摘要:现在,自第一款美国陆军制式头盔服役到现在已经过去了一个多世纪之后,美国陆军的士兵保护和个人装备项目执行办公室正在重新设计新的战术头盔,使其变成更适合今天现代化战场的单兵装备。头盔的发展一刻也不停歇,现在,即使是采用了大量先进科学技术设计而成的ECH头盔也将被更新的集成头部保护系统(IHPS)取代。

虽然至少从公元前26世纪开始,士兵们就一直佩戴着头部保护装置,但是现代军用头盔却是20世纪的才被发明出来。军用头盔的历史是一个快速发展的过程。从第一次世界大战开始,标准陆军头盔已经从一个简单的“锡帽”变成一个无法被子弹穿透的外壳,可以防止高速子弹的打击。曾经头盔只是由一块简单的钢片制成,而现在全新的头盔则是采用太空时代的先进复合材料制成,并且还可以阻止AK47子弹对其的攻击。

现在,自第一款美国陆军制式头盔服役到现在已经过去了一个多世纪之后,美国陆军的士兵保护和个人装备项目执行办公室正在重新设计新的战术头盔,使其变成更适合今天现代化战场的单兵装备。而今天说得就是美国陆军制式头盔的100年发展历程。

头盔卷土重来

随着16世纪开始火药的广泛使用,欧洲步兵开始抛弃他们的盔甲。长矛和剑,因为这些冷兵器要比步枪射击的威胁更小。即使是重型盔甲对子弹防护也是很有限的,而且盔甲与头盔过大的重量也让士兵们无论如何都有无法携带太多。尽管有少数骑兵部队还一直装备有头盔和胸甲,但是步兵部队则在第一次世界大战开始之前很久就抛弃了盔甲与头盔,而采用了制式的软质军帽。

然而在第一次世界大战期间,一种杀伤力被证明是特别致命的:炮弹在战壕上爆炸后产生的大量碎片对士兵威胁极大。于是在1915年,参战的军队匆匆引入头盔这种单兵防护装置,被俗称“锡帽”,因为士兵们发现这些新头盔的造型很可笑。

一名法国士兵说:“当我们开始试戴新头盔时,搞笑的造型让我们大笑起来,因为它们很像是狂欢节上才会出现帽子一样。但就是这些造型搞笑的头盔能让一线战场上士兵的头部受伤率从70%降低到22%。”

同时期,美国军队则获得了M1917凯利头盔,这款头盔就是复制英国发明的布洛迪式(Brodie)头盔。这种头盔的设计很简单,就是将一块锰钢压成碗状,重量约一磅半。它内部带有一个基本的里衬,阻止头盔摩擦士兵的头顶位置,采用皮革制成的固定在下巴的托带。但是这种固定托带也有一个缺陷:就是一旦收紧就很难轻易放松,这对于一名不小心被某个障碍物绊倒的士兵来说可能会产生致命的后果。

1.美军早期的软质军帽

凯利头盔的佩戴感觉也很不舒服,但是它可以防止炮弹碎片的袭击,有助于保护士兵的生命。一般情况下凯利头盔会涂有橄榄色的油漆和防止反射阳光的涂层,不过美军不同的作战单位很快就采用了自己实用的配色方案。

凯利头盔被宣传为能够抵挡以每秒600英尺的速度飞行的.45口径手枪子弹,但这可能给人一种虚假的安全感。在现实世界中,甚至低装药的.45弹药也能达到800英尺的飞行速度或者更高飞行速度;然而,德国人使用的9毫米手枪具有更大的穿透力,当时所有步枪和机枪子弹每秒飞行速度都远远超过600英尺。

直到1942年美国陆军推出标志性的M1头盔时才对原来的凯利头盔进行了微小的改动,这种新头盔大量出现在美军关于二战题材的电影中,包括拯救大兵瑞恩等一系列著名的战争电影。

M1头盔的设计比较独特在头盔的前面设计有一个边缘,主要防止雨水从佩戴者的脸上流下影响视线,虽然M1并没有比凯利头盔厚多少,但它外形比凯利头盔更能覆盖头部的侧面和后部,提供了更多的保护。

2.1917式凯利头盔,这是1941年电影约克中士剧照

M1可能无法阻止子弹的直射,但它可能会减慢一颗子弹的飞行速度。1945年2月,美军在菲律宾对日本人进行的一次作战行动中,中士阿梅里奥`普奇(Amelio Pucci)被日本人发射的枪弹击中并在头盔中央射穿了一个孔洞。当时他的小队人员都认为他已经死了,但是普奇在几分钟后重新爬了起来继续非常活跃的战斗,他只是头部受了点轻伤。因为击中他的那枚子弹几乎将所有的力量都用于穿透M1头盔,导致动能损失严重,最终留下普奇一命。

M1的重量大概为3磅重,通过可调节的织带使其佩戴感觉更加舒适,织带也可以收紧或松开,以便更好地适应各种不同的头部尺寸和形状。它还有设计一个快速释放的帆布带,以防止卡住士兵头部。里衬也可以很容易地拆除,因此如果需要,M1的金属外壳还可以在战场用来当成桶或洗脸盆使用。

