打造超級戰士的捷徑:動力裝甲的前世今生

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從五千餘年前的商代起,就已經有了鎧甲概念,那時的鎧甲多爲皮甲或者布甲,覆蓋身體的重要部位做保護作用,鎧甲這一作戰防具從此便誕生在華夏土地上。無論時代怎樣變遷,無論是從現實還是到幻想,存在於影視中的白馬騎士,烙印爲歷史中的重甲步兵,暢想在小說中的刀光劍影,盔甲是最直接的能提供防禦的裝置,從冷兵器時代到信息時代,再到影視遊戲中的暢想,讓人立於水火又能刀槍不入的盔甲一直有它的一席之地。

2000年前古羅馬兵士鎧甲

一、動力裝甲從何而來

影視動畫中時常會出現穿着全身透露着高科技氣息的裝甲,這種裝甲多爲單兵性質,但所提供的能力不僅僅是防禦功能,那些普通人不能企及的行爲在這種裝甲的幫助下一切都不成問題,這便是思想與意識結合誕生出,存在於科幻中的動力鎧甲——動力裝甲。動力裝甲最早的考據是出自於海因萊因科幻小說《星船傘兵》,這種誕生於20世界60年代初期的概念放在今日而言依然是超前的,動力裝甲類似人類骨骼的裝甲裝置能極大地提升使用者的綜合能力,現在對動力裝甲是一種暢想,這種包含浪漫氣息的科幻藝術品在未來只會顯得更加重要。

動力裝甲的鼻祖——《星船傘兵》

羅馬的建立並非一日,事物的出現終有開端。動力裝甲可以提升普通士兵的綜合能力,這是一種飛躍的提升,在傷害、生存與機動性上將一名普通人提升到“超級戰士”的程度,託海因萊因的福,今日的影視、遊戲作品中少不了這種“超級戰士”裝置的身影,也給了衆多科幻愛好者無限遐想的空間

最爲動力裝甲的鼻祖《星船傘兵》中率先提出了動力裝甲的概念,並且在小說中對它的描述也是保留着當時年代的科技並在此基礎上進行創造。基礎的維持生命系統依舊有上個世紀五十年代末期的影子,通過頭部的扭動進行觀測,供水供氣系統以來主動供給的方式提供生命的必須保證;在此基礎上作者對動力裝甲進行創造,超強耐受力外殼防護,作用力反饋技術以及強大的火力和噴射揹包等。這些就是動力裝甲的鼻祖,也是《星船傘兵》中定義並在今後引申爲更強的動力裝甲,簡言概之,這就是富含各種高科技金屬殼。

《銀河戰士》這套動力裝甲成功掩蓋了薩姆斯的女性身份

二、不同影視遊戲中的動力裝甲

在不同的影視遊戲作品中,對動力裝甲的描述也有差異。

《輻射》這是一部廢土的世界,遊戲中滿是20世紀美國對未來的幻想與各種思潮的基調。在這個核戰後滿是破敗瘡痍的世界,動力裝甲的概念定義爲笨重、醜陋、鐵鏽與劃痕的金屬“沙丁魚罐頭”,就是這種其貌不揚一副卡西莫多派頭的動力裝甲卻能爲主角提供安全的庇護,看上去只會影響行動能力的輻射動力裝甲可以抵擋來自敵人的各種類型傷害及核戰後部分地區的輻射,可能爲裝甲內部的主角提供額外的力量。與“高大上”帥氣的存在於科幻電影中的動力裝甲不同,《輻射》廢土世界中在資源缺乏,生存環境惡劣的情況下能有一副動力裝甲實際上是最高端科技融合物之一,一個大力無比會走路的“沙丁魚罐頭”當然也是符合動力裝甲的各項要求,最起碼遊戲主角很需要它。

《輻射》廢土世界的最高科技之一

鋼鐵俠》系列電影中史塔克的御用裝甲顯然要比《輻射》的“沙丁魚罐頭”要強大的多,當然也帥氣的多。《鋼鐵俠》中的動力裝甲走的完全是科技風,操控系統是史塔克自行設計的人工智能高科技電腦,利用內外部各種感應器提供裝甲與外界信息的即時狀態,而斯塔克本人通過腦電波對電腦進行控制,效率顯然要比《星船傘兵》中高上不少,防禦能力也不像《輻射》中“沙丁魚罐頭”是個笨重的金屬殼,外部裝甲是經過更新成分子重整排序後的結晶,經過磁場的高度強化後覆蓋於鈦金屬等數層強度高耐受力的金屬上,形成一個有韌性但又極度堅實且能提供極高防禦作用的外殼,它的動力系統也極爲先進。《鋼鐵俠》中的動力裝甲只有對未來的展望,而創造《鋼鐵俠》中動力裝甲卻全部寄存與對未來科技的幻想中。這也是動力裝甲普遍的現實現象,渴望又無能爲力,在幻想中讓人大飽眼福、熱血沸騰一番,順便再賺一波鈔票。

