在新一期的《HOW IT WORKS》雜志中，熱門的話題就是“超級(jí)戰(zhàn)士：高科技正如何影響并改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)。”

　　據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，世界各國(guó)科學(xué)家利用各種高科技裝備，打造出未來(lái)“超級(jí)戰(zhàn)士”。在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，超級(jí)戰(zhàn)士們將頭戴虛擬現(xiàn)實(shí)的頭盔式顯示器，身著帶有自動(dòng)修復(fù)功能的盔甲和智能貼身服，并且裝備能追蹤目標(biāo)自動(dòng)改變彈道的彈藥武器，以及可被用來(lái)遠(yuǎn)程開辟戰(zhàn)場(chǎng)的微型無(wú)人機(jī)。

　　縱觀人類歷史，戰(zhàn)爭(zhēng)一直是推動(dòng)科學(xué)躍進(jìn)的強(qiáng)大動(dòng)力之一。無(wú)論是大到太空旅行，還是小到超級(jí)膠水，強(qiáng)力膠帶和微波爐的研發(fā)，它們的起源都與戰(zhàn)爭(zhēng)和軍事密不可分。如今，軍事領(lǐng)域的大量發(fā)明，不僅僅著眼于完成任務(wù)，更側(cè)重于如何神速完成任務(wù)，并讓士兵們毫發(fā)無(wú)損地從戰(zhàn)場(chǎng)中歸來(lái)。

　　戰(zhàn)爭(zhēng)的（虛擬）現(xiàn)實(shí)

　　借助如Oculus Rift之類的頭盔顯示器（HMD）或虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，戰(zhàn)士們只要轉(zhuǎn)動(dòng)頭部和身體，就可獲取不同的現(xiàn)實(shí)360度3D環(huán)境視圖，然后研究制定戰(zhàn)斗方案，例如如何在敵人火力下第一時(shí)間援救受傷戰(zhàn)友。

　　一名美國(guó)士兵正使用步兵訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)為使用者提供了一個(gè)身臨其境的戰(zhàn)場(chǎng)模擬環(huán)境。

　　舉個(gè)例子，雖然空軍訓(xùn)練早有運(yùn)用到戰(zhàn)場(chǎng)模擬，但是今天的戰(zhàn)士們將在虛擬現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)中考核戰(zhàn)斗技能。借助如Oculus Rift之類的頭盔顯示器（HMD）或虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，戰(zhàn)士們只需轉(zhuǎn)動(dòng)頭部和身體，就可通過頭戴式裝備內(nèi)置的跟蹤系統(tǒng)，獲取不同的現(xiàn)實(shí)360度3D環(huán)境視圖，然后研究制定戰(zhàn)斗方案，例如如何在敵方火力下第一時(shí)間援救受傷戰(zhàn)友。

　　一些戰(zhàn)場(chǎng)模擬計(jì)劃甚至更為真實(shí)。在波蘭軍隊(duì)的綜合反饋訓(xùn)練中，一旦戰(zhàn)士被“擊中”，就會(huì)感到一陣微弱的電擊。作為該模擬理念的忠實(shí)粉絲，美國(guó)國(guó)防部要求每位戰(zhàn)士都有一個(gè)虛擬化身，以反饋檢驗(yàn)單兵作戰(zhàn)技能中的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　靈活的外骨骼系統(tǒng)

　　由美國(guó)洛克希德-馬丁公司旗下伯克利仿生公司研發(fā)的人類負(fù)重動(dòng)力外骨骼HULC，配備鋰離子電池，可持續(xù)提供72小時(shí)工作電量。配備HULC的戰(zhàn)士可輕松背負(fù)91公斤重物品，這些重量被均勻地分散到從臀部到腿部的外骨骼上。

　　早期軍用外骨骼系統(tǒng)非常失敗，因?yàn)榇┐髡叱３Ｓ昧^猛，無(wú)法操控自如地控制行動(dòng)。

　　在科幻小說中，常常能看到戰(zhàn)士們身著形態(tài)各異的外骨骼系統(tǒng)，未來(lái)這些裝備將成為現(xiàn)實(shí)。

　　“EXOSKELETON”一詞起源于希臘語(yǔ)，意指“外層骨骼”。仿效昆蟲堅(jiān)硬外殼研制的新型外骨骼系統(tǒng)為液壓結(jié)構(gòu)，可令穿戴者瞬間變得高大威猛，四肢活動(dòng)范圍更廣，毫不費(fèi)力就可大步流星且舉重若輕。

　　早在20世紀(jì)60年代，美軍就開始著手試驗(yàn)外骨骼系統(tǒng)性能，例如，美國(guó)通用公司研制的名為“哈迪曼”單兵可佩戴裝備，就可以令士兵力量增大25倍。借助外骨骼系統(tǒng)，戰(zhàn)士們可以像舉0.5公斤物品似的，輕松舉起11公斤貨物，并接收力反饋——類似于游戲遙桿——這樣戰(zhàn)士就會(huì)對(duì)物體阻力有個(gè)大致概念。

