国产电影军事道具里程碑——《流浪地球2》的硬核技术装备（下）

摘要：本文原载于《兵器》杂志2023年04月刊，转载时重新进行了二次内容完善及编辑、补充部分插图，以与同好共同分享。个人认为《兵器》是一本专业、客观的军事杂志，推荐持续订阅，丰富自身的军事及政治知识。将家中杂志数字化保存同时进行转载的文章，虽多年份较久，但一是已经足

本文原载于《兵器》杂志2023年04月刊，转载时重新进行了二次内容完善及编辑、补充部分插图，以与同好共同分享。个人认为《兵器》是一本专业、客观的军事杂志，推荐持续订阅，丰富自身的军事及政治知识。将家中杂志数字化保存同时进行转载的文章，虽多年份较久，但一是已经足够为普通网友提供专业的军事基础知识，二是想让读者以另一种比较独特的视角审视曾经的事物和观点。

图示：《流浪地球2》中月球基地的部分建设设计图，其并不是永固工事类基地，而是采用模块化设计的不同舱室，便于移动和组合。

剧组正在拍摄海边告别一幕，吴京饰演的刘培强在海边与丈人韩子昂、儿子刘启告别。

（续上篇）门框机器人和月球机器人

在《流浪地球2》各种机器人设定中，门框机器人是最新颖简洁的。这种机器人代号FRAMER，在电影中大量出现。起初以为只是一个增加了智能设备，将扫描、识别等基础安检功能集于一身的安检门，但后来发现这是一台货真价实的智能机器人。

电影《流浪地球2》“不睡觉”的角色门框机器人

它不但可以进行身份自动识别，还可以根据不同任务，搭载不同设备模块，比如搭载泰瑟枪对抗议者进行“电击疗法”，又或者换装“加特林”机枪打击恐怖分子，还能够固定在地面上打开折叠防爆门保护重要人物，甚至跳到海里使用脚部螺旋桨推进装置潜航，成为水下潜航器，并拖带电缆完成水下作业等。

图示：对于门框机器人，部队里有明确的禁止行为，比如：禁止涂鸦（No Graffiti），禁止损坏（No Damaging），禁止晾晒（No Drying），禁止挑逗（No Teasing）

它具备执行安检防护、治安巡逻、要人保护、特种救援支持等多种能力。门框形机器人的设定颠覆了我们对一般仿生机器人的认知，将门的安全概念扩大化，使其成为智能安防系统重要组成部分。

根据海报的介绍，门框机器人是一种自动化多用途军用机器人，可提供直接性作战支援，或与士兵通过生物识别技术扫描绑定后联合作战，其体感操控模块可实现远程遥感控制。从外形上看，主体就是一个类似于机场安检门的门框，但是却藏有不少设备。比如腿部采用三段式反关节设计，折叠有防弹板，展开后可以有效抵挡敌人轻武器射击。影片中它还保护了周老师不受海浪侵袭。

门梁部分则分为两部分，一侧是作为感知端的独眼模块，用于感知和识别周围情况，可以进行生物特征识别和扫描身份信息识别，还可捕捉和跟踪人的动作特征，自主判断动作特点是否有攻击性、是否有逃跑行为等。另外一侧是模块化载荷搭载部件，可以搭载安检设备、机枪、泰瑟枪等，并在最后执行水下任务时，挂载了一根长长的电缆。这根电缆是任务载荷而非动力源。

图示：这幅机械手其实是门框机器人操作员外骨骼控制系统的一部分，具有体感操控模块，能够将门框机器人的受力等情况反馈到操作员身上。

此外，在水下运动的时候，脚底部会变成螺旋桨，驱动机器人在水下高速行动。这个机器人还有一个特点，可以与士兵绑定作战。士兵通过外骨骼控制装备和VR眼镜可以实现无线远程遥控门框机器人，在水下任务中就有很直观的体现。其体感操控模块能够将机器人的受力情况反馈到操作者身上，才有门框机器人被重压后操作士兵说“我撑不住了”的场景。道具组同样将这套门框机器人的外骨骼操控系统以1：1形式制作了出来，由演员穿戴后进行拍摄，因此才如此真实。

