Екзоскелети як сучасні бойові обладунки: Україна поки що ігнорує цей тренд

Огляд розробок та проєктів закордонних армій
Екзоскелети як сучасні бойові обладунки: Україна поки що ігнорує цей тренд
947

Вагове навантаження на піхотинця постійно зростає. Тож останні роки компанії різних країн наполегливо працюють над розробкою екзоскелетів, які мають зробити солдата швидким, сильним та витривалим. Екзоконцепція може відіграти суттєву роль у підвищенні мобільності військових підрозділів та ефективності окремого солдата.

Про ключові підходи, концепції, ідеї та рішення – у досліджені журналу Defense Express.

Бойові "віслюки", або Прокляття воїна

Попри стрімкий розвиток технологій, а в деяких випадках і внаслідок їх розвитку, екіпіровка сучасного піхотинця важить більше, ніж будь-коли. Навіть у порівнянні з древніми воїнами, одягненими у важкі лати і озброєними масивними залізними мечами. Вимоги сучасного бою призводять тільки до збільшення ваги обладнання, яке вимушений нести на собі боєць.

Читайте також: Роботи на полі бою – вже не фантастика

Проблема вагового перевантаження переслідує вояків тисячоліттями. У 107 році до н.е. давньоримський полководець Гай Марій вирішив, що обози з припасами знижують мобільність його легіонів на марші. Тому легіонерам було наказано носити все необхідне з собою.

Тобто, крім зброї, лат і щита воїн повинен був нести на собі ще й запас провіанту на два тижні, плетений кошик, лопатку, флягу з водою, шанцевий інструмент і кирку. З таким вантажем, вага якого досягала 40 кг, легіонери кожен день здійснювали піші марші по 20 миль (32 км), за що і отримали прізвисько "мули Марія".




Бойове екіпірування солдата під час Другої світової війни важило до 16 кг і коштувало близько $170.

Через тисячу років потому настав час середньовічних лицарів. Їх бойова екіпіровка, хоча і важила близько 30 кг, дозволяла сісти верхи на коня без сторонньої допомоги. Так, французький лицар Жан де Менгр став відомим завдяки тому, що, перебуваючи в повному бойовому спорядженні, міг піднятися по внутрішній стороні приставних сходів тільки за допомогою рук.

З появою вогнепальної зброї відпала необхідність у використанні важких лат і кольчуг. Однак це не призвело до зменшення вагового навантаження на солдата, оскільки тепер йому доводилося носити на собі запас боєприпасів.

Під час громадянської війни в США вага екіпіровки солдата Союзної армії сягала 30 кг разом із п'ятикілограмовим мушкетом. З початком Другої світової війни комплект оснащення американського піхотинця важив уже майже 38 кг.

Нині бойове екіпірування сучасного солдата армії США коштує приблизно $17500, і до середини наступного десятиліття ця цифра зросте мінімум до $28000. Звичайно, що з ціною змінюється й функціональна складова.

Це стало однією з причин великих втрат американської армії під час операції з висадки союзницьких військ у Нормандії в 1944 році, коли багато поранених бійців просто не змогли дістатися берега і потонули.

Американські військові завжди визнавали існування цієї проблеми. З 1945 року США здійснили щонайменше п'ять великих дослідницьких проектів з питань зниження вагового навантаження бійця. Але жоден з них не був успішним. В кінцевому рахунку, навантаження сучасного піхотинця не тільки не зменшилося, але збільшилося більш ніж удвічі.

Брати більше, нести дальше

У 2016 р. видання Корпусу Морської піхоти США (Marine Corps Times) опублікувало нові стандарти фізичної витривалості особового складу. Так, офіцер морської піхоти повинен мати змогу нести на собі вантаж вагою 69 кг на відстань 14,5 км. На перший погляд таке навантаження може здаватися надмірним, проте навіть в офіційних документах вага навантаження в 50 кг вважається нормою.

Під час дискусії про те, наскільки така норма є реалістичною, один морський піхотинець визнав, що під час бойових дій в Афганістані йому іноді доводилося переносити на собі вантажі вагою понад 100 кг.

