Бесплатные консультации:
(Пн. - Пт.: 09:00 - 18:00)

Экзоскелеты в научной фантастике

Будь то броня, повышающая устойчивость тела к современным экзоскелетам, или камуфляжная одежда, повышающая скрытность и незаметность солдат, солдаты носят защитную одежду и приспособления уже несколько тысячелетий.

Сегодня мы наблюдаем зарождение нового поколения систем, призванных как защитить, так и увеличить силу и стойкость бойца, а иногда и стереть его из систем обнаружения противника, будь то в виде экзоскелетов, соединенных "бронежилетов" или адаптивных маскировочных костюмов.

Научная фантастика лидирует в этой области на протяжении многих лет, как в литературе, так и в комиксах, кино и телесериалах, иногда особенно вдохновляя инженеров, ответственных за такого рода программы. В этой статье мы представляем пять наиболее интересных боевых средств из вселенной Scyfy, чтобы изучить их особенности и соответствие предлагаемой концепции.

1- Чужие: Возвращение: экзо-скелет для умной пушки M56

В 1986 году Джеймс Кэмерон снял один из своих первых блокбастеров "Чужие - Возвращение", повествующий о приключениях Эллен Рипли в сопровождении отряда космических пехотинцев на планете LV-426, подвергающейся терраформированию, чтобы противостоять "ксеноморфам" - существам, которые уничтожили экипаж корабля "Ностромо" в первом фильме серии.

Есть некоторые аспекты, которые будут отличать Кэмерона на протяжении всей его долгой и успешной кинокарьеры, в частности, точность, с которой он разрабатывает военную технику будущего, включая боевую систему M56 Smart Gun Дрейка и Васкеса, двух самых харизматичных космических пехотинцев фильма.

Smart Gun состоит из тяжелого пулемета (18 кг), предназначенного для динамической огневой поддержки пехотных отделений, и упрощенного экзоскелета, который позволяет распределить вес оружия и боеприпасов и поглотить отдачу от выстрела, не влияя на мобильность боевой группы и не требуя поддержки при стрельбе.

Кроме того, система прицеливания на шлеме дополняет ассортимент и позволяет Космическим пехотинцам вести огонь на протяжении долгого времени и в движении во время боя.

Опорная рука M56 моряков в фильме "Чужие: Возвращение" - это экзоскелет, доступный с помощью современных технологий.
Колониальные морские пехотинцы Васкес и Дрейк со своими "умными пистолетами" M56 - одни из самых харизматичных персонажей фильма Джеймса Кэмерона

Предложенный принцип напоминает некоторые эксперименты с пулеметом Гатлинга M134, прикрепленным к боевой броне, при этом последний не обеспечивал такой же плавности в стрельбе, как в движении. Джеймс Кэмерон повысил уровень детализации, чтобы представить специфические движения, связанные с использованием M56, в динамике, вдохновленной боевыми искусствами, такими как джиу-джитсу или айкидо, придавая движениям морпехов кошачью пластичность.

С другой стороны, если эта технология и эта тактика кажутся эффективными против ксеноморфов (и еще раз...), мы понимаем, что пулеметчик особенно уязвим для вражеского огня, тем более что система опорных рычагов, похоже, не подходит для укрытия, которое необходимо для продвижения пехоты.

Тем не менее, физическая и логическая связь между оружием, прицельной системой шлема и боевой броней была удивительно дальновидной в 1986 году, когда мы только начинали внедрять подобные технологии.

2- Дюна: Ликеро-водочный завод

Книга "Дюна" Фрэнка Герберта была опубликована в 1965 году и является одной из основ классической научной фантастики наряду с циклом "Основания и роботы" Э' Азимова и "Погоня за слаанами" Ван Вогта.

Если сюжет должен ассоциироваться со вселенной, близкой к космической опере, очень популярной в конце 60-х годов, Герберт решил порвать со многими кодами научной фантастики того времени, исключив концепцию робототехники и искусственного интеллекта, следуя за войной между людьми и машинами (джихад Батлера), а также использование лазерного оружия, ставшее невозможным из-за загадочного "эффекта Хольцмана", который при попадании лазера в щит приводил к уничтожению стрелка и цели.

В первую очередь, Герберт расположил действие "Дюны" на пустынной планете Арракис, также известной как Дюна, где также находится самый незаменимый ресурс вселенной - спайс (аллегория нефти), и коренной народ, который станет основой сюжета, - фремены. Чтобы выжить на Дюне, фремены разработали снаряжение для выживания и ведения боя под названием "Дистил", специально предназначенное для экстремального и засушливого климата планеты.

Distilled Dune Meta-Defense.fr
15 сентября 2021 года в кинотеатрах Франции вышла новая экранизация романа "Дюна", снятая канадским режиссером Дени Вильневом.

Изображение винокурни в фильме Дэвида Линча 1984 года и мини-сериале 1990-х годов отличается от описания в романе, которое в значительной степени вдохновлено одеждой кочевников-бедуинов, чья культура послужит общей нитью для написания романа и его сюжета.

