外军新材料透视

王书勤刘松林

材料是后勤装备最基本的组成部分，是后勤装备功能和性能的决定因素。它不仅对后勤装备的改进产生巨大效应，更重要的是通过新材料的应用，减轻装备重量、提高装备性能，达到适应高技术条件下现代战争后勤保障高效的目的。因此，世界各国都把新材料作为研制新型后勤备的突破口，采用高技术，研制出许多新材料。

高级复合材料

复合材料是指两种以上不同性质或不同结构的物质组合成的材料，通常由基材和增强剂构成。典型的有碳纤维复合材料。这是质轻、强度高的复合材料。主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造石油沥青和煤沥青作原料。该碳纤维复合材料强度高、刚度高、耐疲劳且具有重量轻的特点。适合后勤装备如运输机等选用，美国的 AV-8B 垂直起降飞机用该材料后重量减轻 27%。另一种是纤维增强陶瓷复合材料。这种陶瓷没有一般陶瓷的脆性，它打不烂、摔不破，适合做防弹衣用的的防弹板。如日军新型防弹背心，其防弹板是以开凯拉材料为主，在凯夫拉板外侧贴有复合陶瓷防弹片，在内侧贴有氨基甲酸乙酯减震材料。该防弹板经射击试验证明，穿透力很强的 5.56 毫米小口径步枪子弹也难以击穿。还有另一处复合材料是非涂层型防水透湿材料，它是将涤纶、尼龙等超细纤维或不同收缩率、不同纤度的复合丝材料与棉混纺细纱等混纺形成高密度织物。该织物水透湿透气，是制作军用被服的极好材料。

纳米技术材料

纳米是一个长度计量单位，一纳米即一毫微米，也即十亿分之一米，约为10 个原子的尺度。纳米技术是指研究电子、原子、分子在 0 1 1～100 纳米长度空间的内在运动规律、内在运动特点，并利用这些特点制造具有特定功能设备的高技术。纳米技术将显著提高材料的功能。用纳米技术生产的陶瓷材料，完全改变了普通陶瓷材料又脆又硬的特征，在室温下纳米陶瓷材料可以任意弯曲，柔韧异常。该材料用作软性人体护甲，可使战场上的士兵防护服更为舒适且不妨碍战斗动作。此外，纳米技术用在后勤卫勤保障上，作用是异常巨大的。

纳米技术制作的医用机器人，能微小到可以注入人体和血管内。它能在血管网络中流动、巡逻、检查，并自动消灭病菌，美军用纳米技术己研制出一系列运动探测部件，发微观压力传感器可以埋到气车轮胎里，根据轮胎进气量的多少来调节需油量，这样能大大节省汽油，利用纳米技术还能制造有毒化学战剂报警传感器，其体积只有一枚纽扣大小且特别灵敏。若用于未来士兵系统中，可以取代士兵携带的既笨重又昂贵的化学传感器，减轻未来单兵的装备重量。

生物工程材料

美军纳蒂克研究发展与工程中心，以生长在佛罗达州和拉丁美洲的金色球蜘蛛所拉的丝的结构为基础，正在研究一种生物遗传工程蜘蛛网式丝织品制造技术。初步研究结果表明，这种新型仿生防弹材料具有很好的防弹性能，重量、体积小、强度高，韧性是同样粗细钢丝的 5 倍。是凯夫拉纤维的 2 倍，且具有很高的弹性和拉伸强度及其他许多优异的力学性能。

生物工程技术制造的蜘蛛丝材料可以单独使用，也可以与凯夫拉等纤维混杂使用。它可以用来制作防弹衣。用它制作的防弹衣比目前的防弹衣更轻，且具有更好的防弹性能。英国也计划用“生物工程面料”研制 21 世纪的野战服，据称，这项发明已取得专利。