门框机器人的概念是电影中的原创，还没有现实中的对应物。这种机器人的设计和过去我们看到的日美人形机器人或者现实中的无人地面车概念完全不同，具有被弹面积小、智能化程度高、模块化多样化作业能力强等特点。唯一需要关注的就是该机器人的动力输出问题，其体型太单薄，动力源可能采用更加小型化和高效化的储能电池来驱动。这或许是未来门框机器人从科幻变为现实的关键技术。

图示：门框机器人两腿中央可以形成防御墙，护板分别从左右两侧打开折叠，于中间合并，形成坚不可摧的防御体系，护板底部是防撞橡胶，主体是装甲漆以及塑形氟碳漆面，能够抵御大部分的小规模武器进攻。

与门框机器人同样出彩的是图恒宇那只叫做“笨笨”的机器狗，代号D-307A，目前已经成为了这部电影中的吉祥物。按照设定，“笨笨”是在月球基地B区和C区中进行工作的月面工程类机器人，其中有大型化的也有小型化的。“笨笨”就是小型机器狗，带有感知设备和工程机械臂，能够帮助航天员进行出舱作业。

“笨笨”机器狗的外形设计灵感可能来自于现实中的无人火星车。其本体是一个具有运载能力的陆上行驶平台，4只脚底部是可以全向移动的麦克拉姆轮胎，确保其在月面崎岖地形上具有高机动性，与此同时脚部还能够像机器狗一样伸缩摇摆形成奔跑姿态。正面是可以翻转的头部感应设备，一侧是多光谱观瞄系统，另一侧是表情屏幕，能够通过多种表情进行交流。

“笨笨”在影片中表现出了很多拟人场景，比如用显示屏来显示自己的心情，还怕水怕血。在月球基地遭到太阳风侵袭的时候，它会自己躲进角落并用防电离毯子盖上自己，懂得防护的同时也展现了一只“怂狗”的特性。在水下作业一段中，“笨笨”由于怕水不肯下海被女兵扔了下去。女兵还说出了经典台词，“笨笨，你是一条军犬”！

其实，对于观影者来说，“笨笨”已经不再是一个普通的机器狗，而更像是与Moss一样的数字生命，拥有一定的AI智能。图恒宇拥有“笨笨”的时候已经有550A计算机，他能够将女儿丫丫的意识传入计算机，运算出丫丫两分钟的“生命”，那么也可能对“笨笨”进行开发。

在影片中，“笨笨”多次违背人类命令，最后也没有按照图恒宇的要求离开即将被水灌满的计算机房，而是选择和主人在一起。这些是不是都代表着，“笨笨”可能已经具有了相当高的人工智能甚至进化成为了一个数字生命？无论电影设定是什么样的，“笨笨”确实是一只蠢萌蠢萌的机器狗，为这部科幻巨作添色不少！

550系列量子计算机和人工智能Moss

人工智能Moss可以说是整个“流浪地球”系列幕后的重要推手，而其诞生于550系列量子计算机中，其中包括550A、550C和550W等几款不同型号。该系列计算机拥有强大算力，可以调度全球计算资源，满足上万座发动机协同运作，并支撑“数字生命计划”所需算力。

事实上，量子计算机这一看似遥远的“黑科技”并非科幻产物。量子计算机是一种全新的基于量子理论的计算机，遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。其概念源于对可逆计算机的研究，应用的是量子比特，可同时处在多个状态，而不像传统计算机那样只能处于0或1的二进制状态。

图示：《流浪地球》系列电影串联前后两部电影的灵魂之一——人工智能Moss。其载体是量子计算机550W，注意在刘培强面试“领航员”空间站航天员时，作为考官的550W计算机的编号是H5，而在空间站中出现的550W计算机的编号正是图中的H50。

据测试结果显示，量子计算机的芯片性能至少是电子芯片的千倍以上。量子比特数量以指数增长的形式快速上升，在特定算法上计算效率比经典计算机要快一亿倍，量子计算可高速处理大数据，实现人工智能移动化。

