战斗头盔:向新目标迈进
2012-04-29王耀星
王耀星
2009年,美国陆军对驻伊拉克一支战斗旅3973名官兵的记录报告称,虽然每名士兵都配备了防弹头盔,但在1292份受伤记录中,907人经临床确认出现了脑外伤症状。其中有22.8%的士兵因伤留下后遗头痛症状,甚或伴有眩晕症状,以及情绪易波动、记忆力下降等令士兵困扰不已的后遗症。
以建筑工地的安全头盔为例做一个简单类比:如果一片屋顶石瓦掉落到佩戴者头上,安全头盔能够很好地保护其头骨,但是如果一袋水泥从二层脚手架掉落,安全头盔则无法有效缓解这种钝性伤害。而如果面部被搬运过程中的脚手架或梯子不小心扫中,那么安全头盔更是毫无保护力可言。
鉴于当前头盔存在钝伤防护不足且对面部防护尚有致命的真空区域,各国都在积极探索研制新一代头盔。
英国:从MK6到MK7头盔
英国NP Aerospace公司于1980年代中期开始生产MK6战斗头盔,这种头盔是在北爱尔兰十余年的城市巷战经验基础上研制而来。与同时代的头盔相比,这款头盔在钝性伤害防护方面明显技高一筹。这一优势主要体现在坚固的内层衬垫以及无边便帽式的骨架结构设计上,在该公司的新产品MK7头盔中,这一优势也得到了延续。MK7头盔在人体工程学方面进行了重新设计,于2009年按照一份紧急作战需求合同,配发至英军赴阿富汗部队。该头盔的内部衬垫性能优良,可有效防止脑外伤。
至于头盔与防弹背心之间暴露区域的防护问题,NP Aerospace公司也投入力量进行研究。他们设计的模块化AC900/ICH整体战斗头盔可以加装下颚保护装置与全脸面罩。其独特的设计还允许在面罩的支架上加装夜视设备。AC900/ICH整体战斗头盔拥有专利的多轴外层结构,在防护性能等级维持不变的同时,质量下降了10%,从而为加装下颚保护装置预留了质量空间。
目前,配发至英国前线部队的MK7战斗头盔尚无法加装下颚保护装置与面罩。如果他们接到应对更高级别暴乱的部署命令,无论是海外部署还是国内的警力支援,估计就得配发可加装面罩的AC900/ICH战斗头盔了。
美国:增强型战斗头盔
2011年2月初,美国陆军宣布正在推动一项改进型战斗头盔的研究计划,也就是所谓的增强型战斗头盔(ECH)。这种头盔在防弹性能上超越了2003年大量配发且至今仍在战场佩戴的先进战斗头盔(ACH)。虽然两者外观上并无差异,但增强型战斗头盔的设计目的是更新换代。按照士兵防护及单兵装备(SPIE)项目经理的说法,两者在性能上差异巨大。
与美国陆军配备的现役头盔相比,增强型战斗头盔在厚度上有所增加,而质量却略有降低。据称,在头部保护性能方面,增强型战斗头盔实现了巨大飞跃。试验期间,因为头盔的表现实在太出色,甚至不得不开发新的测试软件才能评估其抵御破片伤害的有效性。从其模型产品整理的数据来看,增强型战斗头盔的表现远超预期,在防弹性能方面比先进战斗头盔(ACH)提升了35%。
陆军最初提出的新头盔需求量为20万顶,但是基于上述试验结果,SPIE项目经理表示,这一数字肯定会有所突破。此外,作为增强型战斗头盔项目的合作方,美国海军陆战队同样期待为现在佩戴先进战斗头盔的部署部队配发新型头盔。
至于脑外伤的问题,士兵计划执行办公室的Peter·N. Fuller上将谈到增强型战斗头盔时说:“增强型战斗头盔具有减轻某些脑外伤的潜力。我们正在观察这一巨大潜力,而且也正在努力加速提升该产品的性能。”
“防御者”(DEFENDER)无缝防弹头盔(SBH)是Ceradyne Diaphorm公司生产的另外一种增强型战斗头盔。这种头盔采用热塑复合材料浇铸专利技术,在防御破片和枪弹方面的性能有所提升。据称,SBH头盔在技术上采用了多层压板外壳成型技术,在制造过程中所有压板都未经折压,因此能够实现性能的一致性和厚度的精确性。
Ceradyne Diaphorm公司宣称,使用热塑复合材料作为增强型战斗头盔的外壳材料,不仅增强了头盔的防弹性能,而且极大提升了工艺的可复制性。这种头盔还有望在各种作战环境下,比如海水、温度骤变、高海拔、盐雾等环境中,保持防护性能的稳定。这是因为SBH头盔所用的材料,尤其是作为主要结构材料的热塑树脂和纤维材料,具有优良的天然特性及化学特性。
加拿大:先进模块化多威胁应对头盔系统