智能技术材料

现行的伪装材料只能在静止情况下防侦视的效果。当遇到刮风天气，对方能从随风摆动的草丛中发现有一片*枫叶”或“草丛”静止不动，便可发现经过伪装的目标。

为此，美国科学家正在研究一种主动式迷彩伪装材料，能自动地随风和周围环境摇摆，增强伪装隐蔽效果。据报道，现已研制出一种用电致光薄膜，将其涂在作战服上，再与一个微型智能处理和环境感知系统相连，当刮风时，此系统能使薄膜显示和图案发生变化，产生类似环境摇晃的视觉效果，起到伪装作用。

全波谱技术材料

针对目前迷材料只能防可见光、微光夜视、近红外光侦察而不能防中远红外侦察的特点，许多国家从“变色龙”的皮肤能随环境的变化，呈现不同色彩而得到启发，应用热敏和光能技术、电子模拟技术、活性蛋白生物技术等展开了“全波谱变色材料”的研究。美军纳蒂克研究、开发与工程中心正在研究一种高技术迷彩布料——自动变色布料。通过装在衣服上的微传感器而发生作用的电激活染料或利用可产生动态视觉迷彩的生物技术，使这种布料可随环境的变化而自动变色。英国科学家已研制出一种新型热敏化学伪装材料，该材料能在 28℃ 时变成红色，33℃时变为蓝色，低温时变为黑色，在－20～100℃条件下使用，具有色彩的全光谱变化。

高分子技术材料

高分子材料又称高分子化合物或高分子聚合物，是由单体聚合而成的分子量较高的化合物，其分子量高几千到几百万。合成纤维就是当今高分子材料之一，目前，通过不同的制造方法，已生产性能各异功能不同的各种高分子纤维。

“调温”纤维

美国研制出一种能调节自身环境温度的纤维。当温度上升时，该纤维能从周围环境中吸收热并贮存起来，从而减缓环境温度上升的速度和幅度；当环境温度下降时，纤维就放出它吸收的热量，从而减缓环境温度下降的速率和幅度。这种“调温”纤维制成的织物耐磨、耐脏、吸水、不易起球，耐静压力、耐久压烫。

“保温”纤维

所谓“保暖”是指服装对人体的一种保护作用，它能隔断外界风、雨、雪、霜侵入到皮肤，同时也能将皮肤上的汗水排放到大气中支，使人们感到舒服。天然服装纤维大体上都有以上功能。但日目前一些高分子纤维也同样具有一性能。如含有大量热传导率低的超细纤维布、中间空隙较大的中空纤维，防止辐射和散热的真空镀铝织物，能把太阳光转为热能的含锆系纤维等。

可呼吸纤维

可呼吸纤维指的是防水透气纤维。它能透过人体汗液蒸发的水蒸气(直径为 0.0004 微米)，但却透不地雨水(直径 100～600 微米)，也就是说它一身具有两个相逆的功能。这种高分子纤维材料，主要有层压的、多微孔的聚四氟乙烯膜、湿式涂复树脂和超细纤维等。

“防暑”纤维

防暑主要是防出汗，防闷热。服装材料能吸湿和吸水，人们穿着时就就会感到舒适。这两种功能兼备，称为纤维的亲水性。天然纤维亲水性较好，而化学纤维是疏水性的，穿着时令人感到闷热。目前科学家用亲水化合物对涤沦、尼龙等化学纤维进行后处理，这就完全解决了化纤的疏水性问题。

“弹性”纤维

弹性纤维适宜动作和皮肤伸展，使穿着者感到合体。

目前弹性纤维主要使用尼龙、聚酯进行伸缩加工或采用弹性丝的纱线提高纤维的弹性。

最近普遍使用的聚氨酯纤维，其弹性接近橡胶。也有的研究单位将弹性纤维长丝作芯，其周围绕以其他纤维制作高弹衣裤。染色聚酯弹性长丝、热定型弹性丝都属于这种纤维。

“记忆”纤维

日本研制成功一种具有“记忆”功能的纤维，用它制作的衣服经定型熨烫后，可永远保持形状不变，因此深受日本人的欢迎。日本自卫队的青年军人用它作便服，无论怎样洗涤，服装仍不变形。