《鋼鐵俠》超高科技含量的動力裝甲

套娃式戰甲:戰力更上一層樓的反浩克裝甲

《極樂空間》中的動力裝甲比《鋼鐵俠》則更爲現實一些,這也是有理有據的科幻電影中最具現實意義的表述。在《極樂空間》中的動力裝甲確切的說應是“機械外骨骼”,通過外接的金屬骨骼讓血肉之軀的人類有了更強的作戰能力,這裡不討論電影劇情,在《極樂空間》中,主角在穿戴上“機械外骨骼”時並沒有動力裝甲那麼方便,想要獲取超過常人的能力,必須要付出一些代價,從這方面來看,也是比較接近現實意義

《輻射》與《極樂空間》中的動力裝置應該是最可能實現的,也是最現實的設計,如果他們是最具有傳統意義也最可能實現的動力裝甲路線,那在《光環》系列中士官長雷神盔甲便是新的開創。這也是同《鋼鐵俠》有異曲同工的地方,最爲未來斯巴達特種戰士的標配裝備,雷神動力裝甲有着高超的工業設計,流暢的線條又不失防禦,裝甲內部最強的可以說是一套可以直接與穿戴者神經連接的系統——提升神經反應速率。無論是《鋼鐵俠》還是《光環》裡面任何一項技術拿到現如今都是最頂級的科技水平。

《極樂空間》中的外骨骼盔甲

回到開頭,動力裝甲的的由來是從《星船傘兵》中衍生而出,無論是怎樣的裝甲設計都不會逃離《星船傘兵》中設定好的概念,可以說在它之後的各種作品中都在它的框架內而生,儘管形式不同。難道動力裝甲只是換湯不換藥,從一開始便已經奠定了它的結局嗎?其實不然,動力裝甲的意義不僅僅是《星船傘兵》中設定的那樣,在《光環》系列中已經有了新的方向,動力裝甲不單單是增加能力的金屬外殼。

想一下士官長的由來,士官長是斯巴達戰士計劃成功結晶,斯巴達戰士本身就是在未來世界中經過架空的科技(同《鋼鐵俠》等作一樣,架空技術是最能有效的從現實跳轉到幻想中的起跳板)改造過的基因人類,加上強力的動力裝甲,所有的這一切在《光環》中並非表象中表露出來的簡單,看似熱血沸騰快餐式的對動力裝甲的模仿與改造並非是讓一位有着超能力的英雄來拯救世界那麼直白——想要提升人類的綜合能力,並不單單是要藉助外力

戰錘》系列的特色——極爲鈍重感的裝甲

《光環》中已經似有似無的透露出人類改造的文化,想要戰勝更強的生物,除了藉助諸如動力裝甲等外力之外,還可以讓人類能力直接提升一個臺階,只不過就現在的價值觀而言是有衝突的。《戰錘40K》中的人類改造比《光環》要更加直接,除了最基礎的肌肉與骨骼的“大換血”之外,還有蓮花繚亂的人工器官的移植,改造後的戰士被定義爲“超級戰士”,而這種“超級戰士”也失去了普通人的外在,雖說沒有《忍者神龜》中基因的反古引起的犀牛怪與野豬怪,但引申意義中也與它們相差無別,可以說改造後的“超級戰士”已經不能用正常的人類來定義。在《戰錘40K》中,已經把動力裝甲的另一層面很直白的體現了出來,動力裝甲不單單是通過外裝置來提升普通人類的能力,動力裝甲的定義還可以是改造後的人類,哪怕這種改造已經失去了人的意義也不要緊。同《光環》一樣,要麼受制於現狀的孱弱,要麼爲了某種目的而改造,或許是爲了自由,爲了榮耀;也能是爲了獨裁,爲了至高的權利。

