2013年5月15日,世界上头号*器武**买家美军特种作战司令部(Special Operations Command,SOCOM)发布了研制战术突击轻型作战服(Tactical Assault Light Operator Suit,TALOS)的信息请求,请求中写到:SOCOM要开发一种具有“革命性能力”的特种作战部队作战服,旨在利用最先进的技术设计出全身100%的装甲来提高作战人员的生存能力、体能和态势感知能力,并且要在2018年8月发布一款这样的作战服,同时给出了涉及机动性/保护性的9项技术设计要求,向业界和国防研究机构发出挑战,利用全国顶尖人才的专业知识,重新定义生存能力和操作能力的最前沿。从信息请求上来看,作战服为作战人员提供更轻、更高效的全身弹道保护和超人的力量,内置的天线和计算机将通过用户友好的实时战场信息来提高穿戴者的态势感知能力,集成的加热器和冷却器将调节作战服内的温度,嵌入式传感器将监测作战人员的核心体温、皮肤温度、心率、身体位置和水分水平,如果作战人员受伤,这套作战服就可以开始为病人提供第一次救生氧气或出血控制。这款作战服包括全身弹道保护的盔甲、带有平视信息显示的先进头盔、用于支撑盔甲的动力外骨骼、可以监测穿戴者生命体征的传感器、可以帮助穿戴者止血的智能织物、便携式电源、穿戴式天线、内置计算机等,无论是哪一部件都属于当今的新技术及难点。信息发布后不仅吸引了相关研究机构的注意,还引起了各国媒体的关注,媒体称其为“钢铁侠项目”、“现实版的钢铁侠服”或“未来版作战服”。就连奥巴马总统在2014年的一次创新峰会上都说:“我在这里宣布,我们正在打造钢铁侠”,还半开玩笑地说:“我马上就要发射了”,并补充说:“这是我们长期以来一直在做的秘密项目”。TALOS项目创造了史无前例的开发团队,团队中有56家公司、16家政府机构、13所大学和10家国家实验室,多达450名设计师。五年过去了,在今年8月份我们等来了令人眼前一亮的俄罗斯最新作战服,也等来了美军TALOS延期到2019年夏天发布的消息。难道正如美国著名的紧缩派俄克拉荷马州共和*党**参议员汤姆·科伯恩(Tom Coburn)所说:“只有那些拥有太多别人的钱,却没有足够的责任来解释这些钱是如何被花掉的人,才有可能提出一些这样的项目”,“就像美国国家科学基金会(National Science Foundation)这样的民间部门花了17.1万美元教猴子玩电子游戏和赌博,还花了1万美元教内政部(Interior Department)的人“看草生长””。这五年里,Tom Coburn每年都在他写的《浪费书》里加入TALOS。从2013年至今,TALOS项目到底发生了什么?
TALOS项目的发起人是特种作战司令部司令William McRaven上将,他说在阿富汗的一次人质营救行动中,一名特种部队(SOF)战士在突破门时被恐怖分子击毙,后来一个年轻军官问了我一个无法回答的问题,他说,“这些年来在战斗中,我们为什么没有办法保护我们的作战人员穿过一道门呢?”因此,William McRaven希望为特种作战人员打造一套钢铁侠服,既能击退*弹子**,又能提供超人的力量。据《华尔街日报》(the Wall Street Journal)报道,2012年在阿富汗进行的一次人质营救行动,导致海豹突击队六名成员中的一名死亡。看来确实此事是这个项目的推动力。TALOS项目的设计目标是希望提高与敌人面对面的第一个突袭队员的生存能力,因为门后可能会有枪和*药炸**,这名战士最需要得到保护,现有作战服在离门最后50英尺距离内的生存威胁是一样的,必须得到改变。五角大楼认为,这是美国军方一段时间以来一直在寻求的东西,而且如果研制成功,这将会是对他们敌人的巨大竞争优势。而特种作战司令部认为,TALOS项目不是一个企业或一个研究机构就可以做出来的,因为TALOS项目中有太多的未知,传统的政府承包流程对于这样一个思维超前但仍未明确的项目来说是不理想的,需要建立政府与多个行业及多个研究机构之间的新的合作方式。

