背着空调打仗:中外单兵降温系统对比!

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导读:在酷热的环境下,士兵作战或者行军,因身负背包、穿防护服等阻碍了热量挥发,又因热能消耗体能过快而影响了战斗力;另经测试经过表明:人体温度过高会使大量血液流向皮肤散热,而影响判断力。如何改善单兵装备,提升士兵在高温环境下的战斗力?这是多年以来世界各国都在关注和研究的问题。由此针对单兵便携式的降温系统,科研人员开展了多方面的研究和应用。   据资料记载:1989年美国海军舰船上的水兵为了降温而采用了在前后兜里装满冰水的降温方法。这种原始的降温方法是把装有冰水的软管缝在背心里,用水泵使其循环,这种降温系统也
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在酷热的环境下,士兵作战或者行军,因身负背包、穿防护服等阻碍了热量挥发,又因热能消耗体能过快而影响了战斗力;另经测试经过表明:人体温度过高会使大量血液流向皮肤散热,而影响判断力。如何改善单兵装备,提升士兵在高温环境下的战斗力?这是多年以来世界各国都在关注和研究的问题。由此针对单兵便携式的降温系统,科研人员开展了多方面的研究和应用。


据资料记载:1989年美国海军舰船上的水兵为了降温而采用了在前后兜里装满冰水的降温方法。这种原始的降温方法是把装有冰水的软管缝在背心里,用水泵使其循环,这种降温系统也可以称为个人冷却系统。此系统用泵使约2升冰水循环,冷却时间大约能维持35-45分钟。此系统可与防化服、防爆服同时使用,由于制冷时间过短,因此一直未能广泛应用。


1991年海湾战争期间,美军和多国部队进入海湾地区时,为使地勤人员在有化学战剂存在的酷暑下正常工作,美空军为费尔柴尔德飞机公司(Fairchild)投资了386万美元,研制生产了一种新型间歇性多人降温系统。该系统由空调器、化学战剂过滤器和背心三部份组成,空调器产生的冷气流经软管通入化学战剂过滤器,然后再通入防护服的背心内,以起到降温作用。该系统可同时为10名地勤人员供送冷气。


据报道:派驻阿富汗执勤的英国士兵乘坐弯刀(scimitar)坦克巡逻沙漠地区时,车内的最高温度可达70℃。为了解决降温问题,英国科学家研制出一套简易降温系统:把两条喉管插进上衣和裤子,接入坦克通风口,把户外较低温空气抽进衣服,可以使温度降至58℃。


另据报道:美国海军航空兵系统司令部正开发一种称为"制冷盔甲"的背心式空调系统。整套系统只有笔记本大小,重5公斤,相当于目前美国海军和海军陆战队飞行员使用的防弹罩。使用时,只需将其安装在飞行员背心的前部,用背带悬挂在肩上即可。"制冷盔甲"是一种便携式、双循环冷却装置。为达到制冷效果,"制冷盔甲"背心内备有一小水袋,利用空气和水之间的温差吸收周围的热气。该系统采用的方法是:通过一套过滤吹风管将周围的空气吸进位于进气口一侧的空气调节器,经过调节的空气从出气口进入飞行服内的导管,达到降低飞行员体温的目的。系统开始运转后,内部电扇就会打开,并释放冷气,可以将飞行员周围的温度降低18℃。"制冷盔甲"系统采用电池供电,不受飞机供电系统的影响,即使飞行员离开飞机后也可以使用。该系统预期将于3年后装备F/A-18"大黄蜂"战斗机。


目前,我国目前大部分直升飞机还是依靠小风扇降温。


美军为应付酷热的侵袭,军方目前正加紧研发具备温度调节功能的新型单兵装备,以确保部队在炎热环境下的战斗力。由"美国陆军士兵系统研究中心"(又名纳蒂克实验室)开发的"拦截者"风冷式战术背心,就是基于这一需求研制的首批实用化装备。它采用蜂窝状结构,并通过电动换气扇促进空气在防护服和皮肤之间的空隙中流通,从而达到制冷和辅助排汗的效果。据介绍,该产品从去年开始就配发给驻扎在巴格达以及提克里特地区的部队试穿,根据反馈意见,设计者今后还将对其进行改进,包括采用兼容性更好的电池,减轻引擎重量,降低风扇噪音等等。


