Как будет работать Future Force Warrior

Jul 02 2005
Для поля боя будущего армия США разрабатывает форму пехоты, которая обеспечит сверхчеловеческую силу и многое другое. Узнайте, как Future Force Warrior превратит солдата в «F-16 на ногах».
Солдаты Силы Будущего

Войны эволюционны, и каждый новый конфликт приносит более мощное и совершенное оружие. Оружие, которое сегодня приносит успех на современном поле боя, всего за несколько лет может быстро устареть и стать неэффективным. Реальность поля боя требует постоянных изменений в преследовании, чтобы оставаться на шаг впереди врага.

Чтобы лучше экипировать своих солдат, армия США разрабатывает усовершенствованную форму пехоты, которая обеспечит сверхчеловеческую силу и лучшую баллистическую защиту, чем любая форма на сегодняшний день. Кроме того, используя глобальную сеть и бортовые компьютеры, солдаты будут лучше осведомлены о происходящем вокруг них и о своем собственном теле.

В этой статье мы перенесемся на поле боя будущего, посмотрим, как его технологии сравниваются с сегодняшними, и узнаем, как Future Force Warrior превратит солдата в «F-16 на ногах».

Благодарю вас

Благодарим 1-го лейтенанта Джона Х. Фрушура, Морскую пехоту США, 24-й экспедиционный отряд морской пехоты , за помощь в написании этой статьи.

Содержание
  1. Подготовка к битве
  2. Осведомленность о поле боя
  3. Жидкий бронежилет
  4. Экзоскелет

Подготовка к битве

С разработкой бионической униформы для своих солдат армия США планирует изменить логистику войны. Интегрированный физиологический мониторинг, улучшенная связь и увеличенная физическая сила дадут солдатам будущего инструменты, которые им нужны, чтобы сокрушить своих противников, просто надев высокотехнологичный костюм.

Программа Future Force Warrior состоит из двух этапов. Первый этап предполагает развертывание в 2010 году униформы, которая удовлетворит краткосрочные потребности армии, хотя части униформы могут быть развернуты раньше. По словам специалиста Future Force Warrior Equipment Жана-Луи «Датч» ДеГея, «Министерство армии построило так называемые спирали дизайна, поэтому примерно каждые два года, если какая-то технология совершенствуется, мы пытаемся внедрить ее в полевых условиях. , а не ждать до 2010 года, чтобы внедрить всю систему». В 2020 году армия США выпустит костюм, объединяющий нанотехнологии , экзоскелеты и жидкие бронежилеты, которые сейчас существуют только в концепции.

Вот основные компоненты финальной версии костюма:

  • Шлем - В шлеме находится приемник GPS , радио и подключение к глобальной и локальной сети.
  • Система мониторинга физиологического состояния Warrior — этот слой костюма находится ближе всего к телу и содержит датчики, отслеживающие физиологические показатели, такие как частота сердечных сокращений , артериальное давление и гидратация. Костюм передает информацию медикам и полевым командирам.
  • Жидкий бронежилет — этот жидкий бронежилет изготовлен из магнитореологической жидкости, жидкости, которая остается в жидком состоянии до приложения магнитного поля. При подаче электрического импульса броня переходит из мягкого состояния в жесткое за тысячные доли секунды.
  • Экзоскелет . Экзоскелет состоит из легких составных устройств, которые прикрепляются к ногам и увеличивают силу солдата.

Вместе эти подсистемы объединяются для создания униформы, которая информирует, защищает и расширяет возможности своего владельца. Теперь давайте возьмем каждый из этих компонентов в отдельности.

Осведомленность о поле боя

Вид сзади на костюм Future Force Warrior

Ценность вражеской разведки зависит от того, насколько быстро эта информация может быть передана солдату на поле боя. Солдаты будущего будут иметь доступ к большему количеству информации, чем когда-либо прежде.

В настоящее время армия США использует систему под названием Blue Force Tracker (BFT). Система позволяет командиру получать картину поля боя в режиме реального времени со своего персонального компьютера. Затем командир может отслеживать движение отдельных подразделений и предоставлять эту информацию дружественным подразделениям. Морские пехотинцы США использовали BFT, хотя изначально они выбрали более портативную и прочную систему, называемую Enhanced Position Reporting System, или «ePLRS». И ePLRS, и BFT преследуют одну и ту же цель: отслеживание дружественных сил в реальном времени. Однако недостатком обеих систем является то, что они громоздкие, несколько устаревшие и требуют компьютеров с операторами, которые в противном случае могли бы носить оружие.

Установка Future Force Warrior является значительным улучшением этих существующих систем. Компьютер, встроенный в костюм и расположенный в основании спины солдата, будет подключен к локальной и глобальной сети, что позволит передавать данные.

