新型功能性軍服的研究進(jìn)展

方偉 劉曉巖 王順業(yè)

摘要：本文探討了目前世界主要的功能性軍服，對各種功能性軍服的原理及功能做了詳細(xì)的闡述，主要研究了可調(diào)溫軍服、防靜電軍服、仿生軍服、防水透濕軍服、抗菌防臭軍服、耐高溫阻燃軍服以及其他功能性軍服。

關(guān)鍵詞：新型;功能性;軍服;研究

在21世紀(jì)，科技迅速進(jìn)步和發(fā)展，戰(zhàn)爭形勢也發(fā)生了日新月異的變化，隨著我國核生化武器、自動裝備武器和偵察機械等武器的快速應(yīng)用和發(fā)展，提高人民軍服的綜合防御和保護(hù)功能已經(jīng)逐漸成為我國軍需物質(zhì)安全保障的重點和發(fā)展趨勢。世界各國將新型功能性陸軍兵裝武器的研究上升到了一個重大的軍事科學(xué)研究計劃，是新型功能性陸軍兵裝武器的科學(xué)技術(shù)含量不斷提升，以提升部隊整體的戰(zhàn)斗力。

1可調(diào)溫軍服

軍人們在他們的日常工作中從事各種軍隊訓(xùn)練及其他軍事演習(xí)、執(zhí)勤、應(yīng)急以及為了處置各種重大突發(fā)事件的情況時，身體與周圍環(huán)境之間也就開始出現(xiàn)一種需要我們出于不斷地的各種力量、品味等的互動和交流中，人體的舒適度和心理感受就主要是由他們的心理和身體自己所活動而產(chǎn)生的各種熱量與其他身體周圍環(huán)境所它是產(chǎn)生在空氣中散失的各種能源及其在身體中品質(zhì)的水分等之間形成的一種能源品質(zhì)的交換均衡。人體皮膚所需要擁有90%～95%的天然熱量在每個人體內(nèi)得以散發(fā)，它們都不過是要依靠人的皮膚直接經(jīng)過陽光輻射、對流、傳遞、蒸發(fā)。由于人體是處在高溫的環(huán)境中，受到氣溫變化影響，使得人體的能量損失太大，使得作戰(zhàn)中所有人員的戰(zhàn)斗力都會大大降低。特別是當(dāng)部隊作戰(zhàn)員從其他低溫環(huán)境中進(jìn)入其他高溫環(huán)境時，作戰(zhàn)員工適應(yīng)力容易因此受到影響，進(jìn)而嚴(yán)重影響部隊的作戰(zhàn)力度，導(dǎo)致各個部隊非作戰(zhàn)減員明顯提高。為了有效地解決這個問題，加快作戰(zhàn)者對于炎熱地區(qū)進(jìn)行作戰(zhàn)的適應(yīng)性要求，人們開發(fā)出"可調(diào)溫軍服"。這種新式的軍服主要是由自動加熱調(diào)溫的化學(xué)纖維為原料制造，這種化學(xué)纖維特別敏感，任何細(xì)微的溫差均可以能夠直接引起此化學(xué)纖維的反應(yīng)，由此，當(dāng)周圍的溫度發(fā)生變化，軍服中的化學(xué)纖維就有機會自動進(jìn)行反應(yīng)和調(diào)溫，使得穿著這種衣物的人員能夠始終保持處于"恒溫"的環(huán)境下進(jìn)行作戰(zhàn)，大大增強部隊的戰(zhàn)斗能力。

2防靜電軍服

在日常軍事活動中，有些儀器設(shè)備經(jīng)常會受到靜電干擾而直接導(dǎo)致設(shè)備的失靈甚至毀損。。針對這種情況，通過將超強纖維中添加了多種導(dǎo)電材料來制備成防靜電面料，進(jìn)而開發(fā)成"防靜電軍服"，其不但能夠有效地起到防彈功效，而且能夠使人們在進(jìn)入艦艇、彈藥倉庫、飛機、油庫等必要時屏蔽靜電而且具有極易因靜電產(chǎn)生的工作環(huán)境時可以穿著使用，同時萬一因靜電原因不慎導(dǎo)致發(fā)生爆炸，防靜電軍服也能在一定程度上對人員起到保護(hù)作用。

