进入21世纪,世界上的经济与军事发达国家为打赢现代高技术战争,都在不断提高武器装备和后勤装备的性能。被装品作为后勤装备的重要组成部分,为顺应当前世界军事形势的变化,被装品的研究与发展呈系列化、高防护化、轻型化、智能化、舒适化、系统化的走向。
(一)系列化
被装品系列化不仅是适应兵种和部队执行不同任务的需要,也是显示国威警威、展示战士风采和提高士气的需要,更是提高部队战斗力的需要,同时也反映了部队正规化和现代化建设水平。被装品系列化主要包括3个方面:
一是要形成单兵服装系列。即一个士兵应有礼服、常服、作训服等,常服和作训服还应区分冬服、夏服、春秋服装等,使士兵在节日显得高雅威严,平时庄重大方,作训时方便灵巧。
二是要形成军兵种服装系列。具体来讲,就是陆、海、空等军兵种要形成各自的军服系列。
三是某一类型服装要形成系列。比如野战迷彩服,按照作战环境应该有热区、寒区、沙漠、丛林迷彩服等品种,按照军种应该有陆军、海军、空军、特种兵迷彩服等品种。
我军军服系列建设虽然取得长足进步,但是与经济发达国家军队相比有一定差距,特别是作训服系列和工作服系列,这与过去相对重视平常服装的研究与装备有较大关系,今后一个时期,应把重点转移到作训服系列和工作服系列的研究与发展上来,要加大研究力度与经费投入,提高作训服装和工作服装的技术含量,使之与作战要求和工作环境相适应。
(二)高防护化
在未来的高技术局部战争中,作为作战主体的士兵,将面临大规模杀伤性武器、高精尖打击武器、先进侦察器材、极端气候条件、复杂地理环境、各种致病载体等多重战场伤害,被装最根本的作用就在于适应战争特殊环境,有利于作战行动和有效保护有生力量。实现被装高防护化是为士兵提供全面、均衡、多样防护能力的有效途径。被装实现高防护性的基本目标有以下4个方向。
1.研究开发高防弹性服装
防弹服的研究与开发,除大力研究开夫拉纤维系列产品、高强高模聚乙烯纤维、防弹陶瓷材料、蜘蛛丝防弹材料外,为谋求更高的防弹性能,一些特殊的材料也成为人们研究的对象。
据报道,美国最新发明了一种可用于防弹背心阻止高速旋转的子弹射入的绒毛纤维。这种新的纤维是由“开夫拉”和“斯佩克特拉”(Spectra)的混合物组成的,先是将其制成织物,然后用大量的针刺它,让它变皱形成横向连接的纤维,类似无纺布或“毛毡”。据介绍,当高速的子弹遇到这种“毛毡”时,其中的绒毛具有极大的阻力阻止子弹射入,因此它比现有的防弹材料更好。如果在绒毛纤维中再添加直径小于1 mm的金属或陶瓷小球或棱锥体,即使是高速子弹也难穿透,它的高强度完全可以充当装甲。
另据报道,最近英国研究人员发现,当对一层水晶施加电压时,所有水晶呈同一方向排列并形成一个长形分子链。用化学手段使水晶分子链结合,形成强拉力纤维,然后用天然树脂将纤维定型,便制成超强力纤维。用此纤维所制的防弹背心是世界上最先进的防弹背心。
2.研究开发“隐身”军服
随着夜视仪、热成像仪和电子侦察仪等侦视器材的发展和应用,未来的战争已打破了白天和夜晚的界线,军事目标和有生力量更易暴露。针对这种情况,各国都加大力度研究高性能伪装军服,并正向隐身性军服发展。
(1)以多种地域环境作为伪装背景,实现伪装服的品种系列化
现在大多数国家的迷彩伪装已有林地型、沙漠型和雪地型的基础上,增加森林型、草原型、山地型、市区型、海洋型等。
(2)以多种侦察作为伪装对象,实现反侦察多谱化。
如应用热敏和光敏技术、电子模拟技术、活性蛋白生物技术,研究“变色染料”或“变色材料”,从而发展“变色”军服。
(3)以伪装和防护为综合目标,实现伪装被装的功能多样化
既要使其伪装性好,又同时具有阻燃、防核生化等功能。
(4)发展主动式迷彩,实现伪装军服的智能化
据报道,美军最近成功研制出一种由特殊纤维制成的智能型作战服,该作战服所用智能织物的颜色并不是由材料本身决定的,而是取决于从这些中空纤维里穿过的光束,因为这种光束可以进行颜色和图案的组合,使作战服的颜色随周围环境的变化而改变,类似一个显示屏的作用,通过模仿周围环境的图景,极好地伪装士兵,同时该智能织物可以遮住身体散发出的热量,即使是最敏感的红外探测器也难以发现士兵的踪迹。