据报道,我国南沙守礁部队部队装备了自动降温的专用服装,已通过专家鉴定。该型服装由热区岛礁迷彩服、热区岛礁内衣裤、护膝护肩、遮阳凉帽、高腰防刺鞋等组成,具有防紫外线、抗菌防臭、导湿快干和冷却降温功能。


目前我国另一款新型的便携式单兵降温系统业已研发成功,该系统由深圳某公司历时5年研发而成,并于2007年年10月正式在国内推出。


该降温系统由降温背心和制冷系统组成,背心前后布满蛇形塑料管道;制冷系统中分别有电池、泵和作为冷源的冰袋,以及其它部件。使用时将背心和制冷系统相连接,开启电源后,利用制冷系统中的水泵将冰袋的冰水通过热循环注入背心的塑料管道中,使其循环达到制冷功能,并通过热敏传导使系统达到恒温效果。经测试,在40摄氏度环境下,背心的最低制冷时间为6小时,并且可以通过更换冷源方式提供持续制冷。系统根据要求可将温度设定为18摄氏度、20摄氏度以及22摄氏度等,其特点是恒温效果号,同时,还可按需求为使用者提供饮用冰水。该系统总重量为2.2公斤(不带饮用水),带饮用水时重4.5公斤。


由于该款便携式单兵降温系统的降温背心可贴身穿着,制冷系统可作为背负放入行军背包中,对于单兵还具有携带方便等优点,较适合单兵使用;另外该系统还可以作为坦克、直升飞机、歼击机等的降温装备。因此它将广泛运用于空军、海军以及陆军等在高温环境下作战的部队,从而保持士兵体力而提升战斗力。


综上所述,世界各国军队的不同兵种对于降温系统都是必需的装备,而目前推出的降温背心大多在功能方面还未能满足士兵需求,并存在不利于运动,或价格较高,或使用时间过短等问题。


现有的个人降温系统也存在着比较重的局限性,要穿在防弹衣里面穿起来不方便。大多数版本的系统持续时间短(不到两个小时),任务之间要"再装载"。现在正在开发的新系统旨在克服这些缺点,采用更有效的小气候降温,将电通风和相变方法结合起来。TPE公司设计的一款典型的降温背心就是让冷却水通过特别设计的衬衫丶短裤和头盔里的冷却垫进行冷却循环。嵌入冷却管与一个热传导装置连接在一起。该系统利用自动调温阀控制进入热传导的水流,建立最适合作战的温度。


另外一个概念是轻型"间隔背心",旨在通过排汗帮助自然降温,因为防弹衣热隔离阻止了汗的排出。美国陆军设计出了一种系统,将防弹衣与穿戴者的皮肤表面相隔开,从而增加人体的汗的蒸发,实现降温。试验显示穿上这种背心后,降温效果提高了20%。


冷却背心,又称降温背心、冰背心、制冷背心、保冷背心、冷冻背心、凉爽背心、抗热背心、高温防护服、人体空调衣、空调背心、空调服等。


冷却背心用于为需要在高温环境中工作的人们提供舒适的冷却和保护。Allegro冷却背心大量应用于建筑工人、消防队员、焊接工人、警察、运动员以及高温环境下工作人员的防暑降温。


根据冷却背心结构不同,冷却背心可分为以下几类:涡流冷却背心、空气冷却背心、插袋式冷却背心、凝胶型冷却背心、浸水型冷却背心、阻燃型冷却背心等。


南沙守礁部队装备自动降温的专用服装


据解放军报2007年报道,南沙守礁部队专用服装在海军某医学研究所通过专家鉴定。该型服装由热区岛礁迷彩服、热区岛礁内衣裤、护膝护肩、遮阳凉帽、高腰防刺鞋等组成,增强了防紫外线、抗菌防臭、导湿快干和冷却降温功能。热区岛礁迷彩服采用自主设计的适合南沙岛礁环境的数码迷彩图案,内衣裤和护膝应用多种新型功能纤维,能有效克服因高温、高湿环境引发的细菌增殖对守礁官兵健康带来的危害;高腰防刺鞋采用新型钢片和耐磨贴片,在有效抗击珊瑚等尖锐物刺穿力的同时,降低了鞋体重量,提高了穿着舒适性和耐久性;遮阳凉帽内配降温带,实现了有效遮阳与自动降温功能。


