¿Los exoesqueletos reemplazarán a los tanques?

Answer 1

Los exoesqueletos tienen grandes inconvenientes:

1. Fuente de alimentación limitada
2. Carga máxima pequeña

El consumo de energía de un exoesqueleto aumenta significativamente más de forma lineal que el peso: es decir, un traje que pesa 500 kg tendrá aproximadamente 10 veces la cantidad de energía necesaria para un traje de 100 kg. Además, los exoesqueletos consumen una gran cantidad de energía a través de los movimientos del brazo y el torso del usuario, no solo al caminar.

El problema se reduce a un exoesqueleto, simplemente no tiene disponible una fuente de alimentación compacta y de larga duración. No tenemos baterías de suficiente densidad para proporcionar la docena o más de kW de potencia que un exoesqueleto necesita para moverse, y ciertamente no tenemos ningún método realista para almacenar 1MW / hr o más de energía necesaria para operar uno sobre un día o más. En este momento, la mejor opción es amarrar algo como un gran motor de cortacésped en la parte posterior del traje y un tanque de gasolina de 10 galones también. Eso es poco práctico.

El otro problema es el peso total del exoesqueleto. Esto se refiere a dos factores: presión sobre el suelo y masa de las extremidades. La presión sobre el suelo es la cantidad de peso por área ejercida sobre el suelo. Efectivamente, es una función del peso total del traje, dividido por el área de las plantas de los pies del traje. Los trajes humanoides sufren de tener áreas de contacto con el suelo muy pequeñas y, por lo tanto, una presión sobre el suelo muy alta, en comparación con los vehículos con ruedas o (especialmente) orugas. La alta presión sobre el suelo significa que el traje se hundirá en superficies que no son muy duras.

Aquí hay una comparación:

• Un tanque M1A2 es de aproximadamente 15 PSI, ya sea en movimiento o no.
• Un soldado humano de 300 lb (con equipo) pesa aproximadamente 5 PSI cuando está parado, pero 25 PSI o más cuando corre.
• Un exoesqueleto de 1000 lb sería de aproximadamente 8 PSI parado y más de 40 PSI cuando se ejecuta.

Además, el peso adicional significa que muchos de los lugares a los que puede ir un ser humano normal (es decir, subir escaleras en un edificio residencial típico) simplemente no pueden soportar el peso extra. Por lo tanto, usar un exoesqueleto seguramente significaría una movilidad muy restringida, simplemente debido a que el traje pesa demasiado para muchos entornos.

La masa de las extremidades también es una preocupación. Dado que la masa aumenta con el cubo de las dimensiones, mientras que los dispositivos de potencia como los servos aumentan solo con el cuadrado de las dimensiones, te encuentras con una situación en la que los requisitos de potencia para mover una parte del cuerpo más pesada no se escalan. Se llama el problema Square / Cube, y es una razón importante por la que no tenemos hormigas del tamaño de perros. Agregar peso a una extremidad móvil significa un aumento drástico en los requisitos de potencia, lo que significa servos de gran tamaño, que pesan más, que necesitan más potencia, etc. Un pequeño y desagradable circuito de retroalimentación allí. Y, por supuesto, esto ejerce una tensión extrema en las articulaciones de los trajes, donde es difícil manejar una masa adicional significativa.

Los exoesqueletos de combate siguen siendo muy SciFi, hasta que podamos resolver los problemas de energía portátiles. Y, aun así, el problema del peso continuará significando que enfrentarán desafíos contra vehículos que pueden llevar una cantidad significativamente mayor de peso (y, por lo tanto, armadura y armamento) sobre una selección de terreno más grande.

Answer 2

No voy a fingir que soy un experto en nada de esto, esto es justo lo que he visto a través de lo que he visto y leído. Estas son solo ideas descabelladas que tengo y que podría ver que suceden al mejorar rápidamente la tecnología.

Estoy de acuerdo con muchas de las otras respuestas. Sin embargo, creo que está más interesado en el futuro, si estoy en lo cierto al suponer.

Uno de los mayores problemas que ves es el consumo de energía. Y las soluciones más probables para esto serán el poder de fusión. Tiene una alta relación de densidad de energía a peso (una vez que se vuelve práctico y miniaturizado), lo que permitiría que un traje se encienda exponencialmente. Sería mucho más seguro que su primo de fisión moderno, ya que no corre el riesgo de que el reactor explote debido a una reacción incontrolada, y no produce materiales radiactivos para eliminar.

El segundo problema que he visto señalar es el peso, que nuevamente es un problema. Pero a medida que pasa el tiempo, hacemos una armadura mejor y más ligera, lo que reduciría el peso del traje. Ahora, ¿será una armadura increíblemente poderosa? No, ya que un traje de exoesqueleto no está hecho para eso. Su ventaja clave sobre un tanque sería que NO TENDRÍA tener la armadura adicional. En el futuro, los exoesqueletos no solo aumentarán la fuerza del usuario, sino también la velocidad y la movilidad. Cuanto más rápido y pequeño es un objetivo, más difícil es golpearlo. Entonces, si un exoesqueleto, que es de tamaño humano, puede dar un impulso de velocidad suficiente al usuario, no tendrá que haber tanta armadura como un tanque, ya que será extremadamente difícil de golpear.