特战队员穿过门
信息请求发布后,从美国陆军研究、发展和工程司令部(RDECOM)到麻省理工学院(MIT),许多组织都对它感兴趣,不仅有传统的军工行业,还有学术界、企业家和实验室,他们都愿意提供TALOS相关技术的设计、建设和测试。回顾一下TALOS项目的技术设计要求:
• 先进装甲:支持下一代全身弹道防护的材料,全身弹道保护应达到NIJ-IV级(包括头部),将考虑采用*破爆**压力波减缓技术;
• 机动性/敏捷性:增强平台,如动力外骨骼,提高战士的耐力和敏捷性;
• 态势感知(SA):穿戴式和远程传感器集成、融合和显示,以增强作战人员对战术环境的理解;
• 光/噪音隐身;
• 指挥、控制、通信和计算机(C4I):例如可整合和可穿戴天线、可穿戴计算机和先进的波形/软件可编程无线电,可以减少士兵的负载;
• 士兵战斗准备显示:包括非视觉信息显示方式,潜在地利用认知思维和周围环境来显示个性化信息;
• 发电和管理;
• 穿戴者的热管理;
• 医疗:嵌入式监控,氧气系统,伤口淤血,机电补偿;
此外,它还补充说,解决方案“应该考虑到减轻穿戴者在精神上和/或身体上的负担,同时提供最大限度的保护、敏捷性和战术优势。”
与电影《钢铁侠》(Iron Man)和《光环》(HALO)相比,TALOS项目显得有些异想天开和半开玩笑的意味,但更实际的问题是这个项目中存在很多高、中、低难度的技术挑战,高技术挑战有:电力与能源;灵活性和敏捷性;签名管理。这个项目未知且最难解决的技术挑战包括:
1、动力外骨骼;
2、便携式电源;
3、执行机构和控制理论;
4、轻量轻的盔甲;
5、先进头盔中存在的数字光学延迟;
6、生物力学建模和模拟(用于外骨骼);
7、系统整合。
2013年5月23日,美国陆军研究、发展和工程司令部(RDECOM)的研究人员响应请求,发布了一段他们按照SOCOM技术要求设计的作战服应用效果视频,在这段1分21秒的视频中身穿TALOS的士兵可穿墙可防弹,看起来就像好莱坞大片中的超级英雄。RDECOM的广泛使命是为美国军方开发技术和工程提供解决方案,这使其成为TALOS的天然合作伙伴。RDECOM在自己的官方推特(Twitter)页面上宣布,希望在明年秋季之前签订作战服合同,并在“大约四年”内进行全面实地测试。

视频中为身穿TALOS的突击队员
美国国防部高级研究计划局(DARPA)在其“勇士网络”(Warrior Web)项目上取得进展,该项目设计的轻便套装旨在提高部队的耐力和携带能力,同时不牺牲速度和敏捷性,他们正在把它们以及一些新的技术合并成一个几乎每个士兵都能穿的系统,并在现实世界条件下提供决定性的好处。所以DARPA也能参与到TALOS项目中。其位于萨诸塞州的纳蒂克(Natick)实验室正在忙着确认高科技装甲和机动技术,计划将它们整合到第一代TALOS系统中,准备在6月底进行演示。并且Natick的研究人员还在为TALOS项目提供课题专家服务,特别是在机动性、人员表现和热管理方面。

