運(yùn)載車(chē)的球形方向盤(pán)

首部國(guó)產(chǎn)“硬科幻”電影《流浪地球》自上映以來(lái)就引起極大關(guān)注，受到觀眾熱烈追捧。該影片在春節(jié)檔影片中一騎絕塵，上映僅15天票房就突破40億元，被認(rèn)為“開(kāi)啟了中國(guó)科幻電影創(chuàng)作新征程”。這部電影“憑借高質(zhì)量的制作和講故事的能力”征服了觀眾和市場(chǎng)，將翻譯成28種語(yǔ)言登陸美國(guó)在線影片租賃巨頭Netflix（奈飛）平臺(tái)，為190多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的觀眾奉獻(xiàn)一場(chǎng)來(lái)自中國(guó)的視覺(jué)盛宴。

作為中國(guó)“硬科幻”電影的開(kāi)創(chuàng)者，《流浪地球》中出現(xiàn)大量相當(dāng)考究的科幻裝備，特別是出演重頭戲的幾款裝備，在充滿重工業(yè)感的同時(shí)，也體現(xiàn)出對(duì)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)考量。

用“球”駕駛的運(yùn)載車(chē)

《流浪地球》中播放了這樣一則滾動(dòng)新聞，“CCTV新聞：汽車(chē)方向球技術(shù)極大減輕了駕駛重型車(chē)輛的身體負(fù)擔(dān)，可以讓更大年齡區(qū)間的駕駛員承擔(dān)駕駛運(yùn)載車(chē)的任務(wù)”。

這條新聞中提到的運(yùn)載車(chē)，可謂片中的“主角”裝備，“戲份”頗多。這款大型運(yùn)載車(chē)身上，有一些現(xiàn)代重載軍用車(chē)輛的影子。從外形上看，該車(chē)與白俄羅斯的MZKT-79221通用型16輪運(yùn)輸車(chē)十分類(lèi)似，車(chē)輛結(jié)構(gòu)則很容易讓人聯(lián)想到美國(guó)的M1120牽引卡車(chē)。該車(chē)體型巨大，動(dòng)作卻十分靈活，需要先進(jìn)的操控系統(tǒng)和靈活的方向盤(pán)才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操作。

目前，汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域有一項(xiàng)被稱為DAS（Direct Adaptive Steering，線控轉(zhuǎn)向）的技術(shù)。該技術(shù)借鑒航空領(lǐng)域的電傳操縱技術(shù)，將方向盤(pán)生成的電子信號(hào)經(jīng)處理轉(zhuǎn)換為指令，再傳輸給轉(zhuǎn)向電機(jī)，相比傳統(tǒng)的機(jī)械操縱方式具有反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)?？紤]到《流浪地球》的故事發(fā)生于2075年，運(yùn)載車(chē)采用這種線控轉(zhuǎn)向技術(shù)是合理的，甚至有可能采用的是更為先進(jìn)、以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的光傳操縱技術(shù)。

為配合線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，精確操控車(chē)輛，《流浪地球》中的運(yùn)載車(chē)采用球形方向盤(pán)，可有效降低車(chē)輛的操縱復(fù)雜性，減少駕駛員動(dòng)作幅度，減輕身體負(fù)擔(dān)。不過(guò)，這也使得車(chē)輛對(duì)駕駛員的操控反應(yīng)更加靈敏，因此駕駛員必須具備多年駕駛經(jīng)驗(yàn)，擁有嫻熟駕駛技術(shù)。正是借助球形方向盤(pán)和線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，片中70多歲的韓子昂可以利用多年豐富經(jīng)驗(yàn)駕駛運(yùn)載車(chē)，同時(shí)也印證了片中“可以讓更大年齡區(qū)間的駕駛員承擔(dān)駕駛運(yùn)載車(chē)的任務(wù)”的描述。

《流浪地球》海報(bào)

可全輪轉(zhuǎn)向的10×10輪式裝甲車(chē)

《流浪地球》中，CN171-11救援分隊(duì)在攔截韓子昂駕駛的大型運(yùn)載車(chē)時(shí)，乘坐的是一型有10具輪胎、10×10布局的輪式裝甲車(chē)。在韓子昂駕車(chē)試圖躲避征用時(shí)，該裝甲車(chē)10輪同時(shí)轉(zhuǎn)向，發(fā)揮優(yōu)異機(jī)動(dòng)性攔截下韓子昂等人，令人印象深刻。