1920年，埃尔温·薛定谔、爱因斯坦、海森伯格和狄拉克等多名科学家共同创建了一个前所未有的新学科——量子力学。量子力学的诞生为人类未来的第四次工业革命打下了基础。在它的基础上人们发现了一个新的技术——量子计算机。1969年，史蒂芬·威斯纳最早提出“基于量子力学的计算设备”，而关于“基于量子力学的信息处理”的最早文章则是发表于1983年。1980年代一系列的研究使得量子计算机的理论变得丰富起来。

图示：《流浪地球》中，Moss有一句经典台词“让人类永远保持理智，确实是一种奢求”，而在《流浪地球2》中，Moss也有一句经典台词“延续人类文明的唯一办法是毁灭人类”，其具有哲学思考，想通了台词背后的逻辑，就知道Moss从来没有背叛。

1994年，贝尔实验室的专家彼得·秀尔证明量子计算机能完成对数运算，而且速度远胜传统计算机。这是因为量子不像半导体只能记录0与1，可以同时表示多种状态。如果把半导体计算机比成单一乐器，量子计算机就像交响乐团，一次运算可以处理多种不同状况。因此一个40位元的量子计算机花一秒钟时间就能解开1024位元的电子计算机花上数十年解决的问题。

2009年11月15日，世界首台可编程的通用量子计算机在美国诞生。同年英国布里斯托尔大学的科学家研制出基于量子光学的量子计算机芯片，可运行秀尔算法。2019年1月10日，IBM宣布推出世界上第一台商用集成量子计算系统IBMQ System One。谷歌团队也于2019年用54位量子处理器在200秒内完成了世界上最强大的超级计算机需要1万年时间才能完成的特定计算。

中国在量子计算机领域的研制已经走在了世界的前列。2013年6月8日，由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。2017年5月3日，潘建伟教授的研究团队在2016年首次实现十光子纠缠操纵的基础上，利用高品质量子点单光子源构建了世界首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机。

图示：月球基地的拍摄现场，太阳风暴来临摧毁了新运到月球的550C量子计算机（上图），这是第一代550A量子计算机的升级版，外形酷似打印机。

2018年12月6日，首款量子计算机控制系统OriginQQuantum AIO在中国合肥诞生，该系统由本源量子实验室开发。2021年2月8日，中科院量子信息重点实验室的科技成果转化平台合肥本源量子科技公司，发布具有自主知识产权的量子计算机操作系统“本源司南”。安徽省量子计算工程研究中心相关人士也透露，本源量子实验室已研发出多台中国量子计算机，并成功交付一台量子计算机给用户使用，使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。

而据央视新闻报道今年2月初报道，我国最新量子计算机“悟空”即将面世，国内首条量子芯片生产线正在紧锣密鼓地生产量子芯片。取名“悟空”，让我们想到了孙大圣的一个绝招，那就是吹一吹猴毛可以变出千百个悟空。量子计算机就像孙悟空那样可以变出很多个小孙悟空走不同的路来搞平行计算，相当于一台计算机一下子化身成千千万台台计算器同时开工做算术题。

近年来，我国量子芯片研发也进展颇多，今年1月国内首个专用于量子芯片生产的MLLAS-100激光退火仪研制成功。2022年底华为公布的超导量子芯片专利，可有效降低量子比特之间的串扰难题，大幅提升量子芯片的良率。这是英特尔等美芯片大厂都未曾取得的成果。

图示：量子计算机550C与550A的对比，照片中占主体的是大型化长方体机箱的550C计算机，而上面摆着的一个白色正方体机箱的是早期的550A计算机，也就是用于承载丫丫数字生命的那台机体，在太阳风暴危机中这台早期机体发挥了重要作用。

与此同时，我国还在积极推进量子计算机和超级计算机之间的“量超协同”工作。2022年底国内首个“量超协同”解决方案发布，可以将计算任务在量子计算机和超级计算机之间进行分解、调度和分配，实现量子计算和超级计算机的高效协同，在大幅节约资源的情况下双向发挥各自优势。

量子计算机和超级计算机就像是航母特混舰队中的航空母舰和巡洋舰，两者协同会产生更强战力。“量超协同”系统解决方案就是协同航空母舰(量子计算机）和巡洋舰(超级计算机）进行联合运算作战的指挥系统。超级计算机作为辅助舰只可以辅助量子计算机完成量子计算流程，处理量子计算机不擅长的工作。量子计算机作为战略武器可以用于加速处理复杂计算任务，确保两者之间的无缝对接。