在伊拉克的华裔美兵谈美军配发的冷却背心:


今天早上起来,我们先是在前哨站打扫卫生,然后整理了一下装备就出发了。今天的任务很简单,就是协助或者说监督IA换防。这支IA部队在这里已经快二个多月了,他们是和我们同期进驻到这个地区的,是IA中比较精锐的部队。他们都配有头盔,身着防弹衣,配备有M16甚至是全新的M4卡宾枪,这支IA部队调走可能是作为清剿的辅助力量。新来的IA部队装备就要差一点,不是每个人都是有防弹衣,不知道是不穿呢?还是没有。他们的武器大多也是老式的AK。


任务完成以后,我们回到了诺曼底营,步兵队稍作休息,我和蛋糕士官、钥匙一起到维修站。维修站的主管一看到我们就笑嘻嘻的走过来,向我们展示了一个美军新开发的产品---冷却背心。斯特瑞克装甲车和布雷德利或M1主战坦克不一样,它的发动机就在驾驶员旁边,所以坐在驾驶舱里特别闷热,我的车又有三、四年的车龄,再加上密封不好,所以更加闷热。之前的驾驶"小母狗"之所以精神崩溃,八成和驾驶舱狭小、闷热,一踡就是八、九个小时有关。


四月的伊拉克沙漠已经很热了,我能感觉到温度一天比一天升高,流的汗也一天比一天多。这个特制的冷却背心对我来说真是个巨大福音!它的工作原理就象冰箱一样,有两条冷却管直接通往背后的小压缩机和由非常细的编织材料制成的背心上。冷却液不断地由小压缩机经过背心从上到下的循环,最后又回到小压缩机。美军在针对伊拉克战场的装备更新方面做得很好,要表扬一下!!


我穿上了冷却背心,果真一下子神清气爽,大大缓解了长时间在驾驶舱里闷着,汗流浃背,全身长满痱子,皮肤溃烂,中暑虚脱的现象。估计这个冷却背心不会便宜,不过,我们不关心它的价格,我们只关心它的效果。


回到帐篷,就看到一个大包裹在等着我,那是我九天前在网上订购的电脑。TOSHIBA的X205,是专门为喜欢玩游戏的人设计的笔记本电脑,显卡、内存、CPU都比较先进。光头士官问我有没有签收?我说没有。光头士官就教唆我,你打电话给他们,就说你没有收到,他们八成还会再给你寄一个的。因为光头士官以前就这么干过。虽然光头士官极力怂恿我干坏事,我觉得这样的事还是不做为好。说实话,如今做生意都不容易,价值一千五百美元的贵重物品弄丢了,会造成这个公司裁员一名或者其他严重后果。九天时间从我定购电脑,到完好无损的送到伊拉克我的帐篷里,我已经心满意足了。美国的邮购系统还是很有诚信的。


打开电脑,我就装了几个游戏象英雄连、战争机器等等,我和盲龙、十八岁的文成师几个人一起玩游戏。玩游戏最大的好处是把我们的思绪带到了虚拟世界里,暂时离开了伊拉克这个令我们痛恨的地方,就算是半小时也是好的。等游戏结束重新回到现实环境里,也算是一次休息,可以减轻很多压力。


另类游戏开始----美国陆军是世界上最强大的军队,还要赖我一个小兵拉子的语言津贴,真没劲。


"随着气温的节节攀升,深陷伊战泥潭的美军再度迎来了漫长夏季,防暑降温成为十余万美国大兵必须面对的头号难题。为应付酷热的侵袭,军方目前正加紧研发具备温度调节功能的新型单兵装备,以确保部队在炎热环境下的战斗力。


装甲车变成"烤箱"


伊拉克每年5月至9月的日均温度大多在38摄氏度以上,干燥酷热的沙漠气候,让美军士兵感到极不适应。虽然后勤部门在各个部队驻地提供了最好服务,但对于那些外出执行任务的官兵来讲,在烈日下的巡逻仍然是难熬的经历。


更糟糕的是,由于超负荷运转与沙尘侵袭,美军乘坐的装甲车辆时常发生空调故障。一旦如此,密不透风的车内会在短时间里变为"烤箱",全副武装的士兵就不得不弃车步行。这不仅增加了遭遇袭击的危险,同时也严重消耗着官兵们的精力和体能。用他们自己的话讲,"背着80磅(约36公斤)重的装备,你除了不断冒汗以外什么都做不了。"