3仿生軍服

3.1仿生隱身軍服

隨著我國在軍事技術(shù)領(lǐng)域的武器設(shè)施和裝備科學(xué)技術(shù)含量的不斷提高和增加，在這個戰(zhàn)場上"被發(fā)現(xiàn)等于被消滅"的觀點也就成為目前國家在軍事技術(shù)領(lǐng)域的誡句。因此，戰(zhàn)士們所穿的軍衣如果真正能夠做到像"變色龍"那樣，能夠隨著其周圍環(huán)境的變化而改變自身的形象和顏色，使得軍衣的形象和顏色與周圍的自然風(fēng)光和景色完全地融為一體，具有隱身作用的軍衣無疑是部隊既可以作為一種既保持實力又可以很好地完成作戰(zhàn)任務(wù)的理想武器。基于此設(shè)想，研究者們從"變色龍"人體皮膚的特征中獲益，應(yīng)用了熱敏和光能科技、電子模擬技術(shù)、活性蛋白等微生物技術(shù)對人體隱身制造的軍裝進(jìn)行了研究。所謂"隱身軍服"是指我們利用電腦和計算機對大量沙漠、叢林、巖石等各種可視化背景環(huán)境信息數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)地數(shù)據(jù)分析和模擬后制作而成出來的四種不同可視化顏色的變形圖案，這些可視化顏色的種類、色調(diào)、亮度，對于光譜的反射能力以及各種可視化顏色在不同方向之間的表面積和分布的相對比例均經(jīng)過精準(zhǔn)地劃分和計算，使"隱身軍服上的各種斑點形態(tài)的色調(diào)、亮度與可視化的背景相吻合。因此，著裝工作人員的整體外形也發(fā)生了很大的改變，近距離地看起來，是一些明暗之間相互之間反差較大的顏色，戰(zhàn)友們就可以明顯地辨別出自己的戰(zhàn)友所處;遠(yuǎn)距離來說，軍服表面細(xì)碎的構(gòu)造和圖案已經(jīng)完全地與周圍的環(huán)境相互融合，即便是在活動中，也很難被敵人的肉眼所觀察和發(fā)現(xiàn)。

3.2仿生保溫軍服

北極熊之所以如此地能夠在寒冷的氣候和溫帶北極自然環(huán)境中長久地生存，主要一個部分原因就在于我們北極熊的黑色毛與其他許多野生動物的黑色毛不同，北京熊毛的最內(nèi)層外端幾乎完全都是透明的，像一根細(xì)小的或者是灰白色的細(xì)石英柱狀纖維，而且它最靠近我們?nèi)梭w背部皮膚的一段黑色毛卻是無法滲入透明的神經(jīng)髓鞘，其皮質(zhì)和外觀上粗糙堅硬，而中間確實幾乎只有一根中空的光導(dǎo)管或一根呈現(xiàn)出毛片狀的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，每一根毛都幾乎可以等同于一根微小的"光導(dǎo)管"，這樣的"光導(dǎo)管"結(jié)構(gòu)是否意指它們能夠直接使得所有來自北極外界的大量紫外線完全投入并且能夠使其完全阻斷在光導(dǎo)管內(nèi)。北極熊的絨毛的皮層結(jié)構(gòu)既能夠有利于進(jìn)行光的直接能量傳遞，又利于能夠盡可能多地將光的能量資源直接匯集整合起來，從而在這些毛皮的皮層表面直接轉(zhuǎn)換成作為光的熱能，并且皮下的大量血液也同樣會輸送到皮下，不僅對毛的皮膚組織具有良好的保溫保護(hù)效果，而且還能夠具有自動調(diào)節(jié)增溫的隔熱作用。北極熊似乎正是因為它們擁有了這種特殊的"皮大衣"而因此得以在嚴(yán)酷的嚴(yán)寒北極圈中棲息?；谶@種北極熊特殊的中空羊毛纖維結(jié)構(gòu)，人造中空羊毛纖維應(yīng)運而生，這種中空羊毛纖維因其同時具有纖維柔韌性好、保溫和隔熱耐化學(xué)腐蝕隔熱性能高、體積小和使用重量低等四大優(yōu)點，而被國內(nèi)外相關(guān)媒體廣泛稱之為"人造羽絨"，目前這種"中空纖維"已被大量廣泛應(yīng)用于各種防寒和保暖軍服的面料加工設(shè)計制作中。

