.portfolio  .writings  .bio  .links  .blog  .home 

Sat, 13 April 2002

חייל אוניברסלי

@כותרת: חייל אוניברסלי

 

@קרדיט: יריב צור

 

@משנה:

 

@ביניים:

 

@רציף: מי מאיתנו לא זוכר בעגמומיות את הסיטואציה הבאה – אתם בצבא. לילה. לבושים בצבעים לא מחמיאים, במדים מבד שמטרתו היחידה היא לגרום למקסימום שפשפת במינימום זמן. יורד גשם. אתם צריכים לטפס על הר כשעליכם משקל שיכול להפיל גמל צעיר. המוח שלכם, מבעד לערפילי העייפות מנסה להגיד לשרירי הרגליים – יאללה, לטפס. שרירי הרגליים עונים בנחרת בוז. "אנחנו את שלנו עשינו. די". סיטואציה שכמעט כל חייל מכיר, ואף אחד לא זוכר לטובה. אז יש לנו חדשות טובות בשבילכם – בעתיד, כשמוח שלכם יגיד לרגליים לטפס, נהמת מנועים קטנה תישמע, והן יזנקו חיש קל לפעולה. איך כל זה יקרה? פשוט כי אילו לא יהיו הרגליים שלכם.

 

@ביניים: חזון העצמות היבשות

@רציף: איך בדיוק כל הסיפור הזה יקרה? זה יקרה כי הסוכנות למחקר ופיתוח של הצבא האמריקאי (DARPA), כן, כן, אותם חבר'ה שהביאו לכם את האינטרנט,  משקיעה בימים אלו לא מעט כסף (50 מיליון דולר, ליתר דיוק) במה שהם קוראים – "פרויקט ה- Exoskeleton". Exoskeleton הוא בתרגום חופשי "שלד חיצוני", יעני שלד שנמצא מחוץ לגוף (יש לא מעט חרקים בטבע שבנויים ככה, באמת). הרעיון פשוט – ניקח חייל אנושי, נכניס אותו לשלד רובוטי – והנה לנו חייל העתיד. "אנחנו מתכוונים להעניק לחיילים שלנו סדר גודל של שני כוחות סוס, מבחינת חיזוק הכוח והסיבולת שלהם", התבטא אחד מראשי התוכנית. מה זה אומר במספרים? זה אומר שחייל יוכל לסחוב סדר גודל של 180 קילו במשך ארבע שעות בלי להזיע, לרוץ מהר יותר, ואפילו – אם קורה לו משהו, אפשר יהיה לתת לחליפה שלו פקודה להחזיר אותו הביתה. מעבר לשימושים צבאיים, לסיפור הזה יש עוד הרבה אפשרויות – בתעשיית הבנייה, בכל מה שקשור לחילוץ והצלה – רק תדמיינו כבאי בתוך חליפה אטומה לחלוטין שמפרק קירות בהנף אצבע בדרך להציל חתול במצוקה בתוך בניין בוער. ולמה לעצור שם? תחשבו על נכים שיוכלו ללכת, זקנים שיוכלו לרקוד ריקודי עם, האפשרויות הן אינסופיות. החליפות אמורות להכיל סנסורים שיגדילו את טווח הראייה של של החייל, GPS מובנה (לא עוד נתברבר בניווטי צפון), זיהוי אויב/עמית כמו במטוסים על מנת למנוע אש "ידידותית", מערכות תקשורת מוצפנות וכל מה שתרצו. מצד שני – קצת יותר קשה לתפוס מחסה בתוך דבר בכזה גודל.

 

@ביניים: מדע בדיוני

@רציף: חובבי המדע הבדיוני כבר מכירים את הקונספט מזמן. "גברים בחלל" של היינלין תאר חיילים כאלה עוד ב- 1959, וכל מי ששיחק ב- MechWarrior, משחק מחשב פופולרי שיצא ב- 1989 יודע בדיוק על מה מדובר. השחקן נכנס למפלצת ברזל גדולה שזזה בהתאם לתנועותיו. אז אם בכל אלה דובר על מתקנים מהסוג הזה איפה שהוא בשנת 3000, החבר'ה ב- DARPA מצפים שבשנת 2003 יהיה מתקן כזה לרגליים ובשנת 2005 לכל הגוף. אז אם זה כל כך פשוט, למה אין לנו את זה מחר? מישהו מכם היה מתנגד להכנס לחליפה כזאת ולעשות ג'וגינג לעבודה תוך כדי צפייה בטלוויזיה, דיבור בטלפון ועקיפת הפקקים? אז זהו, שזה לא כל כך פשוט. הבעיה העיקרית בפרויקט ה- Exoskeleton היא, כמה עצוב – הבטרייה. ה"שרירים" שמניעים את החליפה צריכים להיות יעילים, חזקים, שקטים וניתנים לשליטה, ואם אפשר – שיעבדו על סוללות אצבע לנצח. זה כמובן לא כל כך אפשרי, ולכן שלוש מעבדות שונות בארה"ב עובדות על הבעיה הזאת בו זמנית: מעבדות סארקוס, בסולט-לייק סיטי, מעבדת הנדסת האנוש באוניברסיטת ברקלי והמעבדה הלאומית של אוק רידג'. כל אחת מהמעבדות מנסה לגשת לסוגיית הבטרייה בצורה שונה: חלק ינסו להשתמש בתא  דלק בודד שיפעיל בוכנות הידראוליות, חלק ילכו על תא מנוע פעימה בכל מפרק וחלק ינסו ללכת על משאבות פנאומטיות שעובדות על מימן. אף אחת מהשיטות הנ"ל עדיין לא נראית קרובה לפתרון.

