Szuperkatonákat teremt a csúcstechnológia

Mi lenne, ha egyetlen katona képes lenne felemelni és a repülőgéphez rögzíteni egy 227 kilós bombát? Ha gyorsabban futna a harcmezőn, mint a leggyorsabb agár? Ez néhány éven belül bekövetkezik.

A szupererős katonák mögött nem csoda, hanem komoly mérnöki teljesítmény áll. Évtizedek óta a katonai vezetés és a védelemipar egyik „szerelemgyereke” a katonák fizikai képességeinek megsokszorozása, a testhez rögzített külső, gépi rásegítéssel. Az exoskeletonnak, külső csontváznak nevezett elképzelés lényege, hogy a katona (vagy éppen a munkás, ha a polgári alkalmazás lehetőségeit nézzük) törzsét és végtagjait egy elektronikus motorokkal ellátott gépezet veszi körül.

Ez a „csontváz” követi a katona lépéseit, mozdulatait, egyfajta speciális szervomotorként felerősítve őket – hasonlóan a gépjárművekben már ismert szervokormányokhoz és szervofékrendszerekhez. Az XO2-es nevű kísérleti exoskeletonnal már 180 kilogrammot emelhet fel a viselője, miközben akkora erőfeszítést kell csak tennie a karjaival, mintha csak 10 kilós súlyt tartana a kezében.

Már készül a Vasember

Nem meglepő, hogy az amerikai hadsereg, mint az aktív háborúk vívásában élen járó haderő, élharcosa az exoskeletonok fejlesztésének is. A megvalósításhoz talán legközelebb álló Tactical Assault Light Operator Suit (TALOS) program már nem is pusztán egy mozgássegítő külső csontváz, hanem egy, a Vasember mozifilmekből ismerős, integrált külső páncélzat megalkotását célozta meg.

A DARPA Warrior Web exoskeletonja Forrás: --

Viselője nem csupán gyors és erős, de okos is: a ruhával az amerikai légierő volt vezérkari főnöke, John Jumper tábornok szavaival „ugyanazt a lopakodóképességet és a távolról támadás lehetőségét akarjuk nyújtani az egyes katonáknak is, mint amivel a vadászrepülőgépeink már rendelkeznek. A katonákra mint rendszerekre kell gondolni.”

Amikor a páncél egyben klíma is

A hivatalosan csak 2013. május 15-én bejelentett TALOS-programot persze elsősorban a különleges műveleti erők parancsnoksága (a USSOCOM) támogatja teljes mellszélességgel, hiszen ők azok, akik jellemzően a legveszélyesebb helyekre küldik a katonákat. A TALOS nem csupán a súlyok felemelésében vagy hordozásában segíthet, hanem a jelenlegi, meglehetősen nehéz repeszálló mellény-sisak párosnál könnyebb tömeggel biztosít majd jobb ballisztikus védelmet a lövedékek és repeszek ellen. A beépített hűtő-fűtő rendszer gondoskodna az operátor testhőmérsékletének védelméről (Irakban és Afganisztánban is komoly gondot okoz a talpig páncélozott katonákra veszélyes hőség).

A ruha szenzorai nemcsak a testhőmérsékletet, hanem a pulzust, a test helyzetét és a kiszáradás jeleit is folyamatosan figyelik, és ha kell, riasztják a katonát és a harctéri interneten keresztül a parancsnokait is. A TALOS végső változata a tervek szerint képes lesz szükség esetén – például viselője megsebesüléskor – oxigénnel ellátni a katonát, és automatikusan csillapítani a vérzést. A TALOS együttműködik az operátor rádióival, GPS-alapú navigációs rendszereivel, fegyvereivel. Gyakorlatilag a ruha tudna majd mindent, amihez eddig külön eszközöket, rendszereket vitt magával és használt a katona a harcmezőn. Az egész rendszert igyekeznek a lehető legkisebbre, legvékonyabbra szabni, hogy a jelenleg is használt egyenruhák alá beférjen.

Raytheon - XOS 2 exoskeleton Forrás: karion.tumblr.com

Az amerikai baka tele van kütyükkel

Ez mind gyönyörűen hangzik, de van rögtön két, komolyabb probléma is. Egyrészt honnan lesz ehhez elegendő energia? Mint azt a USSOCOM parancsnoka, William H. McRaven admirális is bölcsen megállapította, nehéz lenne minden operátor után egy generátort kötni.

Márpedig már 2011-ben egy átlagos amerikai katona egy átlagos, háromnapos afganisztáni bevetésre 71 darab kisebb-nagyobb elemet és akkumulátort vitt magával, a nála lévő rendszerek (rádió, navigáció, éjjellátó szemüveg stb.) táplálására. Ez tette ki a rajta lévő tömeg (fegyverek, ruha, élelmiszer, lőszer, rádió és minden, amit a hátizsák és a málhamellény elbír, nagyjából 45 kilogramm tömeggel) közel 20 százalékát, ami nem kevés.