　　這些試驗(yàn)項(xiàng)目后面都以失敗告終，因?yàn)樵缙诘耐夤趋老到y(tǒng)常令穿戴者動(dòng)作過猛，難以進(jìn)行輕柔動(dòng)作。如今，許多外骨骼系統(tǒng)都被廣泛用于心臟醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，例如，由“雷神-薩科斯”公司為美國(guó)陸軍研發(fā)的XOS和XOS二代、法國(guó)RB3D公司研制的“大力神”可穿戴式外骨骼，以及美國(guó)洛克希德-馬丁公司研發(fā)的人類負(fù)重動(dòng)力外骨骼HULC，其目標(biāo)都是軍事用途。

　　美軍單兵配備的物品種類繁多，有標(biāo)準(zhǔn)化武器、彈藥軍火、水和干糧、急救包和救生工具、衛(wèi)星電話和GPS、頭盔和盔甲，隨著裝備的不斷增加，其重量也不斷增加，戰(zhàn)斗指揮官的憂慮也日益增長(zhǎng)，因?yàn)槭勘现剡_(dá)36到45公斤的裝配四處奔走的后果的確非常糟糕，有時(shí)甚至是致命的。

　　由美國(guó)洛克希德-馬丁公司旗下伯克利仿生公司研發(fā)的軍用動(dòng)力外骨骼HULC，很好地解決了這個(gè)問題。HULC配備鋰聚合物電池，一次充滿電后，穿戴它的戰(zhàn)士可輕松背負(fù)91公斤重物持續(xù)跑一個(gè)小時(shí)，這些重量被均勻地分散到從臀部到腿部的外骨骼上。軍事研究專家簡(jiǎn)斯汀-布隆克解釋說：“將單兵裝備重量分散到軍用外骨骼上的優(yōu)勢(shì)顯而易見，它可以提高戰(zhàn)士的戰(zhàn)斗耐力和效率。假設(shè)一個(gè)人背著40公斤的重物巡邏數(shù)小時(shí)，一旦全身著火要匍匐前進(jìn)，他將無(wú)法再重新爬起來(lái)！”

　　相比早期研發(fā)的外骨骼，HULC的靈活性非常強(qiáng)，其鈦金屬框架中分布有大量傳感器，這些傳感器與外骨骼中搭載的微電腦相連，會(huì)自動(dòng)偵測(cè)穿戴者的行動(dòng)意圖，然后驅(qū)動(dòng)液壓組件做出相應(yīng)動(dòng)作。但是，由于HULC自身未提供任何裝甲保護(hù)，因此這種裝甲服對(duì)步兵而言并不實(shí)用。

　　布隆克認(rèn)為，目前HULC軍用外骨骼的根本問題仍是電池能量問題。配有裝甲保護(hù)的負(fù)重外骨骼，如果要?jiǎng)偃诬娛氯蝿?wù)的話，它至少需要持續(xù)工作10小時(shí)。然而，一旦HULC的電量用盡，那么它不但不是幫手，反倒是累贅。洛克希德公司目前正計(jì)劃不斷改進(jìn)HULC系統(tǒng)，如為其配備電化固體氧化物燃料電池，以保證穿戴者能以16公里/小時(shí)的速度前進(jìn)，負(fù)重持續(xù)行進(jìn)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)72小時(shí)。

　　減少損傷的智能貼身服

　　美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局目前正在測(cè)試“網(wǎng)絡(luò)勇士”項(xiàng)目，研制一件柔軟舒適、輕量級(jí)的貼身配件，它運(yùn)用電腦控制面料，可幫助士兵減少損傷和疲勞。士兵將這件貼身服穿在軍裝里，可以用來(lái)保護(hù)腿部和關(guān)節(jié)，所需電量?jī)H為100瓦。

　　軍事科學(xué)專家布隆克認(rèn)為：“如果改變某種物體的結(jié)構(gòu)到納米級(jí)，就可以研制出更多高抗擊性能的材料，因?yàn)榧{米級(jí)材料無(wú)懈可擊。你可以設(shè)計(jì)一種格子結(jié)構(gòu)，而不必鑄燒它?！?/p>

　　美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局目前正在測(cè)試新型士兵服裝“網(wǎng)絡(luò)勇士”項(xiàng)目，研制一件柔軟舒適、輕量級(jí)的貼身配件，可幫助士兵減少損傷和疲勞。士兵將這件貼身服穿在軍裝里，可以用來(lái)保護(hù)腿部和關(guān)節(jié)，所需電量?jī)H為100瓦。

