技能中的优缺点。

灵活的外骨骼系统

在科幻小说中，常常能看到战士们身着形态各异的外骨骼系统，未来这些装备将成为现实。“EXOSKELETON”一词起源于希腊语，意指“外层骨骼”。仿效昆虫坚硬外壳研制的新型外骨骼系统为液压结构，可令穿戴者瞬间变得高大威猛，四肢活动范围更广，毫不费力就可大步流星且举重若轻。

早在20世纪60年代，美军就开始着手试验外骨骼系统性能，例如，美国通用公司研制的名为“哈迪曼”单兵可佩戴装备，就可以令士兵力量增大25倍。借助外骨骼系统，战士们可以像举0.5公斤物品似的，轻松举起11公斤货物，并接收力反馈――类似于游戏遥杆――这样战士就会对物体阻力有个大致概念。

这些试验项目最终都以失败告终，因为早期的外骨骼系统常令穿戴者动作过猛，难以进行轻柔动作。如今，许多外骨骼系统都被广泛用于心脏医学领域，例如，由“雷神-萨科斯”公司为美国陆军研发的XOS和XOS二代、法国RB3D公司研制的“大力神”可穿戴式外骨骼，以及美国洛克希德-马丁公司研发的人类负重动力外骨骼HULC，最初目标都是军事用途。

美军单兵配备的物品种类繁多，有标准化武器、弹药军火、水和干粮、急救包和救生工具、卫星电话和GPS、头盔和盔甲，随着装备的不断增加，其重量也不断增加，战斗指挥官的忧虑也日益增长，因为士兵拖着重达36到45公斤的装配四处奔走的后果的确非常糟糕，有时甚至是致命的。

由美国洛克希德-马丁公司旗下伯克利仿生公司研发的军用动力外骨骼HULC，很好地解决了这个问题。HULC配备锂聚合物电池，一次充满电后，穿戴它的战士可轻松背负91公斤重物持续跑一个小时，这些重量被均匀地分散到从臀部到腿部的外骨骼上。军事研究专家简斯汀-布隆克解释说：“将单兵装备重量分散到军用外骨骼上的优势显而易见，它可以提高战士的战斗耐力和效率。假设一个人背着40公斤的重物巡逻数小时，一旦全身着火要匍匐前进，他将无法再重新爬起来！”

相比早期研发的外骨骼，HULC的灵活性非常强，其钛金属框架中分布有大量传感器，这些传感器与外骨骼中搭载的微电脑相连，会自动侦测穿戴者的行动意图，然后驱动液压组件做出相应动作。但是，由于HULC自身未提供任何装甲保护，因此这种装甲服对步兵而言并不实用。

布隆克认为，目前HULC军用外骨骼的最根本问题仍是电池能量问题。配有装甲保护的负重外骨骼，如果要胜任军事任务的话，它至少需要持续工作10小时。然而，一旦HULC的电量用尽，那么它不但不是帮手，反倒是累赘。洛克希德公司目前正计划不断改进HULC系统，如为其配备电化固体氧化物燃料电池，以保证穿戴者能以16公里/小时的速度前进，负重持续行进时间长达72小时。

美国国防部高级研究计划局目前正在测试新型士兵服装“网络勇士”项目，研制一件柔软舒适、轻量级的贴身配件，可帮助士兵减少损伤和疲劳。士兵将这件贴身服穿在军装里，可以用来保护腿部和关节，所需电量仅为100瓦。

“网络勇士”项目旨在打造一件柔软的、轻量级的贴身服，运用电脑控制的面料和电线，提供常规外科支撑以及腿部的电动机器系统，帮助士兵减少肌肉和肌腱的损伤和疲劳，提高能力来有效地执行他们的任务。这套配件可以保护易受伤的区域，在较宽范围的活动中（散步、跑步、跳跃、爬等）促进高效和安全的运动。

布隆克认为：“显然，目前的一个大趋势就是，随着训练强度不断增加且军队规模不断变小，我们将尽可能不断为士兵提供更多更全面的保护。在我看来，整体的单兵装备不会出现太多变化，因为装甲服的升级有赖于我们对威胁的预期估量。我们要平衡面临的威胁和所需的保护，与作战时自如行动的需求，因此，士兵们需要的单兵装配往往仍然是防弹衣、头盔，以及多种高级夜视仪。”