最知名動力裝甲之一:斯巴達計劃中誕生的士官長

三、動力裝甲的可行性探究

無論是影視還是遊戲作品,看的是個熱血沸騰,在邏輯上基本說的過去就算合理,畢竟現實的科技制約着對這些技術的實現,但在現有的科技水平上在一定梯度內向未來推測探究一番還是可行的。

無論是何種動力裝甲,一套動力裝甲可以大致分爲:防禦、動力、控制與能量放大。這五個方面的劃分思路是參照動力裝甲給人所帶來的提升方向上總結而來,可能會有出入,但基本的差異不大。

首先是最基礎的防護系統。

《環太平洋》的巨大機動兵器本質上也是動力裝甲的延伸

在現代社會中,人類文明還無法做到實用於戰場中的力場防護裝置,作爲單兵防禦裝置,動力裝甲要兼顧的方面有很多,與其把希望寄託在毫無眉目的力場防護中還不如思考下如何增加現有護甲的強度問題上來,現實技術制約着無法實現力場防護,但是在裝甲耐受力上的提升還是有很大空間。在影視、遊戲作品中,最能看見的便是採用了人類之外科技的金屬(合金材料)。外星文明還遙遙無知,目前人類得知的智慧生物只有人類自己,在現有的元素週期表上能做到最強的金屬(合金)並沒有科幻影視作品中動力裝甲那麼強力。如果說採用新的冶煉技術,例如純淨失重的太空環境下雖能提升護甲的品質,但這種提升也極爲有限,要明白一個道理:再鋒利的箭依然是箭,它並不是子彈。但是基於單兵防禦裝置這一特性,如果將一些主戰坦克正面護甲的技術容縮進單兵動力裝甲中也是提供了一種思路;另外一種是放棄傳統的金屬(合金),在新材料領域中尋找,納米材料在現在並非停留在理論階段,將類似納米材料等複合新材料批量生產也是一種出路。

良好的防護力是動力裝甲存在的基礎

第二是動力系統。

作爲驅動動力裝甲的能源,不可能要依靠人類自身的力量,那麼這也失去了動力裝甲存在的意義,作爲獨立系統存在的外裝置,無論是控制、火力還是維生方面都和能源分割不開,除了高強度的護甲之外,具有強續航能力又穩定的能源是重中之重。作爲單兵使用的能源,穩定是涉及到安全的方面,每個士兵可不想自己揹着的是不定時炸藥包,如果說太過於笨重就等於說拖自己後腿,整套裝甲的動力都應付在自重身上,這顯然是糟糕的設計。

以現在的科技來看,看似最可行的是電池,但蓄電池的續航以及功率很難滿足動力裝甲對能源大量需求的苛求。說起蓄電池便不得不提一下燃料電池,燃料電池的定義是“一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化爲電能的發電裝置”。外表上看有正負極也有電解質,同蓄電池毫無差別,但蓄電池是用來儲存電的,而燃料電池是用來發電的,帶着一顆電池和帶着微型發電廠的意義是不同的。相對於蓄電池,燃料電池在能量轉換效率上要遠遠高於蓄電池,並且在理論上有了足夠的支持,但目前的缺陷依舊是續航能力,在當前科技沒有新的突破情況下,燃料電池與蓄電池是最具可行性的。

《明日邊緣》中動力裝甲失去動力便一無是處,淪爲累贅

電影《明日邊緣》在人類面對外星生物入侵的情況下,在全球的作戰士兵中開始部署動力裝甲,對於提升單兵作戰能力是不用多說的,最起碼戰鬥力要比只穿着防彈衣拿着步槍要強的多。在該片中我們看到動力裝甲的動力來源是蓄電池,而蓄電池的缺陷已經在上述中表述出來,續航能力差,有使用時間限制,雖然在輸出功率上滿足動力裝甲的需求但是續航能力的表現還是差強人意,要解決問題只能通過攜帶大量蓄電池阿狸解決,但這也並非多多益善,單兵還需要考慮攜帶彈藥和裝甲自重等問題,只能說《明日邊緣》給我們起了一個好的開端。

拋開電池,剩下的能源只有內燃機核能,內燃機不用考慮,自重及空間限制了它。核能這種強大但又危險的能源似乎是最佳的出路,就現在而言,微型核能電池並不是什麼高大上的科技,但它的缺點依舊是轉換效率,而目前人類只是掌握了危險並不高效的核裂變,距離安全高效的核聚變不知要等上多長時日。

