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士兵的保护神 头盔

 CHAOYANG3901 2014-08-26
 
 
                                       来源:北京晚报 
欧洲中世纪骑士头盔
欧洲中世纪骑士头盔
拿破仑时期军盔以美观为主
拿破仑时期军盔以美观为主
德制M16钢盔
德制M16钢盔
现代头盔鼻祖—亚德里安头盔
现代头盔鼻祖—亚德里安头盔
美军F-35HMDS头盔
美军F-35HMDS头盔
眼神锁定敌机
眼神锁定敌机
钢铁侠头盔
钢铁侠头盔
感应脑电波的思维头盔
感应脑电波的思维头盔
美军读心头盔
美军读心头盔
夸张的普鲁士军盔
夸张的普鲁士军盔

  古代头盔

  大铁盒子到华丽装饰

  军用头盔的雏形,可以追溯到原始社会。那时候原始人在打猎或群殴的时候,有时会顶上骨片、贝壳、龟甲、树枝、兽皮等等乱七八糟的东西。或许是为了威武,但却起到了保护头部的作用。这样,大家开始有意识地保护脑袋。

  到几千年前的青铜时代,最早的金属头盔问世了。欧洲存世最早的头盔,是公元前七八百年的古希腊头盔。中国最早的头盔则在安阳殷墟出土,其正面铸有兽面纹,距今3000多年。而在伊朗(古波斯)、伊拉克(古巴比伦)等地还有更早的头盔出土。

  在军队强调“技术化”的欧洲,古罗马军团的头盔已成为那个时代的象征之一。而在用兵更加“艺术”的中国,头盔(古文称为“胄”,又叫“兜鍪”)则没被看得那么重。此外头盔不可能把整个脑袋全包住,至少脸得露出来。因此那个时代打仗,额头、面门中箭的例子比比皆是。

  随着人类科技进步,兵器冶炼和盔甲制作同步发展,头盔的样式继续变化,在欧洲中世纪发展到了极致—骑士头盔。这种头盔如同一个铁桶,把整个脑袋全方位封住,就连面门都用一个金属面罩挡住,只留下几条细缝通气。这样一来别说是刀剑,就连自己的视线都给挡住了。这种头盔确实厉害,枪刺不入,刀砍不破,唯一怕的是钝器的锤击。但是一旦发生坠马事件,这种头盔会让你脖子都没法扭动。

  到了十四五世纪以后,火器越来越多用于战争,骑士头盔的面罩也挡不住枪弹,那种金属盒子的头盔又逐渐消失了。有的军队还是在头上戴一顶金属盔,稍微挡下流弹,或者在肉搏中稍微保护下脑袋。但整体而言,战斗中的安全更多取决于灵活的隐藏或闪避,顶个金属帽子更多是象征和装饰意义。

  现代头盔

  锅碗盘罐一应俱全

  1914年,残酷的第一次世界大战拉开序幕,机枪扫射和大规模炮击把整个战争变成了屠杀。士兵们躲在堑壕中身体基本安全,但露在外面的头部却极容易被敌方的炮弹弹片击中,从而一命呜呼。当时各国军队装备的铜盔,面对弹片基本上是毫无防护力。战争初期的某一天,法军某部遭到德军猛烈炮击,弹片横飞,法军死伤惨重。一个法国军士当时正在厨房当值,慌乱之下顺手抄起一口行军锅扣在头上。结果这口锅竟然把横飞的弹片纷纷挡住,炮击结束后这个军士的脑袋毫发无损。法军亚德里安将军得知此事后,得到灵感,能否给每个士兵头上扣一顶小锅,来保护士兵不被弹片杀伤呢?将军由此设想出保护士兵头部的一种办法,即在每人头上安上一顶钢铁铸造的“小锅”。这样,第一款现代意义上的军用头盔“亚德里安头盔”诞生了,它和现在的工地安全帽类似,形如一口小锅。

  1915年,这款钢盔在法军中得到普及,大大减少伤亡。各国也纷纷追随,研制出自己的钢盔。其中英国的MK1型钢盔较浅,形如碟子;德国的M16钢盔形如一个饭碗,防护面积较大,两侧及后部有很长的“盔裙”,能有效增加对头部侧面和后脑处的防护。美国一战时用的钢盔是英式,二战时则开始装备碗状M1钢盔,被士兵们称为“钢罐”,并一直使用到20世纪80年代。据称仅在二战中,美军M1钢盔就拯救了至少7万名美军士兵的生命。