可防弹自愈的液体盔甲

科学家们通过改进步兵的盔甲性能，可为其提供更强有力的保护。例如，最新研制的液体盔甲，可以在保留其柔韧性的前提下，强化盔甲的抗击性能，如防止高速抛射物刺穿盔甲。波兰科学家研发出一种盔甲系统，通过在盔甲表面涂上“魔法液体”，硬化后可强化盔甲的抗击性能。这种神奇的液体被称为剪切增稠液体，可在任何温度下硬化。

军事科学专家布隆克称：“如果改变某种物体的结构到纳米级，就可以研制出更多高抗击性能的材料，因为纳米级材料无懈可击。你可以设计一种纳米格子结构，而不是铸烧它。比方说，你可以打造一种纳米级碳纤维陶瓷，它拥有完美的格子结构，材料的整体结合非常致密，相比传统方法制作的陶瓷更结实坚固。”

百发百中的追踪子弹

今年早些时候，美军成功试验出一种50口径的狙击步枪子弹，命名为“超精准武器”，它可以改变方向追踪目标，这是首个自导式小口径子弹。两段录像显示，尽管试验者故意射偏目标，这种子弹仍会在半空中改变方向，追踪目标运动。美国国防部高级研究计划局表示，对军事狙击手来说，在不利环境下狙击移动目标，如在阿富汗的大风和沙尘气象环境里，使用这种子弹可以大大提高狙击效率与精准度。

通常情况下，狙击手是两个一组执行任务的，一个进行瞄准狙击，一个协助观测目标并保护搭档安全。受很多环境因素影响，如风、雨以及湿度，狙击手发射的子弹飞行弹道会发生偏差。此外，在远距离运行过程中，子弹还受到重力影响。利用“超精准武器”系统，狙击手可以调整子弹在半空中的飞行方向，即使目标发生位移，或者子弹受风速影响产生偏向，仍能成功命中目标。

带来超能量的传感器

布隆克坚信，大量新型传感器才是标准化步兵部队装备的焦点。他解释说：“打个比方，我们看到过许多测试，其中有热红外视觉辅助系统以及夜视仪。士兵在行动中常用的是标准的绿色捕食者式夜视仪，但是真正在夜里用到的还是热感夜视仪。很显然，在军事行动中士兵需要多种设备。因此，集成有双筒目镜和单筒目镜的头盔，可以提高行动效率。士兵只需携带一个电池组就可以在两种设备中切换。”

现有技术中的这些设备集成看起来没有什么了不起，事实上，它们有助于减轻单兵装备重量，方便士兵在多种设备中迅速挑选出所需仪器。布隆克举例说：“作战负重背心不需要多少电量，却能将士兵的负重均匀地散布在从肩膀到臀部区域中。我们需要考虑的是如何集成这些设备，令整个装备包更轻却更有效。”

英国BAE系统公司研制出一种名为“Spine”装备套，其中包括一件背心。Spine由是所谓的电子纺织物制成的，可实现军用设备的无线充电。士兵通过智能手机应用软件，可对设备电量进行监测。该装备套中还包括“Q-Warrior”增强型现实头盔显示器，以及可用来为穿戴设备进行无线充电的汽车座椅。

BAE公司还研发了一种感应座椅充电器，它可以自动将汽车的电能输入背心中。这意味着，Spine永远不会断电，可在士兵穿越战场时进行充电，并且所有电量使用情况都可通过智能手机应用软件予以监测。此外，Spine及智能手机还集成了Q-Warrior透明的增强型现实头盔显示器，可以显示有用信息，如GPS位置、温度和其它数据。

BAE公司与智能纺织设计公司表示，这项技术被指定用于军事领域――符合国防部制定标准，此外还将被用于消防和救援服务以及公共安全部门。

开辟战场的无人机

随着专业化部队规模的缩小以及科技的不断进步，士兵需要更多地依赖机器支援。布隆克解释说：“未来我们将看到越来越多的微型无人机，如‘弹簧刀’微型无人机。这些无人机将成为士兵背包中的一种常规装备，它类似于电视信号，发射出去后，还可以将战场情况传回。士兵可以从掩护处发射微型无人机，扔出去后它就会四处飞行。一旦发现正在朝己方射击的敌人，带有手榴弹大小弹头的微型无人机就会冲向敌人。在战争中，这种智能无人机技术具有很大的杀伤力。

布隆克表示：“在陆地环境下，我们可以看到，士兵往往需要借助联网技术，如通过网络申请直升机支援，或者借助快速喷气飞机或汽车以增强环境感知力和有效性。但是，由于网络技术容易被骇客入侵，或者发生网络阻塞，依赖联网的电子设备也不完全可靠。所以，微型无人机将成为士兵战场中的安全得力助手。”