중앙 연구소 Tochmash의 활성 외골격과 그 전망
Army-2018에서 초기 버전의 외골격을 장착한 전투기. 백그라운드에서 유사한 시스템을 갖춘 유망한 장비의 모형.
지난 몇 년 동안 우리나라는 전투기의 기본 성능을 높일 수 있는 유망한 군용 외골격을 개발해 왔습니다. 이전에는 이러한 제품의 패시브 버전이 발표되었으며 지난 포럼 "Army-2021"에서 능동형 외골격이 처음으로 공개되었습니다. 지금까지는 프로토타입에 불과하지만 중기적으로는 이런 종류의 제품이 여러 부대의 전투 장비에 포함될 수 있습니다.
전시회 샘플
군대를 위한 유망한 외골격의 개발은 다른 과학 및 디자인 조직의 참여와 함께 Tochmash의 중앙 연구소(Rostec의 일부)에서 수행되고 있습니다. 이 접근 방식의 결과는 이미 최근 몇 년 동안 전시회에서 시연된 여러 프로젝트 및 다양한 종류의 프로토타입이 되었습니다.
그래서 2017년에 중앙연구소인 Tochmash는 처음으로 외골격을 포함하도록 제안된 유망한 전투 장비에 대한 자료를 보여주었습니다. 이후 Army-2018 포럼에서 이러한 발전이 모델의 형태로 보여졌다. 또한, 직렬 Ratnik 장비를 보완할 수 있는 숙련된 수동 외골격이 시연되었습니다. 보고된 바와 같이, 그러한 제품은 이미 군대에서 테스트되었습니다.
반 활성 외골격 모드. 2020년 XNUMX월
작년에 "Army-2020"의 진기함 중 하나는 모스크바 주립 대학 역학 연구소와 협력하여 Tochmash 중앙 연구소에서 개발한 반능동 외골격이었습니다. 로모노소프. 이 프로토타입은 350W의 전력으로 무릎 관절의 전기 드라이브가 있다는 점에서 이전 샘플과 다릅니다. 나머지 조인트는 외부 드라이브 없이 동일한 디자인을 유지했습니다. 테스트 결과 외골격의 반 능동형 디자인은 사람의 무릎에 가해지는 하중을 25%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 이는 장시간 걷거나 짐을 들 때 유용할 것입니다.
반 활성 외골격은 전투 장비의 요구 사항을 충족하고 유망한 키트의 일부가 될 수 있다고 주장했습니다. 동시에 디자인 개발을 계속할 계획이었습니다. 이 방향의 다음 단계는 새로운 작동 모드를 갖춘 완전 활성 시스템의 출현이었습니다.
이 버전의 외골격은 지난 "Army-2021"에서 처음 시연되었습니다. 기존 설계는 새로운 전기 드라이브 및 해당 제어 장치로 수정 및 보완되었습니다. 능동 및 수동 작동 모드가 예상되어 테스트 중에 확인된 다양한 이점을 제공합니다. 이러한 디자인의 주요 개발 방법도 결정됩니다.
개발 기술
Tochmash 중앙 연구소 및 관련 기관의 현재 프로젝트 목표는 운영자 자신의 힘 외에 드라이브를 사용할 뿐만 아니라 신체 활동을 수행할 수 있는 외골격을 만드는 것입니다. 이로 인해 다양한 하중의 운반을 단순화하는 것이 가능합니다. 장비와 무기는 물론 군인의 이동성을 증가시킵니다. 이러한 문제를 해결하는 기존 외골격의 근본적인 능력은 테스트와 실습을 통해 반복적으로 확인되었습니다.
최신 모델의 활성 외골격은 이전 모델을 점진적으로 현대화한 결과입니다. 결과적으로 기술적 외관의 주요 기능을 유지하지만 장비 구성과 결과적으로 기능 및 특성이 다릅니다. 따라서 프로젝트 개발에 대한 주요 기여는 이제 개선된 소프트웨어로 업데이트된 전자 장치에 의해 이루어집니다.
"Army-2021"의 Tochmash 중앙 연구소 스탠드에서
이전과 마찬가지로 외골격의 주요 요소는 두 개의 금속 "다리"이며 벨트를 사용하여 전투기의하지에 고정됩니다. 여기에는 관절이 있는 "무릎"과 밑창이 있는 두 개의 세로 부재가 포함됩니다. 제어 시스템, 전원 공급 장치 등은 외부 및 힌지 장치 형태로 만들어집니다.
인공 "다리"의 관절에는 위치 센서가 있습니다. 밑창에는 압력 센서가 장착되어 있습니다. 부품의 상호 움직임에 대한 모든 정보는 신호를 처리하고 작업자의 움직임을 결정하며 무릎 "관절"의 서보에 적절한 명령을 내리는 전자 장치로 전달됩니다. 다른 관절에는 전기 구동 장치가 없습니다.
