利用现代技术，有可能建造一个HG威尔斯式的火星三脚架吗？

Question

利用现代技术，有可能建造一个HG威尔斯式的火星三脚架吗？

它应该近似于HG Wells战争中的世界风格的三脚架之一，高度约为30米，并有一个由100米射程的火焰喷射器组成的“热射线”。它需要能够以每小时10英里的速度穿越开阔地形100英里，并在5吨的吊舱中装载货物。它需要能够应对较轻的树木覆盖和灌木，但不能应对非常茂密和高大的森林。不需要触角。

如果以每小时10英里的速度跑100英里，30米太笨拙或不切实际，那么腿的长度可以合理吗？

注意，我意识到这样的三脚架很容易受到现代武器的攻击，但这种担忧超出了这个问题的范围（尽管可能是后续问题的主题）。

Answer 1

当谈到“可能”时，世界大战的三脚架应该可以通过近期的技术实现，几乎只需要实际建造该产品所需的研发。虽然它不会是最高效的车辆，但它可以以每小时10英里的速度行驶100英里是很有可能的。对于现代内燃机车来说，这不是不可能的距离。

当涉及到车辆时，它们越大，惯性就越大。即使三脚架没有试图将脚抬过浅色的树皮和灌木，一条能够支撑三脚架全部重量的长达二十多米的腿的重量也足以轻而易举地穿过这种浅色的植被。

三脚架的主要问题是在移动时会不稳定。然而，许多动物的两足步态甚至更加不稳定。有了训练有素的神经网络来控制腿，三脚架应该能够在大多数情况下保持直立。

至于“热射线”，有各种可能性。。。一个火焰喷射器或红外激光器立刻浮现在脑海中。两者都不是特别好武器……但这是可以实现的。

当然，这忽略了实用性问题。。。但OP对此并不担心。

Answer 2

可能是Doable

目前世界上最高的双腿行走机器人是日本横滨的一个18米高、25吨重的双足高达机器人复制品。虽然这个机器人没有你的目标那么高或那么重，但我认为它离你的目标很近，足以说明你可以让你的想法站起来。然而，棘手的部分是移动。使机器人成为可能的电动机没有很好地扩大规模；因此，为了使横滨刚达号能够行走，他们必须利用显著的机械优势使其缓慢移动。许多视频都加快了行走速度，让它看起来更令人印象深刻，但当你真正看到它的动作时，这是慢行。距离你的10公里目标没有任何距离。

此外，虽然两足动物的脚轮流踩，四足动物的腿轮流成对踩，但在行走时均匀分配三足动物负荷的唯一方法是采取3阶段的步骤，这通常比2阶段的步骤要长。因此，如果所有其他因素都相同，三足机器人的行走速度将比类似的两足动物或四足动物慢50%。

所有这些都表明，三脚架的设计可能有一些冈达所没有的可取之处。对于初学者来说，三脚架没有那么多不必要的顶重。它们没有巨大的手臂、铰接的头部或任何华丽的装饰元素。这只是一个简单的腿上足球，它应该有助于达到更高的目标，尽管三脚动物天生比两足动物慢，但这一设计值得一提，因为它总是有66%的腿与地面接触，而不是50%，这应该会帮助一些人解决结构问题。最后，它使用分段的触手状腿；因此，不需要一个巨大的、高扭矩的执行器来将关节缓慢转动许多度，您可以使用许多较小的执行器，每个执行器只需要转动一个零头度，通过复合旋转实现更快的运动。虽然这些腿需要更多的运动部件，而且更难维护，但它们实际上可能会帮助你的巨型机器人比更简单的人形腿运动得更快。特别是因为你可以在腿的整个长度上而不是仅仅在3个关节点上创建一个平滑的应力-运动曲线。