З впровадженням нових можливостей поступово формується розумінням того, як экзосистема впливатиме на результат бойових подій в майбутньому. Цим шляхом має йти і Україна, яка поки що взагалі ігнорує екзоскелетний тренд. Чи надовго?

Говорячи про причини збільшення навантаження піхотинця, слід згадати, перш за все, про засоби захисту. Бронежилет стандартного класу захисту разом з бойовим шоломом важать більше 20 кг. До цього слід додати і вагу додаткових елементів для захисту шиї, рук, паху і плечей. Ще 7,5 кг навантаження припадає на карабін М4 з боєприпасами. Далі, піхотинцеві ніяк не обійтися без гранат, запасу їжі й води, плащ-намету, з’ємної утеплюючої підкладки, ліхтарика, приладу нічного бачення і аптечки (всього близько 32 кг).

І все це не рахуючи озброєнь відділення та взводу. А ще хтось має нести і боєприпаси до них.

Тільки один мінометний снаряд калібру 60 мм важить більше 1,8 кг, і стільки ж важить граната для реактивного гранатомета АТ-4. Заповнена стрічка для кулемета відділення М249 важить 2,78 кг.

І, крім того, піхотинець краще візьме з собою щось зайве, ніж потім буде шкодувати, що не взяв. Бо в бою частіше виграє той, хто більше стріляє. Тому потреба в носінні боєприпасів буде не зменшуватися, а тільки зростати".

У 2016 р. видання Корпусу Морської піхоти США (Marine Corps Times) опублікувало нові стандарти фізичної витривалості особового складу. Так, офіцер морської піхоти повинен мати змогу нести на собі вантаж вагою 69 кг на відстань 14,5 км.

Не можна забувати і про таку проблему кожного користувача сучасних мобільних пристроїв, як джерела живлення. Майже все обладнання сучасного піхотинця живиться від батарей. Наприклад, кожна батарея для живлення взводної радіостанції AN/PRC-117 важить 1,8 кг, і вистачає її зовсім ненадовго. За розрахунками експертів, кожен боєць змушений нести на собі 9 кг різних батарей і акумуляторів.

Екзоскелет – мобільна роботизована система, створена для посилення та доповнення фізичних можливостей користувача, що може використовуватися як окремий механізм, так і в складі різних бойових обладунків.

Тож, аби полегшити життя військовому – в прямому і переносному розумінні - останні роки компанії різних країн наполегливо працюють над розробкою екзоскелетів, які мають зробити солдаа швидким, сильним та витривалим.

Екзоконцепція, як очікується, відіграватиме суттєву роль у підвищенні мобільності військових підрозділів та ефективності окремого солдата.

Екзоскелети: активні, пасивні та інші

Спершу екзоскелети розроблялися для медичних цілей – спеціальний каркас повинен був допомагати тим, хто не може самостійно ходити, а також підтримувати хворих протягом періоду реабілітації. Згодом військові підхопили цю ідею – вже з урахуванням власних вимог.

Ці розробки були класифіковані як активні екзоскелети – пристрої, обладнані двигунами та різними приладами, що отримують енергію ззовні чи від вмонтованого в екзоскелет акумулятора. Попри обіцянки розробників створити ефективну систему, що допоможе військовому переносити важке обладнання, долати більші відстані та зменшити втомлюваність військових, Пентагон згодом втратив інтерес до цих проектів.

У 2008-2010 роках з’явилися перші екзоскелети, що мали б стати повноцінним помічником військового та зацікавити збройні сили Сполучених Штатів. Це були моделі HULC від Ekso Bionics та Lockheed Martin, а також XOS і XOS 2 від Raytheon.

Сталося це через те, що компаніям так і не вдалося розв’язати питання енергоспоживання та через це надто великих розмірів самих екзоскелетів.

Треба було або оптимізувати джерела живлення шляхом зменшення їх ваги, або ж винайти інший спосіб реалізації технології.

Тож розробники мали розв’язати досить складну задачу. Треба було або оптимізувати джерела живлення шляхом зменшення їх ваги, або ж винайти інший спосіб реалізації технології.