　　“網(wǎng)絡(luò)勇士”項(xiàng)目旨在打造一件柔軟的、輕量級(jí)的貼身服，運(yùn)用電腦控制的面料和電線，提供常規(guī)外科支撐以及腿部的電動(dòng)機(jī)器系統(tǒng)，幫助士兵減少肌肉和肌腱的損傷和疲勞，提高能力來(lái)有效地執(zhí)行他們的任務(wù)。這套配件可以保護(hù)易受傷的區(qū)域，在較寬范圍的活動(dòng)中（散步、跑步、跳躍、爬等）促進(jìn)高效和安全的運(yùn)動(dòng)。

　　布隆克認(rèn)為：“顯然，目前的一個(gè)大趨勢(shì)就是，隨著訓(xùn)練強(qiáng)度不斷增加且軍隊(duì)規(guī)模不斷變小，我們將盡可能不斷為士兵提供更多更全面的保護(hù)。在我看來(lái)，整體的單兵裝備不會(huì)出現(xiàn)太多變化，因?yàn)檠b甲服的升級(jí)有賴于我們對(duì)威脅的預(yù)期估量。我們要平衡面臨的威脅和所需的保護(hù)，與作戰(zhàn)時(shí)自如行動(dòng)的需求，因此，士兵們需要的單兵裝配往往仍然是防彈衣、頭盔，以及多種高級(jí)夜視儀?！?/p>

　　可防彈自愈的液體盔甲

　　科學(xué)家們通過改進(jìn)步兵的盔甲性能，可為其提供更強(qiáng)有力的保護(hù)。例如，新研制的液體盔甲，可以在保留其柔韌性的前提下，強(qiáng)化盔甲的抗擊性能，如防止高速拋射物刺穿盔甲。波蘭科學(xué)家研發(fā)出一種盔甲系統(tǒng)，通過在盔甲表面涂上“魔法液體”，硬化后可強(qiáng)化盔甲的抗擊性能。這種神奇的液體被稱為剪切增稠液體，可在任何溫度下硬化。

　　軍事科學(xué)專家布隆克稱：“如果改變某種物體的結(jié)構(gòu)到納米級(jí)，就可以研制出更多高抗擊性能的材料，因?yàn)榧{米級(jí)材料無(wú)懈可擊。你可以設(shè)計(jì)一種納米格子結(jié)構(gòu)，而不是鑄燒它。比方說，你可以打造一種納米級(jí)碳纖維陶瓷，它擁有格子結(jié)構(gòu)，材料的整體結(jié)合非常致密，相比傳統(tǒng)方法制作的陶瓷更結(jié)實(shí)堅(jiān)固。”

　　百發(fā)百中的追蹤子彈

　　錄像顯示，子彈在半空中改變方向，追蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局表示，這是首個(gè)自導(dǎo)式小口徑子彈。

　　今年早些時(shí)候，美軍成功試驗(yàn)出一種50口徑的狙擊步槍子彈，命名為“超精準(zhǔn)武器”，它可以改變方向追蹤目標(biāo)，這是首個(gè)自導(dǎo)式小口徑子彈。兩段錄像顯示，盡管試驗(yàn)者故意射偏目標(biāo)，這種子彈仍會(huì)在半空中改變方向，追蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局表示，對(duì)軍事狙擊手來(lái)說，在不利環(huán)境下狙擊移動(dòng)目標(biāo)，如在阿富汗的大風(fēng)和沙塵氣象環(huán)境里，使用這種子彈可以大大提高狙擊效率與精準(zhǔn)度。

　　通常情況下，狙擊手是兩個(gè)一組執(zhí)行任務(wù)的，一個(gè)進(jìn)行瞄準(zhǔn)狙擊，一個(gè)協(xié)助觀測(cè)目標(biāo)并保護(hù)搭檔安全。受很多環(huán)境因素影響，如風(fēng)、雨以及濕度，狙擊手發(fā)射的子彈飛行彈道會(huì)發(fā)生偏差。此外，在遠(yuǎn)距離運(yùn)行過程中，子彈還受到重力影響。利用“超精準(zhǔn)武器”系統(tǒng)，狙擊手可以調(diào)整子彈在半空中的飛行方向，即使目標(biāo)發(fā)生位移，或者子彈受風(fēng)速影響產(chǎn)生偏向，仍能成功命中目標(biāo)。

　　帶來(lái)超能量的傳感器

　　英國(guó)BAE系統(tǒng)公司研制出一種名為“Spine”裝備套，其中包括一件背心。Spine由是所謂的電子紡織物制成的，可實(shí)現(xiàn)軍用設(shè)備的無(wú)線充電。士兵可通過智能手機(jī)應(yīng)用軟件對(duì)設(shè)備電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該裝備套中還包括“Q-Warrior”的增強(qiáng)型現(xiàn)實(shí)頭盔顯示器，以及可用來(lái)為穿戴設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電的汽車座椅。