외골격에는 두 가지 작동 모드가 있습니다. 패시브에서는 제품의 기계적 부분만 사용됩니다. 그것은 사용 가능한 질량을 인수하고 전투기의 다리를 완화합니다. 이 모드는 평평한 표면의 하중을 처리하기 위한 것입니다. 관절 잠금 장치가있어 오랫동안 서있을 수 있습니다.
테스터가 활성 외골격을 보여줍니다.
활성 모드에는 모든 전자 및 전자 기계 장치의 사용이 포함됩니다. 이 경우 자동화는 사람의 움직임을 감지하고 복사합니다. 이 모드는 다음을 포함한 거친 지형에서 하이킹을 할 때 사용하는 것이 좋습니다. ~와 함께 무기 그리고 어떤 화물.
최신 버전의 능동/수동 외골격의 무게는 약. 6kg. 인간의 근골격계에 가해지는 부하를 50% 줄이고 걸을 때 에너지 소비를 15% 줄입니다. 이로 인해 올바른 무게 배분으로 병사의 탑재량을 60kg까지 늘릴 수 있습니다. 또한, 외골격은 무기를 사용할 때 유용합니다. 따라서 자동 시스템에서 발사할 때 반동의 재분배 및 감쇠로 인해 정확도가 20% 증가합니다.
모든 장점으로 인해 새로운 외골격은 이전 외골격과 마찬가지로 사용 편의성이 뛰어납니다. 그 디자인은 필요한 모든 자유도를 제공하고 움직임을 제한하지 않습니다. 특별한 사용자 교육이 필요하지 않으며 중요한 작동 제한이 없습니다.
전망
Tochmash의 중앙 연구소와 모스크바 주립 대학의 역학 연구소의 새로운 외골격은 이전 제품군의 개발과 유리하게 비교됩니다. 그러나 새로운 기능을 얻는 것이 추가 설계 개선의 필요성을 배제하지 않습니다. 따라서 개발자는 가까운 장래에 대한 계획을 이미 공개했습니다. 모든 요소를 마무리하여 제품의 특성을 향상시킵니다.
현재 형태의 외골격 요소의 주요 부분은 금속으로 만들어집니다. 앞으로 요구되는 강도를 유지하면서 중량 특성을 향상시킬 수 있는 복합 재료를 도입할 계획입니다. 전원 공급 시스템도 추가 개선이 필요합니다. 전체 단지의 기능은 특성에 직접적으로 의존합니다. 그들은 계속해서 제어 시스템을 개선할 계획입니다.
중기적으로 현재 작업의 결과는 긴 전환, 화물 운송 및 전투를 용이하게 할 수 있는 본격적인 군사용 외골격이어야 합니다. 이 경우 전투기는 불완전한 설계로 인해 특정 제한에 직면하지 않습니다. 본격적인 양산 모델이 등장할 수 있는 시점은 현재 제작 중인 차세대 전투 장비와 함께 공급을 받아들일 수 있음을 시사한다.
그러나 중앙 연구소 Tochmash와 다른 개발자의 외골격은 이미 군대에서 사용되고 있습니다. 이전 모델의 프로토타입은 테스트를 위해 해당 장비에 관심이 있을 수 있는 군대 및 기타 구조물로 이전되었습니다. 특히, 조작자가 할 수 있는 것은 외골격입니다. 로봇- 공병 "Uranus-6"은 상당히 무겁고 큰 컨트롤 스테이션을 운반합니다.
미래 시스템
가까운 장래에 활성 모드가 있는 새 버전의 외골격이 다음을 포함한 포괄적인 테스트를 거치게 될 것이 분명합니다. 다양한 구조와 부서의 군인이 참여합니다. 그들의 결과를 바탕으로 우리는 새로운 개선과 디자인 개선을 기대해야 합니다. 현대화의 다음 단계는 몇 개월에서 2022년이 걸릴 것이며, 다음 "Army-XNUMX"는 새롭고 흥미로운 시사회를 개최할 것입니다.
또한 개선된 외골격이 유망한 전투 장비 개발 프로그램에 완전히 포함될 것이라고 기대할 수 있습니다. 이 경우 XNUMX 년 중반에 전투 부대에서 그러한 기술의 도입이 시작될 것으로 기대할 수 있습니다. 그러나 그 전에 현재의 연구 개발 작업을 완료해야 합니다. 게다가 마지막 뉴스 낙관적으로 미래를 바라볼 수 있습니다.
- 리아 보프 키릴
- TsNII Tochmash, RIA Novosti
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