GXV-T 地面X战车技术

 DARPA地面X-Vehicle Technologies(GXV-T)计划旨在提高未来战车的机动性、生存能力、安全性和有效性,而无需增加装甲。

在过去的 100 年机械化战争中,对陆基装甲战车及其乘员的保护几乎完全归结为一个简单的方程式:更多的装甲等于更多的保护。然而,武器穿透装甲的能力比装甲承受穿透的能力发展得更快。因此,要实现乘员生存能力的逐步提高,就需要大幅增加车辆质量和成本。

越来越重、机动性越来越低和越来越昂贵的作战平台的趋势限制了士兵和海军陆战队员在战区快速部署和机动的能力,以及在各种不断变化的威胁环境中完成任务的能力。此外,大型车辆仅限于道路,需要更多的后勤支持,并且设计、开发、现场和更换成本更高。考虑到战术机动性、战略机动性、生存能力和成本,美国军方现在正处于这样一个阶段,需要创新和颠覆性的解决方案来确保下一代装甲战车的作战可行性。

DARPA的地面X战车技术(X-Vehicle Technologies,GXV-T)计划旨在帮助克服这些挑战并破坏当前机械化战争的趋势。GXV-T旨在研究革命性的地面车辆技术,这些技术将同时提高车辆的机动性和生存能力,而不是增加更多的装甲,包括避免被对手发现、交战和击中。这种改进的机动性和作战能力将使未来的美国地面部队能够更有效、更经济地应对各种不可预测的战斗情况。

GXV-T型

GXV-T的技术目标包括与当今装甲战车相关的以下改进:

  • 将车辆尺寸和重量减少 50%
  • 将操作车辆所需的机载人员减少 50%
  • 将车速提高 100%
  • 进入 95% 的地形
  • 减少使对手能够检测和攻击车辆的特征

GXV-T计划旨在开发以下四个技术领域的先进技术:

  • 从根本上增强了机动性 – 能够穿越各种越野地形,包括斜坡和各种海拔高度。感兴趣的功能包括革命性的车轮/履带和悬架技术,与现有的地面车辆相比,这些技术将实现更大的地形进入和更快的公路和越野行驶。
  • 敏捷性带来的生存能力 – 通过能够实现敏捷运动和主动重新定位装甲等技术,自主避免来袭威胁,而不会伤害乘员。感兴趣的能力包括装甲的垂直和水平移动,以实时击败来袭的威胁。
  • 机组人员增强 – 改进了机组人员和乘客的物理和电子辅助态势感知;半自动驾驶辅助和关键机组人员功能的自动化,类似于现代商用飞机驾驶舱的功能。感兴趣的功能包括来自多个车载传感器和技术的高分辨率、360 度数据可视化,以支持封闭式驾驶舱车辆操作。
  • 特征管理 – 减少可检测的特征,包括可见光、红外 (IR)、声学和电磁 (EM)。感兴趣的功能包括避免被对手检测和交战的改进方法。
 

“我们正在研究如何通过扣上驾驶舱的纽扣和通过驾驶辅助设备增强机组人员来提高生存能力,”DARPA战术技术办公室GXV-T项目经理Amber Walker说。“在机动性方面,我们采取了一种截然不同的方法,避免使用装甲,并开发各种选择,以便在所有地形上快速移动和敏捷。”

5月在阿伯丁测试中心举行的示威活动为潜在的兵役过渡合作伙伴提供了观察GXV-T计划技术进展的机会,包括:

从根本上增强机动性
GXV-T设想未来的战车可以穿越高达95%的越野地形,包括斜坡和各种海拔。功能包括革命性的轮到轨道和悬架技术,与现有的地面车辆相比,这些技术将使公路和越野车辆能够进入和更快地行驶。

  • 可重构轮轨 (RWT)
    车轮允许在坚硬表面上快速行驶,而履带在柔软表面上表现更好。卡内基梅隆大学国家机器人工程中心(CMU NREC)的一个团队展示了变形轮轨机构,该机构在车辆行驶时从圆形车轮过渡到三角形轨道,然后再返回,从而即时改善了不同地形上的战术机动性和机动性。
  • 电动轮毂电机
    将电机直接放在车轮内为战车提供了许多潜在的好处,例如在崎岖或平坦的地形上以最佳扭矩、牵引力、功率和速度提高加速度和机动性。在之前的演示中,QinetiQ 展示了一种独特的方法,将三个齿轮级和复杂的热管理设计整合到一个足够小的系统中,以适应标准的军用 20 英寸轮辋。
  • 多模式极限行驶悬架(METS)
    Pratt&Miller的METS系统旨在实现在崎岖地形上的高速行驶,同时保持车辆直立并最大限度地减少乘员的不适感。该车辆演示器采用标准的军用 20 英寸车轮、4 至 6 英寸的先进短行程悬架以及长达 6 英尺的新型高行程悬架——向上 42 英寸,向下 30 英寸。5 月份的演示展示了其通过主动和独立调整车辆每个车轮上的液压悬架来应对陡坡和坡度的能力。

机组人员增强
传统的战车设计具有小窗户,可以改善保护,但会限制能见度。GXV-T 寻求具有多个车载传感器和技术的解决方案,以提供高分辨率的 360 度态势感知,同时保持车辆封闭。

  • 通过虚拟窗口
    增强 360 度感知 霍尼韦尔国际公司展示了其无窗驾驶舱,该驾驶舱采用不透明顶篷的全地形车 (ATV)。3D 近眼护目镜、光学头部跟踪器和环绕式主动车窗显示屏可提供实时、高分辨率的车外视图。在越野赛道上,驾驶员使用该系统完成了大量测试,与全地形车 (ATV) 的驾驶员在完全视野开阔的时间内完成。
  • 虚拟视角增强自然体验 (V-PANE)
    战术车辆为决策提供的可见性和数据有限,尤其是在快速穿越陌生区域时。Raytheon BBN Technologies 的 V-PANE 技术演示器融合了来自多个车载视频和 LIDAR 摄像头的数据,以创建车辆及其附近环境的实时 3D 模型。在第二阶段的最后演示中,驾驶无窗休闲车的驾驶员和指挥官成功地在多个虚拟视角之间切换,以在低速和高速行驶期间准确操纵车辆并检测感兴趣的目标。
  • 越野乘员增强(ORCA)
    作为CMU NREC的第二个技术演示,ORCA旨在实时预测最安全、最快的路线,并在必要时使车辆能够自行越野行驶,甚至绕过障碍物。在第 2 阶段测试中,使用 ORCA 辅助设备和视觉覆盖的驾驶员在航点之间行驶得更快,并且几乎消除了所有停顿以确定路线。该团队发现,自动驾驶可以改善车速或风险态势,有时两者兼而有之。

 

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