Hvordan Future Force Warrior vil fungere

Krige er evolutionære, med hver ny konflikt, der bringer mere kraftfulde og avancerede våben. Våben, der giver succes på den moderne slagmark i dag, kan hurtigt blive forældede og ineffektive på få år. Slagmarkens virkelighed nødvendiggør kontinuerlige ændringer i jagten på at blive et skridt foran fjenden.

For bedre at udstyre sine soldater, den amerikanske hær udvikler en avanceret infanteriuniform, der vil give overmenneskelig styrke og større ballistisk beskyttelse end nogen uniform til dato. Også, ved hjælp af bredbåndsnetværk og indbyggede computere, soldater vil være mere bevidste om handlingen omkring dem og om deres egen krop.

I denne artikel, vi hopper ind på fremtidens slagmark, se, hvordan dets teknologi kan sammenlignes med nutidens, og lær, hvordan Future Force Warrior vil gøre en soldat til en "F-16 på ben".

Tak til 1. løjtnant John H. Frushour, USMC, 24. marineekspeditionsenhed , for hans hjælp med denne artikel.

1. Passer til kamp
2. Battlefield Awareness
3. Liquid Body Armor
4. Exoskeleton

Passer til kamp

Med udviklingen af ​​en bionisk uniform til sine soldater, den amerikanske hær planlægger en ændring i krigens logistik. Integreret fysiologisk overvågning, forbedret kommunikation og udvidet fysisk styrke vil give fremtidens soldater de værktøjer, de har brug for til at overvælde deres modstandere ved blot at iføre sig en højteknologisk dragt.

Der er to faser til Future Force Warrior -programmet. Den første fase indebærer implementering af en uniform i 2010, der vil opfylde hærens kortsigtede behov, selvom stykker af uniformen kan indsættes tidligere. Ifølge Future Force Warrior Equipment Specialist Jean-Louis "Dutch" DeGay, "Hærens afdeling har bygget det, der kaldes designspiraler, så cirka hvert andet år, hvis et stykke teknologi er modnet, vi prøver at få det i marken, frem for at vente til 2010 med at markere hele systemet. "I 2020, den amerikanske hær vil udrulle et jakkesæt, der integrerer nanoteknologi, eksoskeletoner og flydende rustning, som alle kun findes i konceptet nu.

Her er de grundlæggende komponenter i den endelige version af dragten:

• Hjelm - Hjelmen rummer en GPS -modtager, radio og de brede og lokale netværksforbindelser.
• Warrior fysiologisk statusovervågningssystem - Dette lag af dragten er tættest på kroppen og indeholder sensorer, der overvåger fysiologiske indikatorer, såsom puls, blodtryk og hydrering. Dragten videregiver oplysningerne til læger og feltkommandører.
• Liquid Body Armor - Denne flydende kropsrustning er lavet af magnetorheologisk væske, en væske, der forbliver i flydende tilstand, indtil anvendelsen af ​​et magnetfelt. Når der tilføres en elektrisk puls, rustningen overgår fra en blød tilstand til en stiv tilstand i tusindedele af et sekund.
• Exoskeleton - Exoskeleton er lavet af letvægts, sammensatte enheder, der fastgøres til benene og øger soldatens styrke.

Sammen, disse delsystemer kombineres til at skabe en uniform, der informerer, beskytter og forbedrer brugerens evner. Lad os nu tage hver af disse komponenter separat.

Battlefield Awareness

Værdien af ​​fjendens rekognoscering afhænger af, hvor hurtigt disse oplysninger kan videregives til soldaten på slagmarken. Fremtidens soldater vil have flere oplysninger umiddelbart tilgængelige for dem end nogensinde før.

Den amerikanske hær anvender i øjeblikket et system kaldet Blue Force Tracker (BFT). Systemet gør det muligt for en kommandør at få et realtidsbillede af slagmarken fra sin personlige computer. Kommandøren kan derefter spore individuel enheds bevægelse og give disse oplysninger til venlige enheder. De amerikanske marinesoldater har brugt BFT, selvom de oprindeligt valgte et mere bærbart og robust system kaldet Enhanced Position Location Reporting System, eller "ePLRS." Både ePLRS og BFT deler det samme mål:sporing af venlige kræfter i realtid. Ulempen ved begge systemer, imidlertid, er at de er omfangsrige, noget dateret og kræver computere med operatører, der ellers kunne bære et våben.