ДеГей объясняет это так:

По сути, это то, что мы называем эффектом «борга», позаимствовав тему из «Звездного пути». Все в боевом пространстве является датчиком, будь то транспортное средство, винтокрыл, неподвижное крыло, авиационная машина, наземная техника, отдельный солдат или беспилотная роботизированная платформа. Это становится датчиком, который я могу отслеживать для получения данных. Я могу отправить на него данные или взять с него данные, видео или аудио.
Шлем Воина Силы Будущего

Солдаты будут использовать голосовой раскрывающийся экран в шлеме для доступа к информации без необходимости складывать оружие. Встроенный в пару прозрачных очков дисплей покажется солдату 17-дюймовым экраном. На этом экране могут отображаться карты и видео в режиме реального времени, предоставленные разведывательной группой, спутником или самолетом. По словам ДеГея, «мы работаем над тем, чтобы графический пользовательский интерфейс внутри компьютерных систем воспроизводил либо компьютерные графические пользовательские интерфейсы, либо даже графические пользовательские интерфейсы Playstation 2 / Xbox», потому что большинство сегодняшних солдат уже знакомы с тем, как эти системы работают.

Воины Future Force не только узнают больше о своих товарищах-солдатах, но и узнают больше о своем собственном физиологическом состоянии. Физиологическая подсистема униформы прилегает к коже солдата и включает в себя датчики, которые отслеживают внутреннюю температуру тела солдата, температуру кожи, частоту сердечных сокращений, положение тела (стоя или сидя) и уровень гидратации. Эти статистические данные контролируются солдатом, медиками и командирами, которые могут быть далеко. Знание состояния взвода солдат позволяет командирам принимать более эффективные стратегические решения. Шлем Future Force Warrior также включает в себя GPS-приемник, предоставляющий командирам точные данные о местоположении своих войск.

Еще одним важным компонентом битвы является общение между солдатами. Future Force Warrior будет использовать датчики, которые измеряют вибрации черепной коробки, что устраняет необходимость во внешнем микрофоне. Эта технология костной проводимости позволяет солдатам общаться друг с другом, а также управлять меню, видимыми через раскрывающийся окуляр. Шлем имеет 360-градусную ситуационную осведомленность и усиление голоса.

«Это позволит вам узнать, откуда прилетел тот снайперский или минометный снаряд, но в то же время он уберет шум в определенном децибеле, чтобы не повредить уши солдата», — сказал Роберт Аткинсон. , сержант связи, группа взаимодействия оперативных сил, Натикский солдатский центр.

Технология ситуационной осведомленности также позволяет солдатам:

  • обнаруживать других солдат перед собой на расстоянии до пары километров
  • сосредоточиться на определенном звуке и усилить его

Весь костюм приводится в действие микротурбинным генератором мощностью от 2 до 20 ватт, работающим на жидком углеводороде. Сменный картридж, содержащий 10 унций топлива, может питать форму солдата до шести дней. Батареи, встроенные в шлем, обеспечивают три часа резервного питания.

Жидкий бронежилет

Future Force Warrior защищен жидким бронежилетом, встроенным в его или ее униформу.

С достижениями в области баллистики армии должны разрабатывать более совершенные бронежилеты . Один тип современных бронежилетов, впервые разработанный в 1960-х годах, изготавливается из передовых тканых волокон, которые можно вшивать в жилеты и другую мягкую одежду. Более известный как Dupont Kevlar®, это один из многих вариантов бронежилетов, используемых в настоящее время вооруженными силами США. Другой тип брони, пластины SAPI или пластины «защитной вставки для стрелкового оружия», представляют собой пластины из закаленного керамического композита, вставляемые в противоосколочный защитный жилет солдата как в передний, так и в задний карманы туловища.

Сейчас ученые работают над новой разновидностью брони, изготовленной из магнитореологических (МР) жидкостей — жидких бронежилетов.

Один тип жидкости MR состоит из мелких частиц железа, взвешенных в силиконовом масле. Масло предотвращает ржавление частиц. Жидкость превращается из жидкой в ​​твердую всего за миллисекунды, когда к ней прикладывается магнитное поле или электрический ток. Ток заставляет частицы железа замыкаться в единой полярности и накладываться друг на друга, создавая непроницаемый экран. Насколько твердым становится вещество, зависит от силы магнитного поля или электрического тока. После снятия заряда или магнитного поля частицы размыкаются, и вещество возвращается в жидкое состояние.