 

@ביניים: והבעיות מצטברות

@רציף: אבל אם חשבתם שהבעיות נגמרות פה, כרגיל אתם טועים. בעיה מאוד מרכזית היא נושא ממשק אדם-מכונה. נניח שהחליפה מחוברת לחייל במשך פרק זמן ארוך מאוד. הרעיון הוא לא שהחייל ילחץ על כפתור ברגע שהוא רוצה לרוץ, וכפתור אחר בשביל לשכב, אלא חליפה ש'תבין' לבד מה החייל רוצה לעשות, על ידי ממשק 'מגע', בדומה לתכנונים של פרוטזות העתיד.  האם לא יווצר נזק לרקמות 'הרכות' כתוצאה מממשק ממושך שכזה? כנראה שכן. יחד עם בעיית הממשק נוצרת בעיית השליטה – מעבר לתנועות ה'רחבות' של ריצה וקפיצה, החליפה צריכה גם לתמוך בתנועות 'עדינות' של הפעלת מכשירים עדינים, כיוון נשק למטרה וכד'. זה מציב אתגר לא קטן מבחינת תכנון המערכת.

בעיה נוספת, אשר לדברי מומחים היא אולי 'הבעיה', היא בעיית המשקל. כיום חייל ממוצע סוחב עליו שליש ממשקל גופו, ומחקרים שנעשו לאחרונה מראים שנטייה טבעית של חיילים היא להיפתר מכל דבר כבד ברגע שהם במצבי קרב וצריכים ללכת מרחקים ארוכים (לא כולל את הצ'ופרים). עם זאת – עם ההתפתחות של חומרים מרוכבים, אפשר היום לתכנן דברים שיהיו חזקים ברמה של שכפ"ץ וקלים.

 

@ביניים: חשמל זורם בכפות ידיך

@רציף:

כדי להקל את החיים, חילקו את הפרויקט לארבעה פרויקטים שונים (בניגוד לצבא הישראלי בו כל דבר מתחלק לשלושה) – הפרויקט הראשון נקרא Lower Extremity Enhancer ומטרתו פשוט לבנות חליפה שתחזק את אזור הרגליים. המפרט של הפרויקט טוען שכל הסיפור ישקול 20 קילו, ויוכל לסחוב משקל של 72 קילו למשך 12 שעות במהירות של 13 קמ"ש. כל זה, כשהחייל עדיין יכול לשבת, להתכופף, לקפוץ ולרקוד בוגי. מרשים, לא? הפרויקט השני שם את זה בכיס הקטן – מדובר בעצם במסוק אישי. אצל רבים מאיתנו עדיין חרוט טקס הפתיחה של אולימפאידת לוס-אנג'לס ב- 1984, שם השוויצו האמריקאים בשיא הטכנולוגיה – איש מרחף מעל האצטדיון עם מנשא-סילוני אישי. מאז לא קרה יותר מדי בתחום הזה, ובמסגרת הפרויקט של DARPA מנסים להתניע את העניין בחזרה. SoloTrex XFV אמור להיות הפתרון לשורה ארוכה של נסיונות כושלים בתחום. המפתחים מבטיחים את המפרט הבא: משקל של 135 קילו, טווח של 240 קילומטר, יכולת ריחוף של שעתיים ברציפות, ומהירות מקסימלית של 70 קשר (יותר נכון 70 KIAS, אבל לא נתחיל להתקטנן). בעתיד מתוכנן גם דגם לשני אנשים, ושני הדגמים משתמשים בדלק רגיל. תחשבו על חיילים מרחפים לקומה העליונה של בית ממנו יורים צלפים, במקום לרוץ במעלה מדרגות. תחשבו על האפשרויות לחלץ פצועים איפה שמסוקים לא יכולים להכנס. הקץ למסעות האלונקה!

הפרויקטים השלישי והרביעי הם היומרניים מכולם – חליפה מלאה, המאפשרת לחייל לצעוד 24 שעות, כשהוא נושא משקל של 113 קילו, באותה מהירות כמו חייל שנושא 22 קילו ללא החליפה, יכולת להרים משקל כפול מזה שחייל רגיל יכול לעשות, יכולת לסיים מסלול מכשולים תקני עם פי שתיים משקל מזה שנדרש מחייל רגיל, באותה מהירות אם לא יותר.

 

@ביניים: הנקודה הישראלית

@רציף: איך אפשר בלי נקודה ישראלית? חבורת חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב גם היא מעורבת בפיתוח של הצעצוע הזה, על ידי מחקר העוסק בהפעלת החליפה על ידי פולסים חשמליים ישירות מהשרירים. הפולסים החשמליים מהשריר האנושי ישמשו כפקודות לחליפה, וכך יפשטו את בעיית הממשק. האם כל הסיפור הזה יצליח? האם בקרוב נראה חיילים סוחבים משאיות על הגב? לא ברור. נצטרך לחכות כמה שנים ולראות. להתראות במילואים.


The views expressed within this site pretty much represent those of the author.
Copyright 1997-2003© Yariv Zur.