将特斯拉的赛博卡车转变为军用无人地面车辆的案例

蝼蚁熊 2024-02-26 06:10:25

赛博卡车可能存在争议,但它拥有一系列不可思议的功能,可以使它成为一种成本效益极高的军用无人车。

埃隆·马斯克的赛博卡车就像终极技术罗夏墨迹测试——每个人都看到了不同的东西,这带来了很多情感。我想这就是艺术应该做的,引发情感反应,不管是好是坏,汽车也可以是艺术。但在跟随不锈钢楔形车的传奇故事多年,以及最近对其实际技术突破和性能的了解之后,我很快意识到,赛博卡车具有非凡的内在军事潜力,尤其是在一个特定的新兴能力集上。甚至会进一步说,它似乎是在设计时考虑到这一点,尽管知道它不是。而且,在许多方面,对于围绕赛博卡车的一些最大的、尽管仍有争议的担忧和批评,军事服务将是不可知论的。

简而言之,赛博卡车成为无人驾驶地面车辆(UGV)的潜力与以前在商业市场上看到的任何东西都不同,这给国防部和特斯拉带来了巨大的机遇。

UGV基本上是陆地车辆无人机的一个术语,涵盖了巨大的潜在能力,从小型漫游者到轻型多功能运输车,再到远程移动导弹发射器,再到无人驾驶的“迷你坦克”。对于赛博卡车,可能会谈论轻型实用类别的UGV,它可以承担许多角色。

陆军和海军陆战队希望UGV,包括载人-无人组队,在未来的陆地战斗中占据主导地位,这一愿景带来了所有的好处和潜在的挑战。五角大楼也在关注UGV的非战斗用途。UGV也有民用和商业应用,但在特斯拉在开发赛博卡车平台上的巨大投资中,国防部可以在短期内真正发挥优势。

五角大楼有可能利用赛博卡车的大规模生产,以及所有相关的基础设施、维护工作和随之而来的巨大规模经济,这是一个相对前所未有的、及时的机会。

由TWZ和Vu The Vuong先生合作制作的赛博卡车UGV概念图。它具有CROWS远程武器和传感器站,带有机枪和标枪反坦克导弹,8个用于游荡弹药的发射管,一架系留监视无人机,烟雾/对抗发射器,增强悬挂,多个摄像头和激光雷达自动驾驶传感器,以及带有照明和绞车的保险杠,以及其他改装。

一辆没有人类司机的军用赛博卡车

让我们把这个解决掉。没错,赛博卡车看起来就像反乌托邦科幻电影里的未来主义突击车。这才是重点!已经有大量的粉丝艺术和迷因,它配备了加特林枪和军事改装,比如《光晕》视频游戏系列中著名的“疣猪。真正的赛博卡车能为军方提供的实用价值并不在于其未来主义的“战斗车”外观。在于其潜在的设计特点和技术创新。

赛博卡车有许多不可思议的特性,使无人驾驶的应用具有独特的吸引力,而且可能非常具有成本效益。它的大电池意味着它可以待命很长一段时间而不消耗燃料或制造噪音。对于无人驾驶的地面车辆来说,这一点非常重要,因为它们可以从恶劣的地点进行长距离的操作,充当远程武器和传感器平台或安全哨兵。电池容量的重大扩展可以进一步扩展其在战场上的持续能力,特别是目前为人类保留的空间和有效载荷被释放。

赛博卡车坚固的悬架和刚性车体可以为UGV应用带来好处。为了更好地支持越野操作,还将进行一些调整。售后市场目前正在开发套件,但卡车已经有良好的离地间隙无阻的轴。这些特性可以大大改进,只需针对军事特定应用进行相对较小的修改,并且不受乘用车条例的要求。

赛博卡车升降套件已经可用。

车辆的驾驶特性在很大程度上是由软件定义的。这个程序可以调整,使卡车的能力适应它所处的环境。这比大多数4X4和全轮驱动车辆的不同驾驶模式更进了一步。例如,赛博卡车的特点是“涉水模式”,可以最大限度地提高行驶高度,并给电池组加压,使其能够穿越一些河流和大溪流。马斯克声称,他正在努力让赛博卡车表现得像真正的两栖动物一样,在最小的修改下就能像船一样穿越小水域。实际做到这一点有多现实还有待观察,但已经对赛博卡车进行了修改,这为未来潜在的“异国情调”配置提供了一瞥。

然而,赛博卡车完全的“线控转向”功能可以说是将其转变为UGV的最具吸引力的功能。车辆在转向系统和驾驶员方向盘之间没有机械连接。驾驶员的输入由计算机解释,然后发送到它的四轮转向系统——这对于在狭窄空间中运行的大型UGV来说也是一个巨大的优势。