Future Force Warrior -opsætningen er en betydelig forbedring af disse nuværende systemer. En computer, der er integreret i jakkesættet og placeret i bunden af ​​soldatens ryg, vil blive forbundet til et lokalt og bredt net, giver mulighed for dataoverførsel.

DeGay forklarer det på denne måde:

Soldater vil bruge en stemmeaktiveret, drop-down skærm i hjelmen for at få adgang til oplysninger uden at skulle lægge deres våben. Indlejret i et par gennemsigtige briller, displayet vises for soldaten som en 17-tommer skærm. Denne skærm kan vise kort og video i realtid leveret af et fremadrettet spejderhold, satellit eller fly. Ifølge DeGay, "Vi arbejder på at have den grafiske brugergrænseflade inde i computersystemerne til enten at replikere computergrafiske brugergrænseflader eller endda Playstation 2/Xbox grafiske brugergrænseflader, "fordi de fleste af nutidens soldater allerede kender til, hvordan disse systemer fungerer.

Ikke alene vil Future Force Warriors vide mere om deres medsoldater, men de vil også vide mere om deres egen fysiologiske tilstand. Uniformens fysiologiske undersystem ligger mod soldatens hud og inkluderer sensorer, der overvåger soldatens kerne kropstemperatur, hudtemperatur, hjerterytme, kropsposition (stående eller siddende) og fugtighedsniveauer. Disse statistikker overvåges af soldaten og af læger og kommandanter, der kan være kilometer væk. At kende tilstanden for en deling af soldater giver befalingsmænd mulighed for at træffe bedre strategiske beslutninger. Future Force Warrior -hjelmen indeholder også en GPS -modtager, give kommandører præcise positionsdata om deres tropper.

En anden vigtig del af kampen er kommunikation mellem soldater. Future Force Warrior vil bruge sensorer, der måler vibrationer i kraniehulen, eliminerer behovet for en ekstern mikrofon. Denne knogleledningsteknologi gør det muligt for soldater at kommunikere med hinanden, og det styrer også de menuer, der er synlige gennem rullelisten. Hjelmen har 360-graders situationsfornemmelse og stemmeforstærkning.

"Hvad dette vil give dig mulighed for at gøre, er at vide, hvor snigskytterunden eller mørtelrunden kom fra, men samtidig vil det annullere støj ved en bestemt decibel for ikke at forårsage skade på soldatens ører, "sagde Robert Atkinson, forbindelsessergent, operationelle styrker interface gruppe, Natick Soldier Center.

Situationsbevidsthedsteknologien giver også soldater mulighed for:

• opdage andre soldater foran dem op til et par kilometer væk
• fokusere på en bestemt lyd og forstærke den

Drift af hele dragten er en 2- til 20-watts mikroturbingenerator drevet af et flydende kulbrinte. En plug-in patron indeholdende 10 ounce brændstof kan drive soldatens uniform i op til seks dage. Batteriplapper, der er integreret i hjelmen, giver tre timers backup-strøm.

Liquid Body Armor

Med fremskridt inden for ballistik, hære skal udvikle bedre kropspanser. En type moderne kropspanser, først udviklet i 1960'erne, er lavet af avancerede vævede fibre, der kan sys i veste og andet blødt tøj. Mere almindeligt kendt som Dupont Kevlar®, dette er en af ​​de mange body -rustningsløsninger, der i øjeblikket anvendes af amerikanske styrker. En anden type rustning, SAPI -plader, eller "håndvåben beskyttende indsats" plader, er hærdet keramiske kompositplader indsat i en soldats fragmenteringsbeskyttelsesvest i både for- og baglommer.

Nu, forskere arbejder på en ny type rustning lavet af magnetorheologiske (MR) væsker - væske rustning.

En type MR -væske består af små jernpartikler suspenderet i siliciumolie. Olien forhindrer partiklerne i at ruste. Væsken omdannes fra væske til fast stof på bare millisekunder, når der påføres et magnetisk felt eller elektrisk strøm. Strømmen får jernpartiklerne til at låse sig fast i en ensartet polaritet og stakke oven på hinanden, skabe et uigennemtrængeligt skjold. Hvor hårdt stoffet bliver afhænger af styrken af ​​magnetfeltet eller elektrisk strøm. Når ladningen eller magnetfeltet er fjernet, partiklerne låses op, og stoffet går tilbage til en flydende tilstand.