3.研究开发高防火抗热被装品
为实现被装品的高阻燃性,美国、日本、法国、德国等国特别重视阻燃材料的研究与应用。如美军用诺麦克斯高性能阻燃纤维制成的军服,具有抗烈火和耐高温的性能,能有效地保护人体免受烫伤和烧伤。据报道,日本自卫队用65%的康耐克斯芳纶(诺梅克斯纤维的一种)和35%的阻燃棉混纺布制成的迷彩作训服,在888℃的高温下,能保证士兵在12秒内免受伤害。为获得阻燃效果和穿着效果更加理想的阻燃织物,各国都在寻求新的技术方法和开发新的产品。
4.研究开发高防护性“三防”被装品
核、生、化武器的存在与发展,不能不说是对人类的一种潜在威胁。根据现行防化服普遍存在热平衡性差、耐洗性差、功能单一的现状,各国都把研究舒适、耐洗、质轻、多功能、能吸收或吸收/中和危险物的防毒衣作为防毒服研究的主攻方向。
据研究,将主要通过应用新原理(如反应—吸附型防毒原理)新材料(如微孔聚四氟乙烯薄膜复合织物、反应型吸附织物、纤维状活性炭织物和阻燃织物等)、新技术(如透湿涂层技术、微包囊技术等)来实现这一目的。
据报道,最先进的研究成果是德国和美国共同开发的“萨拉拖加”防护服。这种防护服系分体式,由连有头帽的上衣和裤子组成,分内外两层,外层为经夸帕尔防水剂处理的迷彩尼龙斜纹布,内层为用微胶球状炭浸渍的尼龙丝,能防毒剂液滴、防芥子气蒸气。据美国国防部试验证明,在防护和耐洗性能方面,这种防护服每天穿着24小时,连续穿7天后进行洗涤或经几十次洗涤,防毒性能没有明显降低性能;在服用性能方面,可将汗水全部排出体外,污染物被吸附在衬里上后不能再往里渗透,重量很轻;在适用环境方面,热带、沙漠、北极均可以使用。
(三)轻型化
现代战争突发性强,保持部队旺盛的体力,是具备快速反应能力和连续作战能力,夺取未来高技术局部战争胜利的重要因素,减轻单兵负荷量是实现这一要素的重要途径。解决这一问题的途径,通常可从两个方面入手:一是减轻武器装备的重量,二是减轻军服等物资的重量。因武器装备是决定士兵战斗力的直接因素,在实际中,为了提高士兵的作战能力,武器装备不但没有减少,反而装备的品种与数量在增加,只能说在不断提高武器装备性能的同时尽可能减轻重量,但十分有限。因而,实现军服轻型化就成为减轻单兵负荷量的主要目标,即也成为军服发展的趋势之一。
通过外军长期以来有关科学研究的实践证明,被装轻型化主要从4个方面的途径来实现:一是研究开发新型材料,减轻军服重量。如外军防寒服研究,大力推广应用远红外保暖材料、调温纤维及织物、中空三维卷曲纤维、黏结合成纤维保暖絮片、防风防水透气织物等,即可实现重量减轻与厚度变薄的效果。据报道,美军使用涤纶长毛丝絮制作的极地防寒服,比通常的防寒服减轻重量28%。
二是简化军服品种,实现一服多用。如西欧的多用途侦察巡逻雨披,既是雨披,又是长短外套、睡袋、被子、帐篷、担架,通过减少携带的品种,达到了减重的要求。
三是改进军服层次配套,如科学配置防寒服每个层次的保暖量,既能有效提高防寒服的保暖性能,又不会增加防寒服的总重量。
四是提高与其他系统装备配套水平,以减少重叠部分,限制功能过剩,从而实现装备整体减重。
(四)智能化
随着战场信息技术的发展,作战部队正在由单纯依赖火力的武装集团向以战场通信和遥感技术为支撑、充分利用战场信息采集、处理和分配系统进行作战的数字化部队方向发展。作为身处数字化战场的士兵,军服仅提供全面、均衡、多样的防护能力还不够,还必须为士兵提供信息处理与通信指挥能力,使士兵在未来战场上看得更清、听得更远、打得更准。智能军服成为当今军服研究的热点与亮点,是未来军服必然发展趋势。
所谓智能化,就是军服不仅能发挥它固有作用和功能,如防寒、防水、防火、防弹等,而且还能感知外界,随着环境的变化而变化,如变色、变温、发送信息等功能。