对于量产汽车来说,线控转向是一项重大的汽车发明——赛博卡车是第一辆实现这一壮举的汽车。这对于无人驾驶应用尤其具有吸引力。控制输入可以处理和应用,而无需操作其他生产车辆上存在的传统机械转向系统,从而实现无缝的无人集成。指令将直接从计算机发送到电动转向系统。这消除了体积和机械复杂性、延迟等问题,并为新的设计可能性开辟了空间。

使其线控转向概念成为可能的是该车的48伏电力系统,这对于量产车来说也相对新颖。它可以有效地在整个车辆中提供大量的电力,同时节省大量的铜线和重量。拥有这种能力的内置功率处理系统对于使用传感器和武器系统的军事应用也极具吸引力,这些传感器和武器系统会吸收大量的功率。将这些系统中的一些直接集成到卡车现有的电源管理系统中可能是一个福音,并且可以更容易地集成新组件和技术。

赛博卡车使用以太网网络在车辆中传输数据,大大简化了其线束,而不是由单个电线控制并为车辆上的许多组件供电的重型线束。对于军事应用来说,这可能是一个巨大的机会,因为一个真正的“开放架构”方法可以集成军事化组件和额外的系统,而无需额外的布线和深度修改。这将大大减少增加新功能所需的时间和投资。这种开放式架构概念是国防部目前所追求的几乎所有新平台的关键组成部分,其基础已经内置到赛博卡车中。

赛博卡车驾驶系统的更新可能会以无线方式发送给车辆,以更好地应对该地区的任何地形。从理论上讲,更新也可以发送到传感器和车辆可以支持的其他有效载荷包,尽管这需要通过安全波形和车载计算机接口来完成。车辆的以太网数据总线将能够将这些信息传输到插入其中的任何系统。能够通过安全数据链近乎实时地发送更新是国防部希望在不同平台类型的各种应用中部署的一个关键优势。

另一个视图的概念赛博卡车UGV。

特斯拉是自动驾驶和支持这些新兴功能的机器学习/人工智能(AI)领域的领导者。再一次,利用这些经验——包括数百万小时的真实驾驶数据——以及已经安装在赛博卡车上的自动驾驶系统,将为UGV应用带来巨大的优势。考虑到军用UGV将在独特且极具挑战性的环境中运行,这也可以帮助特斯拉更好地发展这些道路能力。已经安装在赛博卡车上的自动驾驶系统可以通过额外的传感器和其他UGV应用硬件进行增强。

无论如何,只要有特斯拉作为合作伙伴,在广泛的场景下完成自主UGV操作,对国防部来说将是一个巨大的优势,五角大楼的投资可以在特斯拉的商业应用中得到利用。

赛博卡车UGV不需要机舱。由于没有转向连接进入机舱,它可以完全消除。选择载人是另一种可能性,但使用整个机舱的体积来放置额外的设备、货物、任务有效载荷和更多的电池是完全可能的。重新考虑客舱区域,或者完全消除它,开辟了大量新的可能性。

考虑到赛博卡车上也有一个“后备箱”,它的无人版本将打开从后挡板到前保险杠的有效载荷舱。一种电池组已经在研发中,它可以通过占用33%的卡车底盘,将赛博卡车的续航里程延长38%。人们可以想象,在完全不需要机舱的情况下,可以增加多少电池容量。

赛博卡车内部

2024年1月28日,特斯拉赛博卡车在重庆的一个购物中心亮相。

赛博卡车的床区可以支持大量的有效载荷,从无人机发射器到远程武器站,到定向能系统(激光、高功率微波武器等),再到伤员疏散壁板。

也有可能只是利用卡车的“滑板式”下核心,并在其上安装一个全新的车身,为UGV任务进行优化,尽管这将需要一个自己的外骨骼(单体)框架。虽然这可能是一个诱人的选择,但让赛博卡车尽可能远离生产线,并使其适应UGV的使用,是实现真正的规模经济,并使开发和维护成本尽可能低的关键。

这是赛博卡车最大的潜在优势。几乎不可能想象任何专为军队建造的东西在几乎所有方面的成本都接近。这可能是一种由军方采用的车辆,具有相对最小的主要修改,正在为民用市场建造数千辆。

2024年1月31日,游客在上海参观特斯拉赛博卡车。

虽然对于普通人来说,一辆赛博卡车的10万美元或更多似乎很多,但这大致相当于美国陆军一枚AGM-114地狱火导弹的价格。美国陆军的预算文件显示,每辆新的步兵班车都是商用雪佛兰科罗拉多ZR2皮卡的军事化衍生品,单价约为15万美元。

