美國“甲殼蟲”移動機器人,60年前的初代機甲設(shè)計

上世紀(jì)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(fā)展中,當(dāng)時人們已經(jīng)認(rèn)識到輻射造成的巨大傷害,因此核動力發(fā)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(fā)動機,維修等工作需要非常精密的設(shè)備,為了保護工作人員同時又能完成工作,美國設(shè)計制造了“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征,只需要給它安裝上武器系統(tǒng)就行。

“甲殼蟲”是一部笨重的機械設(shè)備,全重達到了77噸,雖然看起來似乎并沒有這么重,整車長約5.8米,寬約3.66米,高約3.35米。

設(shè)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(jīng)過修改加強,一臺500馬力的發(fā)動機驅(qū)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(qū)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(diào)姿態(tài)。對于一款以維護為主要任務(wù)的機甲來說,速度緩慢是完全可以接受的。

這臺“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(zhuǎn)炮塔內(nèi)(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厘米)厚的鉛板,以及鉛板內(nèi)外兩側(cè)各半英寸(約15厘米)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(shè)備升舉打開。

在狹窄的操作空間里,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厘米)厚的玻璃窗口觀察前方,窗口由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(dāng)。

如此厚重的金屬保護并不白給,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(huán)境,很快就會因輻射痛苦不堪并在大約10分鐘后死亡。

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

炮塔兩側(cè)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(dāng)時還沒有現(xiàn)在的智能技術(shù),運動都靠駕駛員在炮塔內(nèi)一點一點地操控設(shè)備完成,同時缺少傳感器之類的設(shè)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(shù)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。

一臺3噸重的空調(diào)設(shè)備可以為駕駛員提供一個相對舒適的環(huán)境,因為核發(fā)動機往往也意味著高溫,這臺空調(diào)設(shè)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(nèi)恒溫。

因為修理發(fā)動機不用考慮放射性塵埃等問題,因此“甲殼蟲”的駕駛艙進氣口并沒有安裝過濾器,空氣通過彎曲的通道進入空調(diào)設(shè)備,一般輻射在任何角度都無法照射進內(nèi)部。

駕駛員通過無線電設(shè)備與外部進行交流,車體上配有麥克風(fēng),駕駛員在駕駛艙內(nèi)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(xiàn),但不久后人們意識到適用于坦克或飛機的小型核動力引擎在當(dāng)時并不成熟,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?shù)暮藦棽畈欢?,一旦出現(xiàn)事故可能造成重大傷亡,因此“甲殼蟲”的任務(wù)轉(zhuǎn)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(shù)上存在很多問題,它曾出現(xiàn)液壓油泄露、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(chǎn)了一輛。