Так, поки екзоскелет HULC зазнавав поразки, його "урізана" версія без двигунів та електроніки під назвою iHAS від Lockheed став одним з перших пасивних екзоскелетів, що продемонстрував перспективу використання цієї технології в промисловості.

Згодом iHAS перетворився у Mantis, який надихнув Ekso Works та Fortis на створення пасивних екзоскелетів. Пасивний екзоскелет не мав ані двигунів, ані іншої електроніки – тому питання полягало лише в тому, щоб створити зручну рухому систему, що кріпляться до кінцівок людини та здатні повторювати біомеханіку її рухів. У результаті екзоскелет мав зменшити навантаження на опорно-руховий апарат людини, зробити її швидкою, сильною та витривалою.

З часом компанії стали шукати нові шляхи для адаптації пасивних екзоскелетів під ті чи інші потреби. Так, компанією 20 Knots Plus Ltd було розроблено екзоскелет Marine Mojo, розрахований на поглинання ударів та вібрацій військового персоналу на невеликих швидких патрульних катерах. А Департаментом науки та техніки міністерства оборони Австралії було створено операційний екзоскелет, який являє собою систему тросів Боудена, призначену для передачі певного відсотка ваги важкого рюкзака солдата в землю.

Екзоскелет мав зменшити навантаження на опорно-руховий апарат людини, зробити її швидкою, сильною та витривалою.

Як активні, так і пасивні екзоскелети розроблялися для всього тіла, тобто, механізм у більшості випадків кріпився до ніг, тулуба, рук та плечей. Іноді це заважало розробникам створити дієвий механізм, який би повністю повторював біомеханіку людини – бо необхідно було враховувати безліч факторів та вимог, найважливіша з яких у тому, що солдат із бойовим екіпіруванням та екзоскелетом мав витрачати менше енергії, ніж тільки з екіпіруванням.

Як активні, так і пасивні екзоскелети розроблялися для всього тіла, тобто, механізм у більшості випадків кріпився до ніг, тулуба, рук та плечей

Тому деякі розробники перейшли від спроб створити позачасову технологію до її адаптації під сьогоднішні можливості та потреби. Так з’явилися екзоскелети для нижніх кінцівок – спочатку з класичним твердим металевим каркасом, а згодом і повністю з м’яких матеріалів.

Зокрема, спільна розробка Wyss Institute та Агентство передових оборонних дослідницьких проектів США (DARPA) під назвою Soft Exosuit має текстильні компоненти, що одягаються на талію, стегна та ікри. За словами розробників, система дуже зручна для користувача та адаптується під його форми та особливості рухів.

А от фахівці Дослідницького центра солдатського спорядження армії США відійшли від традиційного призначення екзоскелетів і спробували розробити мобільний екзоскелет для стабілізації стрілецької зброї MAXFAS.

Пристрій призначений для навчання новобранців – при мимовільному тремтінні в руках активуються двигуни, які коригують положення руки солдата. Під час випробувань було виявлено, що після користування MAXFAS-ом військові впевненіше володіють зброєю вже без допомоги екзоскелета. Важлива деталь – пристрій не заважає цілеспрямованим діям та не плутає їх із випадковими.

Від видовищних гігантів до зручних форм

На початку свого становлення як окремої технології бойові костюми були громіздкими та не мали практичного застосування. Наразі з кожним роком виробники різних країн представляють нові концепції екзоскелетів та бойового екіпірування – а деякі з них вже зовсім сприймаються як буденне озброєння та використовуються в бойових умовах.

США. Метод фальстарта

Лідерство за кількістю створюваних екзоскелетів та бойових костюмів, без сумнівів, належить Сполученим Штатам. Перша розробка датується ще 1965-1967 роками – компанія General Electric спільно зі збройними силами США створили роботизований екзоскелет Hardiman. Прототип був дійсно дивовижним – оператор міг перенести 110 кг, застосувавши при цьому зусилля, необхідні для підняття близько 4 кг вантажу.