换句话说,以赛博卡车的潜在性能,一辆无人驾驶汽车的价格接近六位数,在军事采购方面绝对是划算的。但它远不止于此,特别是当涉及到这种车辆的维护时,以及利用大众消费产品来实现效率,这是专门为军事制造的类似车辆无法实现的。稍后会更深入地了解这是一件多么重要的事情。

无论如何,利用这个独特的机会,赛博卡车将是完全可取的——在战斗中失去它们不会是一个大的财务或运营问题。它们将相对容易替换,而且成本相对较低。因此,部队可以在高风险任务中相应地使用它们,这将开辟新的战术可能性。

配备远程武器站的悍马车。

虽然经过强化的军用赛博卡车无人机将有广泛的应用,从武装侦察到作为前沿武器平台,到为前线附近或前线的部队提供补给,到基地周边巡逻的哨兵任务,到伤员疏散,等等,但它不会取代履带式车辆,甚至不会取代更重的装甲卡车。它可以在公路、半改进的小径和一些越野区域工作,类似于悍马,而更具有挑战性的崎岖地形工作则留给更复杂和专门建造的系统。

所以我们在这里讨论的是一种适应性很强的轻型多功能UGV,而不是无人驾驶的坦克。

一辆有人类司机的军用赛博卡车

有人驾驶的赛博卡车也可能是一种非常有吸引力的轻型电动多功能车,用于某些军事用途,但与无人驾驶的同类产品不同,前线作战可能不会是其中之一。

与理论上的无人驾驶卡车一样,有人驾驶的赛博卡车具有坚固的悬架(以及升级的潜力)、良好的续航能力,以及长时间“停留”而不消耗任何燃料的能力,这对许多任务都很有用。对于那些发生在基地上的需求,如安全、维护、操作和其他实用需求,尤其如此。

为赛博卡车添加额外的装甲似乎是可能的,因为它的不锈钢“外骨骼”(单体)已经提供了一些针对亚音速手枪口径子弹的保护,当涉及到真正的装甲时,这并不是一个真正的新功能,但它可能是一个很好的基础。考虑到汽车又大又平(或至少接近它)的面板,增加额外的保护可能很容易做到。任何与地雷抵抗有关的东西都可能是不可能的,因为车辆的平板电池地板/底盘支撑着它,但这些应用并不需要。

不管怎样,赛博卡车有一个可以坐五个人的大客舱,还有一张用来拖东西或连接模块的漂亮床。它还能拉动很大的重量——可达11000磅。它不消耗汽油的事实对试图减少对化石燃料的依赖以及随之而来的后勤负担的军方来说是有吸引力的。赛博卡车的低重心也是载人操作的一大优势,可以减少致命的侧翻事故。

对于赛博卡车民用用途的许多负面看法,例如其非常刚性的结构,包括关于其碰撞和行人碰撞安全性的许多负面猜测,无论是否没有根据,对美国军方来说都无关紧要。对于无人载具来说尤其如此,但对于载人车辆来说也是如此。也没有前面提到的成本问题。事实上,赛博卡车的价格已经大幅上涨,而且还可能上涨更多,与国防部相比,这与它得到的东西无关。就五角大楼的采购资金而言,这是非常便宜的。事实上,赛博卡车可以与基本款(没有加装装甲的)悍马竞争——一种有着40年历史的朴素设计。

其他一些可能存在的问题,比如不锈钢面板变色、车轮套会摩擦轮胎,或者它的整体尺寸,也不会对军事应用产生影响。

许多与UGV赛博卡车非常相关的相同功能也与有人驾驶的军用赛博卡车相关。车辆的数据总线和动力处理系统,其开放式架构潜力,四轮转向,其坚固的设计和越野能力,可以改进为军用改型,仅举一些例子。

最重要的是,购买有人驾驶的赛博卡车比购买无人驾驶的赛博卡车更“现成”。

网络卡车带来的规模经济?