如今,暑热成了比武装分子更难缠的对手。美军不仅水壶不离身,连冷柜和冰袋都成了巡逻队执勤时的"首选装备"。当士兵们发现要搜查的伊拉克人家中比较凉爽时,甚至会有意延长盘问时间以便"多喘口气"。


科技让士兵"冷静"


医学研究发现,人体过热时,由于大量血液涌向皮肤帮助散热,肌肉力量会明显减退,大脑的反应速度也有所下降,从而对士兵的作战能力造成不良影响。因此,在伊拉克战局久拖不决的状况下,美军迫切需要"便携式"的降温措施供前线人员使用。


由"美国陆军士兵系统研究中心"(又名纳蒂克实验室)开发的"拦截者"风冷式战术背心,就是基于这一需求研制的首批实用化装备。它采用蜂窝状结构,并通过电动换气扇促进空气在防护服和皮肤之间的空隙中流通,从而达到制冷和辅助排汗的效果。据介绍,该产品从去年开始就配发给驻扎在巴格达以及提克里特地区的部队试穿,根据反馈意见,设计者今后还将对其进行改进,包括采用兼容性更好的电池,减轻引擎重量,降低风扇噪音等等。


不过,并非所有人都对这套价值850美元的行头"感冒",一些美军士兵表示,新式背心光换气扇部分就有1.8公斤重,"要在身上再加点什么东西,我可不乐意。"或许正是因为重量原因,军方至今尚未决定是否进行大批量订购。


实际上,寻找降温效果与便携性之间的平衡点,也一直是研发部门努力追求的目标。据透露,纳蒂克实验室已经决定在下一代产品中采用"革命性"的液冷方式,试图借助在防弹衣内部充填水-丙二醇冷却液的方式,彻底克服风冷设备重量过大的缺陷。有关人员声称,利用最新技术打造的降温服,其制冷效果是现有风冷背心的3倍,总重量也大为减轻。美军方希望这种防暑装备能帮助官兵在炎炎夏日中"从里到外保持冷静",赋予他们持久可靠的作战能力。"


"在高温环境下,人的生理功能尤其是体温调节、水盐代谢、血液循环等功能都出现异常改变。比如说大量的出汗,就会让心血管的负担加重。如果高温超过了人体的耐受力,轻则降低工作效率,并影响判断力,严重的就会引起中暑,更严重的就会导致猝死。在没有空调或者其它制冷设备的高温环境下,如何通过自身装置降低人体温度而对抗因炎热带来的困扰?是各国科研人员都在研究的课题。


目前一款新型的人体降温系统--冷却背心经过5年时间研发成功,该背心直接穿在身上和配带上制冷系统就可以降低人体温度,不但负重较轻而且不影响运动。


产品于2006年提供给美国海军陆战队驻伊士兵使用,经测试,在使用过程中大大提升了战斗力,并领先于全球同类产品。


作为全球第一款由美国军方科研机构参与研发的冷却背心,在供给军方市场后,已经验证了产品的稳定性及实用性。由于酷暑天气以及高温环境对各个行业的影响巨大,目前公司正致力于研究其它市场的需求,并相继推出适用于民用市场的冷却背心,将产品广泛应用于户外旅游运动、工厂以及其它高温环境下工作或休闲的市场群中。


产品特点:


1.可自由随身携带,不影响运动;该系统由制冷装置和背心组成,可直接穿戴身上。

2.自动控温,恒温效果。温度分别为15度、18度、20度以及25度供选择。

3.长时间制冷效果(5-6小时),可循环使用,并提供可饮用冰水。

4.体积小,重量轻,无负重担忧;4.75磅(不提供饮用冰水)10.75磅(提供饮用冰水)


降温原理


由背心和制冷系统组成,背心前后布满塑料管道便于冷却液体循环,制冷系统分别由电池、泵、温控装置和作为冷源的冰袋等部件组成。


使用时将背心和制冷系统通过快速接头相连,开启电源后,利用制冷系统中的水泵将冰袋内的冰水注入背心的塑料管道中使其循环,并通过温控系统达到所需的温度,从而使背心产生制冷效果。"----

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