Однак цей зразок виявився непрактичним у реальних умовах – його вага становила 680 кг. Надалі розробники зосередилися на створенні окремої механічної руки, яка б підіймала вагу в 340 кг, однак і тут прогадали – рука важила на 70 кг більше за роботизований екзоскелет – 750 кг проти 680 кг. Згодом проект закрили.

Екзоскелет HULC від компанії Lockheed Martin важить 24 кг і надає можливість солдатам переносити вантажі вагою до 91 кг. Екзоскелет спроектований за модульною схемою. Вмонтований в систему комп’ютер, дозволяє виявити вимоги користувача та відповідним чином адаптуватися до ситуації. Будь-які її компоненти можна за необхідності дуже швидко замінити, а час, за який його можна одягти чи зняти, становить всього 30 секунд

Однак ця невдача свідчила лише про те, що ідея створення роботизованих екзоскелетів має трохи почекати – і вже у новому тисячолітті США почали активно працювати над цією темою. Так, у 2008 році компанією Berkeley Bionics (наразі Ekso Bionics) був створений екзоскелет HULC, а вже через рік – у 2009 – Lockheed Martin придбала ліцензію на проектування. У 2010 році компанія підписала контракт на суму $1,1 млн з Науково-дослідним центром Армії США в Натикі на випробування та оцінку конструкції HULC.

Екзоскелет спроектований за модульною системою – будь-які її компоненти можна за необхідності дуже швидко замінити, а час, за який його можна одягти чи зняти, становить всього 30 секунд.

З вагою 24 кг екзоскелет HULC мав надати можливість солдатам переносити вантажі вагою до 91 кг. Екзоскелет не потребував якогось зовнішнього механізму управління – за це відповідає вмонтований в систему комп’ютер, який дозволяє виявити вимоги користувача та відповідним чином адаптуватися до ситуації.

Функція енергозаощадження дозволяє системі підтримувати максимальне навантаження навіть при низькому заряді батареї – виробники заявляли про можливість виконувати місію протягом 72 двох годин. Однак у 2012 році ця цифра зменшилася до 8 годин, тому питання енергоефективності залишилося відкритим.

Попри те, що екзоскелет працював і його можна було використовувати, проект зазнав невдачу, оскільки конструкція HULC перешкоджала деяким рухам і, фактично, в деяких випадках збільшувалося навантаження на м’язи, що в цілому суперечить концепції екзоскелета.

У 2010 році компанія Raytheon представила екзоскелет XOS 2, перша версія якого вийшла двома роками раніше – одночасно з розробкою від Berkeley Bionics. Модернізована розробка дозволяла солдатові піднімати вагу у співвідношенні 16:1 (наприклад, 80 кг будуть відчуватися як 5 кг). Та попри те, що у порівнянні з попередньою версією, новий екзоскелет споживає на 50% менше енергії, він все ж таки мав проблеми з автономністю. Ще одна суттєва перепона цієї розробки – надто велика ціна.

У 2013 році Командування спеціальних операцій США (USSOCOM) запропонувало ідею тактичного бойового костюма для солдатів TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit).

Функціональність якого на той час дійсно вражає – "рідка керамічна броня", системи моніторингу навколишнього середовища, монітори кругового огляду, зв’язок тощо. Однак це той випадок, коли за високими технологіями ховалося бажання протестувати низку більш "приземлених" систем – у рамках проекту TALOS розробники мали опрацювати декілька технологій, які б мінімізували травми мозку та захищали солдатів від ворожого вогню.

У лютому 2019 року USSOCOM оголосили – екзоскелета, яким вони займалися ще з 2013 року, насправді не буде.

Замість костюма з унікальними характеристиками військовим буде запропонована система зниження навантаження, тобто, звичайний пасивний екзоскелет.

Компанія Raytheon розробила екзоскелет XOS 2. Він дозволяє солдатові піднімати вагу у співвідношенні 16:1 (наприклад, 80 кг будуть відчуватися як 5 кг).