Однако функция остается прежней: защищать пользователя от жары, радиации и абразивного воздействия песка и, прежде всего, ограничивать потерю воды организмом, задерживая все потери воды (пот, моча, дыхание), а затем фильтруя эти жидкости, чтобы сделать их пригодными для питья.

Очевидно, что этот вопрос приобретает все большее значение для вооруженных сил, развернутых во враждебной среде, например, в пустынях Ирака, Сирии или Мали, или в горах Афганистана, где доставка питьевой воды была одной из самых важных, ограничивающих и часто дорогостоящих логистических задач для западных сил с точки зрения людей и оборудования.

Чтобы поддержать 5 000 солдат операции "Сервал", французским войскам приходилось ежедневно перевозить 43 000 литров питьевой воды, что по логистическому весу намного больше, чем, например, топливо и боеприпасы вместе взятые.

Американская DARPA также активно занимается этой темой с 2019 года, разрабатывая новую технологию извлечения влаги через метаматериалы с использованием очень небольшого количества электрической энергии, которая, возможно, будет поступать от портативных солнечных модулей.

Аналогичным образом, американские пожарные разработали оборудование, которое впитывает пот и встраивает его в защитную одежду, со временем повышая устойчивость пожарного к жаре и тепловому излучению.

Очевидно, что разработка оборудования, способного эффективно и активно защищать от жары, восстанавливая при этом хотя бы часть потерь воды организмом и превращая ее в питьевую воду, станет большим преимуществом для автономности бойца во враждебной среде, при этом значительно снизив затраты на материально-техническое обеспечение.

Прогресс, достигнутый в последние годы, особенно в области метаматериалов, может более или менее привести к прорыву в этой области в краткосрочной перспективе и приблизить нас к "Дистилле Фремен" Фрэнка Герберта.

3- Edge of Tomorrow: боевой экзоскелет Exosuit

Сражение с почти лишенными технологий, но ужасающе сильными и прожорливыми инопланетянами стало очень популярной темой научной фантастики в последние годы, благодаря таким фильмам, как "Молчание" или недавняя "Война завтрашнего дня".

Это была также книга "Pitch of a Japanese Light", которая была опубликована в 2004 году под названием "All you need is Kill" автором Х. Сакуразака и позже была адаптирована Дагом Лиманом в фильме "Edge of Tomorrow".

Помимо принципа предвидения и временной петли, лежащей в основе сюжета о герое, подполковнике Уильяме Кейдже (Том Круз), фильм представляет собой актуальное видение того, какими могут быть военные технологии в области экзоскелетов в более или менее ближайшем будущем, в то время как эти технологии уже лежат в основе многих программ в США, России или Китае.

Для борьбы с очень быстрыми пришельцами, обладающими феноменальной силой, в фильме солдаты используют тяжелый боевой экзоскелет - Экзокостюм, который позволяет им значительно увеличить свои способности (силу, выносливость и т.д.), а также огневую мощь, в частности, благодаря тяжелому пулемету и ракетной установке, прикрепленным к конечностям скелета.

Хотя в фильме уделяется большое внимание некоторым последовательным деталям, особенно касающимся ограниченной автономности устройства или состава штурмовой группы, в нем странным образом упускаются некоторые аспекты, такие как общение или совместное взаимодействие, поскольку сражения напоминают скорее средневековые стычки, чем современные бои.

Edge Morning Exoskeleton Meta-Defence.fr

Как бы то ни было, экзоскелет exosuit очень близок по духу и форме к целям нынешних программ в этой области. Однако, как и все роботы, последние страдают от ограничений в плане мощности, необходимой для того, чтобы сделать их по-настоящему эффективными, в то время как современные технологии производства батарей или мобильных источников энергии остаются недостаточными для того, чтобы сделать эти устройства актуальными на поле боя.

Например, экзоскелеты, разработанные в Китае, которые в первую очередь предназначены для того, чтобы солдаты могли переносить большую нагрузку в течение длительного времени, особенно на высоте, обеспечивают только два часа работы при полной зарядке, что может быть полезно для поддержания связи, но остается очень недостаточным в бою.

Однако потенциал этой технологии настолько многообещающ, что, несмотря на существующие ограничения, ее развитие является динамичным и устойчивым, по крайней мере, в рамках трех крупнейших военных держав мира.

4- Простор: боевой костюм Голиафа

Из всех научно-фантастических сериалов, выпущенных за последние 20 лет, "Пространство", несомненно, является самым успешным с точки зрения правдоподобного сценария и технологий.

Действие этой истории происходит в недалеком будущем, когда Солнечная система уже колонизирована человечеством, и три фракции противостоят друг другу: Земля под эгидой ООН, Марс под властью военизированного режима и большой пояс астероидов, самый слабый и разделенный в военном отношении, но обеспечивающий двух главных игроков природными ресурсами.

Помимо сюжета, который напоминает сюжет "Железного трона", вся серия разработана с поразительной научной и физической точностью, далекой от кодов традиционной научной фантастики.

Поэтому гравитация и эффекты ускорения, особенно в контексте космических путешествий и их физиологических последствий, играют центральную роль на протяжении всей истории, а космические корабли проводят время, разворачиваясь, чтобы ускориться, а затем замедлиться, сохраняя на борту гравитацию, которая позволяет экипажу работать.

