王耀星



2009年,美國陸軍對駐伊拉克一支戰斗旅3973名官兵的記錄報告稱,雖然每名士兵都配備了防彈頭盔,但在1292份受傷記錄中,907人經臨床確認出現了腦外傷癥狀。其中有22.8%的士兵因傷留下后遺頭痛癥狀,甚或伴有眩暈癥狀,以及情緒易波動、記憶力下降等令士兵困擾不已的后遺癥。
以建筑工地的安全頭盔為例做一個簡單類比:如果一片屋頂石瓦掉落到佩戴者頭上,安全頭盔能夠很好地保護其頭骨,但是如果一袋水泥從二層腳手架掉落,安全頭盔則無法有效緩解這種鈍性傷害。而如果面部被搬運過程中的腳手架或梯子不小心掃中,那么安全頭盔更是毫無保護力可言。
鑒于當前頭盔存在鈍傷防護不足且對面部防護尚有致命的真空區域,各國都在積極探索研制新一代頭盔。
英國:從MK6到MK7頭盔
英國NP Aerospace公司于1980年代中期開始生產MK6戰斗頭盔,這種頭盔是在北愛爾蘭十余年的城市巷戰經驗基礎上研制而來。與同時代的頭盔相比,這款頭盔在鈍性傷害防護方面明顯技高一籌。這一優勢主要體現在堅固的內層襯墊以及無邊便帽式的骨架結構設計上,在該公司的新產品MK7頭盔中,這一優勢也得到了延續。MK7頭盔在人體工程學方面進行了重新設計,于2009年按照一份緊急作戰需求合同,配發至英軍赴阿富汗部隊。該頭盔的內部襯墊性能優良,可有效防止腦外傷。
至于頭盔與防彈背心之間暴露區域的防護問題,NP Aerospace公司也投入力量進行研究。他們設計的模塊化AC900/ICH整體戰斗頭盔可以加裝下顎保護裝置與全臉面罩。其獨特的設計還允許在面罩的支架上加裝夜視設備。AC900/ICH整體戰斗頭盔擁有專利的多軸外層結構,在防護性能等級維持不變的同時,質量下降了10%,從而為加裝下顎保護裝置預留了質量空間。
目前,配發至英國前線部隊的MK7戰斗頭盔尚無法加裝下顎保護裝置與面罩。如果他們接到應對更高級別暴亂的部署命令,無論是海外部署還是國內的警力支援,估計就得配發可加裝面罩的AC900/ICH戰斗頭盔了。
美國:增強型戰斗頭盔
2011年2月初,美國陸軍宣布正在推動一項改進型戰斗頭盔的研究計劃,也就是所謂的增強型戰斗頭盔(ECH)。這種頭盔在防彈性能上超越了2003年大量配發且至今仍在戰場佩戴的先進戰斗頭盔(ACH)。雖然兩者外觀上并無差異,但增強型戰斗頭盔的設計目的是更新換代。按照士兵防護及單兵裝備(SPIE)項目經理的說法,兩者在性能上差異巨大。
與美國陸軍配備的現役頭盔相比,增強型戰斗頭盔在厚度上有所增加,而質量卻略有降低。據稱,在頭部保護性能方面,增強型戰斗頭盔實現了巨大飛躍。試驗期間,因為頭盔的表現實在太出色,甚至不得不開發新的測試軟件才能評估其抵御破片傷害的有效性。從其模型產品整理的數據來看,增強型戰斗頭盔的表現遠超預期,在防彈性能方面比先進戰斗頭盔(ACH)提升了35%。
陸軍最初提出的新頭盔需求量為20萬頂,但是基于上述試驗結果,SPIE項目經理表示,這一數字肯定會有所突破。此外,作為增強型戰斗頭盔項目的合作方,美國海軍陸戰隊同樣期待為現在佩戴先進戰斗頭盔的部署部隊配發新型頭盔。
至于腦外傷的問題,士兵計劃執行辦公室的Peter·N. Fuller上將談到增強型戰斗頭盔時說:“增強型戰斗頭盔具有減輕某些腦外傷的潛力。我們正在觀察這一巨大潛力,而且也正在努力加速提升該產品的性能。”
“防御者”(DEFENDER)無縫防彈頭盔(SBH)是Ceradyne Diaphorm公司生產的另外一種增強型戰斗頭盔。這種頭盔采用熱塑復合材料澆鑄專利技術,在防御破片和槍彈方面的性能有所提升。據稱,SBH頭盔在技術上采用了多層壓板外殼成型技術,在制造過程中所有壓板都未經折壓,因此能夠實現性能的一致性和厚度的精確性。
Ceradyne Diaphorm公司宣稱,使用熱塑復合材料作為增強型戰斗頭盔的外殼材料,不僅增強了頭盔的防彈性能,而且極大提升了工藝的可復制性。這種頭盔還有望在各種作戰環境下,比如海水、溫度驟變、高海拔、鹽霧等環境中,保持防護性能的穩定。這是因為SBH頭盔所用的材料,尤其是作為主要結構材料的熱塑樹脂和纖維材料,具有優良的天然特性及化學特性。
加拿大:先進模塊化多威脅應對頭盔系統
