Cómo cuatro tecnologías llevarán el peso de la guerra
Los soldados cargan hoy alrededor del 55 por ciento de su peso corporal en combate, pero estas herramientas podrían aliviar la carga.
Por Jeremy Hsu -
Popular Science
Las tropas de Estados Unidos en Vietnam Getty Images
"La capacidad de moverse está directamente relacionado con la capacidad de sobrevivir."
Poco después de las espadas de hierro y puntas de lanza se convirtió en común, los soldados en Grecia del siglo VI se encontró con un problema. Los soldados de infantería carted alrededor de corazas, cascos, escudos de madera forrados de bronce y de hierro con puntas de lanzas-hasta 70 libras de peso extra. Las cargas eran tan intolerable que los soldados los abandonaron de forma rutinaria en el campo de batalla. La famosa frase Spartan "Vuelve con tu escudo o sobre él" no estaba destinado a inspirar valor. Era una directiva para detener las tropas de amaraje equipo esencial.
Desde entonces, ametralladoras pesadas jabalinas han reemplazado, pero los soldados de peso llevar a la guerra se ha mantenido obstinadamente consistente: Hoy, como en tiempos de los romanos, el soldado promedio pie salientes alrededor del 55 por ciento de su peso corporal en combate. Y aunque Kevlar es mucho más ligero que el bronce, las nuevas herramientas de campo, tales como radios, gafas de visión nocturna, y todas las baterías necesarias para poder guerra moderna han compensado cualquier aligeramiento de cargas.
Eso es un problema importante. "La capacidad de moverse está directamente relacionada con la capacidad de sobrevivir", dice Lee Mastroianni, director del programa en la Oficina de Investigación Naval. Durante la invasión del Día D de Normandía en la Segunda Guerra Mundial, por ejemplo, muchos soldados del Ejército de los Estados Unidos se ahogaron al intentar vadear en tierra con 90 kilos de material. Hoy en día, las lesiones musculoesqueléticas en la rodilla y la espalda con prontitud el doble de las evacuaciones médicas de Irak y Afganistán como lesiones de combate, y que son la razón número uno para el alta médica del ejército de Estados Unidos.
Pero la nueva tecnología está dirigiendo en el campo de soluciones, ayudando a los científicos a desarrollar nuevas maneras de aliviar las cargas tropas. Algunos se afeitan peso lejos existente. Otros, como una vida real traje de Iron Man o una mula robot, el hombro la carga. Pero todos ellos va a cambiar cómo los soldados luchan, por lo que el terrible negocio de la guerra sólo un poco más soportable.
Mula robótica
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Graham Murdoch
Esta bestia mecánica de carga combina la resistencia de mulas de carga con la velocidad y la obediencia de los perros de la guerra. Desarrollado por la empresa de robótica Boston Dynamics, que Google adquirió el año pasado, el Sistema de Apoyo Legged Squad (LS3) puede transportar más de 400 libras, obedecer los comandos de voz, y proporcionar 500 vatios de potencia continua para recargar dispositivos móviles. En los primeros ensayos, el LS3 ha demostrado ser lo suficientemente ágil para navegar terrenos difíciles, incluso cuando se siga un pelotón de infantes de marina. Puede moverse a más de 9 millas por hora-2 millas por hora más rápido que el ritmo de la marcha forzada de un infante de marina. "Necesitamos una plataforma que tiene la capacidad de ir a donde los escuadrones desmontados pueden ir", dijo Hitt de DARPA. "Así que hemos construido un sistema que tiene la inteligencia de un animal entrenado." El prototipo de la próxima generación reemplazará a los motores de gasolina y diesel de la LS3 con un motor híbrido-eléctrico que es más silencioso que los pasos humanos. La única pega es que los soldados tendrán que esperar alrededor de una década antes de que consigan un mejor amigo de 1.400 libras de su propio.
¿Cómo funciona?
1. El LS3 tiene stero, color y cámaras de infrarrojos que le permiten detectar obstáculos, crear mapas en 3-D de terreno, y siga las patrullas.
2. Cada una de las cuatro patas articuladas usan actuadores hidráulicos para accionar las articulaciones. Un sistema de control permite al robot para mantener el equilibrio y suelo de contactos.
3. El reconocimiento de voz permite a las tropas para operar directamente el robot. La marcha de la mula va desde una caminata de una milla por hora a una racha de siete millas por hora.