А от інженери Lockheed Martin впевнені – вже у 2020 році компанія підпише контракт на постачання екзоскелетів Onyx, які вже отримали позитивні відгуки від військових. Ззовні розробка дійсно схожа на звичайний екзоскелет – легка компактна конструкція пристрою складається з рухомих приводів, що кріпляться до суглобів кінцівок. Приводи з’єднані з жорсткою рамою, на яку спирається солдат під час руху. На рівні стегон конструкція фіксується до тулуба міцним ременем.

Усі рухомі вузли захищені від пилу та вологи міцним кожухом, під яким знаходиться бортовий комп’ютер. На поясі розташована літієва батарея з функцією швидкого перезарядження чи заміни.

Типовий набір для екзоскелета доповнює технологія штучного інтелекту і адаптується під окремого солдата

Розробка оснащена багатьма датчиками, які фіксують та реєструють рухи солдата, а штучний інтелект аналізує отримані дані. Коли солдат тільки збирається зробити якийсь рух, екзоскелет передбачає необхідні для цього зусилля та змушує приводи рухатися так, щоб мінімізувати навантаження та оптимізувати сили користувача. Завдяки здатності штучного інтелекту до самонавчання, ефективність екзоскелета поступово зростатиме.

Наразі Lockheed Martin спільно зі ЗС США вже провели перші випробування екзоскелета, які показали, що в середньому пристрій збільшує ефективність рухів від 2 до 27 (!) разів.

Солдати, одягнені в екзоскелети та з повною екіпіровкою вагою у 14 кг, пересувалися з різною швидкістю по біговій доріжці з кутом нахилу в 15°. Після тестування бійці одностайно заявили, що з екзоскелетом бігти значно легше — дослідники це підтвердили, визначивши, що в середньому солдати втомлювалися на 9 % менше.

Інженери Lockheed Martin впевнені – вже у 2020 році компанія підпише контракт на постачання екзоскелетів Onyx, які вже отримали позитивні відгуки від військових, до армії.

Протягом ще одного тестування солдати мали підніматися вгору сходами з вантажем вагою у 82 кілограми. Група бійців з екзоскелетом подолали п’ять сходових прольотів, а солдати зі звичайною екіпіровкою — лише два.

Військові відзначили, що пересуватися було надзвичайно комфортно, а відчуття скованості рухів відсутнє. Розроблена система дуже зручна, функціональна і суттєво збільшує фізичні здібності людини.

Ті зразки, які не надто женуться за унікальністю та кількістю технологічної "начинки" екіпірування, можуть вже на початку 2020-х років запропонувати армії США робочі системи та отримувати від Пентагона контракти на постачання цих систем у війська.

Росія. Питання автономності

У Росії напрямок екзоскелетів наразі представлений трьома зразками – ЕО-1, створений передусім для саперів, а також пасивний та активний екзоскелети відповідно для екіпірувань "Ратнік-2" та "Ратнік-3".

У Росії напрямок екзоскелетів наразі представлений трьома зразками – ЕО-1, створений передусім для саперів, а також пасивний та активний екзоскелети відповідно для екіпірувань «Ратнік-2» та «Ратнік-3».

Перший дослідний зразок цього пасивного екзоскелета ЕО-1 був представлений в Інституті ім. Карбишева ще у 2015 році, однак більш активно військові інженери працюють над пристроєм впродовж останніх півтора року.

Наразі екзоскелет у передсерійному вигляді проходить різноманітні тести. Спершу конструкція екзоскелета ЕО-1 розроблялася для захисту суглобів та хребта, а також розвантаження опорно-рухового апарата, що дозволяло солдатові переносити до 50 кг вантажу під час тривалих маршів та проведення штурмових операцій.

Згодом екзоскелет зазнав значних змін. Передусім у нього було інтегровано систему автоматичного скидання – для цього в конструкцію екзоскелета вмонтували спеціальну "чеку", яку можна висмикнути в разі необхідності скинути з себе екзоскелет. Серйозних доопрацювань перетерпіла й ергономіка, бо спочатку рухливість кінцівок була обмежена, а в результаті конструкторських змін з’явилися додаткові ступені свободи.

Наразі екзоскелет все ж таки має деякі обмеження по активності, але дозволяє робити усе те, що необхідно солдату.

