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你的雙腿就是行動電源!美軍未來個人發電設備

動能膝蓋集電器是目前測試過最受歡迎的行動發電裝置,特別是它可以保護下坡時的膝蓋關節,且還能發出大量電力時。(Source:US Army)

編譯:李思平

遠程精準火力、下一代戰鬥車、未來直升機、網路、空中暨飛彈防禦與士兵致命性為美國陸軍的六大現代化計畫和優先順序。這六個計畫雖然內容各不相同,但卻有著一個共通點,那就是他們對於電力的要求較以往更高,而士兵致命性在滿足電力需求上最麻煩,因為步兵不像載具或固定設備一樣有穩定且長時間的能量來源,他們必須靠雙腳作戰,而供給電子設備電力的辦法,只能透過攜帶電池滿足。

據陸軍通信電子研發暨工程中心科學家中主持能源蒐集科技專案的道格拉斯(Julianne Douglas)在8月22日指出,現代的步兵平均需要12瓦的電力來驅動身上的電子設備,包括夜視鏡和無線電等,而以標準72小時巡邏的裝備來看,則大約需要攜帶6.8公斤的電池。

但6.8公斤只是一個基線而已,士兵為了在實戰中有萬全的準備,特別是投入比較高強度的72小時任務時,攜行電池重量則可能會提高到11.3公斤。假如以全身負重50公斤來計算,則超過25%的負重都是分配給電池。毫無疑問的,未來士兵恐怕會需要更多電力,而無止境的增加電池數量是不切實際的,因此士兵需要更經濟的辦法。

太陽能板和背包架集電器也在測試之列,但好評度相較動能膝蓋集電器來說比較低。(Source:US Army)

 

目前科學家們想到從幾個地方汲取電力。

1.可隨身體動作凹折的攜型式太陽能板。

2.透過行進間的遙晃來生產電力的背包架。

3.透過行走時的動作產生電力的動能膝蓋集電器。

 

在三項物品中,動能膝蓋集電器最受觀迎,因為它最不占空間,且在下坡時還可以發揮減速作用,保護士兵的膝蓋,同時達到發電與保健的效果。在上坡時,集電器可以發大約6瓦特的電,而下坡時則是30瓦。

另一方面,背包架集電器雖然有8到40瓦特的發電量,但是評價較為兩極,因為背包載重越大,晃動程度反而不如輕載重的,而發電量也越小。相對的,動能膝蓋集電器則較不會因為裝備多寡而影響發電量。