起重机承载能力方面也有一些有希望的统计数据。虽然起重机不会“行走”，但有一些重要的规范涉及起重机，使三脚架听起来非常合理。一台30吨载重汽车起重机的平均重量为18-30吨，吊杆的平均长度为30-40米，这意味着我们知道存在一种类似机器人腿的东西，它具有提升、保持的能力，大约是其自身重量的2倍，在空中30多米。此外，起重机通常使用廉价的低碳钢制造。这些对于起重机来说很好，因为成本比重量更重要，但如果你能承担成本，你可以使用更坚固的材料。高屈服强度钢，如采矿设备中使用的钢，与高抗拉强度钨合金电缆配合使用，可用于制造比传统起重机吊杆重量高出三倍的腿，从而使您的腿能够承受更高的行走冲击。因此，如果你把三脚架想象成3个5吨重的吊臂，每个吊臂都有15吨以上的承载能力，从上到下翻动，那么你可以合理地期望建造一个30吨重的三脚架，它可以承受轻快的行走，驾驶舱、装甲和武器系统上至少有15吨的余量。

热射线是最容易的部分。

我们实际上已经有了这些。一台1千瓦的高能激光器（HEL）可以以比人类更快的速度杀死一个人，而美国军方已经拥有300千瓦的激光器，其紧凑程度足以安装在装甲战车上。虽然300千瓦的激光器及其整个电源系统对于三脚架来说可能有点重（它的确切重量，或者它和战车的总重量似乎不为公众所知），但更旧的50千瓦激光器可以安装在16吨的史崔克装甲战车上；因此，即使使用相对古老的HEL技术，一个30吨重的三脚架（约1/2腿重和1/2头重）也会给你留下足够的吨位，让你把这整个东西变成一个带腿而不是带轮子的HEL武装的Striker。这种尺寸/功率范围内的HEL仍然足以对大多数轻装甲战车、慢速飞行的飞机构成威胁，或者如果与人对抗，它可能会导致人的肉沸腾并爆炸燃烧，同时永久致盲附近的所有人。

Answer 3

我认为三脚架可以工作，但它们可能与通常画在《世界大战》封面上的机器有点不同。麻省理工学院和波士顿动力学实验室的机器人与50年代的实验步行机截然不同。他们有平衡感。当一只脚落下时，它们利用肌腱和弹性来储存能量，然后像我们一样再次弹起。那么，三脚架是如何移动的呢？它们可能有两条腿，有膝盖和脚，第三条腿可以用来保持平衡，就像猴子或松鼠用尾巴一样。它可以用30米长的腿以缓慢、漂浮的步态奔跑，同时保持吊舱的稳定运动。它可以在需要站立时放下第三条腿。

没有人尝试过制造一个有弹性腿的步行机器人。30米是长颈鹿或撑杆跳运动员撑竿高度的六倍。很难将任何机械系统推断为六倍大的东西，但我也没有看到明显的障碍。

当它跑起来的时候，看起来很可怕。但它可能很快。鸵鸟每小时可以跑45英里。这是相同的形状，但用第三条腿代替脖子和翅膀来保持平衡。

现在是热射线。这可能是一门发射跟踪弹的方阵加特林火炮。对于维多利亚时代的士兵来说，这就像是一股持续不断的火焰，而不是一支开火很快的枪。热射线是一个独立的装置，从一个三脚架传递到另一个三足架，也很适合。枪装上子弹时会很重，而不是三脚架可以携带的东西。所以，他们停下来，放下第三条腿，把它们锁起来，使它成为一个坚固的结构，拿起装有子弹的枪，开火，然后再放下它重新装弹。

老好人H.G.他在描述中留下了足够的空白，我们可以填补空白。我不知道这是否是他想要的，但这对我很有效。

Answer 4

按照这些规格是不可能的，但如果有一些改变，这可能是合理的

有一个项目类似于60年代的三脚架修足器“，这是一种用两条3.65米无关节的腿行走的机器。这个概念只有一个原型，它不行走，而是使用飞行员的平衡装置用两条腿平衡。

有了今天的技术，使用三脚架的内部计算机就可以创建一个人工平衡系统。

我认为，无人机协助绘制路径比在三脚架上放置传感器更实用、更有用，传感器具有长腿，并且能够扫描该区域，发现脆弱三脚架的危险。

但是三脚架的“Pedipulator”的主要缺点也是重心高，因此不可能承载5吨，因为它会远离重心并增加腿上的压力（导致三脚架下沉到足够软的地板上），只有在拖曳负载时才可行。此外，100英尺的腿只会增加重心问题。（所有这些都假设三脚架将在地球重力下使用）。