У статичному положенні екзоскелет бере все навантаження на себе – ноги та спина перестають відчувати навіть вагу власного тіла.

Російські військові використовували екзоскелети в бойових умовах для розмінування місцевості у Сирії

З березня по квітень 2017 року екзоскелет використовувався в бойових умовах для розмінування місцевості та об’єктів історичної частини Пальміри в Сирії. Відмічається, що ЕО-1 актуальний передусім для оператора робота "Уран-6", оскільки його основна задача – робота на місцях, а пульт керування важить близько 20 кг і поки робот працює, цей пульт повинен хтось тримати. І екзоскелет значно знижує навантаження на розмінувальника.

Серед інших задач – переноска подовженого заряду розмінування протипіхотних мінних полів ЗРП-2 вагою близько 35 кг. Екзоскелет ЕО-1 готується до державних випробувань.

Для екіпірування "Ратнік-2", яке поставляється у війська, створений пасивний екзоскелет – механічний, без електродвигунів. Він не збільшує фізичні можливості солдата, але знімає навантаження з опорно-рухового апарата – вага екіпірування розподіляється по елементах конструкції – від плечової балки, на яку вішається рюкзак вагою до 50 кг, і до опорної площини у взутті.

Нині російські інженери АТ "ЦНДІточмаш" (Центральний науково-дослідний інститут точного машинобудування) вирішують задачу з розробки вже активного екзоскелета для екіпірування "Ратнік-3".

У серпні 2018 року прототип активного екзоскелета пройшов перші випробування. Планується, що до 2025 року подібний доопрацьований пристрій увійде до складу екіпірування "Ратнік-3". Цей екзоскелет має вирішувати достатньо прості задачі: солдат повинен пройти більшу відстань, взяти більше продовольства та озброєння, і при цьому менше втомлюватися. І, звичайно, отримати нові бойові можливості.

У комплексі з екіпіруванням "Ратнік-3" екзоскелет повинен суттєво підвищити бойові можливості солдата з точки зору застосування зброї.

Відстань, яку може подолати солдат під час маршу, обмежується саме фізичними можливостями бійця. Тому активний екзоскелет стане у пригоді там, де від солдата навіть звичайні переміщення з екіпіруванням вимагають значних зусиль – в лісі, горах, у місті, в умовах Крайньої Півночі – з використанням екзоскелетів нормативи пересування збільшаться у два-три рази, вважають російські експерти.

Екзоскелет також має розв’язати проблему їжі, води та боєприпасів – з огляду на досвід бойових дій російських військ в Афганістані, коли бійцям необхідно було скорочувати кількість продовольчих запасів на користь боєприпасів. Використання екзоскелета має усунути ці проблеми.

Якщо сьогодні один солдат здатен переносити без втрати боєздатності до 28-30 кг, зокрема і засоби захисту, то екзоскелет піднімає цей показник до 70-80 кг, що також дозволить у декілька разів збільшити й захищеність шляхом використання більш розвинутих та важких засобів захисту.

У комплексі з екіпіруванням "Ратнік-3" екзоскелет повинен суттєво підвищити бойові можливості солдата з точки зору застосування зброї. "Він дійсно збільшує фізичні можливості військовослужбовця. Наприклад, випробувач зміг стріляти з кулемета, використовуючи тільки одну руку, і при цьому точно влучав у ціль" – розповідав головний конструктор з систем життєзабезпечення бойового екіпірування військовослужбовців АТ "ЦНДІточмаш" Олег Фаустов.

Розробники обіцяють високу стабільність стрільби, більш стійке положення для знищення цілей як з індивідуального озброєння, так і з колективних зразків типу кулемета. І це без урахування тієї кількості прицільних комплексів, які, за словами розробників, можна буде вмонтувати в комплект екіпірування кожного бійця – тепловізори, лазерні приціли, дальноміри, цілевказівники й оптиколокаційні комплекси.