DARPA的Warrior Web项目
SOCOM向研究人员发出正式请求,请求他们帮助制造TALOS。来自麻省理工学院等实验室的一些美国顶尖科学家参与了这个项目。麻省理工学院的工程师们正在研制一种由磁流变液制成的液体防弹衣,根据军方的一份声明,这种防弹衣“在磁场或电流作用下,在几毫秒内就能从液体变成固体”。
2013年夏天,SOCOM的TALOS计划会议吸引了80所公司、10所大学和4个国家实验室的代表。在7月的一次方案演示中,80家公司展示了从先进的防弹衣到电力供应到外骨骼装置的各种技术,其中一些公司的防弹衣使用了液体技术。
2013年9月,SOCOM决定延长TALOS项目的技术远景时间表,并宣布将请求公告延长到2014年9月3日,这期间“关注于技术成熟度级别TRL为5或更少的长期解决方案”, 拥有长期TALOS技术解决方案的公司将被邀请在SOCOM赞助的科技示范活动上展示他们的技术或创新的发展方法。SOCOM计划在2014年投入400万美金在这个项目上,之后的四年每年投入2000万美元。
2014年4月,SOCOM公布了TALOS项目的部分合作伙伴名单,波音、洛克希德·马丁和雷神公司等一些传统的国防承包商在列,但还有一些运动服装公司,比如阿迪达斯(Adidas)、耐克(Nike)和安德玛,此外,还有一些公司让人摸不着头脑,比如国家公共广播电台(National Public Radio)和红牛空军(Red Bull Air Force)。
2014年6月, SOCOM收到了能表达初步技术能力的第一套TALOS原型,也就是第一代原型MKⅠ,使用了被动外骨骼。
随着TALOS技术的发展,运行系统和外骨骼的动力需要比市面上现有的电池更多的能量,因此SOCOM呼吁科学技术团体提供可靠的、可移动的电源。
SOCOM的目标是在2015年有三个第二代TALOS快速原型,并在五年内准备好进行全面的现场测试。这个时间表对于军事研发和采购领域来说是革命性的,甚至对于快速装备的项目也是如此。为了延续这个雄心勃勃的开发时间表,与传统的开发项目不同的是,SOCOM早在2014年就在采购中心成立了一个近30名员工组成的创新单元来领导这项工作,其中12名是从战场归来的陆军和海军特种作战人员,由作战人员提供建议,小组里的其他人专注于转换业务流程,以解决与TALOS相关的极端集成挑战。这样做的原因是试图简化整体工作,降低成本和进度。
2015年5月,在世界上最大的特种作战部队工业大会(SOFIC)上,未来开发一个完整的TALOS作战服是一系列活动和会议的重点。SOCOM的项目经理Michael Fieldson说,“作战服的发展仍然面临着严峻的挑战,比如减轻防护装甲的重量,找到便携式电源为作战服提供足够的动力,尽管存在这些挑战,该项目在现在和不久的将来将获得更多的直接附属利益。”
尽管SOCOM是保密的,但在2015年的SOFIC上有一家公司大胆展示了它将TALOS愿景变为现实的尝试。这个全身尺寸的人体模型穿着动能作战服,戴着全封闭的头盔和四管夜视装置,看起来很像外星人。Revision Military公司的这套作战服具有坚硬的防弹衣保护功能,能够拦截步枪*弹子**,防弹衣覆盖了作战人员60%的身体,而现有防弹衣的覆盖率为18%,它还配备了一种动力下肢外骨骼,可以将额外的装甲重量转移到外骨骼上,并在外骨骼的每条腿上安装了电动执行机构。从某种意义上讲,Revision Military公司的这款作战服还不能满足TALOS的技术要求,因为当时还没有解决便携式电源和头盔上的数字延时这样的技术难题。

2015年5月在SOFIC上Revision Military公司展示的动能作战服

Revision Military公司展示的动能作战服后背上的电源组
2015年,SOCOM收到了三套使用了动力外骨骼的快速TALOS原型,也就是第二代产品MKⅡ。根据发布的消息,外骨骼是由Ekso与斯坦福大学的OpenSim及SRI国际公司的机器人项目合作开发的。