《流浪地球2》影片剧照

那么量子计算机的发展会不会诞生Moss这样的超级人工智能呢?答案大概率是肯定的。在谈论量子计算机的时候，往往与人工智能捆绑在一起，两者之间将出现正向回馈——人工智能会加速量子计算，量子计算也会加速人工智能成长。特别是在人工智能自我学习方面起到助推作用，两者叠加发后展的速度和斜率将一下子陡峭起来。

正如毕达哥拉斯学派所言“万物皆数，数是宇宙万物的本原”。超强计算能力的量子计算机正在破解上帝创造万物背后深藏的底层密码，将各种事物的运行规律展现在人类面前，也将为人工智能赋予更多更全面的知识。好消息是量子计算机+人工智能将让人类拥有以前做梦也不敢想象的能力，坏消息则是很可能在不远的将来，人类在量子计算+人工智能面前不堪一击。霍金一再告诫人类：“机器人的进化速度可能比人类更快，而它们的终极目标将是不可预测的。”

上世纪80年代美国科幻影片《终结者》中的超级人工智能“天网”，做出的选择是挑起核战争彻底毁灭人类。《流浪地球2》中的Moss也曾做出同样的选择——“拯救人类文明的方法只有毁灭人类”。值得庆幸的是，Moss是以外力来逼迫人类走出朝向星辰大海的第一步！

《流浪地球2》影片剧照

其它技术装备

除了上述的几项典型装备外，《流浪地球2》中还有几款有意思的装备，同样吸引着我们的目光。

◎巡航导弹式无人机

在开场的太空电梯保卫战中，我们看到数字生命派发射了众多巡航导弹，追击上升的太空电梯轿厢，并靠近后紧贴轿厢表面，随后由轿厢内的极端分子手动引爆导弹执行自杀攻击！很多人没有看明白，不知道为什么要多此一举，为何不直接击毁太空电梯呢？

首先，我们在看海报时会发现，这些所谓的“巡航导弹”上都标有UEG字样，证明这是联合政府自己的武器。而后缀还有UAV字样则代表是“无人机”，这就说明了这些“巡航导弹”实际上是具有无人机功能新质武器。事实上，我们可以将巡航导弹看成是一种喷气式自杀无人机。

影片中的这些无人机在Moss的控制下显然具有更强的智能化。这种智能无人机外形与“战斧”巡航导弹非常相似，拥有直单翼和X型尾翼。弹体前部还有一个十字型小翼，侧面进气道的存在也说明这种无人机并不是采用火箭发动机，而是需要空气的涡轮风扇发动机或者是冲压发动机。

如果是冲压发动机则能够实现巡航导弹高超音速飞行，可以解释为什么苏-57这样的第五代战斗机也追不上这些无人机。要知道“战斧”巡航导弹仅有马赫数0.9的飞行速度，一般战斗机能轻而易举追上并将其击落。不过，从气动设计上看，直单翼确实有点多余，这会加大飞行阻力，一般只适合亚音速飞行的导弹而不是高超音速飞行的导弹。

回到影片中的故事设定。一般打到太空的弹道导弹和运载火箭采用的都是火箭发动机，无需空气助燃，而采用冲压发动机也好，涡轮风扇发动机也罢，说明这种无人机没有办法在真空环境中飞行。因为在这种情况下想要击毁远在地球同步轨道之上的“方舟”号空间站，就必须采用“特洛伊木马”一样的摆渡模式。即导弹贴在太空电梯轿厢上，等轿厢提升到空间站后再由里面的极端分子用起爆器起爆，最终炸毁太空电梯和空间站。这种设定虽然麻烦，但也是说得通和可行的。否则发射洲际导弹或其他能够打到太空的导弹，都有可能触发联合政府的导弹防御系统。说不定飞一半就被拦截了，而寄生在电梯轿厢上的导弹却能够躲过导弹或者战斗机的拦截，最终炸毁空间站！

