冷卻降溫的軍事應(yīng)用

孫立華

戰(zhàn)場環(huán)境對武器裝備造成的影響是災(zāi)難性的。二戰(zhàn)中，美國運到遠(yuǎn)東地區(qū)的航空電子產(chǎn)品60%不能使用。越南戰(zhàn)爭中，美軍大量電子設(shè)備不適應(yīng)熱帶雨林環(huán)境，僅一個月就損壞37%，導(dǎo)致通訊不暢，指揮失靈；從海上運輸?shù)奈淦餮b備因腐蝕、長霉和鼠害造成大量損失和失效而貽誤戰(zhàn)機(jī)。20世紀(jì)80年代，據(jù)美國國防部對價值180億美元、總重量近380萬噸的三軍庫存常規(guī)彈藥進(jìn)行調(diào)查表明：由于美國本土、歐洲、太平洋等地區(qū)自然環(huán)境的不同造成的腐蝕和變質(zhì)，僅陸軍維修和銷毀的彈藥就高達(dá)11萬噸，造成大量經(jīng)濟(jì)損失。

隨著全球天氣變暖，未來作戰(zhàn)環(huán)境變得更加酷熱，士兵作戰(zhàn)或者行軍，因身負(fù)背包、穿防護(hù)服等阻礙了熱量揮發(fā)，又因熱能消耗體能過快而影響了戰(zhàn)斗力；另經(jīng)測試表明，人體溫度過高會使大量血液流向皮膚散熱，從而影響判斷力。如何改善單兵裝備、提升士兵在高溫環(huán)境下的戰(zhàn)斗力呢？這是多年以來世界各國都在關(guān)注和研究的問題。

自動降溫的專用作戰(zhàn)服

未來信息化局部戰(zhàn)爭突發(fā)性強(qiáng)、節(jié)奏快、強(qiáng)度高，特別是作戰(zhàn)環(huán)境十分惡劣，提高軍服的舒適性顯得尤其重要。海灣戰(zhàn)爭時，中東地區(qū)的平均氣溫達(dá)到40℃以上，在這種高溫環(huán)境下作戰(zhàn)，士兵體能消耗大，戰(zhàn)斗力下降。最近，美國國際降溫物品公司研制出一種新型降溫服。該降溫服包括背心、帽子、頭巾和圍巾，由透氣性強(qiáng)的外層、導(dǎo)熱良好的內(nèi)層和機(jī)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(nèi)層既能吸汗又能隔濕，故能使穿著者倍感涼爽舒適。2007年，我軍南沙守礁部隊專用服裝在海軍某醫(yī)學(xué)研究所通過專家鑒定。該型服裝由熱區(qū)島礁迷彩服、熱區(qū)島礁內(nèi)衣褲、護(hù)膝護(hù)肩、遮陽涼帽、高腰防刺靴組成，增強(qiáng)了防紫外線、抗菌防臭、導(dǎo)濕快干和冷卻降溫的功能。熱區(qū)島礁迷彩服采用自主設(shè)計的適合南沙島礁環(huán)境的數(shù)碼迷彩圖案，內(nèi)衣褲和護(hù)膝采用多種新型功能纖維，能有效克服因高溫、高濕環(huán)境引發(fā)的細(xì)菌增殖對守礁官兵健康帶來的危害；高腰防刺靴采用新型鋼片和耐磨貼片，在有效抗擊珊瑚等尖銳物刺穿力的同時，降低了鞋體重量，提高了穿著舒適性和耐久性；遮陽涼帽內(nèi)配降溫帶，實現(xiàn)了有效遮陽與自動降溫功能。

供多人降溫的作戰(zhàn)系統(tǒng)

1991年海灣戰(zhàn)爭期間，美軍和多國部隊進(jìn)入海灣地區(qū)時，為使地勤人員在有化學(xué)戰(zhàn)劑存在的酷暑下正常工作，美空軍為費爾柴爾德飛機(jī)公司投資了386萬美元，研制生產(chǎn)了一種新型間歇性多人降溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)由空調(diào)器、化學(xué)戰(zhàn)劑過濾器和背心3個部分組成， 空調(diào)器產(chǎn)生的冷氣流經(jīng)軟管通入化學(xué)戰(zhàn)劑過濾器，然后再通入防護(hù)服的背心內(nèi)，以起到降溫作用。該系統(tǒng)可同時為10名地勤人員供送冷氣。

