採用模塊化設計的現代軍用頭盔示意圖
近日,土耳其ASELSAN公司宣布,第一台TULGAR頭盔顯示器原型機的生産已經完成。TULGAR頭盔集成了觀察空地目標信息、空中交通狀態、更新系統健康等功能,將成為土耳其KAAN國家戰鬥機飛行員的“空中眼睛”。
值得關注的是,該頭盔的熱成像技術使其具備先進的夜視增強功能,能在複雜戰場環境下及時為戰機飛行員提供精準有效的關鍵信息,以達到勘測、偵察和精準制導等目的。
瞬息萬變的戰場上,危險無處不在。軍用頭盔,最初僅作為重要的單兵防護裝具而存在,隨着信息化智能化戰爭時代的到來,軍用頭盔的功能正在加速嬗變,儼然成為一個高度集成的作戰&&,甚至被稱為作戰人員的“外腦”。
那麼,從防護裝具到作戰&&,軍用頭盔經歷了怎樣的發展之路?不同時期又具備哪些不同的特點?信息化賦能對軍用頭盔帶來了哪些影響?請關注本期“軍工T型&”。
從軍之路——
各國單兵裝備中不可或缺的一部分
頭盔,可追溯到遠古時代。原始人為了追捕野獸和格鬥,用椰子殼、犰狳殼等天然堅硬殼體來保護自己的頭部,阻擋襲擊。
後來,隨着冶金技術的發展和戰爭的需要,士兵戴着由藤條、皮革、銅鐵等材料混合製成的頭盔衝鋒陷陣。我國安陽殷墟出土的商朝青銅頭盔,距今已有3000多年的歷史,可以稱得上是世界上最早的金屬頭盔。
再往後,隨着熱武器的出現,傳統頭盔逐漸失去其原有的防護作用。人們逐漸意識到,傳統頭盔已無法滿足戰場需求,越來越多不同材質和功能的頭盔相繼問世。
第一款現代意義上的軍用頭盔,誕生於第一次世界大戰時期。
第一次世界大戰初期,歐洲各國士兵大多佩戴軟帽或布制軍帽。不過,這些帽子只是傳統軍裝制服的一部分,幾乎無法提供任何實際防護。隨着戰斗轉入壕溝戰,彈片、炮彈炸起的石塊和其他碎片對士兵的頭部造成了直接的打擊,成為了奪走士兵生命的重要傷害源。
面對這樣的威脅,各國紛紛開始研發用於戰場的防護裝備。在一次戰鬥中,德軍對法軍陣地發起了猛烈的炮擊。情急之下,一名法國炊事兵拿起一口行軍鍋扣在頭上,此舉讓他得以倖存。得知此事後,法國奧古斯特·路易·阿德里安將軍深受 啟發,提出製造頭盔的想法。
1915年,法國阿德里安頭盔問世,並在法軍中迅速普及。該頭盔主要由鋼製成,重量輕,頭盔頂部的脊狀結構用以分散來自頂部的衝擊力。受當時生産條件和設計理念的影響,阿德里安頭盔防護能力有限,僅能防禦從遠處射來的流彈和彈片,但依然顯著降低了戰場上士兵的傷亡率。此外,阿德里安頭盔創新性的防護設計,也為後續軍用頭盔的研發與製造提供了重要借鑒。
隨後,英國軍隊也意識到頭部防護的重要性。由該國約翰·利奧·布羅迪設計的布羅迪頭盔,在1915年投入使用。布羅迪頭盔設計簡潔,其碟狀外形能夠有效抵擋從上方掉落的彈片和炮彈破片。此外,該頭盔生産成本低,易於大規模生産製造,在壕溝戰中充分展示了其實用性,問世後迅速在英軍中大規模裝備。
1916年,德國推出了德式鋼盔。與其他鋼盔不同,這種鋼盔覆蓋面積更大,能有效保護士兵的頭部、耳朵和後頸。該頭盔採用厚鋼材料製造,具有更好的防彈和防碎片能力。作為德軍的標誌性裝備,德式鋼盔不僅在第一次世界大戰中廣泛使用,還在之後的第二次世界大戰中改進沿用。
第一次世界大戰末期,軍用頭盔已經成為各國單兵裝備中不可或缺的一部分。這些頭盔的設計雖然各具特色,但核心目標都是降低士兵頭部受傷的幾率,為士兵提供盡可能多的防護。
迭代發展——
材料結構升級 ,軍用頭盔功能多樣化
第二次世界大戰以來,武器威力和殺傷效果大幅增強,這時的頭盔已不能滿足防護需要。於是,世界各國紛紛着手本國軍用頭盔的升級換代,提高和拓展軍用頭盔的防護能力和其他功能。
首先是製造材料升級。以美國的M1鋼盔為例,該頭盔採用高強度錳鋼製成,為了提高佩戴的舒適性,M1鋼盔在設計時區分了內外兩層:外盔以硬度更大的錳鋼製成,硬度較低的樹脂材料用來製造內盔。該設計既確保了士兵在遭受衝擊時能被有效防護,又兼顧了佩戴的舒適性。
自1941年列裝美軍以來,M1鋼盔先後出現在諾曼底、太平洋、越南等多個戰場,使用時間長達40多年。
20世紀70年代後,軍工技術迭代加快發展,各種新材料相繼問世,基於高性能化學纖維和樹脂的聚合物複合材料,逐步應用於軍用頭盔外殼的製備。這些新材料在確保防護性的同時,大大減輕了頭盔的重量。由凱夫拉縴維製成的凱夫拉頭盔便是其中的代表之一。1965年,美國杜邦公司在實驗過程中意外發現了凱夫拉縴維,這種材料具有重量輕、韌性好、防穿透能力強、強度高等特性,很快被應用於防彈衣和頭盔的製造。
