Экзокостюм без двигателя, разработанный для снижения физических нагрузок на солдат, стал на шаг ближе к принятию на вооружение после того, как прототипы получили положительные оценки более чем 100 солдат на трех армейских постах.

По данным Центра общественного здравоохранения армии США, травмы поясницы ежегодно приводят к более чем одному миллиону потерянных или ограниченных дней службы солдат.
Армейская программа Pathfinder - возглавляемая совместной командой солдат 101-й воздушно-десантной дивизии в Форт-Кэмпбелл, штат Кипр, и инженеров Университета Вандербильта - позволила разработать и протестировать уникальные прототипы экзоскелетов для увеличения грузоподъемности и снижения нагрузки на спину в операциях по поддержанию и логистике.

Исследования и разработка мягкого, легкого, несильного экзоскелета под названием "Бионический экзокостюм для пополнения запасов" (Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply, или SABER) перешли от команды Pathfinder к Солдатскому центру Командования по развитию боевых возможностей Армии США (Combat Capabilities Development Command Soldier Center, или DEVCOM SC). Команда DEVCOM SC готовит костюм к производству и надежным полевым испытаниям в армии.

Программа Pathfinder - это инициатива Конгресса, направленная на достижение целей модернизации Командования перспективного развития армии и поддержку инновационных технологий, вдохновленных солдатами и основанных на исследованиях, таких как SABER. Представители DEVCOM заявили, что они используют эту программу для того, чтобы связать солдат с глобальной научно-технической сетью, которая охватывает широкий спектр областей - от фундаментальных исследований до модернизации передовых технологий, применяемых в уже имеющемся на вооружении оборудовании.

"Вовлекая солдат в процесс исследований и разработок на более ранних этапах, мы можем ознакомить их с новыми исследованиями и технологиями, которые научные круги могут предоставить для удовлетворения их потребностей", - говорит д-р Арвен ДеКостанца (Arwen DeCostanza), руководитель программы Pathfinder. "Совместные проекты, подобные этому, позволяют совершать открытия и добиваться будущих результатов, используя творческий потенциал солдат, преподавателей, студентов, партнеров из промышленности и научно-технического сообщества армии".

Работая с солдатами 101-й воздушно-десантной дивизии, исследователи из Вандербильта разработали SABER как носимое устройство, мягкое, легкое и облегающее форму. Это немоторизованное устройство может быть выборочно задействовано солдатом для помощи в подъеме.

Дизайн экзокостюма учитывает потребности, выявленные солдатами, такие как помощь в выполнении тяжелых задач, таких как пополнение запасов боеприпасов, а также снижение травматизма и усталости, что очень важно для поддержания боеготовности в течение длительного времени.

"Первые несколько месяцев мы потратили на интервью, наблюдения и общение с солдатами", - говорит д-р Карл Зелик, доцент кафедры машиностроения Университета Вандербильта. "Мы не пытались создать Железного Человека - сложный, полнотелый, жесткий, нереалистичный костюм. Вместо этого мы начали с глубокого понимания потребностей солдата, чтобы разработать легкий, низкопрофильный, не требующий питания носимый инструмент, который поможет оказать столь необходимую помощь, не замедляя солдат и не мешая им выполнять другие оперативные задачи".

Чтобы разработать идею для этого проекта, инженеры Вандербильта привлекали солдат к частым интервью, проектам и полевым испытаниям, чтобы выявить критические проблемы, мешающие их ежедневным обязанностям в полевых условиях. Физическое перенапряжение выделилось как проблема, требующая быстрого решения.

Чтобы устранить ограничения по силе и выносливости, связанные с транспортировкой материалов и полевой артиллерией, исследователи, инженеры, эксперты по переводу технологий и другие военные партнеры Вандербильта, работая вместе с солдатами, взяли технологию экзоскелета, которую Вандербильт ранее разработал для коммерческого использования, и провели год итеративных разработок и испытаний, чтобы превратить ее в систему SABER.

При разработке системы команда сосредоточилась на длительном использовании костюма во время выполнения критических задач, чтобы решить проблемы нагрузки и передвижения солдата.
Более 100 солдат приняли участие в тестировании экзокостюма на трех разных базах, сообщив, что при ношении прототипов SABER они меньше напрягали спину и были более выносливыми.

"В течение дня, поднимая 60-фунтовые снаряды, Вы изматываетесь, особенно после рабочего дня. Это изматывает Ваше тело", - сказал младший сержант Дейл Полсон, 101-я воздушно-десантная дивизия. Дейл Полсон, 101-я воздушно-десантная дивизия. "Ношение костюма действительно очень помогло, особенно при доставании снарядов из кузова грузовика. Мне казалось, что он дает мне дополнительный стимул. Мне не нужно было так напрягаться. Я чувствую, что это помогло мне двигаться быстрее".

Биомеханические исследования показали, что трехфунтовый костюм снизил нагрузку на спину солдат более чем на 100 фунтов при подъеме. Кроме того, большинство солдат увеличили свою выносливость более чем на 60 процентов, пока носили SABER.

Подавляющие 90 процентов солдат, опрошенных после оперативных полевых испытаний в мае 2022 года, считают, что экзокостюм повысил их способность выполнять рабочие задачи, и все они сообщили, что, скорее всего, будут носить его для своей работы, если он будет разработан как продукт и станет доступен для них.
Исследовательская лаборатория армии DEVCOM в сотрудничестве с DEVCOM SC предоставляет финансирование HeroWear, производителю промышленных экзокостюмов из Нэшвилла, и Университету Вандербильта для итеративного проектирования и изготовления десятков предсерийных единиц в конце 2022 года, с целью увеличения количества до сотен единиц в 2023 году.

DEVCOM SC также проведет полевые демонстрации для критически важных заинтересованных сторон, чтобы технология оказалась в руках 101-го солдата и других подразделений, одновременно работая над более широким путем перехода.

"Мы очень гордимся тем, что наши коллеги из DEVCOM и AFC признали нас лучшими партнерами в понимании технологии и того, как внедрить эту революционную возможность для солдат", - сказал Дейв Ауде (Dave Audet), начальник отдела систем DEVCOM SC. "Наша текущая программа DEVCOM Soldier Center по созданию экзоскелета и сотрудничество с Вандербильтом позволили ускорить модификацию технологии и успешный переход от [Армейской исследовательской лаборатории] к Soldier Center".

Армейская исследовательская лаборатория DEVCOM управляет программой Pathfinder в тесном партнерстве с Центром вооружений DEVCOM. Институт военно-гражданских инноваций осуществляет программу Pathfinder на месте в каждом военном округе и способствует взаимодействию между военными и университетами.
Университеты Северной Каролины, Теннесси, Западной Вирджинии и Монтаны сотрудничают с 82-й и 101-й воздушно-десантными дивизиями, входящими в состав XVIII воздушно-десантного корпуса, несколькими группами специальных операций и подразделениями Национальной гвардии Западной Вирджинии и Монтаны, чтобы определить и быстро решить проблемы солдат и ускорить переход этих решений в армию.

Источник: Армия и научные круги сотрудничают в создании экзоскелета для снижения травматизма солдат - Aerotech News & Review (18.10.2022)