Desarrollo de exouniformes
Graham Murdoch
Hay algunas tropas de peso nunca será capaz de arrojar. Es por eso que DARPA ha creado Warrior Web, un undersuit suave, de apoyo para la parte inferior del cuerpo. Con un sistema de bandas de primavera y de goma, el traje almacena propio poder cinética de un soldado (de caminar o correr) y luego la libera, disminuyendo el consumo de energía metabólica. Al aumentar los músculos de las piernas existentes, la demanda podría reducir el esfuerzo de llevar cargas de combate en un 25 por ciento, dice el teniente coronel Joe Hitt, gerente del programa en DARPA, posiblemente incluso permitiendo soldados para ejecutar una milla en cuatro minutos. Guerrero web también ayuda a prevenir lesiones mediante la estabilización y la reducción de las tensiones en las articulaciones del tobillo, la rodilla y la cadera. Aunque el traje añade 20 libras, que más que compensa el peso extra con sólo 100 vatios de energía de la batería, más o menos el doble que la de un ordenador portátil. Los primeros prototipos pueden ser usados cómodamente debajo de la armadura uniforme y regular de cuerpo de un soldado; una versión final está prevista para 2016.
"La diferencia avanzar en la próxima generación de tecnologías no se trata sólo de aligerar la carga, sino también sobre la mejora del rendimiento humano," dice Peter Singer, un experto de la defensa en la New America Foundation y autor del libro Wired for War: The Robotics Revolución y los conflictos en el siglo 21. Algunas de estas soluciones de alta tecnología tienen como objetivo aumentar la potencia humana, incluso más dramáticamente que el Guerrero Web. Otro traje actualmente está siendo desarrollado por los Estados Unidos Comando de Operaciones Especiales (SOCOM) se asemeja outerware-mecánica y de Iron Man siquiera comparte el mismo pedigrí. SOCOM realmente contrató Legacy Effects, la tienda de Hollywood que diseñó exoesqueleto de la película, para ayudar a construirlo. Llamado un Asalto Táctico Traje del operador Luz (TALOS), la armadura de cuerpo completo robótico gira esencialmente en los tanques de las tropas de a pie, con todo el cuerpo, armadura computarizado que podría proporcionar la inteligencia e incluso la atención médica. Pero el traje actualmente pesa casi 200 kilos y requiere un generador de mochila de 80 o 90 libras al poder. "No queremos añadir peso percibido para el operador," dijo Michael Fieldson, director del programa para TALOS en SOCOM, por lo que su equipo ha hecho grandes progresos en un nuevo prototipo con motor. "Hemos pasado de una ley de la física problema a un problema de ingeniería", dice. Si todo va bien, SOCOM espera que la versión final del juego ya en 2018.
¿Cómo funciona?
1. El traje Web Guerrero se ajusta a la parte inferior del cuerpo y apoya las articulaciones de la cadera, la rodilla, y el tobillo.
2. Motores, montados en la cintura y conectados por cables a las articulaciones, transmiten la fuerza en los momentos clave en el ciclo de la marcha, aumentando la fuerza muscular.
3. El traje está hecho de nylon en los lugares donde se aplica la fuerza, y spandex donde tiene que ser flexible. Un nuevo tipo de sensor de movimiento suave vigila para que el traje funciona smoothely.
Solar portátil
Graham Murdoch
Las herramientas de la guerra moderna atraen una gran cantidad de energía. Incluso en misiones de corta duración, las baterías por sí solas para gafas de visión nocturna, radios, equipos portátiles y dispositivos GPS añaden entre 15 y 20 libras de carga de un soldado. El Marine Austere Patrolling System (MAPS) [Sistema de Infantería de Marina Austero de Patrullaje], desarrollado por la Oficina de Investigación Naval (ONR), podría sustituir esa carga con un chaleco de cinco libras. Un panel solar flexible integrado en la parte posterior del chaleco convierte la luz solar en electricidad con el 30 por ciento de eficiencia, una mejora del 22 por ciento sobre los paneles fijos ahora en uso por los militares. Además de los dispositivos de carga, los mapas pueden transferir electricidad a partir de un dispositivo totalmente cargado a uno muerto y que contiene un sistema de filtración de agua de la membrana, por lo que los infantes de marina se puede producir agua potable a partir de casi cualquier fuente.
Tal vez igual de importante, las pruebas de campo en 2013 revelaron que MAPS da marines la confianza para resistir arrastrando equipos extraños alrededor. Con sus vidas en la línea, los soldados a menudo sobre-paquete, dice el capitán de Marina. Frank Furman, un director de programa de la ONR para la logística. Así que las nuevas tecnologías no pueden simplemente reemplazar los antiguos, dice. "Se trata también de la sustitución de la manta de seguridad psicológica." Los mapas deben ver el despliegue generalizado en unos cinco años.
¿Cómo funciona?