En cuanto a las armas, nuevamente el futuro tendrá (con suerte) armas mucho más ligeras pero potentes. Esto reduciría aún más el peso del traje. Por ejemplo, podría prever una versión en miniatura del cañón de riel que la Armada está desarrollando actualmente para convertirse en un arma que se agrega fácilmente a un exoesqueleto. O al menos, un arma montada que el traje llevaba en la espalda, luego se instaló en la ubicación adecuada. Y esto reduciría la necesidad de armas como lanzacohetes y morteros en los trajes, y la munición que lo acompaña y el equipo relacionado, ya que un cañón de riel arroja un proyectil con suficiente energía cinética equivalente a una bomba grande. Por lo tanto, nuevas armas como esa facilitarían que un exoesqueleto tenga la potencia de fuego de un tanque (o al menos sea capaz de mantener alejados a dichos tanques y enemigos).

Otro problema es el tamaño de los motores que realmente permiten que el traje funcione. Y esta es otra área en la que creo que la tecnología eventualmente se pondrá al día. A partir de ahora, los servos son la mejor energía de movimiento para un traje. Sin embargo, creo que estos eventualmente comenzarán a disminuir de tamaño a medida que la tecnología mejore. Y esto una vez más reduciría el peso, junto con nuevos materiales para la estructura interna del traje. En general, creo que las futuras personas podrán compensar el peso mejor de lo que lo hemos hecho hasta ahora.

Entonces, finalmente, en respuesta a su pregunta, ¿algún día los exoesqueletos reemplazarán a los tanques? Más probable. Pero no por mucho tiempo. No hasta que la tecnología los haga extremadamente difíciles de matar, máquinas rápidas de destrucción. Honestamente, probablemente estaremos en Marte antes de que hagan esto. Pero reemplazar los tanques no está fuera del alcance de la posibilidad al ritmo en que la tecnología se expande hoy en día. Sin embargo, por el momento? Probablemente no. Probablemente sea más probable que los exoesqueletos ayuden con la cooperación de infantería de tanques, permitiendo que las tropas se muevan a velocidades más cercanas a las velocidades máximas de los tanques, lo que significaría que podrían atacar más rápido, y que los tanques no serían la única opción para potencia de fuego extra en una unidad. Quizás los tanques podrían tener estaciones de carga en ellos para los trajes (si los tanques mejoran sus plantas de energía y los trajes aún funcionan con baterías en lugar de fusión) y permitirían a los soldados tenerlos y simplemente no tener que usarlos todo el tiempo, mientras aumenta su alcance efectivo. Estos son solo ejemplos, pero hay muchas posibilidades para la cooperación de infantería tanque-exoesqueleto, que probablemente sea el resultado más probable de los exoesqueletos de combate por el momento. Pero en el futuro lejano? Cuando quizás llevar tanques pesados ​​y difíciles de aterrizar al combate interestelar sea demasiado caro, entonces podría prever que los exoesqueletos asuman el papel de los tanques.

Answer 3

No, no lo creo.

Esto se debe a que el desarrollo de armaduras y el desarrollo de armas progresan lado a lado. Pase lo que pase, siempre podrás llevar una armadura gruesa en un tanque, pero tu exoesqueleto será una degradación de la armadura de la generación actual, principalmente debido al hecho de que tiene que estar unida para la movilidad y ser más delgada para ser práctico (energéticamente) y no aplastar / magullar al soldado dentro. Por lo tanto, será invulnerable o difícil de manejar para las armas de la generación anterior, pero no será así para la generación actual de armas. Los tanques, por otro lado, pueden mantener capas de armadura gruesas y robustas para contrarrestar las armas anti-armadura de la era actual con cierto grado de efectividad.

Sin embargo, esto no significa que tales exoesqueletos sean inútiles. Serán notablemente efectivos en áreas donde los tanques verdaderos y los vehículos blindados no pueden alcanzar, ya que las armas anti-armadura son voluminosas y difíciles de maniobrar, y como tal serán clave en la lucha urbana y los esfuerzos de patrullaje. También serán útiles (en formas no blindadas y de baja armadura) para largas patrullas, ya que el soldado ya no tiene que soportar el peso de su equipo.

Answer 4

Dudo que un exoesqueleto aumente la capacidad de una persona para transportar una carga, pero con el fin de manejar el retroceso de un arma poderosa o tener más de uno o dos misiles a bordo o llevar un paquete de energía capaz de alimentar a gran escala arma de energía, la configuración más probable sería algún tipo de caminante montado o operado de forma remota como los utilizados en las películas de Star Wars. Pero honestamente, MBT podría estar presente por mucho tiempo.