Головна вимога - солдат із бойовим екіпіруванням та екзоскелетом має витрачати менше енергії, ніж тільки з екіпіруванням

Водночас одне невирішене питання значно гальмує запал розробників активного екзоскелета для "Ратнік-3" і трохи повертає їх до реальності. Йдеться про створення малогабаритних та містких акумуляторів. З урахуванням того, що за умов повної функціональності екзоскелета акумулятор має тримати заряд мінімум добу, оптимально – дві доби. Також треба мати польові джерела зарядки акумуляторів чи елементи сонячних батарей, які не потребують додаткового об’ємного генератора, що буде тільки витрачати ресурс екзоскелета.

Поки що таких ресурсів у Росії немає, тому цілком зрозуміло, чому доопрацювання пристрою відтермінували аж до 2025 року – бо за відсутності необхідних компактних акумуляторів такий екзоскелет, врешті-решт, буде просто непотрібний. З іншого боку, досвід використання пасивних екзоскелетів доводить, що ця технологія в майбутньому буде тільки набирати обертів за кількістю створених моделей, а найпростіші та найнадійніші з них – масово використовуватися у військах.

У Туреччині військовий екзоскелет ASYA (абревіатура від «Askeri Yürüyüş Asistanı», що в перекладі означає «військовий помічник у ходьбі») розробила компанія Aselsan. Загалом розробка турецької компанії не має якихось унікальних підсистем, але цілком здатна виконати свою пряму задачу – допомогти військовому подолати значно більшу відстань без відчутної втоми.

Туреччина. Просто та надійно

У цій країні з новою технологією дебютувала компанія Aselsan, яка на виставці IDEF у 2017 році представила екзоскелет ASYA (абревіатура від "Askeri Yürüyüş Asistanı", що в перекладі означає "військовий помічник у ходьбі"). Загалом розробка турецької компанії не має якихось унікальних підсистем, але цілком здатна виконати свою пряму задачу – допомогти військовому подолати значно більшу відстань без відчутної втоми.

Завдяки особливій конструкції прилад дозволяє розподілити вагу таким чином, щоб оператор міг без додаткових двигунів чи джерел живлення переносити більше вантажу. Військові експерти вважають, що ASYA зменшує вплив гравітації на м’язи та суглоби ніг і стоп, що зменшує втомлюваність.

Серед переваг ASYA – ергономічність, низьке енергоспоживання, безшумність, скорочення кількості травм та використання в поєднанні з іншими технологіями. За словами розробників, екзоскелет достатньо легкий для його інтеграції, наприклад, у систему екіпірування CENKER розробки Aselsan, що компанія і планує зробити найближчим часом.

Незрозуміло, чи вдалося Туреччині повністю розв’язати питання автономності, однак констатуємо, що компанії досить впевнено розпочала рух у напрямку створення екзоскелетів, надавши перевагу простим та надійним рішенням.

Зовнішній механічний каркас підвищує продуктивність солдатів, підтримує різні типи рухів, як от ходьба, біг, лазіння та стрибки. ASYA достатньо гнучкий для швидких рухів, може бути активований в екстремальних ситуаціях.

Сінгапур. Той, хто попереду потяга

Найбільш "нереальну" систему бойового екіпірування розробила сінгапурська компанія ST Engineering – індивідуальне екіпірування ARIELE дійсно дивує кількістю датчиків, систем та різних технологій. У конструкції бойової системи передбачено і напівактивний екзоскелет, а загалом "інтелектуальне" екіпірування ARIELE складається з чотирьох ключових підсистем.

Одяг та захисне обладнання. Передусім розробники потурбувалися про те, щоб солдату було комфортно та він не надто втомлювався. Адаптивний інтелектуальний охолоджувач температури ARCTIC дозволяє виживати як при дуже високих, так і при дуже низьких температурах.

Майже аналогічні задачі виконує і персональний посилений тримач для тактичного спорядження PROTEC – легкий модульний жилет для оптимального розподілу навантаження. Для захисту військового в бойову систему інтегровано технологію PLATE – ця легка ергономічна броня не завдає збитків рухам та витривалості солдатів. І, зрештою, розроблений компанією Advanced Research (GEAR) легкий бойовий одяг дозволяє військовому комфортно почуватися у тропіках та під час спеки.