◎月面运输车

代号MBT，这并非是主战坦克的英文缩写，而是Moon BassTruck的缩写，说明这是一款用于月球基地的运输卡车。电影中共出现过两款大小不一的月面运输车，供人员和物资输送之用，根据设定月球车是月球表面行驶，并对月球进行考察和样本分析的专用载具，同时也是月球基地的基础组成模块，因此具有航天员的维生系统。月球车可以进行有人驾驶，也能够无人驾驶，支持完成远距离科研建设工作。

图示：《流浪地球2》中出现的一种月面运输车，车辆主体是一个带有机械臂的太空舱，下方与行走部分相连的是一个圆柱形气闸室，连接外部真空环境和内部有氧环境。

这些月球车都拥有大尺寸矩形车体，正面为全景式风挡玻璃，侧面和后面有进出舱门，部分月球车后部为敞开式载物平台。车体与下部底盘之间还有一个圆柱形舱段，可能是气闸舱，航天员通过气闸舱能够进入主车体内部的有氧环境。底部为6轮底盘，采用金属轮毂轮胎，之所以不用橡胶轮胎，主要是月球没有大气层，陨石袭击十分频繁，导致月面上遍布着各种大小的“弹坑”，并被一层厚厚的月尘覆盖。加之月球上充满了宇宙射线和辐射，月球重力只有地球的六分之一，月球车对于抓地力和摩擦力的要求也就低了许多。所以保证坚固可靠，不损坏、结构坚固、不变形就成为了主要目标，轻便坚固的金属轮胎就成为了首选。

《流浪地球2》中另一种货运月面运输车，后部是敞开式货舱。

电影中的月球车还有一个特点，就是与《流浪地球》第一部电影中运载卡车一样，采用了“方向球”操控系统而非“方向盘”。在“流浪地球”世界的设定中，“方向球”是一种新发明的汽车控制系统，极大减轻了驾驶重型车辆的身体负担，可以让更大年龄区间的驾驶员操作。对于一辆像小房子一样大的6轮月球车或者是比坦克还大得多的16轮载重卡车来说，要想在高速状态下实现高机动性能，类似于陀螺仪的球形操作装置显然是更好的选择。

◎轻武器

电影中出现了两款轻武器。在《流浪地球》第一部中，道具组虚构设计了一款无托的QBZ-47型5.8毫米自动步枪。由于《流浪地球2》中一开场就是2044年太空电梯危机，显然QBZ-47自动步枪还没有定型，因此影片中出现的是现实中的QBZ-191自动步枪。这种枪是目前我军装备的最新型自动步枪，于2019年国庆阅兵时首次曝光。它放弃了QBZ-95系列自动步枪的无托设计，采用传统有拖步枪和典型的短行程活塞导气方式，外形与著名的HK416自动步枪很像。

《流浪地球2》剧照，主演沙溢手持一支QBZ191自动步枪（本图及左图）而吴京则手握一把92G自动手枪。

电影中的道具枪与真实的QBZ-191自动步枪又有一些不同，比如取消了锯齿状消焰器外缘、机匣和护木前方的固定销钉从凸起钉变成了平头钉，并采用了国内厂家的氚镖Dart185瞄准镜，更适合飞行员近距离作战之用。我军现役型号则采用的是QMK152白光瞄准镜或QMK191狙击型瞄准镜，更加适合步兵野战。

另一款轻武器是反无人机步枪。在太空电梯基地，主角团们还专门进行了反无人机步枪的训练。有意思的是其靶标是前文所述的“掠夺者”无人机，也为后来的反无人机作战埋下伏笔。这种反无人机步枪是电影原创，相比现代的各类单兵反无人机枪造型更加硬朗，也符合电影中的硬派风格。

电影《流浪地球2》的无人机反制枪。

◎工程外骨骼

电影中除了操作门框机器人的士兵穿戴专用外骨骼操控系统外，其实还有很多人员穿戴着各式各样的工程外骨骼系统进行工作。与《流浪地球》第一部中的军用战斗外骨骼系统不同，《流浪地球2》主要展现的建筑用工程外骨骼。根据电影设定，这是一种制式工程辅助系统，可以为工人提供额外动力的机械动力装置，动力由高密度化学电池驱动，可减少个人体能的消耗，增加人体的载荷能力，携带更多工具设备，并增加攀爬和平衡能力。

