未來戰場,武器威力大、火力強、精度高、射程遠,對士兵的傷害也更大。為適應未來高技術戰爭的需要,進一步提高軍服的綜合防護性能,世界各主要軍事強國都在不斷加大對新型軍服的研制和開發力度,于是,應用新材料制作的各種新型軍服也應運而生。
▲美軍未來軍服
“記憶型”軍服
日本一家公司研制成功一種能記憶形狀的服裝。該服裝無論如何揉搓、洗滌,都能恢復原來平整挺脫的形狀,而且合體舒適,深受日本自衛隊青年人的歡迎。目前自衛隊中許多年輕人都購買了這種服裝作為營內休閑服穿著。該公司正在研究將這種能記憶形狀的纖維用于軍隊的常服和禮服中,這樣就能使服裝保持平整,穿著時更加端莊。
“軟裝甲型”軍服
目前,陶瓷作為傳統防護材料,其防彈效果優良,但存在質地堅硬、易碎和質量大的缺陷,為使陶瓷優良的防彈性能得到很好的發揮,美、英、日等國不斷進行新型陶瓷材料的開發。如英國TN技術公司最近開發出一種新型防彈衣用陶瓷。該陶瓷為碳化硅型,質量比常用的礦物陶瓷防彈板輕20%,能在 10mm2的面積上抵擋3發同時射來的、 初速為 850m/s的7.92mm步槍彈的沖擊,防彈效果明顯優于凱夫拉及鋼板材料的防彈衣。
此外,為提高防護服的柔韌性,新興的納米技術也在防彈陶瓷材料中得到應用。用納米技術生產的陶瓷材料,完全改變了普通陶瓷材料脆而硬的特征,在室溫下的納米陶瓷材料可以任意彎曲,柔韌性好。如日軍用該材料生產的軟性人體護甲,沒有一般陶瓷的脆性,打不爛、摔不破,即使是穿透力很強的 5.56mm步槍彈也難以穿透,且穿著舒適,不影響戰術技術動作的完成。
“智能型”軍服
智能技術和微電子技術在提高軍服防護性方面也發揮了重要的作用。最近,美海軍研究人員研制出一種“智能型”兩棲作戰服。它由3層結構組成,一層是外殼,一層是中間塑造成型的聚合物,另一層是襯層膜。內外層對中間層具有保護作用,中層的膜是經預設溫度轉換的智能型玻璃織物。它能隨水溫的變化而變化,解決了現型潛水服必須根據不同水溫來選擇不同質量的難題,是海軍特種兵專用軍服的一次重大革命。
據報道,美海軍還研究了一種“聰明內衣”,這種內衣的功能已超出一般意義上的服裝,在未來戰場上,當一名士兵受傷倒地的一瞬間,救護中心的醫務人員就可知道其受傷部位,判斷出是槍傷還是刀傷。這種高技術內衣在織造的過程中,置入了光纖網絡和電聚合纖維網絡、監察士兵狀況的測量系統、分析打擊聲音的拾音器及相應微型無線電收發芯片。當士兵受傷時,傷處光纖和導電纖維被切斷,因而可顯示出受傷部位;拾音器能分析打擊聲音,以確定是刀傷還是槍傷。這些信息通過微型無線電收發芯片傳送到救護中心,可使士兵在最短時間內得到救治,減少傷亡。
“仿生型”軍服
生物工程技術也廣泛應用于軍服的研制中。如美軍納蒂克研究、發展與工程中心以生長在佛羅里達州和拉丁美洲的金色球蜘蛛產生的絲為基礎,開發出一種仿蜘蛛絲織物;美軍與加拿大聯合研究從加入蜘蛛基因的轉基因山羊奶中提煉蜘蛛絲。經初步研究結果表明,這種新型仿生防彈材料具有很好的防彈性能,質量輕、體積小、強度高,韌性是同樣粗細鋼絲的5倍,是凱夫拉纖維的 2倍,可以承受2068MPa的張力,具有很高的彈性、拉伸強度及優異的力學性能。這種運用生物工程技術制造的仿蜘蛛絲材料可以單獨使用,也可以與凱夫拉等纖維混紡使用。
“隱身型”軍服
為提高軍服的防偵視效果,美國科學家正在研究一種主動式迷彩偽裝材料。據報道,美軍現已研制出一種電光薄膜,將其涂在作戰服上,再與一個微型智能處理器和環境感知系統相連,當刮風時,此系統能使薄膜顯示的圖案發生變化,產生類似環境搖晃的視覺效果,增強偽裝隱蔽性能。
同時,針對目前迷彩材料只能防可見光、微光夜視、近紅外光偵察,而不能防中遠紅外偵察的特點,一些國家從小動物“變色龍”的皮膚能隨環境變化而變化的特點中得到啟發,應用熱敏和光能技術、電子模擬技術、活性蛋白生物技術等展開了“變色龍”軍服的研究。如美軍研究的自動變色布料,通過衣服上的微傳感器及電激活染料涂層,可使這種布料隨背景環境的變化而自動變色。英國科學家也研制出一種新型熱敏化學偽裝材料,該材料能在28℃時變成紅色,33℃時變藍色,低溫時變黑色,在-20℃~100℃條件下使用,具有色彩的全光譜變化。用這些材料制成的軍服能與周圍的環境渾然一體,達到以假亂真、以偽掩真的效果。
“空調型”軍服