其次是盔形結構升級。在頭盔材質不斷改進的同時,盔形方面也有很大變化。德軍的M35型鋼盔就是其中一個典型代表。該型頭盔在德國M16、M17、M18鋼盔基礎上改造而成,有柔和的卷邊和寬大的護耳護頸內襯,兩側和後部有凸出延伸。改良後的頭盔不僅能有效保護士兵後腦勺,還拓展了士兵視野範圍,在一定程度上縮小了戰場上的反應時間。
經過一段時間的發展,軍用頭盔基本形成了一種通用的構成:主要由盔殼、襯裏和懸挂組件三部分構成。殼體由強度高、韌性好的材料製成,通過材料變形來吸收和減緩子彈或者彈片的衝擊力,防止子彈碎片傷到頭部;襯裏則起到透氣、吸汗、保暖和減震等作用;懸挂組件將殼體與襯裏分開,幫助調節和適應不同頭形的士兵。
以上在製造材料和盔形結構上的改變,還只是對頭盔進行簡單的升級,並不涉及頭盔的功能變化。如今,軍用頭盔不僅隨着應用場景的變化,細分為步兵頭盔、飛行員頭盔、空降兵頭盔、坦克兵頭盔等多種類型的頭盔,還朝着增加頭盔的複合功能方向加速轉變。
在美軍F-35戰鬥機機艙中,頭盔顯示系統(HMDS)不僅是飛行員飛行時的主顯示器,也是武器控制系統終端。通過頭盔面罩上顯示的各項數據,飛行員便能第一時間了解實時的空速、航向、高度、目標和警示報告等信息。
飛行員只需通過頭盔瞄準系統觀察友軍或敵方空中和地面部隊,便可對其進行標記和跟蹤。在遇到危險彈射跳傘時,HMDS頭盔還能降低外部環境對飛行員的頭部衝擊力,提高其逃生幾率。
一些軍工企業在設計之初便讓頭盔具備多重防護功能,如抵禦子彈、激光等,這些頭盔還可以與防核、防毒、防生化的裝備協同使用。
還有一些頭盔安裝了攝像系統與無線傳輸裝置。士兵可利用頭盔攝像系統中的無線通訊功能,將觀測圖像傳回後方。以澳大利亞“勇士”系統頭盔為例,其數據終端與戰術指揮控制系統兼容,能及時提供預置格式的報告、地圖,並傳輸圖像、敵我位置等信息。
由此可見,隨着技術的進步和戰場環境的複雜化,軍用頭盔的發展已經從傳統的單一防護功能向多功能方向延伸。
科技增效——
軍用頭盔正在成為作戰人員的“外腦”
如今,除了兼備佩戴舒適、防護性強、功能多樣等特點,頭盔已經演變為一個高度集成的作戰&&,因此也有了作戰人員的“外腦”之稱,其模塊化、信息化、智能化的趨勢愈加明顯。
——模塊化。越來越多的頭盔開始採用模塊化結構設計,這使得軍用頭盔的作戰&&優勢更加明顯。以美國3M公司出品的IHPS頭盔為例,其模塊化設計允許士兵根據任務需求自由搭配各種配件。盔體正面可以安裝支架、夜視儀或熱成像設備;側面導軌則可以配合安裝戰術手電、求生識別燈等實用配件,如需實時通訊,士兵還可以在頭盔內部加裝耳機支架。此外,多種樣式的頭盔罩和頭盔兩側的魔術貼,不僅為士兵提供了良好的隱蔽性,還提供了豐富的擴展功能區。
模塊化設計,使頭盔能夠根據士兵的具體需求和戰場環境進行快速調整和升級,大幅增強士兵在戰場的態勢感知能力,從而提高戰術靈活性和適應性。
——信息化。以雷神公司牽頭研發的綜合武器系統“陸地勇士”為例,其頭盔內置了計算機和傳感器顯示裝置,使士兵能夠及時觀看各種圖解數據、數字化地圖、情報資料等關鍵信息。
在與其他裝備的融合方面,現代軍用頭盔展現出強大的信息化集成能力。通過集成光電偵察、通信傳輸和數字顯示裝備,這些頭盔已經成為信息終端,能夠實時接收來自戰友或其他渠道的語音和視頻信息,並顯示敵軍或友軍的位置以及周邊環境。
信息技術的賦能,使頭盔能夠做到將自身獲取的信息轉發給其他作戰單元,實現信息的快速傳遞和共享。這不僅提高了士兵的態勢感知和敵我識別能力,更為實時協同作戰提供了有力支持。
——智能化。隨着人工智能、雲端大數據及創新算法的廣泛普及,軍用頭盔正朝着高度智能化的方向邁進。值得一提的是,隨着虛擬現實技術的不斷發展,軍用頭盔也開始探索該技術在軍事訓練中的應用,通過模擬真實的戰場環境,為士兵提供身臨其境的訓練體驗。
例如,俄羅斯一家企業就為俄空降兵部隊設計了一款用於跳傘訓練的VR頭盔。這款頭盔使士兵能夠在高度倣真的虛擬環境中模擬戰鬥區域的空降行動,為士兵提供逼真的訓練環境,大幅降低了訓練成本和風險。
軍用頭盔的發展史,是一個充滿創新與挑戰的歷程。一個小小的頭盔,從防護裝具演變為功能多樣、深度參與作戰的一體化&&,背後是軍工科技“矛”與“盾”的較量。隨着新一輪世界科技革命、産業革命加速發展,未來戰場上的軍用頭盔必將扮演更加重要的角色。(謝安 周新濤 劉鄭伊)