  持续近百年的现代军用钢盔,主要特色是外层是钢质防护以抵挡子弹和弹片射击,内层加衬垫,使得钢盔和头部契合紧密,并减缓子弹和弹片击中时产生的冲击力,进一步保护头部。各国各具特色的钢盔,已经成为该国军队的标志性特征。

  当代头盔

  从金属到复合材料

  随着军事科技的继续进步,武器杀伤力进一步增强,钢铁制造的头盔渐渐不能保护士兵。这一次,军事科学家们求助于更加结实的新型材料。20世纪80年代,美军推出了“凯夫拉”头盔。所谓“凯夫拉”其实是美国杜邦公司的一种高强度材料,“凯夫拉”是其注册商标。该材料强度高、重量轻。同等重量的凯夫拉比钢铁要结实5倍。换言之,同样一顶1公斤多重的头盔,凯夫拉头盔比M1钢盔的防护能力也强5倍。

  美军凯夫拉头盔本体有橄榄绿、沙色和黑色三种颜色,与其搭配使用的伪装盔罩则拥有多种多样的图案,可以在不同地形地貌下用于迷彩伪装。凯夫拉头盔还配有一个有弹性的头盔绑带,后部配有两块反光标志,这样夜间作战时,士兵便不太容易误伤到前方背对着自己的战友。士兵们还经常把自己的血型写在盔罩上,这样一旦紧急受伤,可以帮助医生给他安排输血。此外,以色列军队装备的制式头盔主要采用尼龙和玻璃纤维合制而成,造价低,重量较国外同类头盔轻50克,但防护能力相同。英军则把钢盔换成了更耐冲击的尼龙头盔,从而使其对头部的保护作用提高了48%。

  飞行员头盔

  人机一体 语音操纵

  随着军事科技的进一步发展,头盔不再如上个世纪那样,仅仅用于保护士兵的头部。作为距离士兵感官最接近的军事装备,各国纷纷对其进行智能化改造,促进其与士兵个人及其他设备交互信息,从而以头盔为核心,打造出全新的作战信息与控制系统。

  例如,在美军新近服役的第五代战斗机F-35机舱中,头盔显示系统(HMDS)便完成了“把飞行员和飞机连接到一起”的功能。作战使用的基本元素如目标信息、飞行数据以及夜视能力都整合到头盔里,使飞行员更全面地了解态势。在这个系统中,不仅会把关键信息投放到头盔上,使飞行员无须低头看座舱显示器就能了解现状,而且其还能通过飞行员的视线来操作!

  当飞行员看向远处的另一架飞机时,系统就会自动在面罩上显示出关于这架飞机的位置、身份认证等信息,并自动跟踪这架飞机。如果这架飞机被确认是敌机,那么飞行员就可以根据目标信息来选择武器,而无须低头去看座舱显示器。头盔甚至会主动发出警报,显示飞行员错过的威胁目标。F-35的头盔还连接了飞机周围的一组摄像机,飞行员可以通过头盔,“透视”飞机附近360度的空间图像。头盔还能把飞行和目标的信息叠加在夜视图像上。

  打击者头盔

  助士兵准确定位目标

  英国BAE系统公司为空军研制的“打击者”新型头盔也具有类似的功效。这个头盔配备的“头盔信息显示系统”不但可以让飞行员透过机身“看到”外界,头盔里面微小的光学感应器会分析飞行员的目光所向,然后自动锁定被驾驶员所盯住的敌机。驾驶员还可以通过语音命令武器系统向其发射导弹。换言之,一架敌机只要被飞行员盯上然后下令发射,很可能就在劫难逃。飞行员还可以随时观察多个目标,然后通过语音命令决定它们的优先等级。它使用了与喷气式战斗机飞行员的显示器类似的技术,并借鉴了电影《钢铁侠》中的显示器设计。

  英国BAE系统公司电子部士兵系统研发业务负责人保罗·赖特说:“这种头盔显示器有望为穿戴者呈现字符、警告、威胁等信息,从而增强他们的情境意识。”其他主要特点还包括更强的夜视能力、路线信息以及追踪能力。从目前来看,对这种头盔需求最大的将是能尽早凭借这一技术获得明确优势的部门。这很可能是承担侦察任务的非传统军事部门人员,比如前方航空控制员/联合战术飞机控制员,或是执行反恐任务的特种部队人员。