加拿大国防部正在进行士兵集成头盔系统(SIHS)试验,其中一项就是先进模块化多威胁应对头盔系统(AMMPHS)。自2007年开始,该国的国防研究与开发团队就着手开发改进战斗头盔,以弥补头盔的空白防护性能。比如头盔与背心之间的区域,为面部提供保护;不仅针对枪弹威胁,还包括防护爆炸冲击波所引发的超高压力。
2011年11月,士兵装备集成系统集团公司的Mark Rutley解释说,先进模块化多威胁应对头盔系统是一套模块化系统,包括内壳、防弹外壳、下颚保护装置、面罩以及颈部保护装置。在最近的试验中,佩戴新型头盔的加拿大士兵置身于接近真实的战斗模拟环境中,测试这款概念战斗头盔的性能,以确保其设计性能的真实有效。
试验期间,第22团第2大队的步兵Intasorn下士赞叹说:“这种头盔太棒了,你可以根据任务性质随时对它进行调整。”他的同事Carle中士则进一步解释说,在从事后勤任务时可以只佩戴头盔的最基本装置,而进入战斗状态时,可以根据任务需要加装面罩和下颚保护装置,发挥最大的保护性能。
加拿大Revision军事公司与美国陆军的合作
加拿大防弹眼镜制造商Revision军事公司现在为许多北约国家提供战斗防护眼镜,该公司也将业务触角伸向了模块化头盔这一领域,并且不断有建树。2010年英国贝德福德郡密尔布鲁克的军用车辆装备展上,Revision军事公司的一款头盔参展,当时,该头盔由英国装备与保障研究团队的展示模特佩戴。去年9月,在伦敦2011年英国国际防务展上,该公司发布了一款革命性的模型产品BATSKIN头盔。
而就在2011年英国国际防务展开始之前,Revision军事公司在7月28日的新闻稿中宣布了一份为期3年、标的金额高达两百万美元的重大合同,将业务拓展到士兵战斗头盔系统领域。按照这份合同,该公司将通过一系列设计、开发与展示,为美国陆军开发下一代模块化可升级头盔系统,在性能上最终达到技术等级6级。这种新头盔将在现有头盔的基础上尝试提升对冲击力的抵御性能,同时在头盔上集成电子系统,从而允许士兵根据当前任务的具体性质自由调整保护性能等级和工作设备。
美国陆军纳提克士兵研究开发和工程中心(NSRDE)的项目经理Don Lee表示:“现在(头盔)的问题是,头部的防护设备并未按照以士兵为中心的设计原则,设计成一个集成综合平台。这就难以实现质量、平衡与多部件集成的优化组合。”具体谈到Revision公司的那份合同,他说:“这份合同负责开发电子与图像显示头盔系统,以实现陆军的可升级技术目标。该系统能够提升对枪弹以及其他冲击力的抵御性能,集成综合核生化面罩,实现面部整体保护,同时还集成了智能显示与传感器信息输入设备。我们预计,最终成果的装备与技术将为美国陆军与陆战队提供一套性能均衡的最佳优化头盔系统。该系统将大幅提升头部保护性能,提供更佳的态势感知能力,使陆军士兵和陆战队员成为战场的决定性因素。”
在BATLSKIN头盔的设计基础上,Revision公司的新型全集成模块化头盔将融合防外伤衬垫、通信系统、智能显示系统、核生化面罩与增强型夜视镜以及可拆装面罩和下颚保护装置。其中,可拆装面罩和下颚保护装置可以更好地抵御钝性冲击、爆炸与枪弹的伤害。
按照Revision公司首席执行官 Jonathan Blanshay的说法,“战争的性质变了,战场上出现的伤害类型也变了。因为钝性冲击、爆炸与枪弹而遭受头部与脑部损伤的士兵数量正在增加。基于对头部保护系统的广泛研究与开发,Revision公司相信自己拥有的技术、科学与试验能力能够设计出新型头盔与头部保护系统,有效降低脑部损伤,在降低头盔质量的同时,提供极佳的头部防弹保护性能。一场保护士兵头部的战斗已经打响。我们的目标是用我们的新设计、新材料、新程序为那些正在为国家效力的人们提供最大保护。”
阿富汗战场的经验促使军事装备设计师们重新思考如何应对更强或者从未遇到的伤害烈度。近期医疗程序方面的巨大进步,骨盆部位保护概念的出现,性能升级的身体盔甲,再加上保护性能更强劲的巡逻车的出现,在大量简易爆炸装置(IED)出现的情况下,士兵的存活率也得到了很大程度的提升。但是仍有两个领域亟待进一步改进,那就是如何缓解轻度脑损伤 (mBTI)与面部伤害。
近期在头盔设计方面的改进,再加上下颚保护装置与全脸面罩的出现,在缓解上述问题方面已经迈出了坚实的一步。
编辑/刘兰芳