Используемое оружие также очень правдоподобно: массовое применение рельсотронов и ракет, а также сражения между космическими кораблями напоминают морские битвы 18-го века.

frankieadams3 Meta-Defence.fr
Марсианский морской пехотинец Бобби Дрейпер (Фрэнки Адамс) и ее костюм "Голиаф" во время скоростного маневра на борту корабля "Росинант".

В этой области боевая броня "Голиаф" - это концентрат технологий и прикладной физики. Она одновременно является экзоскелетом, боевой броней и скафандром, позволяющим марсианским солдатам сражаться в космосе с гравитацией или без нее и соблюдающим все кодексы этих трех элементов.

Более того, хотя марсиане растут в условиях более низкой гравитации, чем на Земле, это позволяет им компенсировать воздействие на организм более сильной гравитации, как на Земле, до такой степени, что они могут выдерживать очень высокие ускорения, которым подвергаются космические корабли при маневрировании на большой скорости.

В отличие от экзокостюма из "Грани завтрашнего дня", в сериале часто подчеркивается коммуникация и роль совместного взаимодействия, особенно с помощью брони "Голиаф". В настоящее время такое видение милитаризации космоса неактуально, и внедорожная экипировка, которую носят астронавты, предназначена исключительно для выживания.

Но если бы космос был милитаризован, то, скорее всего, видение The Expanse о броне Голиафа быстро достигло бы реальных возможностей.

5- Ghost in the Shell: Киборг-майор Кусанаги

Ghost in the Shell - это шедевр киберпанк-культуры, написанный Масамунэ Широу (Masamune Shirow), впервые опубликованный в 1989 году. В ней описывается будущее, в котором кибернетика и бионика являются двумя столпами, на которых строится человеческое общество.

Героиня, майор Мотоко Кусанаги, - киборг, человеческий мозг, пересаженный в полностью кибернетическое роботизированное тело, что дает ей очень продвинутые военные возможности, как в бою, так и в киберпространстве.

Будучи членом специального подразделения по борьбе с преступностью, Подразделения 9, она борется с хакерами, которые способны взять под контроль человеческий разум, знаменитый "дух", представляющий собой душу людей, путем взлома их кибернетических имплантатов.

С определенной точки зрения, кибернетическое и роботизированное тело майора Кусанаги представляет собой конечную кульминацию понятия экзоскелета и боевых доспехов, сводя роль человека к его простейшему выражению - мозгу и душе.

Тероптический дух Кусанаги в оболочке Meta-Defense.fr
Термопластичный камуфляж майора Кусанаги в фильме "Ghost in the Shell" - один из самых эффектных визуальных аспектов его тела киборга. Но теперь этот принцип находит свое применение в исследовательских программах, которые не могут быть более серьезными.

Хотя имплантация человеческого мозга в тело или кибернетический интерфейс все еще далеки от возможного, согласно современному состоянию науки, бионика, т.е. улучшение работы тела и человеческого разума с помощью технологических имплантатов, является одной из наиболее перспективных долгосрочных областей исследований в военном секторе.

Ближайшие области его применения касаются мониторинга жизненно важных констант, геолокации и связи с военными, но уже сейчас он распространяется на более продвинутые области, такие как использование человеко-машинных интерфейсов, управляемых непосредственно мозговыми волнами, или восстановление конечностей или органов, поврежденных или разрушенных технологическими альтернативами.

Одним из других особенно интересных аспектов тела Мотоко Кусанаги является использование техники маскировки, называемой термооптической маскировкой, которая позволяет изгибать свет, делая объект невидимым даже в инфракрасном спектре.

Этот подход в настоящее время является предметом очень серьезной работы нескольких людей и называется "маскировкой" (cloaking), о чем мы рассказывали в одной из предыдущих статей.

Заключение

Будь то писатели, мангака или режиссеры, авторы научной фантастики иногда предлагают реальный взгляд на развитие оборонных технологий, а также на контекст их использования, ограничения и опасности, связанные с ними.

Область боевого снаряжения - один из примеров, где эту способность к проецированию особенно интересно наблюдать, и часто она оказывается актуальной далеко за пределами простого описания, которое сопровождает ее.

Поэтому мы понимаем, почему возникли такие инициативы, как "Красная команда" Французского агентства оборонных инноваций, и что они могут сделать, если их правильно использовать, чтобы выйти за формальные рамки проектирования оборонного оборудования, особенно когда речь идет о выходе за пределы очевидного применения существующих технологий.

В области обороны, как и в других областях, воображение - это единственный предел, который нельзя превысить с уверенностью, поскольку невозможно представить то, что не было представлено заранее.

И научная фантастика во всех ее формах, скорее всего, должна сыграть роль, выходящую далеко за рамки той, которую ей условно приписывают сегодня, тем более что она часто предлагает гораздо более широкое и сложное видение, чем простое применение технологий.

Источник: Броня и экзоскелет: научная фантастика показывает путь (meta-defense.fr)

Том Иллауэр

Все материалы от: 
ru_RURussian