美军打造现实版钢铁侠 计划明年进行战场试验

　　文　［美］格雷格•莫　(Gregory　Mone)　编译　赵刚　刘晓琳

　　与漫画中钢铁侠相差无几

　　近年来，美国的机械盔甲研发可谓进展迅速。它是美国人史蒂夫·杰考森和其他工程师们，在一家名为“一人概念工厂”的机器人技术公司研发而成的。这家公司由史蒂夫始创于1983年，最近刚被军工巨头雷声公司收购。影片《钢铁侠》讲述了一个名叫托尼·斯塔克的多产发明家，制造出一套可以赋予他超凡力量的神奇战甲。40多年来，钢铁侠的形象在漫画中层出不穷，但好莱坞却第一次以此为题材拍摄影片。当然，这是个票房创收的绝佳选择，因为对于我们这个充斥着新发明的世纪来说，钢铁侠作为纯粹工程学的产物，是个极完美的大众偶像。这一形象的出现，也使制造机械盔甲不再是虚幻的梦想。

　　在过去的7年间，一些工程师始终幻想运用机械原理增强士兵实弹负荷，以及防御轻火力打击等能力。在美国国防部防御远景研究规划局(Darpa，音译为“达帕”)数百万美元基金的资助下，史蒂夫和其他工程师们，开始将人造肌与控制系统有机结合并应用在机械盔甲上，这身铁甲或许很快就能配发到士兵、消防员的手中。虽然铁甲的动力来源等重大问题依然存在，但“一人概念工厂”所设计的机械盔甲，就是一套与穿着者结合得天衣无缝的超能全身铁甲，连钢铁侠漫画的设计者都认为，现实世界中的这身铁甲都可以与他们的科幻漫画媲美了。漫画的主要插图画家兼该片顾问阿迪·格兰诺夫在观看了运动铁甲的剪辑后大为震惊，“我知道这就是我们前进的方向、奋斗的目标，但我没想到这个目标距我们如此之近”。他又补充道，“这种机械盔甲除了不具备飞行和携带武器的功能外，其他已完全是钢铁侠了”。

　　灵感来自漫画超级英雄

　　如果你想解开任何一个可与漫画幻想参照对比的机械盔甲的技术之谜，就应该到这些漫画设计产生的地方去看一看——美国曼哈顿马维尔总部。在那里，“钢铁侠”漫画的编辑汤姆·布莱沃特对漫画主人公托尼·斯塔克做出了这样的概括：麻省理工学院的高才生、绝顶聪明的科学家和工程师、百万富翁的继承者、好色嗜酒的花花公子。虽然关于他如何成为钢铁侠这个故事随着时间的推移不断变化，但电影故事情节的基本主线仍然保持了原样：一群坏人将托尼绑架，并强迫他为其制造出一种杀人武器，结果托尼偷偷造出了一身神奇盔甲。在成功脱逃后，他从此不断改进盔甲、并修身自好，最终托尼从一个幼稚但却聪明的人，变成了一个真正的超级英雄。

　　1963年，当“钢铁侠”这个漫画人物出现的时候，神奇盔甲在军界还仅仅是停留在纸面上的一个概念而已。当年，美国陆军研究员塞治·赞如尼发表了一篇报告，其中描述了关于可穿着机械盔甲的构想，他提出这种机械将使穿着的人具有巨大能量，但由于当时的科技不能提供必需的支持，加上当时对超级铁甲的探索并不为世人重视，因此他的这一想法被迫流产。2000年，达帕开始了名为“增强人体机能的机械盔甲”(EHPA)规划，这一规划历时7年、耗资7500万美元。从那开始，机械盔甲的极少数支持者才认为相关技术可以满足要求了。

　　杰考森·奥布塞克曾任陆军上校，现任美国马萨诸塞州纳缇克发展与工程中心人体系统结合部门主管，从1995年开始便力主推动军用铁甲的研究。他说，随着传感器越来越小、功能越来越多、微处理器越来越快，他认为可穿着机械盔甲应该能制造了。

　　然而，达帕的雄心壮志就如漫画中所描绘的那样：一身盔甲可使普通士兵拖动几百磅(1磅约合0.45公斤)的重物，徒步行军几天不会感到疲劳，轻松使用平时两个人才能操作的武器，背起一两名伤员迅速撤出阵地。他们还需要使用这种盔甲携带更多的武器，能使士兵们在面对敌人的炮火时刀枪不入，使他们跳得更高更远。总之，他们需要真正的钢铁侠来打仗。

　　操作者感觉好像在渡水前行

　　达帕实施该计划前曾咨询过的一些专家认为，这一设想并不现实。“我咨询过的半数专家认为这简直是宗教幻想，他们说这个计划完全是在浪费时间、金钱和资源”，负责领导达帕早期计划的康奈尔大学工程师加西亚说，“反对者说的话也不无道理，这确实是一项巨大的挑战。”这种盔甲需要便携式动力系统，并保持一整天不停的动力供给；需要小型有力的人造肌；需要综合控制系统以约束其行动。另外，这种盔甲必须能够做到快速反应。

　　盔甲应成为士兵的机械影子，它应领会并几乎同步模仿士兵的每一个动作，甚至士兵的一次缓慢行走都应产生一种拖动效果，使操作者感觉好像在渡水前行一样。这种机械还需要在几千分之一秒的时间内，通过盔甲上某种装置感受到操作者的发力，随后动力十足的微处理器将所有数据立即转化到机械分支的各个方向上，这样才能与身着盔甲的人保持同步。

　　所有这些问题解决后，还需演算出以一定的速度、灵活度、力度、持久度，将各个系统结合成为一个机械体，只有这样才能称得上是现实世界中的托尼·斯塔克。但实践可能证明担此重担的人决不仅是一个高超的武器设计者，而是一个正在制造机器杀手的人。

　　计划在明年走上战场

　　2000年，“一人概念工厂”申请了一项达帕基金，作为马萨诸塞州纳缇克发展与工程中心人体系统结合部门主管的杰考森，认为他对该规划中最初的一个重大难题提出了解决方案：那就是操作者如何与机械盔甲相互联系并发生作用。为证实他直觉的正确性，杰考森邀请公司摄影师普里斯和他的女儿帮忙做了个小实验。

　　实验要求普里斯扮作机械盔甲，而他的女儿扮作操作员。她背靠着她的父亲，脚趾踩在父亲的脚趾上。随后，他们手握着手，保持身体平衡，开始走步。普里斯的任务是与女儿的步调一致，双脚保持在女儿双脚的正下方。没过几分钟，他们就可以同步前进了。他女儿做出的所有决定都高出一个层次：比如说以多快的速度行进、什么时候转弯等，而普里斯所做的仅仅是去模仿她，与她并驾齐驱。

　　这一示范为杰考森证明了，只要给出几个接触点——在这里就是手和脚，一部智能机械就能了解操作者下一步将要采取的行动，并随之做出反应。在已完工的机械盔甲的各项工作中，杰考森和他的团队设计了结合紧密的促进器，改进了力量传感器，发明了效率更高的液压电子管，甚至为机械装置制造了铝“脚”。

　　在此基础上，2002年，首件机械盔甲问世，但却不具备动力装置；2003年，为增加机械盔甲的动能，萨考斯公司开始致力于研发液压驱动促进器，以期发挥类似机械“肌肉”的作用；2005年，新研制的机械盔甲更加接近美国国防部防御远景研究规划局(Darpa)的最初设想；2009年，美陆军计划开始对机械盔甲进行战场实验。

　　(美国《大众科技》2008年4月号)