　　英國(guó)BAE系統(tǒng)公司研制出一種名為“Spine”裝備套，其中包括一件背心。Spine由是所謂的電子紡織物制成的，可實(shí)現(xiàn)軍用設(shè)備的無(wú)線充電。士兵可通過智能手機(jī)應(yīng)用軟件對(duì)設(shè)備電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該裝備套中還包括“Q-Warrior”的增強(qiáng)型現(xiàn)實(shí)頭盔顯示器，以及可用來(lái)為穿戴設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電的汽車座椅。

　　布隆克堅(jiān)信，大量新型傳感器才是標(biāo)準(zhǔn)化步兵部隊(duì)裝備的焦點(diǎn)。他解釋說：“打個(gè)比方，我們看到過許多測(cè)試，其中有熱紅外視覺輔助系統(tǒng)以及夜視儀。士兵在行動(dòng)中常用的是標(biāo)準(zhǔn)的綠色捕食者式夜視儀，但是真正在夜里用到的還是熱感夜視儀。很顯然，在軍事行動(dòng)中士兵需要多種設(shè)備。因此，集成有雙筒目鏡和單筒目鏡的頭盔，可以提高行動(dòng)效率。士兵只需攜帶一個(gè)電池組就可以在兩種設(shè)備中切換?！?/p>

　　現(xiàn)有技術(shù)中的這些設(shè)備集成看起來(lái)沒有什么了不起，事實(shí)上，它們有助于減輕單兵裝備重量，方便士兵在多種設(shè)備中迅速挑選出所需儀器。布隆克舉例說：“作戰(zhàn)負(fù)重背心不需要多少電量，卻能將士兵的負(fù)重均勻地散布在從肩膀到臀部區(qū)域中。我們需要考慮的是如何集成這些設(shè)備，令整個(gè)裝備包更輕卻更有效?！?/p>

　　英國(guó)BAE系統(tǒng)公司研制出一種名為“Spine”裝備套，其中包括一件背心。Spine由是所謂的電子紡織物制成的，可實(shí)現(xiàn)軍用設(shè)備的無(wú)線充電。士兵通過智能手機(jī)應(yīng)用軟件，可對(duì)設(shè)備電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該裝備套中還包括“Q-Warrior”增強(qiáng)型現(xiàn)實(shí)頭盔顯示器，以及可用來(lái)為穿戴設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電的汽車座椅。

　　BAE公司還研發(fā)了一種感應(yīng)座椅充電器，它可以自動(dòng)將汽車的電能輸入背心中。這意味著，Spine永遠(yuǎn)不會(huì)斷電，可在士兵穿越戰(zhàn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行充電，并且所有電量使用情況都可通過智能手機(jī)應(yīng)用軟件予以監(jiān)測(cè)。此外，Spine及智能手機(jī)還集成了Q-Warrior透明的增強(qiáng)型現(xiàn)實(shí)頭盔顯示器，可以顯示有用信息，如GPS位置、溫度和其它數(shù)據(jù)。

　　BAE公司與智能紡織設(shè)計(jì)公司表示，這項(xiàng)技術(shù)被指定用于軍事領(lǐng)域——符合國(guó)防部制定標(biāo)準(zhǔn)，此外還將被用于消防和救援服務(wù)以及公共安全部門。

　　開辟戰(zhàn)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)

　　隨著專業(yè)化部隊(duì)規(guī)模的縮小以及科技的不斷進(jìn)步，士兵需要更多地依賴機(jī)器支援。布隆克解釋說：“未來(lái)我們將看到越來(lái)越多的微型無(wú)人機(jī)，如‘彈簧刀’微型無(wú)人機(jī)。這些無(wú)人機(jī)將成為士兵背包中的一種常規(guī)裝備，它類似于電視信號(hào)，發(fā)射出去后，還可以將戰(zhàn)場(chǎng)情況傳回。士兵可以從掩護(hù)處發(fā)射微型無(wú)人機(jī)，扔出去后它就會(huì)四處飛行。一旦發(fā)現(xiàn)正在朝己方射擊的敵人，帶有手榴彈大小彈頭的微型無(wú)人機(jī)就會(huì)沖向敵人。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，這種智能無(wú)人機(jī)技術(shù)具有很大的殺傷力。

　　布隆克表示：“在陸地環(huán)境下，我們可以看到，士兵往往需要借助聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如通過網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)直升機(jī)支援，或者借助快速噴氣飛機(jī)或汽車以增強(qiáng)環(huán)境感知力和有效性。但是，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)容易被駭客入侵，或者發(fā)生網(wǎng)絡(luò)阻塞，依賴聯(lián)網(wǎng)的電子設(shè)備也不完全可靠。所以，微型無(wú)人機(jī)將成為士兵戰(zhàn)場(chǎng)中的安全得力助手?！?/p>