  思维头盔

  无声交流构筑作战平台

  借助一套机舱内设备,实现飞行员的飞机交互还不算啥,美军还准备将头盔打造为士兵之间无声交流的作战平台。就是说在未来的战场上,士兵们想对谁说什么,只需要在脑子里“过”一下,都不用说话发声对方就可以了解得清楚。其构想是,在头盔中安装脑电波探测传感器,运用先进的软件捕捉脑电波活动,并将其“翻译”成文字的无线电信息,然后通过头盔内显示屏或耳机,再传递给战场上的其他官兵。这样一来,士兵之间的交流可以不必打手势也不必说话,完全成为了“心灵感应”。

  美国军方批准的项目“思维头盔”,即是以此为目的。研制过程中最关键的难点是开发出能精确辨别出与语言有关的脑电波软件。该项目的负责人说,可以通过计算机来分析脑电图,从而全部解读大脑向嘴和唇发出的指令。由于士兵们在日常训练中都要求语言表达清晰、简练、程式化,因此很容易让他们的思维也通过这样的形式来传达。不过,由于每个人的脑电图各不相同,使用“思维头盔”的人要专门经过训练,使得自己的思维模式符合规范要求,同时又具有特色。这样,系统不但能“读懂”每个人的思维,而且还能通过思维脑电波,分辨出这是哪个人。2014年8月曝出的“读心术识别敌我”,基本可以看做是该项目关联的一个子项目。

  3D头盔

  利用3D技术开发衬垫

  美国陆军头盔为弹道武器提供最有力的防御,但没人知道这些头盔能够承受多大的战斗冲击波。美国陆军研究实验室科学家正使用不同的方式,来研究冲击波对士兵颅骨内部、表层和外部的影响,其中一种方式就是3D打印。在战场上,如C4或TNT产生出超压冲击波,可对大脑造成严重损害。为探索这种冲击波如何,以及在何种程度上引起脑损伤,并且需要作出何种措施来使陆军头盔除了保护头部之外,还要保护大脑,美国陆军研究实验室研究人员正在创建人造颅骨。这些人造颅骨将在实验中进行测试,模拟实战爆炸事件,以开发新的军用头盔衬垫、外壳和其他防护设备模型。

  使用3D打印技术,美国陆军研究实验室研究人员正在使用合成材料开发类颅骨。研究人员已使用CT扫描图像来获取右侧颅骨几何形状和结构,并使用这些图像和3D打印技术生产类骨替代物模型,这些模型将用于在模拟爆炸和冲击条件下测试新的头盔衬垫材料。今年年初,美国陆军研究实验室高频率敲击人造颅骨和人骨来测试,对比二者的裂缝,实验结果认为人造颅骨材料的性能与人骨非常接近。

  美国陆军已经广泛应用3D打印技术,研究弹头组件、服装、穿戴式传感器以及3D打印的食物,还在研发3D生物打印机,以救治在战场上受伤的士兵。

  前沿

  美军新头盔

  “读心术”判断敌我

  美国一家公司日前研制出一款新式头盔,具有“读心术”能够识别敌友。这种头盔里安装了大量传感器,通过脑电图扫描检测佩戴者的大脑活动。这样,当美军发现不知敌友的陌生人时,只要要求他戴上这种头盔并播放相关场景,就能扫描佩戴者的大脑,掌握其变化数据,从而辨别出此人是敌方还是友方。头盔作为军用设备,已经有数千年历史。本期就给您展示历史长河中的那些头盔以及未来发展趋势。

    弄巧成拙的头盔

  1842年,普鲁士国王腓特烈·威廉亲自设计了一种军用头盔,用皮革制成,上面加装了大量闪闪发光的黄铜配件,还有一个很夸张的尖顶,整体高达近40厘米。这种头盔被称为“普鲁士军盔”。后来,普鲁士军队戴着这顶头盔统一了德意志,建立德意志帝国。这顶头盔也就成为德国的象征。然而这种“尖顶帽”其实并没有什么实用价值。

  德军在半个多世纪中打的胜仗和它关系不大。相反到了一战时期,德军吃够了这种军盔的苦头。它根本不具有多少防护能力,一块弹片飞来,就算戴着这顶军盔也照样被削掉半个脑袋。相反,上面金光闪闪的黄铜却成为敌军射手最好的靶子。德国士兵甚至被迫用布把军盔包起来以减少影响。最后德国军部也发现了这问题,才研发了德军的M16现代钢盔。尽管如此,德军的高级将领还是很怀旧地坚持戴着普鲁士军盔,直到希特勒成为德国独裁者,普鲁士军盔才寿终正寝。恶搞的是,普鲁士军盔的发明者腓特烈·威廉后来被诊断是一个神经病。

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