按照美国军方的构思,这种作战服可以感知周边环境的颜色并作出相应的调整,变成与周围环境一致的隐蔽色;其激光保护头盔将成为信息中枢,备有由纳米粒子制成微型电脑显示器、昼夜激光瞄准感应仪、化学及生物呼吸面罩等;军服上还嵌有生化感应仪和超微感应仪,前者可监视着装者的心率、血压、体内及体表温度等多项重要指标,后者可辨识体表流血部位,并使该部位周边的军服膨胀收缩,起到止血带的作用,而且士兵的伤情数据还可以发送到战地医生的个人电脑,军医根据这些数据确定谁优先接受治疗,并可通过网络系统向智能军服发出指令,令其释放出军服自备的抗菌材料或血凝素等,给士兵进行简单治疗;智能军服同时还具有化学保护功能,制成军服的纳米粒子具有杀毒疗效,可有效分解有毒化学物;此外还能通过其自动调温的化学纤维对周围的温度作出反应,随温度的变化而变化,使服装内形成一个小气候环境,酷暑季节调温纤维自行收缩使编织物的孔眼张开而通风透气,寒冬季节调温纤维自行膨胀,使编织物的孔眼闭合而阻止空气流通,提高军服的保暖能力。
(五)舒适化
军服的舒适性与军人的健康和生活密切相关,直接影响到士兵的疲劳程度和冷热损伤,影响部队战斗力。军服的舒适性主要体现在减轻负荷、冷热适宜、衣内微气候调节、保健卫生功能等方面。为实现被装舒适化,外军从多技术领域采取措施。
首先是采用新型轻质材料,通过实现轻质化提高军服的舒适化程度。
其次是使用调温纤维、高吸水合成纤维、防水透湿透气织物等,提高军服对微气候的调节能力。
再次是改善军服的结构,如解决好头盔的重心问题、防弹衣等作战服的适体问题、所携行具的负荷量的合理分配问题等,使军服尽可能地适应人体体型和适应军人各种不同战术技术动作操作,达到既稳定又舒适的目的。
最后是研究微气候调节系统,从根本上解决士兵在极端恶劣气候条件下的生存问题,如采用一种轻型动力装置,以调节和循环身体四周的空气,并靠蒸发、冷却保持人体的热平衡。
据报道,美国纳蒂克士兵系统中心为配合“空中勇士”的研究,新近设计了一种轻型微气候冷却系统。该系统体积很小,是由一个旨在减轻系统重量的塑料容器承载,与一种特别设计的内衣相连接,内衣由两块布和40 m细小管道组成,管道分为10组,5组在前,5组在后。据测试,这种内衣穿着暖和、能洗涤,重量在0.9 kg以下,在冷却系统未装备部队之前,飞行员由于热应力影响仅可以持续飞行90 min,装备该系统后飞行员已经通过长达6 h的飞行测试。
(六)系统化
长期以来,军服的研究基本上是一种单一的模式,通常是有什么样的杀伤性武器就研究装备什么样的防护军服,缺乏整体观念。现代战争的保障观念认为,虽然士兵、军服、武器以及通讯观察等装备,在战争中的地位和作用各不同,但是对于整个战争来讲,又是一个不可分割的整体,士兵是这个整体最重要战斗因素,军服、武器是这个整体的主要因素,各因素相互之间不是简单的矛与盾、打击与防护的关系,而是一种整体与个体、相互依存、相互影响的关系。为使士兵在现代战争中的生存能力和作战能力更强,美国、英国、德国、法国都把“士兵系统”作为单兵装备的研究重点。
所谓“士兵系统”,是以高技术战场上的士兵为中心,结合战场环境下单兵武器装备、军需装备、侦视与通讯装备等,运用当代高技术,采用系统的观点,从头到脚进行整体设计和模块式组合,发展而成集综合防护与伪装、全天候侦视与通讯、实时性指挥与控制,微气候调节、高性能武器装备于一体的一种单兵综合作战系统。
所谓系统化,就是运用系统工程的方法,把被装的研究纳入“士兵系统”中统一考虑,克服军服品种繁杂、功能单一的现状和长期以来单打一发展模式,将其作为士兵系统的一部分,组成综合头盔子系统、防护服装子系统、微气候调节和电源子系统,寻求被装与其他装备的最佳组合,为士兵提供全面的、均衡的、多样的防护能力。
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