Жидкость MR заполнит небольшие карманы в ткани униформы Future Force Warrior. Униформа будет прошита так, чтобы через ткань проходил электрический ток. Электрический ток будет контролироваться бортовой компьютерной системой и автоматически заряжать жидкость MR при наличии баллистической угрозы.

Ученые Массачусетского технологического института , разрабатывающие жидкие бронежилеты, говорят, что потребуется от пяти до десяти лет, чтобы вещество стало полностью пуленепробиваемым.

Экзоскелет

Сверхчеловеческая сила всегда была предметом научной фантастики, но достижения в области систем увеличения возможностей человека могут дать солдатам возможность поднимать сотни фунтов, используя усилия, которые они обычно прилагают, чтобы поднять часть этого веса.

На плече униформы Future Force Warrior находится ткань, наполненная наномашинами , которые имитируют действие человеческих мышц, сгибаясь и закрываясь при стимуляции электрическим импульсом. Эти наномашины будут создавать подъемную силу так же, как это делают мышцы , и увеличивать общую подъемную силу на 25–35 процентов.

«Представьте себя на стероидах, удерживая столько веса, сколько хотите, и так долго, как хотите», — сказал Аткинсон. «Это также позволит 90-фунтовому мужчине или женщине нести 250-фунтового мужчину или женщину с поля боя, и не будет ощущения, что они несут человека весом 250 фунтов».

Экзоскелет, прикрепленный к нижней части тела солдата, обеспечит еще большую силу. Общий экзоскелет обеспечивает до 300 процентов большую грузоподъемность и грузоподъемность.

«Экзоскелет, созданный совместно с DARPA, придаст солдату большую устойчивость», — сказал Аткинсон. «Это делает солдата платформой для оружия».

Благодаря этой дополнительной прочности оружие может быть установлено непосредственно на систему униформы. В концептуальной форме (справа) экзоскелет представляет собой выступающий композитный материал, который вы видите ниже колена.

Экзоскелет объединит структуру, мощность, управление, приведение в действие и биомеханику. Вот взгляд на некоторые из проблем, которые обрисовало в общих чертах DARPA:

  • Конструкционные материалы. Экзоскелет должен быть изготовлен из прочных, легких и гибких композитных материалов.
  • Источник питания. Экзоскелет должен иметь достаточную мощность для работы не менее 24 часов до дозаправки.
  • Управление — органы управления машиной должны быть бесшовными. Пользователи должны иметь возможность нормально функционировать при ношении устройства.
  • Приведение в действие — машина должна двигаться плавно, чтобы владелец не испытывал неудобств. Приводы должны быть тихими и эффективными.
  • Биомеханика. Экзоскелеты должны иметь возможность перемещаться из стороны в сторону и вперед-назад, точно так же, как человек передвигается в бою. Разработчикам придется спроектировать раму с суставами, подобными человеческим.

По мере изменения ведения войны армии ищут любые преимущества, которые они могут получить против потенциальных врагов. Новый костюм Future Force Warrior поднимет человеческую производительность на беспрецедентный уровень. Представьте себе взвод солдат в костюмах, превращающих обычного человека в настоящего, живого супергероя.

Для получения дополнительной информации о Future Force Warrior и связанных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Много дополнительной информации

Статьи по Теме

  • Как работает бронежилет
  • Как будут работать экзоскелеты
  • Как работают нанотехнологии
  • Как работают умные структуры
  • Как работает пуленепробиваемое стекло?

Больше отличных ссылок

  • Пресс-служба американских вооруженных сил: Future Force Warrior демонстрирует сверхспособности - 27 июня 2004 г.
  • Солдатский центр армии США в Натике: Future Force Warrior (FFW)
  • General Dynamics: Воин Силы Будущего
  • MIT: Институт солдатских нанотехнологий (ISN)
  • ScienCentralNews: Мгновенная броня

Источники

  • Future Force Warrior (FFW) - Солдатский центр армии США в Натике http://www.natick.army.mil/soldier/wsit/
  • General Dynamics http://www.generaldynamics.com/
  • Институт солдатских нанотехнологий Массачусетского технологического института (ISN) http://web.mit.edu/isn/
  • Future Force Warrior демонстрирует сверхспособности (пресс-служба американских вооруженных сил, 27 июня 2004 г.) http://www.defenselink.mil/news/Jul2004/n07272004_2004072705.html
  • Мгновенная броня (ScienCentralNews) http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?article_id=218392121&language=english
  • Армейские ученые и инженеры разрабатывают жидкие бронежилеты (Служба армейских новостей, 21 апреля 2004 г.) http://www.military.com/NewsContent/0,13319,usa3_042104.00.html
  • 1-й лейтенант Джон Х. Фрушур, Морская пехота США, 24-й экспедиционный отряд морской пехоты