加拿大國防部正在進行士兵集成頭盔系統(SIHS)試驗,其中一項就是先進模塊化多威脅應對頭盔系統(AMMPHS)。自2007年開始,該國的國防研究與開發團隊就著手開發改進戰斗頭盔,以彌補頭盔的空白防護性能。比如頭盔與背心之間的區域,為面部提供保護;不僅針對槍彈威脅,還包括防護爆炸沖擊波所引發的超高壓力。
2011年11月,士兵裝備集成系統集團公司的Mark Rutley解釋說,先進模塊化多威脅應對頭盔系統是一套模塊化系統,包括內殼、防彈外殼、下顎保護裝置、面罩以及頸部保護裝置。在最近的試驗中,佩戴新型頭盔的加拿大士兵置身于接近真實的戰斗模擬環境中,測試這款概念戰斗頭盔的性能,以確保其設計性能的真實有效。
試驗期間,第22團第2大隊的步兵Intasorn下士贊嘆說:“這種頭盔太棒了,你可以根據任務性質隨時對它進行調整。”他的同事Carle中士則進一步解釋說,在從事后勤任務時可以只佩戴頭盔的最基本裝置,而進入戰斗狀態時,可以根據任務需要加裝面罩和下顎保護裝置,發揮最大的保護性能。
加拿大Revision軍事公司與美國陸軍的合作
加拿大防彈眼鏡制造商Revision軍事公司現在為許多北約國家提供戰斗防護眼鏡,該公司也將業務觸角伸向了模塊化頭盔這一領域,并且不斷有建樹。2010年英國貝德福德郡密爾布魯克的軍用車輛裝備展上,Revision軍事公司的一款頭盔參展,當時,該頭盔由英國裝備與保障研究團隊的展示模特佩戴。去年9月,在倫敦2011年英國國際防務展上,該公司發布了一款革命性的模型產品BATSKIN頭盔。
而就在2011年英國國際防務展開始之前,Revision軍事公司在7月28日的新聞稿中宣布了一份為期3年、標的金額高達兩百萬美元的重大合同,將業務拓展到士兵戰斗頭盔系統領域。按照這份合同,該公司將通過一系列設計、開發與展示,為美國陸軍開發下一代模塊化可升級頭盔系統,在性能上最終達到技術等級6級。這種新頭盔將在現有頭盔的基礎上嘗試提升對沖擊力的抵御性能,同時在頭盔上集成電子系統,從而允許士兵根據當前任務的具體性質自由調整保護性能等級和工作設備。
美國陸軍納提克士兵研究開發和工程中心(NSRDE)的項目經理Don Lee表示:“現在(頭盔)的問題是,頭部的防護設備并未按照以士兵為中心的設計原則,設計成一個集成綜合平臺。這就難以實現質量、平衡與多部件集成的優化組合。”具體談到Revision公司的那份合同,他說:“這份合同負責開發電子與圖像顯示頭盔系統,以實現陸軍的可升級技術目標。該系統能夠提升對槍彈以及其他沖擊力的抵御性能,集成綜合核生化面罩,實現面部整體保護,同時還集成了智能顯示與傳感器信息輸入設備。我們預計,最終成果的裝備與技術將為美國陸軍與陸戰隊提供一套性能均衡的最佳優化頭盔系統。該系統將大幅提升頭部保護性能,提供更佳的態勢感知能力,使陸軍士兵和陸戰隊員成為戰場的決定性因素。”
在BATLSKIN頭盔的設計基礎上,Revision公司的新型全集成模塊化頭盔將融合防外傷襯墊、通信系統、智能顯示系統、核生化面罩與增強型夜視鏡以及可拆裝面罩和下顎保護裝置。其中,可拆裝面罩和下顎保護裝置可以更好地抵御鈍性沖擊、爆炸與槍彈的傷害。
按照Revision公司首席執行官 Jonathan Blanshay的說法,“戰爭的性質變了,戰場上出現的傷害類型也變了。因為鈍性沖擊、爆炸與槍彈而遭受頭部與腦部損傷的士兵數量正在增加。基于對頭部保護系統的廣泛研究與開發,Revision公司相信自己擁有的技術、科學與試驗能力能夠設計出新型頭盔與頭部保護系統,有效降低腦部損傷,在降低頭盔質量的同時,提供極佳的頭部防彈保護性能。一場保護士兵頭部的戰斗已經打響。我們的目標是用我們的新設計、新材料、新程序為那些正在為國家效力的人們提供最大保護。”
阿富汗戰場的經驗促使軍事裝備設計師們重新思考如何應對更強或者從未遇到的傷害烈度。近期醫療程序方面的巨大進步,骨盆部位保護概念的出現,性能升級的身體盔甲,再加上保護性能更強勁的巡邏車的出現,在大量簡易爆炸裝置(IED)出現的情況下,士兵的存活率也得到了很大程度的提升。但是仍有兩個領域亟待進一步改進,那就是如何緩解輕度腦損傷 (mBTI)與面部傷害。
近期在頭盔設計方面的改進,再加上下顎保護裝置與全臉面罩的出現,在緩解上述問題方面已經邁出了堅實的一步。
編輯/劉蘭芳