目前，我國新型的便攜式單兵降溫系統(tǒng)也研發(fā)成功。該系統(tǒng)由深圳某公司歷時5年研發(fā)而成，并于2007年10月正式在國內(nèi)推出。該降溫系統(tǒng)由降溫背心和制冷系統(tǒng)組成，背心前后布滿蛇形塑料管道；制冷系統(tǒng)中分別有電池、泵和作為冷源的冰袋。使用時將背心和制冷系統(tǒng)相連接，開啟電源后，利用制冷系統(tǒng)中的水泵將冰袋的冰水通過熱循環(huán)注入背心的塑料管道中，使其循環(huán)達(dá)到制冷功能，并通過熱敏傳導(dǎo)使系統(tǒng)達(dá)到恒溫效果。經(jīng)測試，在40℃環(huán)境下，背心的最低制冷時間為6小時，并且可以通過更換冷源方式實現(xiàn)持續(xù)制冷。同時，還可按需求為使用者提供飲用冰水。該系統(tǒng)總重量為2.2千克（不帶飲用水），帶飲用水時重4.5千克。該系統(tǒng)可以作為坦克、直升飛機(jī)、殲擊機(jī)等的降溫裝備。因此，它將廣泛運用于空軍、海軍以及陸軍等在高溫環(huán)境下作戰(zhàn)的部隊，從而保持士兵體力以提升戰(zhàn)斗力。

“快速熱交換技術(shù)”系統(tǒng)助力降溫

據(jù)報道，五角大樓下屬的“高級研究計劃局”正在與美國斯坦福大學(xué)聯(lián)合研制一種“降溫戰(zhàn)靴”。在未來的戰(zhàn)場上，這種戰(zhàn)靴將幫助美軍士兵在激烈的作戰(zhàn)中“從里到外保持冷靜”。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人體過熱時，心臟輸出血液的20%～30%會涌向皮膚，幫助身體散熱，這樣就會導(dǎo)致肌肉群分配的血液減少，力量、耐力明顯減退。同時，人體的核心器官如心、肺、肝、腎、大腦等處的溫度也會升高，使它們的“運轉(zhuǎn)”發(fā)生紊亂，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致功能衰竭，這就是中暑可能使人喪命的原因。斯坦福大學(xué)科學(xué)家經(jīng)過多年研究，找到一種能夠使人體“從里涼到外”的方法，它是按照哺乳動物的體溫調(diào)節(jié)規(guī)律開發(fā)出來的?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，幾乎所有哺乳動物都有自己的“散熱器”，它們通過特定的身體表面將多余熱量散發(fā)到環(huán)境中去，如狗的舌頭、大象和兔子的耳朵、狗熊的腳掌等。在身體過熱時，血液會優(yōu)先涌向這些部位，實現(xiàn)迅速散熱。人體的“散熱器”則位于手掌和腳掌處。加利福尼亞的一家公司也開發(fā)出一種“快速熱交換技術(shù)”系統(tǒng)，它可以使人體在短時間內(nèi)迅速降溫。該系統(tǒng)形狀像個咖啡壺，里面有個冰冷的錐形鋼板。使用者將手伸進(jìn)去，握住并扳動金屬板，將真空裝置啟動；冰冷的金屬板可以使手掌上的血管迅速變冷，真空壓力則可以增加流向手掌的血液。冷卻的血液循環(huán)回體內(nèi)，就可以使全身的血液降溫，這樣可以減少熱量的散發(fā)從而降低體能的消耗。實驗表明，“快速熱交換技術(shù)”系統(tǒng)能在10分鐘內(nèi)將人體的體溫從40℃降到正常值，如果自然冷卻，這一過程則需要30分鐘。這家公司首席執(zhí)行官稱，“該技術(shù)比目前任何一種散熱方法都要快5倍”。

【責(zé)任編輯】林 京