机械臂如何帮助美军提升火炮弹

火炮弹药很重,但机器人很强大。
2022 年 7 月,在拉脱维亚拍摄的美国陆军 M109 自行榴弹炮。美国陆军 / Eliezer Meléndez

为了更快地发射火炮,美国陆军正在转向使用机械臂。12 月 1 日,陆军未来司令部授予 Sarcos Technology and Robotics Corporation 100 万美元的合同,用于测试一个能够处理和移动火炮弹药的机器人系统。

本质上,每门火炮都是一个结合了炮弹和爆炸性推进剂的炮管,将弹丸和痛苦远远地投掷给其他人。火炮的射速取决于炮班瞄准、装填和再装填火炮的速度。对于地面火炮来说,这取决于训练和技巧,训练士兵尽可能快地举起和装填、清理和密封火炮,而不会掉落重达 90 磅以上的炮弹。

因此,陆军希望机器人能够帮助完成这一过程。该公司在一份声明中表示:“Sarcos 机器人弹药处理解决方案利用了一个灵巧的机械臂,该机械臂旨在集成到美国陆军的自行榴弹炮系统中。”

自行火炮系统是一种安装在车辆上的远程火炮,通常是履带式且在一定程度上是装甲式的,从远处看就像一辆装有巨大火炮的坦克。陆军的自行榴弹炮是历史悠久的 M109 Paladin,其最早的型号于 1963 年投入服役。Paladin 在其漫长的服役期间至少进行了 15 次升级,新生产的型号适应了更好的技术和变化的战斗需求。

目前操作 Paladin 需要六人炮班。驾驶员负责驾驶车辆,炮手负责瞄准武器,三名弹药兵负责装填和准备武器,指挥官负责监督整个操作。在 Paladin 后部安排三人来举起和装填弹药意味着要专门寻找能够适应车辆内部空间的新兵。这些人还必须忍受以战斗速度反复举起和装填弹药的压力。

[相关:美国最新援助乌克兰:射程 43 英里的火箭炮]

对于“远程加农炮”(陆军 Paladin 衍生设计的最新版本),陆军希望将火炮的射程加倍,同时保持发射和校准射击等复杂任务的进度。根据弹药的不同,今天的 Paladin 可以攻击 11 到 15 英里外的目标。自 1963 年的型号以来经过彻底重新设计的“远程加农炮”版本,射程将达到 40 英里

Sarcos 公司业务发展副总裁 Reeg Allen 在一份声明中表示:“远程加农炮系统在美国陆军中广泛用于远程精确射击,但该系统的缺点是弹药重量需要由前线士兵手动装填。”

使用机械臂拾取和准备火炮弹药的自动化系统,在某种程度上类似于一款“杀手级”自动售货机抓取臂。人类炮手可以从内部弹药库中选择弹药类型,然后机器人装弹机会找到它、抓住它,并将其放在升降机上。

如果听起来很科幻,那么这样的系统实际上已经投入使用了。这就是“Panzerhaubitze 2000”自行榴弹炮的自动装弹机的运作方式。该火炮装备于包括德国和乌克兰在内的多个国家。使用该自动化系统可以减少一名炮兵乘员。PzH 2000 还有一个车外自动装弹机,允许士兵将弹药从卡车或附近储存区运送,并在野外为车辆重新装弹,而无需爬进狭窄的炮班舱室。

[相关:了解法国援助乌克兰的巨型卡车炮——“凯撒”]

测试新的自动化系统不仅意味着要确保它能够举起和装填火炮,还要确保它能够承受战争的严酷考验。任何有用的硬件都必须能够吸收驾驶的冲击和振动,并能应对其运行环境中的各种因素,从酷热到严寒,以及沙子、灰尘和湿度的侵蚀。

如果机械臂在测试中的表现符合预期,它将消除一项导致重复性劳损的工作。举起和装填弹药的机器人,现在是一个自主机器,自动化了读取弹药以进行发射的枯燥乏味的重复性任务。

提高火炮速度和减少炮班人数始终是广泛追求的目标,而持续进行的乌克兰战争也凸显了火炮在现代战场上不断发挥作用。自行火炮为军队提供了一种“打了就跑”的方式,在遭到报复之前发射弹药然后迅速转移阵地。与 HIMARs 等高端火箭和导弹系统不同,自行火炮可以使用成本低得多的炮弹发射炮弹。

请观看下面的 PzH 2000 自动装弹机演示:

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Kelsey D. Atherton Avatar

Kelsey D. Atherton

科技领域特约撰稿人

Kelsey D. Atherton 是一名军事技术记者,自 2013 年起为《大众科学》供稿。他报道无人机器人和其他无人机、通信系统、核企业以及用于规划、发动和缓解战争的技术。


© .