MR -væske fylder små lommer i Future Force Warrior -ensartet stof. Uniformerne forbindes, så en elektrisk strøm kan passere gennem stoffet. Den elektriske strøm styres af det indbyggede computersystem og oplader automatisk MR -væsken, når der er en ballistisk trussel til stede.

MIT -forskere, der er ved at udvikle den flydende kropsrustning, siger, at det vil tage fem til 10 år at gøre stoffet fuldstændigt skudsikkert.

Exoskeleton

Overmenneskelig styrke har altid været begrænset til science fiction, men fremskridt inden for menneskelige præstationsforstørrelsessystemer kunne give soldater mulighed for at løfte hundredvis af pund ved hjælp af den indsats, de normalt ville bruge til at løfte en brøkdel af den vægt.

På skulderen af ​​Future Force Warrior -uniformen er et stof fyldt med nanomaskiner, der efterligner virkningen af ​​menneskelige muskler, bøje og lukke, når de stimuleres af en elektrisk puls. Disse nanomaskiner vil skabe løft, som muskler gør og øge den samlede løfteevne med 25 til 35 procent.

"Tænk på dig selv på steroider, holde så meget vægt som du vil, så længe du vil, "sagde Atkinson." Det vil også tillade en 90 pund mand eller hun at bære en 250 pund mand eller kvinde fra slagmarken, og det ville ikke føles som om de havde en person på 250 pund værd. "

Exoskeleton fastgjort til soldatens underkrop vil give endnu mere styrke. Det samlede eksoskelet vil give op til 300 procent større løfte- og bæreevne.

"Exoskeleton, som er i forbindelse med DARPA, vil give soldaten mere stabilitet, "Atkinson sagde." Det får soldaten til at blive en våbenplatform. "

Med denne ekstra styrke, våben kan monteres direkte på det ensartede system. I konceptet uniform (til højre), eksoskeletet er det fremspringende kompositmateriale, du ser under knæet.

Exoskeleton vil fusionere struktur, strøm, styring, aktivering og biomekanik. Her er et kig på nogle af de udfordringer, DARPA har skitseret:

• Strukturelle materialer - Exoskeleton skal laves af kompositmaterialer, der er stærke, let og fleksibel.
• Strømkilde - Exoskeleton skal have strøm nok til at køre i mindst 24 timer før tankning.
• Kontrol - Betjeningen til maskinen skal være problemfri. Brugere skal kunne fungere normalt, mens de bærer enheden.
• Aktivering - Maskinen skal kunne bevæge sig jævnt, så den ikke er for besværlig for bæreren. Aktuatorer skal være stille og effektive.
• Biomekanik - Exoskeletoner skal være i stand til at skifte fra side til side og forfra til bagside, ligesom en person ville bevæge sig i kamp. Udviklere bliver nødt til at designe rammen med menneskelignende led.

Efterhånden som krigsførelsen ændrer sig, hære leder efter enhver fordel, de kan få mod potentielle fjender. Den nye Future Force Warrior -dragt tager menneskelig præstation til hidtil usete niveauer. Forestil dig en flok soldater iført dragter, der gør en almindelig person til en rigtig, levende superhelt.

For mere information om Future Force Warrior og relaterede emner, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer Body Armor
• Hvordan Exoskeletons vil fungere
• Sådan fungerer nanoteknologi
• Sådan fungerer smarte strukturer
• Hvordan fungerer skudsikkert glas?

Flere store links

• American Forces Press Service:Future Force Warrior udstiller supermagter - 27. juni kl. 2004
• US Army Natick Soldier Center:Future Force Warrior (FFW)
• General Dynamics:Future Force Warrior
• MIT:Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN)
• ScienCentralNews:Instant Armor

Kilder

• Future Force Warrior (FFW) - US Army Natick Soldier Center http://www.natick.army.mil/soldier/wsit/
• General Dynamics http://www.generaldynamics.com/
• MIT's Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN) http://web.mit.edu/isn/
• Future Force Warrior udstiller supermagter (American Forces Press Service, 27. juni kl. 2004) http://www.defenselink.mil/news/Jul2004/n07272004_2004072705.html
• Instant Armor (ScienCentralNews) http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?article_id=218392121&language=english
• Hærforskere, ingeniører udvikler flydende rustning (Army News Service, 21. april kl. 2004) http://www.military.com/NewsContent/0, 13319, usa3_042104.00.html
• 1. løjtnant John H. Frushour, USMC, 24. marine ekspeditionsenhed