继“Pedipulator”之后的项目是“手推车”是一辆用腿代替轮子的卡车。它由一个90马力的汽油发动机驱动，该发动机驱动高压液压系统的泵，伺服系统为液压机械式，没有任何电气元件。这造成了几个问题，但主要的问题是液压油不允许车辆自动运行。但通过使用柴油发动机驱动的电动伺服系统，三脚架将更加实用，具有更大的自主权，也更容易维护。

为了使腿的尺寸最大化，三脚架上腿的布局可以使腿更长，因此三脚架可以像长颈鹿一样有长腿，同时静止不动，像蜘蛛一样弯曲腿，以使行走更稳定、更快。

关于速度，它将取决于腿部运动的动力学，如上所述，它们可能像“行走卡车”的腿，有两个类似于人类的关节，一个三轴关节（类似于股髋关节）连接到身体，一个单轴关节连接到腿（类似于膝盖），三条腿相等，便于维护和生产，使两个部分与大多数动物的大小相同。

当三脚架进入行走模式时，其单轴关节将被置于比其各自三轴关节（类似于蜘蛛）更高的高度，从而使三脚架跑得更快。

腿的大小和速度之间的关系是一个难题，但如果三脚架交替行走，弯曲前腿的第二段，同时伸展整个后腿以获得支撑，其速度将取决于腿的移动肢体的大小之间的关系。除了步数/分钟外，还可以调整运动角度。

因此，我假设节段的大小大约为5米（每端有几厘米的多余部分与关节相连），那么腿的高度将为10米，对于类似于脚的结构，腿的高度会增加几厘米。假设三脚架的制造考虑到了可靠性，而不是性能。

单轴节理的运动角度应约为45°，以保持稳定性，而三轴节理起悬浮作用。

最后，如果他按照上述比例每秒进行一次动作循环，那么他有可能以10英里/小时的速度完成动作。

Answer 5

50/50

问题是能源。在世界大战简要讨论了三脚架能源。主要是在这种背景下，对它的研究破坏了两个独立的假设。

从机械角度看，本质上没有任何东西不可能的关于他们。然而，重要的是要记住威尔斯提出这些观点的历史概念。三脚是火星人陆地铁甲它们是在空军是虚构的、炮兵精确性是巧合的时代诞生的。记住，OG三脚架没有护盾。这些三脚架将与现代军队相抗衡。

当然，我们不知道你的确切背景，但重要的是要记住。三脚架之所以奏效，是因为它们是在特定的时间制造的，深受真实的概念。三脚架概念的现代迭代最有可能是某种带有防区外弹药的飞行器。

回到主题，能源。我们不知道什么能为他们提供动力。核能太重了，天然气也太重了。威尔斯似乎表明他们使用某种便携式电源，一种电池。这可能是唯一现实的选择。如果你有一个高临界电流的超导，你可以制造出一个能量密度高得离谱的电池。远远超过任何发电厂。当然，你关心的是一个迷你核武器作为你的能源。

至少如果我最近的通读可以相信的话，热射线不是一个火焰喷射器。它被描述为激光器包括一个抛物面镜。这显然在原则上并不难做到。这一切都归结于能量。三脚架热风可以以最短的曝光时间切入/穿过铁甲。我们这里讨论的是TWh激光器。在这一点上，你周围的空气将成为一个真正的问题，因为它可能开始燃烧。就我个人而言，我认为一个更现实的版本的热射线将是一种可以在宽光谱范围内发出射线的设备。因为你不需要TWh来用微波蒸发人类。