作为一个整体,所有这些属性读起来就像美国军方在其未来车辆中寻找的一份清单,特别是UGV。所有这些关键的开发都是由特斯拉支付的,而不是国防部。这是一件大事。特斯拉已经在这个平台上投入了大量资金,国防部可能会介入,利用几乎现成的基础平台来利用所有的研发资金。这对于新兴的功能集来说是闻所未闻的。

现在是我们之前提到的最吸引人的部分。如果赛博卡车达到全速生产,无论成本如何,每年都会生产数千辆,那么这种具有异国情调的相关技术包将与庞大的维护基础设施和持续的OEM支持一起提供,这是为大众而建的,而不是一个精品军事合同。这种情况很少出现在专门为美国军方制造的车辆上,而且它将大大降低这些车辆在任何配置下的运营成本。

记住,单位和开发成本只是任何武器系统或军用车辆的覆盖费用。在许多情况下,在平台的整个生命周期中,甚至可以投入更多的资金来保持它的运行并逐步改进它。拥有一支由相对先进的军用车辆组成的车队,每天与数千辆在公共道路上行驶的车辆共享同一个平台,这在效率方面是一个令人难以置信的机会。

至于赛博卡车是否会真正量产这个大问题,媒体采访了TheDrive.com的编辑Kyle Cheromcha和InsideEV.com的编辑Patrick George。以下是他们的看法:

凯尔:“特斯拉在过去四年里一直在努力弄清楚如何大规模生产赛博卡车,尽管制造挑战巨大,但六年前围绕Model 3的挑战也是如此。我预计至少在最初的两年里,它会很艰难,充满问题,但最终是可以实现的。对我来说,更大的问题是,一旦早期采用者得到满足,消费者的需求能否持续。”

帕特里克:“如果特斯拉制造了一辆有很多这些内部和规格的卡车,像其他汽车一样采用‘传统’的钢/铝车身,我认为这对通用汽车和福特来说绝对是噩梦般的燃料。但是不锈钢的身体是出了名的难加工的材料。就连马斯克也试图降低人们对赛博卡车生产的期望——他说,他们选择不锈钢是在自掘坟墓。如果不出意外的话,马斯克就是终极炒作人。我不常听到他这么谨慎。”

“更有可能的是,我们将看到最昂贵的赛博卡车在未来几年慢慢推出,也许更多的入门级价格会在2026年左右出现。我认为用不锈钢最终是失败的。但特斯拉之前已经证明我错了。这家公司有一种独特的方法来解决问题,当它被击倒时,它会以双倍的力量反击。不管怎样,我相信特斯拉也能解决不锈钢的问题。否则,它将成为一个代价高昂且复杂的错误,就像Model X的猎鹰门一样。我不确定我是否看到了中间地带。”

即使赛博卡车不能实现高速率的民用生产,军方也可以介入并成为该平台的最终客户。考虑到平台的预开发水平,国防部可能会收到回报,单是规模和价格就不会成为这样一个因素。

随着时间的推移,系统的发展和升级是另一个因素。假设赛博卡车能坚持一段时间,特斯拉将不考虑军事利益而这样做。军方可以利用这一发展渠道。反过来也一样,赛博卡车的创新从军事方面渗透到民用方面,在适当的时候,创造良性的、平行的创新循环。

当然,从目前的情况来看,特斯拉正在考虑对其最雄心勃勃的汽车的极端需求,至少在短期内是这样。提高赛博卡车产量的能力仍然是影响其成功潜力的一个关键问题。换句话说,如果军方要成为客户,特斯拉就必须确保军方能够支持其生产需求。如果特斯拉愿意参与,国防部在更有限的甚至是实验规模上探索赛博卡车的属性,在短期内也是非常合乎逻辑的。这也是一个很大的未知数。特斯拉会接受他们的车辆武器化吗?

埃隆·马斯克的其他一些公司,如SpaceX,得到了国防部的大力支持,这种关系可能会以独特的方式进一步扩大。该公司总裁格温·肖特韦尔甚至指出,他们愿意更直接地将自己的能力武器化,以保卫美国。特斯拉会是一个不同的故事吗?

2020年12月1日,在德国柏林举行的2020年阿克塞尔斯普林格奖颁奖典礼上,SpaceX公司老板兼特斯拉首席执行官埃隆·马斯克亮相红毯。

众所周知,马斯克关闭了乌克兰的星链,因为它曾被用于对俄罗斯在克里米亚的目标进行进攻性攻击。然而,这似乎是引发第三次世界大战的主要原因。马斯克的星链终端被乌克兰军队广泛使用,美国军方也在进行试验。

虽然把赛博卡车变成一辆载满精锐部队的坚固战车可能没有意义,但未来的战斗将更加无人化。考虑到赛博卡车完全是马斯克对未来的愿景,以及它应该是什么样子,一款军用车型根本没有司机,在不需要物质享受的情况下最大化其效用,应该符合这一愿景,就像特斯拉超越自动驾驶的目标一样。

也许,最终,特斯拉备受争议的赛博卡车最大的成就可能只是它实际上创造了美国国防部多年来面临的最佳“从实用(某种程度上)到战术”的机会。

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蝼蚁熊

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