1. MAPS utiliza un panel solar flexible para cargar las baterías de forma plana con 30 por ciento de eficiencia.
2. Un administrador de energía ofrece una interfaz universal para dispositivos como computadoras de radio, GPS, portátiles y adaptar automáticamente.
3. El reconocimiento de voz permite a las tropas para operar directamente el robot. La marcha de la mula va desde una caminata de una milla por hora a una racha de siete millas por hora.
Blindaje modular
Sgt. Ethan E. Rocke / USMC
Capacitación de Marines de Estados Unidos con armadura modular.
Aunque armadura hecha moderna de fibras balísticas y de cerámica placas es ligero para los estándares medievales, los soldados todavía usan hasta 45 libras de equipo de protección, como del peso de un niño de seis años de edad. Consciente del esfuerzo que esto representa a los soldados, tanto en el Ejército y los Marines tienen como objetivo aligerar la armadura de cuerpo en un 10 a 15 por ciento en la próxima década, sin cambiar su resistencia a la tracción. Para hacer eso, dice el Teniente Coronel Frank Lozano, ex director del programa en el Oficina Ejecutiva del Programa del Soldado de Ejército, los militares están invirtiendo en fibras que balísticos nuevo polietileno podrían formar chalecos suaves y flexibles que son, no obstante, de 20 a 30 veces más fuerte que el steelCK -y puesta a punto de blindaje cerámico en la nanoescala para hacer la protección dura complementaria. El Ejército también está haciendo una armadura más modular, por lo que los soldados pueden adaptarlo a las misiones individuales. Para patrullar sin que parezca amenazante, por ejemplo, las tropas serán quitan plaquitas de cerámica capaces de chalecos de blindaje suaves y llevar los chalecos ocultos debajo de su ropa. "Esto permite maximizar el alcance y la movilidad", dice Lozano, "por lo que da protección en su más ligero posible." La producción de la armadura de nueva generación comenzará tan pronto como 2016.
Una historia de cargas pesadas
Una cubierta de 1941 en el engranaje militar del estado-del-arte de la época. Más sobre la historia de este artículo, también de nuestra edición de noviembre de 2014.
Siglo Séptimo AC
Guerreros asirios llevaban botas de hierro tipo pajarero, armaduras a escala, un casco, escudo, espada y lanza en la batalla hacia arriba de 60 libras.
359 aC
El padre de Alejandro el Grande fue el primero en ordenar soldados para ser autosuficientes, y sus tropas llevó raciones de 10 días junto con sus armas, mientras que marchar 40 millas al día.
100 AC
Legionarios romanos ganaron el apodo de "Marius mulas" después emperador Cayo Mario les requiere marchar rutinariamente con las cargas que pesan hasta 80 libras.
1809
El fusilero británico Benjamin Harris se quejaba de las guerras napoleónicas: "Más de un hombre ha muerto, a quien le ha ido bien al final de la retirada, por la carga infernal que portamos."
1842
Algún peso era una cuestión de preferencia personal. "Muchos oficiales jóvenes pronto habrían pensado en dejar atrás sus espadas antes que marchar sin sus armarios de vestidores, sus perfumes, jabón de Windsor, y eau de cologne", dijo el mayor general Nott de las tropas británicas en Afganistán.
1863
La intendencia del Ejército de la Unión durante la Guerra Civil de los Estados Unidos observó que muchos soldados simplemente arrojaban sus cargas, diciendo: "En la parte final de la campaña, el Ejército ha abandonado en la batalla cerca del 25 por ciento [de mochilas]."
1944
"Todos sabíamos que llevábamos demasiado peso", dijo el soldado de primera clase, Hugo de Santis de aterrizaje en la playa de Omaha en el día D. "El equipo tuvo algunos de nosotros azotados antes de empezar."
1960
No es casualidad que los soldados estadounidenses tomaron el apodo de "gruñidos" durante la guerra de Vietnam: El peso total promedio de mochilas en un batallón de infantería en Vietnam se acercó a 100 libras.
2000
"La carga ha cambiado realmente en los últimos 15 años", dice Frank Furman, director del programa de la logística para la Oficina de Investigación Naval. "Pero de repente estábamos en Irak, y nos encontramos con un montón de equipo [claro] de protección era inadecuada para eso." Él dice que los infantes de marina entrantes ahora entrenar con paquetes antibalas Kevlar y para prepararse para sus cargas de combate pesados.
2014
"La mayor parte del peso lleva ahora", Peter Singer, experto de la defensa en el New America Foundation, dice, "es una combinación de chaleco protector, chaleco antibalas, casco, y, sobre todo, el sistema electrónico de marchas en las baterías de particulares. El equipo electrónico es diferente al del pasado".
Una diversidad de los datos