從上得知,對於動力裝甲能源的限制無非是兩大點,一是續航問題,二是能源的轉換效率。如果說解決了能源問題,那麼現實中大距離動力裝甲大批量的使用已不會太遠。

動力裝甲爲單兵提升作戰能力,讓人類的戰力提升到與獸族對抗的水平(《戰爭機器》)

第三是操控系統。

在《星船傘兵》中士兵們的操控系統是最直接的力反饋,由裝甲內部士兵肌肉的運動與裝甲的傳感器協作發出信號,但通過肌肉的細微形變來控制大範圍的裝甲還是有些不靠譜,如果說對士兵進行專門化的訓練可完成這種控制,在實戰中,這種方法最要命的是信息的滯後性。由於裝甲的限制,在視野上和對外界的感知能力要比平常下降很多,這種對外界信息反應滯後的現象會影響士兵穿着動力裝甲的實際體驗,簡而言之總比別人慢半拍,低效的信息反饋與執行力度讓動力裝甲只會變成“沙丁魚罐頭”。

把思維發散一下,像上文中提到的在《光環》《極樂空間》中通過手術等方式讓人類神經與裝甲傳感裝置相連接,這樣做在效率上可以提升的空間極高,也最直接,但是在價值觀上是否能普遍接受?在我們倫理道德上這種改造同人工養殖的戰爭工具又有何區別,是否還能成爲一個“人”?最難的不是技術而是以人爲本的價值觀念

第四是能量放大系統。

這也是動力裝甲最顯性的體現,相對於操控和能源系統,這也是最容易實現的。研發動力裝甲對根本的目的是要提升士兵的能力上限,例如跳躍、力量、反應速度等。在不影響靈活性的基礎上大幅度提升這些常人難以突破的各種極限值,這也是動力裝甲最具現實意義和實用價值的方面。提升力量最直接的方法是液壓系統,在當前,一些仿生工業機器人普遍採用的便是液壓機械,也是最容易實現的,但是這種看似成熟的系統也有一些掣肘。

成熟的液壓機械手臂

液壓系統的反應速度上並非不能有一個良好的成績,但越是高強度的要求對機械的壓力也就越大。在動力裝甲中有着靈敏的反應速率意味着能比別人做出更快的反應,而更快的反應也要求裝甲的其他部件能跟得上節奏,想要達到此目的,裝甲結構的複雜化是不可避免的,這也意味着潛藏着更多的故障,複雜的設計能滿足諸多的要求,作爲代價在結構與強度上會受到影響。

另外便是仿生人類肌肉原理的壓電陶瓷,壓電陶瓷在生活中很多電器中都可以見到身影,例如蜂鳴器中發生裝置等,只要增強材料的耐受力,即便外殼裝甲碎裂,也能通過該材料來保護內部人員的安全,而現在面臨的問題是如何增加強度以及大範圍使用。

相對於其他系統而言,能量放大系統實際上是最容易實現的,即便是採用有各種隱性問題的液壓機械,也足以滿足初級階段動力裝甲的使用要求。

壓電陶瓷很常見

四、動力裝甲的意義

動力裝甲的初衷是提升人類的極限,也是未來戰爭中最可能出現的單兵裝備,相比許多科幻作品中的巨型戰鬥機械,單兵化的動力裝甲是最經濟也最容易實現的。無論動力裝甲的未來分支是什麼樣,最根本的也是底線的要求便是我們的道德價值觀念,把人改造成怪物然後再塞入裝甲中,怎麼看怎麼彆扭,這已經失去了人存在的意義,如果要定義一下,這就是另一種武器,在常規武器、生物武器、化學武器、核武器之外又多了一種不倫不類的人形武器。

什麼是人?人的意義是否要讓位於戰爭需求?人形武器顯然觸碰了這種底線,相信未來也不會允許這種剝離道德底線而存在的人形武器,因爲這是作爲人的尊嚴。

《光環》中士官長不肯卸下頭盔以真面目示人的原因有很多,這裡面可能有這種無奈的原因,是矛盾,但又不得不爲之。動力裝甲是外在提升人類能力的裝置,不能捨本逐末,作爲人最重要的還是我們身爲人而存在的意義,是我們人類這種種族的尊嚴,一個真真正正的人。

技術只是技術,在服務自己提升自己的同時請不要迷失了自己。