這種輪式裝甲車(chē)結(jié)合了蘇聯(lián)研制的BTR-80裝甲車(chē)和瑞士研制的“10輪男巫”裝甲車(chē)的外形特點(diǎn)。該車(chē)裝備的8聯(lián)裝通用導(dǎo)彈發(fā)射器，類(lèi)似于美國(guó)LAV-AD防空導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)的武器系統(tǒng)。在車(chē)體前部頂端，還有1座小口徑機(jī)關(guān)炮武器站。

大多數(shù)情況下，輪式車(chē)輛多以靠近方向盤(pán)的前輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，后輪大多定向，既可滿足日常使用，又可確保車(chē)輛平穩(wěn)行駛。參與轉(zhuǎn)向的輪胎越少，車(chē)輛越容易控制，參與協(xié)同的機(jī)械構(gòu)件越少，故障率也會(huì)相應(yīng)減少，成本自然更低。但隨著車(chē)輛尺寸的增加，依靠部分輪胎轉(zhuǎn)向會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎半徑大、轉(zhuǎn)彎不靈活等問(wèn)題，因此后輪轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

可以看到，影片中的輪式裝甲車(chē)具有較為寬大的車(chē)體，在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，該車(chē)后輪與前輪同時(shí)工作，車(chē)輛操縱系統(tǒng)根據(jù)車(chē)速、前輪轉(zhuǎn)向角度等參數(shù)，經(jīng)電腦運(yùn)算得出后輪轉(zhuǎn)向角度，實(shí)現(xiàn)后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向，減少了裝甲車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑，有效提高了車(chē)輛機(jī)動(dòng)性。

身著外骨骼的救援分隊(duì)成員，背后攜帶一挺多管機(jī)槍

能背“加特林”機(jī)槍的外骨骼

在《流浪地球》中，外骨骼屬于軍用裝備，主要裝備CN171-11和其他救援隊(duì)，普通平民沒(méi)有裝備。男主角劉戶口也僅有一個(gè)疑似自制的外骨骼手臂。救援隊(duì)員所穿戴的外骨骼系統(tǒng)展現(xiàn)了強(qiáng)大的機(jī)動(dòng)性能，個(gè)人力量和載重能力均大幅提升。

人體外骨骼系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人體與機(jī)器的完美結(jié)合，增強(qiáng)人體力量，在搶險(xiǎn)救災(zāi)、探測(cè)越野、康復(fù)醫(yī)療、家庭護(hù)理等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。特別是在軍事領(lǐng)域，外骨骼系統(tǒng)可以有效提升士兵的機(jī)動(dòng)能力、防護(hù)能力和載重能力，受到各國(guó)軍方高度重視。

片中，救援分隊(duì)穿戴的外骨骼系統(tǒng)采用石墨烯外殼、氚電池動(dòng)力，符合人體工程學(xué)和仿生學(xué)，還擁有優(yōu)異的保溫性能，使救援人員在極端條件下仍可保持作戰(zhàn)能力。

此外，重武器手剛子穿戴的外骨骼系統(tǒng)還背負(fù)一個(gè)重武器支架，攜帶一挺多管“加特林”機(jī)槍?zhuān)綍r(shí)折疊安置在背后，需要時(shí)轉(zhuǎn)到身前。不過(guò)，機(jī)槍從折疊到展開(kāi)的動(dòng)作雖然看起來(lái)很酷，但有幾個(gè)動(dòng)作明顯多余，不符合作戰(zhàn)中武器裝備快速展開(kāi)射擊要求。射擊時(shí)，外骨骼還可提供輔助支撐，保證射擊穩(wěn)定性。

除上述裝備外，《流浪地球》中還出現(xiàn)了如收納體積小、可快速展開(kāi)的充氣防護(hù)球，參考95式自動(dòng)步槍和92式手槍的輕武器等令人印象深刻的裝備，或許在不久的將來(lái)，這些幻想中的裝備會(huì)一一成真，而中國(guó)科幻電影也將奉上更多精彩的故事。（黃巖）

(責(zé)編：劉金波(實(shí)習(xí)生)、羋金)