美國「甲殼蟲」移動機器人,60年前的初代機甲設計

FunLife 2021/11/06 檢舉 我要評論

上世紀50年代,原子武器成為各大強國的寵兒,除了大眾熟知的原子彈、核動力航母等武器,核動力坦克、核動力飛機也在發展中,當時人們已經認識到輻射造成的巨大傷害,因此核動力發動機的使用和維護成為一個大難題,不同于航母或潛艇可以擁有巨大的空間,飛機或坦克上使用的將是十分緊湊的核發動機,維修等工作需要非常精密的設備,為了保護工作人員同時又能完成工作,美國設計製造了「甲殼蟲」移動機器人。

「甲殼蟲」是一種實驗裝備,它被很多人看作是「初代機甲」,實際上它確實具備機甲的特徵,只需要給它安裝上武器系統就行。

「甲殼蟲」是一部笨重的機械設備,全重達到了77噸,雖然看起來似乎並沒有這麼重,整車長約5.8米,寬約3.66米,高約3.35米。

設計師使用改進自M42 40毫米履帶式自行防空炮的底盤,底盤更加寬大低矮,行走裝置也經過修改加強,一台500馬力的發動機驅動,只能達到每小時10英里的最大行駛速度(約16千米/小時),它還有一部驅動電機,可以讓「甲殼蟲」以每分鐘15英尺的龜速前進(約4.6米/分鐘),這主要用來微調姿態。對于一款以維護為主要任務的機甲來說,速度緩慢是完全可以接受的。

這台「機甲」是有人駕駛的,1名駕駛員位于車體上方安裝的一座可旋轉炮塔內(暫且將它稱為炮塔吧),這座炮塔重達50噸,巨大的重量大多是為了保護操作人員免遭輻射傷害,在駕駛員四周有1英尺(約30公分)厚的鉛板,以及鉛板內外兩側各半英寸(約15公分)厚的鋼板,駕駛員通過頂部的一座7.5噸重的艙門出入,艙門通過液壓設備升舉打開。

在狹窄的操作空間裡,駕駛員連腿都無法伸展開來,更不要說站起來了,他只能通過正面23英寸(約58.4公分)厚的玻璃窗口觀察前方,視窗由7塊含鉛玻璃組成,對輻射的防護效果與周邊的金屬防護板相當。

如此厚重的金屬保護並不白給,它能將輻射減少3000倍,可以在3000倫琴的輻射劑量下正常運行,如果一個健康人在無防護的情況下暴露于這種環境,很快就會因輻射痛苦不堪並在大約10分鐘後死亡。

整座炮塔用4根不銹鋼製成的液壓支架支撐,駕駛員可以操控液壓設備完成炮塔的升降,升降幅度達到15英尺(約4.57米),當然了,這個運動過程也相當緩慢。

炮塔兩側安裝厚重堅實的金屬機械臂,手臂有高達85000磅的拉力,配合底盤的運動可以推拉笨重的物件。當時還沒有現在的智慧技術,運動都靠駕駛員在炮塔內一點一點地操控設備完成,同時缺少感測器之類的設備,駕駛員無法感知施加的力量以及精確的移動位置,需要他聚精會神的操作,操作難度恐怕與動手術差不多,在1962年的首次公開演示中曾小心翼翼地夾起一枚雞蛋。

一台3噸重的空調設備可以為駕駛員提供一個相對舒適的環境,因為核發動機往往也意味著高溫,這台空調設備既可以提供合適的濕度,又能在外界溫度零下25°~零上130°時維持駕駛室內恒溫。

因為修理發動機不用考慮放射性塵埃等問題,因此「甲殼蟲」的駕駛艙進氣口並沒有安裝篩檢程式,空氣通過彎曲的通道進入空調設備,一般輻射在任何角度都無法照射進內部。

駕駛員通過無線電設備與外部進行交流,車體上配有麥克風,駕駛員在駕駛艙內也能聽到車輛外部的聲音,這有利于他的駕駛操作。

「甲殼蟲」原本是為修理核動力引擎而出現,但不久後人們意識到適用于坦克或飛機的小型核動力引擎在當時並不成熟,而且安全性也非常差,假如一架飛機安裝了核動力引擎在飛行,就跟一枚懸在頭頂的核彈差不多,一旦出現事故可能造成重大傷亡,因此「甲殼蟲」的任務轉成處理核污染,例如在一些事故地拾取收集帶有放射性的物件等。

作為第一代「機甲」,「甲殼蟲」在技術上存在很多問題,它曾出現液壓油洩露、機械臂無法運行、線路短路等問題,加上它本身不實用,因此只生產了一輛。




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