2015年的三个TALOS的快速原型
2016年,开发了第三代TALOS的快速原型MKⅢ。这一年,团队解决了介于盔甲和皮肤之间的冷却系统,以确保穿戴者不会过热,这包括一个箱形泵和一系列的管子,这些管子将冷却水循环到躯干周围,这种系统被赛车驾驶员和直升机飞行员使用,但他们是坐着的,可以连接电源。TALOS的穿戴者将会走路、弯腰、做各种各样的动作; 与一家专注于革命性纤维和纺织品的新制造创新机构合作,用革命性的纤维和纺织品创建衣服,将轻型传感器植入衣服;在弹道眼镜上安装高清、高亮度、有机发光二极管透明显示器,显示器将与摄像头、传感器和电子设备集成在一个小巧轻便的封装中,可以连续全天使用,显示器提供了一种替代的人机交互界面,充分利用了智能手机的全部功能,同时保持了“远眺”的战术意识;整合SOCOM的Android战术攻击套件和陆军的奈特勇士系统,实现一个多功能的增强现实界面。

嵌有传感器的衣服
2017年5月,*四代第**快速TALOS原型MKⅣ被开发出来。在这年,由大约35家供应商、实验室和学术机构组成的团队更深层次地研究了系统工程,制造零部件,并将它们组装在一起,同时测试其功能和安全性。有800个部件的外骨骼使用碳纤维塑料建造,它的强度足以复制和验证设计,但还不是过于昂贵。外骨骼部件制造时使用了快速3D打印,并成功削减了预计将耗资10亿美元的项目。

3D打印出来的包含上下身的外骨骼
2018年,第五代TALOS原型MKⅤ在开发过程中。今年,TALOS团队同时开发了外骨骼的上半身和下半身的驱动,这很难做到,但两者都是必需的,外骨骼由钛制成,更轻更结实,构建在外骨骼上的是一个模拟肌肉的电动驱动系统,允许“动态的身体运动和全身的负荷转移”,穿戴者可以承受比现在更重的重量;该项目中的最后选型是盔甲,已经掌握了胸部、背部和头部的弹道保护,但腿部、手臂和面部仍然缺乏适当的保护,这套盔甲不能从头到脚完全包裹,因为它会阻碍作战人员的运动,所以装甲的位置是至关重要的,目前作战服可能有26件铠甲;一个可移动的下颌骨,以覆盖脸的下半部分;头盔能够为穿戴者提供真实的图像和声音;整个作战服及电子系统将通过背部的一个轻量的可充电电池组供电,这种便携式电源使作战服的使用时间是有限的,但至少它不像过去的实验性机器人服那样需要插在墙上;指挥、控制、通信、计算机和智能(C4I)能力将允许穿戴者穿透墙壁,快速识别信号和签名,并提供比目前任何作战服都多的指数级数据。

轻型防弹盔甲
尽管TALOS项目延期发布第一款经过实验室测试过的原型,也就是MKⅤ,但通过SOCOM每一年发布给媒体的项目最新进展信息,我们可以想象到TALOS确实是整合了未来的多项尖端技术。
虽然TALOS最初是为参与高风险任务的特殊作战人员设计的,但在这五年中衍生出十几项技术并将使用到更广泛的领域。如:
2014年,项目团队开发了一种增强的战术数据存储能力,目前正在向部队过渡,以满足当前的作战需求,这个新功能将允许10倍于今天的容量,数据存储增加的重量只有6盎司。该团队还发现了一种新型的装甲解决方案,并与USASOC分享,后者现在将其用于非标准商用车辆。
2015年,团队向部队过渡了小型的士兵专用卫星通信天线、用于减少士兵疲劳的无动力负重外骨骼、以及用于维持体温和提高个人表现的动力冷却背心技术。
2016年,团队过渡了5项技术,包括:可动态调整的下一代天线;与当前和未来的无线模块可互操作的收音机外壳;一个战术无线电手机;轻量级混合动力装甲;可以监视一个士兵的生理状态的带有生物传感器装备的战斗衬衫。
McRaven仍然是这套作战服的头号支持者,他在2013年7月的一个规划论坛上对行业代表表示:“我非常致力于此。”“我希望我们失去的最后一个作战人员会成为我们在这场或未来的战斗中失去的最后一个作战人员。”“我认为我们能做到。”目前还不清楚“现实版的钢铁侠服”TALOS是否能在2019年成为现实,但这个具有革命性能力的特殊产品项目确实使用前所未有的合作开发努力拓展了科学技术的领域,并且推动了当今的技术极限。