外骨骼机器人技术在军用航空领域应用的猜想

田群阳

在阿富汗战场，外骨骼机器人技术被在应用在美国士兵身上，使得他们有更强大的作战能力，尤其在自身负重与耐力方面得到显著提高。这一军事领域应用能否拓展到军事航空领域呢？

首先我认为这一想法是有根据的。外骨骼概念来自生物学，如蝗蝻的外皮就是骨，内部才是血肉。这一结构保证了这种生物即使在飞行中受到强烈的撞击，内部组织也不易损伤。

其次我认为这一想法具有可行性。人们在仿生的时候加上了外源动力，如液压装置或电动装置。大多外骨骼机器人使用的能源是电，而飞机是可以提供大量电能的。因此，我设想给战斗机驾驶员穿上这套装置是可行的。这样做的目的在于，降低飞行员在大过载机动时产生的负荷，以便其在空中格斗时取胜。

虽然新一代战机均具备超视距作战能力，但除非对阵双方实力差距悬殊，空中格斗仍不可避免。空中格斗比拼的除了战斗机的机动性外，还有飞行员的飞行技术。在大过载环境下，飞行员体力消耗很快，极有可能因为体力透支而显出战术漏洞。因此缓解人体负荷和体力消耗是很有必要的。这正是外骨骼机器人技术在航空领域应用巨大价值所在。

目前，在一系列五代战机上还没有发现飞行员配备外骨骼机器人的情况。我相信，这套暂且命名为“主动抗过载外骨骼机器人”会带来新的热潮。通过主动抗过载外骨骼机器人系统与战机座椅的配合，将有效缓解飞行员体力消耗过快的问题。如果成功应用，对提高下一代或第五代战斗机的性能有重要促进作用，这也是隔代后所必须具备的基本能力。至于这套空军版的“主动抗过载外骨骼系统”，通过人工智能技术，可以主动为飞行员调整姿态并减轻负荷，还可以在高速机动作战时采集信息。如若将其与先进的数字式全视角头盔配套，进一步缓解飞行员在飞行过程中注意力分散问题，毋庸置疑，这又会是一个更大的进步。

一种飞机的水翼

黄泽荣

目前，飞机的水式举力体只有浮筒式的。它重量大，飞行时空气阻力大，使飞机着水后滑跑距离长，飞行油耗大，易在水上侧翻。设计了一款新型飞机水式举力体。

本设计包括水翼体及固定件（二者可一体化）。水翼体一端设有转轴，转轴上设有齿轮。固定件下端设有轴承，转轴安装在轴承内。固定件上设有齿条机构，齿条上端与飞机上的水翼体控制机构下端相连，齿条下端与上述齿轮啮合。水翼体控制机构另一端与飞机操纵杆相连。固定件安装在飞机起落架下端。水翼体及固定件由玻璃钢或碳纤维制造，水翼体上、下表面安装可拆装的金属覆盖片。

飞机的前起落架下端左右各安装一副水翼，两主起落架下端外侧分别安装一副水翼。两主起落架下端后侧各安装一副水舵。各起落架上安有机轮，机轮可通过收放机构与起落架相连。拉或放上述操纵杆即可改变水翼体的攻角。

飞机在水上降落时，水翼体与水体相对运动产生的举力即可支撑飞机在水上滑行。当飞机滑行至岸边或舰边的滑板（或斜坡）时即可利用机轮冲上岸或冲上舰的甲板。

本设计能提供一种重量轻，飞行时空气阻力小且能提供升力的水式举力体。它能极大缩短飞机着水后的滑跑距离并极大减小飞机的飞行油耗，并减小侧翻事故几率。

图中所示是本设计的一种形式连接在飞机起落架下端的侧视示意（图中未示出转轴、齿轮、轴承及齿条机构）。图中：1——水翼体；2——机轮；3——固定件；4——起落架。endprint