Márpedig a TALOS rendszerei várhatóan igen sok energiát fogyasztanak majd. Így akár az a helyzet is előállhat, hogy az extra hordozható teher nagy részét éppen a rendszer működéséhez szükséges akkumulátorok foglalják majd el. A fejlesztők reményei szerint a lítiumion-akkumulátorok új generációja már képes lesz megfelelő energiasűrűséggel rendelkezni ahhoz, hogy a jelenlegi akkumulátortömegek egy nagyságrenddel csökkenjenek. Emellett megoldandó kérdés még az akkumulátorok minél gyorsabb, lehetőleg percekben mérhető idejű feltöltése is.

A Lockheed Martin HULC nevű exoskeletonja Forrás: Lockheed Martin

A folyékony páncélzat lehet a jövő

Másrészt az is gondot jelenthet, ha a TALOS műszaki hiba vagy harci sérülés miatt működésképtelenné válik. Ekkor a katona mindenképp sérülékeny helyzetbe kerül: akár benne marad a már nem működő exoskeletonban, akár lebontja magáról, elveszíti szupererejét. Egyes vélemények szerint a TALON-hoz hasonló, komplex rendszerek helyett a nanotechnológiát alkalmazó, új generációs, sokkal könnyebb repeszálló mellények és sisakok fejlesztését és hadrendbe állítását kellene minél hamarabb megoldani, mert ezek sokkal kisebb technológiai kockázatot hordoznak magukban.

A TALOS-rendszer saját tömegén csökkenthet a Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatóinak folyékony páncélzata. A ferrofluidok (mágneses térben erősen polarizálható folyadékok) mikorméter nagyságú szemcséket tartalmazó, mágneses RH (magneto-rheological) típusát alkalmazó páncélzat fejlesztése még csak a korai fázisban tart, de ígéretesnek tartják a kutatók. A folyadék részecskéi mágneses mező vagy elektromos töltés hatására milliszekundumok alatt képesek szilárd anyagot alkotni – így akár repesz- és golyóálló mellényként működni.

Így működik a folyékony páncél

A kérdés ez esetben is a rendszer energiaigénye, illetve a meghibásodások, sérülések kezelése, esélye. A fejlesztők számára rossz hír, hogy a katonát védő páncélzat hibája emberéletekbe kerülhet, így okkal-joggal szednek ízekre minden új fejlesztést, és lehetőleg még a tesztelések során igyekeznek minden lehetséges hibalehetőséget a lehető legdurvább módszerek alkalmazásával is kideríteni.

Már tesztelik a szuperpáncélt

A TALOS három, még működő elektromotorok nélküli prototípusát mindenesetre már 2014 júniusa óta nyúzzák a USSOCOM berkein belül a kijelölt szakemberek. A jelenlegi tervek szerint már akár 2018-ban a különleges erők operátoraihoz kerülhetnek az első, sorozatgyártott TALOS-rendszerek. Ehhez azonban az kell, hogy a hadseregen kívül a résztvevők, azaz 56 cég, 16 kormányügynökség, 13 egyetem és 10 nemzeti kutatóközpont együttműködése sikeres legyen.

De nem a TALOS az egyetlen jelentkező a meglehetősen jövedelmezőnek ígérkező piacon. A DARPA, az amerikai védelmi minisztérium fejlesztőszervezetének Warrior Web programjának középpontjában a Vasember merev páncélzatához képest teljesen eltérő kialakítású, puha és könnyű ruházat áll.

DARPA Warrior Web Forrás: Origo

Az elképzelés szerint úgy lehet majd jelentősen növelni a katonák képességeit, hogy az egész rendszer energiából nem fogyaszt többet majd 100 wattnál, ami nagyjából egy laptopéval egyezik meg.

A Warrior Web esetén a kitűzött cél visszafogottabb: az egyenruha alatt kényelmesen hordható exoskeleton csak a katonák izmainak munkáját segíti, csökkentve a terhelésüket. Az izmok mellett védeni kívánják a bokákat, a térdeket, a gerincet, melyek a mintegy 45 kilogrammos harci felszereléssel végzett ugrálások, vetődések, rohanások, hason csúszások közben fokozottan sérülékenyek. A WW-ruha nem kiváltja, hanem kiegészíti a hagyományos vagy a jövőben kifejlesztendő testpáncélzatot. Nem integrálja a kommunikációs, navigációs, célzórendszereket sem, ezeket a katona vagy az operátor a továbbiakban is külön egységenként vagy más rendszerhez csatolva használhatja majd. Itt is még csak a korai fejlesztésekről lehet beszélni: még a prototípus elkészítésének tervezett időpontja sem ismert.

Trautmann Balázs haditechnikai szakszerző a Magyar Honvéd és a Honvédelem.hu munkatársa.