Система моніторингу життєвих функцій та сповіщення SENSE розрахована на оптимізацію роботи військового та усунення проблем виснаження.

Медичні технології.Система моніторингу життєвих функцій та сповіщення SENSE розрахована на оптимізацію роботи військового та усунення проблем виснаження. Система моніторить частоту серцевих скорочень та дихання, рівень стресу, температуру шкіри. Інформація передається на інтелектуальний інтерфейс командира підрозділу, який на основі отриманих даних приймає рішення, чи доцільно солдату продовжувати місію.

Пристрій зберігає дані для аналізу, що стане у пригоді в процесі удосконалення режимів навчання бійців.

Датчики та системи.Солдат повинен бачити все – і навіть трохи більше. Пристрій SHADES з системою Head-Up-Display надає солдатові інформацію з комбінуванням балістичних окулярів та мініатюрної системи обробки та зв’язку, які проектують дані місії на зір військового. Тобто, солдат в режимі реального часу отримує інформацію про те, що на нього чекає попереду без відриву очей від навколишньої території. Аж до того, що пристрій здатний виявити місце, з якого відбувся постріл ворожої зброї.

Сінгапурська компанія ST Engineering розробила індивідуальне екіпірування ARIELE. У конструкції бойової системи передбачено напівактивний екзоскелет, а загалом «інтелектуальне» екіпірування ARIELE складається з чотирьох ключових підсистем.

Система управління живленням та енергією.Наразі все ж таки важко передбачити, наскільки реальною та ефективною буде розробка сінгапурської компанії. Але не можна відмітити – про болюче місце усіх бойових костюмів та активних екзоскелетів компанія потурбувалася заздалегідь. Або ж хоча б намагалася це зробити.

Тому в бойовій системі передбачена енергозаощаджувальна портативна система – переносна батарея Watt-Hr для паливних елементів розширеного діапазону, що забезпечує значний запас енергії для тривалих місій. Комплексна система управління живленням та енергією PoEMS використовує Smart Power Manager для розподілення живлення та даних.

В бойовій системі передбачена портативна система, що забезпечує значний запас енергії для тривалих місій

Пристрій призначений для управління енергією від декількох джерел, зокрема акумуляторів, паливних елементів, сонячної енергії та від транспортних засобів.

Цікавим елементом костюма є біонічна відновлювальна система активної енергії BRACES, яка містить скобу, що надягається на стегно та слугує рішенням для збору і перетворення механічної енергії, що виникає під час руху, у джерело енергії для технології управління і контролю (C2).

Система також може накопичувати енергію для підтримки витривалості солдата – щось на кшталт псевдоекзоскелета.

Попри те, що розробникам вдалося втиснути в бойове екіпірування ледь не всі можливі системи, не можна стверджувати, що вони вигадали щось унікальне. Низка цих систем вже існує в тому чи іншому вигляді чи концепції. Питання в тому, як таке засилля різноманітних датчиків впливатиме на комфорт солдат, чи буде обмежувати його рухи тощо, і як при цьому екзоскелет (пасивний чи активний) зможе розподілити навантаження. І, знову ж таки, питання автономності залишається актуальним – попри те, що компанія інтегрувала енергоощадні та відновлювальні системи, ідея все ж сьогодні виглядає надто нереальною.

Післямова

Cьогодні провідні компанії не стоять перед вибором – чи працювати з новими технологіями чи ні, створюючи конструкції та системи, які мають суттєво полегшити солдату виконання завдання на полі бою. Закордонні розробники знаходяться в пошуку рішень для адаптації цих технологій під реалії війни "сьогодні" чи потенційного використання "завтра".

Прагнення першими вивести технологію на ринок змушує інженерів та промисловців шукати різні підходи – створювати пасивні екзоскелети для уникнення проблем із джерелами живлення чи йти шляхом модульності – засвоювати технологію меншими частинами. З впровадженням нових можливостей поступово формується розумінням того, як система впливатиме на результат подій в майбутньому. Цим шляхом має йти і Україна, яка поки що взагалі ігнорує екзоскелетний тренд. Чи надовго?

Читайте також: Ударні БПЛА України