Экзоскелет

«В шлюзовой каюте у выхода были заранее приготовлены биологические скафандры и «прыгающие скелеты» — стальные, обшитые кожей каркасы с электродвигателем, пружинами и амортизаторами для индивидуального передвижения при увеличенной силе тяжести, которые надевались поверх скафандров».

И. ЕФРЕМОВ «Туманность Андромеды».

Экзоскелет (от греч. έξω — внешний и σκελετος — скелет) — устройство, предназначенное для увеличения мускульной силы человека за счёт внешнего каркаса. Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях.

Как и во многих других подобных случаях, фантастическая идея экзоскелета опередила реальные  научные разработки.  Здесь часто ссылаются на роман Виктора Апплетона — второго «Том Свифт и его скоростная подлодка» (1954 г.). То, что придумал этот автор, называя «толстяк» можно определить как очень тяжёлый акваланг с четырьмя управляемыми от кнопок манипуляторами, изготовленными по образцу человеческих рук и ног. Человек, помещённый внутрь такой конструкции, смог бы перемещаться только по твёрдому дну ползком, если к ней не пристроить  мощный винтовой движитель. То есть «экзосклет» превращается в миниатюрную подлодку.

В романе И. А. ЕФРЕМОВА «Туманность Андромеды» (1957)  участники 37-ой звёздной экспедиции использовали для передвижения в условиях увеличенной силы тяжести электромеханические «прыгающие скелеты», надеваемые поверх скафандров. Это уже совсем «горячо». Не доработан лишь вопрос об энергопитании конструкции. Впрочем, в данном случае повышенная гравитация не даст людям распрыгаться подобно блохам, поэтому энергия может подаваться и с помощью кабеля. Иное дело, боевые условия, которые ведут герои романа Р. ХАЙНЛАЙНА «Звездный десант» (1959).

Военные применяют бронированные боевые скафандры с интегрированными экзоскелетами, позволяющими бегать, прыгать на большую высоту при помощи встроенных ракетных двигателей, оснащены разнообразным вооружением и спутниковой системой навигации. Всё это великолепие разбивается о вопрос: надолго ли хватит автономных источников энергии? А если в бою солдат вдруг их лишится, он превратится в беспомощного статиста… Проблема серьёзная и в шутку она решается лишь  в сказочной повести А. ВОЛКОВА «Жёлтый туман». Внутри шагающего рыцаря Тилли-Вилли есть оператор и ремонтник (вот почему полый рыцарь приравнен к экзоскелету). А энергия, затраченная при движении одной ноги, всякий раз чудесным образом и без потерь передаётся для приведения в действие другой ноги.

Пусть фантастическое, но всё-таки не такое наивное решение проблемы просматривается у героя комиксов Marvel «Железный человек», изобретателя Энтони Старка, создавшего серию экзоскелетов на основе им же изобретённого миниатюрного реактора.

Напомним  самое главное свойство экзоскелета – повторение движения человека с их многократным усилением. Но многие операции можно проделать и  дистанционно. Пример встречается в повести А. КАЗАНЦЕВА «Внуки Марса»: «Гарри неистовствовал на своей кочке. Он подпрыгивал, топтался, ударяя по кочке кулаками, кажется, готов был лечь и кататься по болоту, давя тяжелым телом, как катком, несчетных врагов. Робот точно копировал все его движения. На берегу скопилась гора уничтоженных ящериц. Она мешала роботу двигаться, но он не мог перейти на новое место, потому что его повелитель был прикован к кочке».

Зато в полной мере требования к экзоскелету выполняются в романе С. ЛЕМА «Фиаско» при рассмотрении конструкции, названной автором диглатором или «большеходом».

Высшая степень совершенства экзоскелета – это управление им с помощью мысли, а тяжёлую броню заменяет силовое защитное поле. Обоим пункта выполняются в случае с боевым облачением хирургически модифицированных солдат во вселенной игры «Halo», снабжённом мощным компьютером и  волновым генератором.

Наконец, нашлась ещё одна область применения рассматриваемого устройства. В романе Г. ГАРРИСОНА «Пленённая Вселенная» читаем: « – Никогда! – Гнев вновь овладел стариком и экзоскелет помог ему сжать в кулаки плохо гнущиеся пальцы».

Очевидно, что при определённом усовершенствовании конструкции экзоскелеты могут стать не только атрибутом для супергероев комиксов, сериалов, персонажей-бойцов многочисленных компьютерных игр, но и жизненно необходимым подспорьем для инвалидов. Не протез, как у Люка Скайуокера, а именно наружное кибернетическое устройство. Причём чуждые ткани не вживляются.

В фантастике существует и спортивное исполнение экзоскелета (смотри ШТУРМ-КАРКАС).

Часто мы учимся творчеству у природы. Поэтому есть смысл поискать биологический прототип экзоскелета хотя бы в фантастике. В романе С. СНЕГОВА «Люди как боги» фигурируют несимпатичные существа с наружным расположением скелета, то есть не мышцы прикрывают значительную часть костей, а наоборот. Надо ли говорить, что автор смоделировал заведомую «ошибку природы»? Для подобных случаев «организма навыворот» существует и опробован сплошной хитиновый покров, состоящий из подвижных сегментов.

Наиболее совершенные из экзоскелетов оснащены двумя важнейшими деталями: специальным гелем для смягчения нагрузок на живое тело и предотвращения его повреждений, а также цереброуправлением (А. ГРОМОВ «Со Дна»). Наконец, своё слово в рассматриваемой области, похоже, сказали нанотехнологии: экзоскелетные плёнки, формирующие специальные костюмы, фигурируют в повести В. ГОЛОВАЧЁВА «Реликт».