电影中部分工程外骨骼还装有大型机械辅助工作。这些外骨骼系统也并非假想。而是由上海傲鲨智能科技有限公司为剧组提供的现实中的民用外骨骼系统。不但在电影上有出镜，在拍摄过程还为演职员工搬运道具等提供了极大便利。这就是工业化产品对于工业化电影的有力支撑。

外骨骼技术已经不是什么科幻了，现代军用、民用外骨骼系统在国内外广泛开花结果。我军也已经大量装备外骨骼系统，不但提供给一线步兵使用，还为后勤保障提供有力支撑，士兵穿戴外骨骼系统后能够轻而易举搬起沉重的炮弹，变身“大力士”。

图示：中外演职员工在穿戴外骨骼系统进行拍摄，注意这套外骨骼系统一侧拥有一个大型机械臂，无论是穿戴外骨骼的人员还是辅助其的工作人员，都是一身厚厚的尘埃，应该在拍摄太空站坠毁后的救援画面。

这次为电影提供支持的傲鲨智能公司是一家基于外骨骼技术平台的机器人科技公司。其外骨骼机器人技术涵盖从人机结合到人机分离的平台化模块系统。以外骨骼增强系统拓展人类极限能力为核心的发展方向，在机器人控制系统、运动控制算法、多传感器融合、人机交互、系统集成等技术的工程化与产品化方面均有丰富的经验和较高的水准。在研的BES-HV、BES-P两款腰部外骨骼系统已经通过了欧盟CE认证，为正式“出海”打开通道。

有意思的是，《流浪地球2》上映后，兴奋的傲鲨智能公司居然拿出了一套电影中使用的真正外骨骼系统进行网络抽奖，燃爆影迷和军迷圈。

拍摄现场的工程外骨骼系统

◎大气潜水服

代号ADU-2000常压潜水系统。电影中，随着地球停转带来的全球多地海平面上涨，水下作业任务需求急速增加，联合政府研发了ADU-2000型潜水系统。这是一种单人使用的潜水系统，外形酷似横山宏设计的Ma.k单兵机甲或者是重型宇航服，具有非常强的抗压能力。它能够保持使用者在正常大气压强下工作，因此又叫大气潜水服。

其生命支持系统包含4个供氧装置和二氧化碳过滤器，可以提供连续50小时以上的氧气供应。潜水系统背部配备2个磁力耦合推进器，能像小潜艇一样在水下航行，肩上还有水下照明系统等辅助设备。该系统还具有一个特殊功能，在紧急情况下可使用携带的气囊弹射装置逃生，影片中就有受伤队员使用该系统成功逃离。

ADU-2000大气潜水服细节照片，酷似横山宏的Ma.k机器人。

◎反导近防系统

这是电影中军迷们最熟悉的武器系统了。在2044年太空电梯危机和2058年月球坠落危机中都有上佳表现。太空电梯危机中，保卫基地的是中国H/PJ-11型11管30毫米近防炮，这是我国研制的一款11管30毫米转管式速射炮近程防御系统，装有11个炮管，两个弹舱，一次能够锁定40多个目标，最大火力输出为每分钟11000发，即每秒约166发。

在电影中，虽然“掠夺者”无人机群因为操控系统被入侵而“叛变”，但由于1130系统并非人工智能装备，而是一款需要人工操作的近防炮，而且其拥有完全独立的雷达和光电搜索系统，因此仍然在基地士兵的操控下担负起了阻挡无人机群最后防线的重任。在月球坠落危机中，我们还看到了美制MK15“密集阵”近防炮努力拦截坠落的月球碎片，不过这种6管20毫米近防炮存在弹药威力相对较小的问题，能否拦住月球碎片确实很让人担心。

结语

《流浪地球2》先后搭建出102个科幻类主场景，置景展开面积超过90万平方米，一共制作应用了95000件道具。影片的背后有包括中国科学院在内的多家顶级权威科学机构为其设定“背书”，充满了严谨的科学追求。比如本来导演觉得拿核弹去炸月球应该是够的，请教了中科院后得出的结论是，现在全世界核武器的十亿倍才可能瓦解月球。看到这里，居然真的能从戏外共情电影中人类的绝望感，最终才在精密测算后选择了在关键环形山内相控阵布置核弹以引发月核聚变的方式。