未來高技術戰爭突發性強、節奏快、強度高,特別是作戰環境十分惡劣,提高軍服的舒適性顯得尤其重要。海灣戰爭時,中東地區的平均氣溫達到40℃ 以上,在這種高溫環境下作戰,士兵體能消耗大,戰斗力下降。針對這種情況,美軍研制出一種能調節自身溫度的纖維——“調溫”纖維。用這種纖維制成的“空調型”軍服,當溫度上升時,纖維吸收環境中的熱量,并積儲起來;當環境溫度下降時,纖維就放出所吸收的熱量,從而減緩環境溫度對人體的影響。這種“調溫”纖維制成的軍服,耐磨、耐臟、不易起球,耐靜壓力、耐久壓燙。最近,美國國際降溫物品公司還研制出一種新型降溫服。該服包括背心、帽子、頭巾和圍巾,由透氣性強的外層、導熱良好的內層和機織吸水纖維棉絮的中層組成。穿用前5分鐘將衣服浸入水中,使纖維充分吸收水分,內層既能吸汗又能隔濕,故能使穿著者倍感涼爽舒適。
“保暖型”軍服
美、日等一些發達國家軍隊正在研制“保溫”纖維。所謂“保溫”,是指服裝能隔斷外界風、雨、雪、霜侵入皮膚,同時也能將皮膚上的汗水排放到外界去,使人感覺舒適。天然纖維雖大多具有以上功能,但功能較單一。目前,人工開發的一些高分子纖維則具有良好的綜合性能。如含有大量熱傳導率低的超細纖維布、中間空隙較大的中空纖維布、防止輻射和散熱的真空鍍鋁織物、把太陽能轉為熱能的“含鋯纖維”、“防暑纖維”等等。用以上材料制成的軍服能真正起到“保暖散濕”作用,能給在嚴寒環境作戰的士兵以防寒保護,提高士兵戰場生存力和戰斗力。
“檢測型”軍服
在戰斗部隊,及時掌握士兵生理狀態是指揮官評估部隊作戰能力的一個重要手段,也有助于估計作戰的危險性和制定后勤保障計劃。為此,由美國陸軍醫學研究和器材部領導的一個“綜合研究小組”研究開發出帶有單兵生理狀態監測器(WPSM)的軍服,應用于“未來士兵系統”。
士兵生理狀態監測器由一系列裝配在服裝上并能檢測身體主要部位的小型化無線傳感器組成。這些傳感器使用自帶電源,可連續工作數周。各傳感器采集的同步化數據通過無線個人局域網(LAN)傳輸到士兵隨身攜帶的信息存儲“中心”。該中心外形大小如BP機,佩帶在腰帶上,匯集到中心的數據被儲存起來或傳輸到單兵數字化作戰系統、指揮通信網絡,將來也可傳輸到英特網。目前用于試驗的作戰人員生理狀態監測器樣機包括了心律、行走(行軍)、代謝能量損失、體溫、動/靜狀態傳感器以及路標/全球定位衛星裝置等。路標/全球定位衛星裝置能夠提供地理信息。這套傳感器可提供能量消耗、熱量狀態、士兵警戒水平等信息。
計劃中的雙向傳感器通信設備使傳感器具有根據指令或事件結果重編程序的功能。例如,一旦戰場有人受傷,心律傳感器可改變其功能,向醫生傳遞全部心電圖信號。
▲ 德軍未來軍服
“營養型”軍服
美國防部的軍事科研人員正在研究一種“營養型”軍服,即“皮膚滲透營養傳送系統”,實際上,它是特制作戰服上的一種傳送營養的臂章。在戰斗或其他快速行動中,當士兵吃不上飯時,此臂章可將維生素和營養素滲入士兵體內,為士兵輸送必要的營養。這種特殊作戰服上的臂章,內置一塊微型芯片,可與各種傳感器相互作用并評估士兵的代謝需要,然后啟動芯片上的一個微電子機械系統進行營養傳送。該系統采用電子脈沖開啟手臂皮膚上的毛孔,通過毛孔將營養素直接滲入毛細血管中。當士兵穿著這種“營養型”作戰服上戰場時,還可以通過衛星發射的微波信號來接受遙控釋放的營養素。通過此臂章,還可以向人體注入一種化學物質,使饑餓者產生一種飽腹的幻覺,以便在斷糧的情況下,也能堅持戰斗。
“機械型”軍服
美國科學家目前研制出一條由“青蛙肌肉”推動的機械魚,并打算采用同樣技術研制一種“機械型”軍服。士兵穿上這種“機械型”軍服,力量將大大增強,不僅越障攀登如履平地,甚至能夠跳躍高樓大廈。其機械魚游動的原理是利用一個微型處理器向裝置在魚身兩側的“青蛙肌肉”發出電子信號,控制青蛙肌肉的收縮和擴張。“青蛙肌肉”以葡萄糖溶液為能源。將這項技術應用于軍服,就是“機械型”軍服,在軍服上安裝微電腦和通信裝置,不需任何操作程序,軍服就會發揮效能,大幅度提高士兵的力量。“機械型”軍服由1臺小型發電機驅動,可24小時提供源源不絕的能量。
“蜻蜓型”軍服
飛行抗荷服是飛行員必不可少的裝備,也是軍服中的一種特種服裝。瑞士科學家發明一種用液體提供保護的新型飛行抗荷服。它的設計原理與蜻蜓飛行時保護自身內臟的基本原理相同。蜻蜓飛行時會產生30G的加速度,它的主要器官都包裹在液體里,當血液流向一側時,液體也會流向這一側,從而產生反壓力,起到保護的作用。“蜻蜓型”軍服有3大優勢:一是生理優勢,能維持足夠的氧氣使頭部和肌肉保持正常狀態,維持更低的脈搏頻率,減少或快速恢復疲勞,使生理重力轉移,以及消除手臂疼痛。二是設計優勢,能減少熱量負荷,有較高舒適度。三是戰術優勢,能增加作戰效能,保障更高的單機出動架次,增加飛行安全和降低作戰成本。◆
(編輯/何懿)