4防水透濕軍服

軍服面料的防水透濕性能是軍服的一項非常重要的服用性能，在防水的同時也不阻礙汗液的散發(fā)。特別是在高熱高濕環(huán)境下，面料的防水透濕性能顯得至關(guān)重要，既能防止外部水分的滲入，又能使汗液盡快散發(fā)，保持皮膚的干燥性，使穿著人員能夠保持舒適性，提高作戰(zhàn)能力。目前常用的防水透濕織物主要包括高密度織造法、材料涂層及微孔薄膜層壓復(fù)合法。目前我國正在研制自主創(chuàng)新開發(fā)的聚四氟乙烯微孔薄膜技術(shù)，通過先進(jìn)的電暈輻照技術(shù)及聚酯醚型熱熔粘合劑和耐低溫的有機硅粘合劑，有效的改善了聚四氟乙烯微孔薄膜的外觀和其表面黏結(jié)性能，所以我們公司生產(chǎn)的這些層壓紡紗織物與其他美國市場上的相比較多。這些都具有較好的性能。在透濕量能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，我國生產(chǎn)的面料具有較高的透氣性。

5抗菌防臭軍服

隨著近些年生化戰(zhàn)爭的不斷蔓延，軍服的抗菌性能顯得尤為重要。目前廣泛應(yīng)用在各種軍服紡織品行業(yè)中的消毒抗菌生物整理劑主要可以分為兩下三大類，有機消毒抗菌生物整理劑和無機消毒抗菌生物整理劑，有機消毒抗菌生物整理劑主要功能是廣泛指通過活性細(xì)菌組織各成分之間的一個帶有負(fù)負(fù)正電荷的基質(zhì)集團與附在細(xì)菌細(xì)胞表面的活性細(xì)胞之間的負(fù)負(fù)正電荷相互作用時并吸引細(xì)菌以靜電離子反應(yīng)相互作用的各種形式直接攻擊破壞人體細(xì)菌的活性組織細(xì)胞膜，導(dǎo)致大量細(xì)菌細(xì)胞發(fā)生毒性死亡;無機消毒抗菌生物整理劑主要是廣泛指我們利用植物纖維中不斷地從整個細(xì)菌體內(nèi)排出溶入的各種微量化學(xué)重金屬和氯離子到整個細(xì)菌體內(nèi)進(jìn)行擴散，引起人體細(xì)菌新陳代謝而最終導(dǎo)致大量人體細(xì)菌死亡，從而我們可以同時達(dá)到輔助制備各種軍服產(chǎn)品中的細(xì)菌抗致敏性病菌和消滅真菌等主要功能。如何使軍服能夠持續(xù)有效的達(dá)到抗菌效果，是軍服織物研究的重點。一個原則就是通過有效地控制釋放的機理，經(jīng)過對抗菌整理劑進(jìn)行梳理過的細(xì)胞和織物在具備足夠高的溫濕度條件下能夠有效地控制釋放后所產(chǎn)生的抗菌整理劑，其釋放速度與殺死或者抑制細(xì)菌和真菌繁殖和生長的速度相適應(yīng)，從而可以達(dá)到持續(xù)抗菌的目標(biāo)和效果;二是通過對抗菌整理劑的處置和再生作用機理，軍服在進(jìn)行水洗或其他處置的過程中引起了抗菌整理劑的化學(xué)鍵斷裂再生抗菌整理劑，使得軍服外觀和表面抗菌整理劑含量可以持續(xù)不斷地保存在一定含量的水平，從而能夠達(dá)到良好的抗菌效果;三是可以通過將某些陰離子物質(zhì)和纖維相互地結(jié)合，在織物的表面形成一層生物障礙性薄膜，從而可以達(dá)到對靜態(tài)細(xì)菌進(jìn)行抑制的效果。

6耐高溫阻燃軍服

耐高溫阻燃型武器制造的陸地防御性武器制造的陸地防御性軍服主要是適用于在我國國家衛(wèi)星發(fā)射中心設(shè)立的消防人員、戰(zhàn)略導(dǎo)彈部隊、海軍艦艇、空軍飛行員等單位使用的防御性武器制造的服裝，以有效地降低和避免各種熱傳播的形式（其中一般包括戰(zhàn)火和核爆炸）對國家司令部的傷害。國際上對于耐高溫或者防火阻燃的軍服織物通常都是選用芳綸纖維織物，但是由于芳綸纖維在加工過程中主要具有分子結(jié)晶密集性高、分子之間的相互結(jié)合作用能力強、玻璃化溫度高、織物不易被染色等問題，研究者[]通過采用記性溶劑和載體方法進(jìn)行染色等技術(shù)方法預(yù)處理解決了芳綸織物在在加工過程中出現(xiàn)染色問題，同時又采用獨特的軋-熱-烘焙等工藝針對芳綸/棉織物材料燒損進(jìn)行了防火修復(fù)，改善了芳綸織物燒損特征。比較了純芳綸織物、純棉阻燃織物、芳綸/棉50/50和芳綸/棉阻燃等織物雖在斷裂、被撕破時的強力都沒有明顯地減弱，但是卻不會直接地影響到衣服的穿脫效果，并且明顯地提高了芳綸織物的阻燃效果。

7其他功能性軍服

可以直接作為特殊食物裝備使用的特殊軍服也就是可以直接或者作為特殊裝備直接穿在身上，它主要目的是為了適用于那些在嚴(yán)寒沙漠中需要執(zhí)行特殊任務(wù)或者在險惡的工作環(huán)境中需要進(jìn)行特別危險特殊任務(wù)的工作人員。這種新型新式軍裝上衣主要成分是由特殊的各種蛋白質(zhì)、氨基酸和多種各類維生素等綜合物組成的，既可以能夠提供給人民軍事服務(wù)者每天的飲用也不可能長期地帶著出去穿，一件新型新式軍裝上衣只是用于一件能夠同時保證一名新型軍裝上衣士兵6天所必須的生活工作所需的各種基本營養(yǎng)和必須的所需能量，重量只大約有一層厚度2.5千克。防雷軍服是一種能夠防地雷服裝，這種服裝在踩響地雷的狀態(tài)下也能保全人員的腿腳。殺蟲性的士兵軍服蚊蟲是在泛指一種士兵能夠直接有效殺死掉落在他們的士兵軍裝上的一種昆蟲，免除了一個新的士兵同時受到一種蚊蟲的強力叮咬痛苦，還因為可以大幅降低士兵換病成功的死亡概率。

8總結(jié)

目前我國對于功能化軍服的技術(shù)研究和開發(fā)已經(jīng)在國際上取得了一些突破性的進(jìn)展，與發(fā)達(dá)國家，尤其特別是美國的相比，仍然有著比較大的差距，要做到盡可能多地幫助人民的士兵在戰(zhàn)爭中抵御、防范并有效地抗擊各類戰(zhàn)場上的威脅還是任重且道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 魏岳江，史偉光.隱形衣讓士兵變成透明 [J].科學(xué)之友（上），2010.

作者：

方偉（1986.09，男，湖北荊門，大學(xué)本科，工程師，被裝產(chǎn)品質(zhì)量檢驗）