二战结束时美国一共生产了超过2200万顶M1头盔,这种“钢盔”非常有效,在后来的朝鲜战争和越南战争期间依然为美军服务。可调整的一体式设计意味着它可以轻松地批量生产,同时保护性能也很不错,另外M1重量也足够轻便。

3.二战美军的M1头盔

现在M1头盔已经被描述为美国有史以来最成功的头盔,因为其服务时间长达四十年。这种头盔的设计后来被许多其他国家复制。如果说必须给M1安排一个冠军竞争者的话,那么外形更加独特的二战德国Stahlhelm头盔则是最有力的选择。(Stahlhelm的意思为钢盔)

德国的这款头盔提供了与M1类似的防护面积,但其制造起来要更复杂,它是由多块钢板制成,并且还生产出不同的尺寸来适应不同的士兵头部轮廓。Stahlhelm头盔有一个最大优点就是赋予士兵一个更加清晰宽敞的视野,美国设计师为下一代的替换头盔也借鉴了这一点。后来的星球大战中,著名大反派达斯·维达使用的头盔就采用了Stahlhelm头盔的设计灵感。

但随着战争形式的改变,更新型更先进的太空时代材料获得渠道变得更加容易,这也让美国陆军的头盔需要面临新的挑战。著名的Kevlar凯夫拉材料头盔被以色列军队首次采用,随后这种新发现的防弹材料也开始应用到美国军队的头盔中。Kevlar凯夫拉织物最大的优势于它是采用树脂浸渍工艺生产出来的,其重量远比钢要更轻,质地也更坚韧。凯夫拉头盔与凯夫拉防弹衣后来一起在为PASGT “地面部队单兵防护系统”项目的主要防护装备,这种新防护装备自1983年被正式开始服役。

PASGT头盔服役后被美军普遍称为 “弗里茨”,因为它与德国二战时期使用的Stahlhlem头盔很相似。PASGT头盔提供了更大的头部保护范围,直到颈背并具有更好的弹道性能。还配有可拆卸的防汗带。

4.1942年在英国美军佩戴的M1头盔

凯夫拉材料在单兵防护方面取得了明显的成果,它不仅可以阻止.45口径的弹药打击,还可以阻止常见的9mm子弹的攻击。在1991年沙漠风暴行动期间,凯夫拉防弹衣和头盔的组合使得美军士兵受到了极好的保护。

21世纪升级

K-Pot 也是PASGT头盔的另一个称呼,2002年这种头盔开始由更先进先进战斗头盔或ACH 替代。这是由Kevlar和现代弹道纤维Twaron组合而成的一款新型头盔。其改进项目包括采用减震衬里,以提供更好的防止暴力冲击的保护,例如当车辆被IED撞击时。

新设计的部分目标还包括改善视野和听觉领域,这与以前的头盔不同,ACH头盔设计时就已经考虑到将与其他现代军事装备配合使用。比如前开口可加装太阳镜或护目镜,以便在沙漠条件下保护眼睛。头盔前部的支座可以安装夜视镜和相机等设备,并且修改了形状以与通信耳机相兼容。

ACH还与核,生物和化学(NBC)设备兼容,实际上ACH不再像以前的头盔一样是一个独立的项目,而是成为整体单兵集成系统一部分。虽然ACH头盔只说明用来防护手枪子弹,但是事实证明它的质地非常坚硬。美军士兵汤姆·艾伯茨2012年在阿富汗地区巡逻,当时他突然感觉到有什么东西击中了他的头盔,巨大的冲击力瞬间就将他击倒。后来他回忆称:“我想我是被枪弹打中了。”

5.PASGT头盔和防弹背心

艾伯茨想法是对的:美国陆军分析师后来确定他的ACH头盔被一枚AK-47步枪发射的7.62毫米子弹击中了,不过ACH头盔完美的阻挡了这枚子弹前进的方向。

随后时间来到2011年,美军增强型战斗头盔也面世了。从外形设计来看,它非常类似于之前的ACH。很难说出两者之间有什么差异。

虽然新的ECH头盔重量较轻,但是ECH的厚度要稍厚一些,这也让它提供的保护有更大的升级。ECH不是用凯夫拉Kevlar材料制成的,而是由超高分子量聚乙烯或UHMWPE材料制成。这是一种普遍用来制作饮料瓶,三明治包装和塑料食品袋的特殊塑料制品。然而,头盔本身是由更大的分子制成的,其原子链要比普通塑料的原子链长100倍。

ECH头盔提供的性能还并不仅仅只是防护手枪子弹的打击,在2018年一支美军在阿富汗东部地区遭到伏击,上士史蒂芬·麦昆的头部被一辆搭载在卡车上的机枪发射的子弹击中,并且距离非常近。这可远比击中艾伯茨的AK-47步枪子弹威力要强大的多,至少大一倍。而这一枚机枪子弹就是被他佩戴的ECH增强型战斗头盔给成功挡住了。

6.高级战斗头盔

ECH头盔还提供出色的炮弹碎片保护,至于性能究竟有多好?外人并不清楚细节:在美国陆军实验室内是无法用炮弹碎片来穿透它的。有一件事是肯定的, ECH头盔绝对是是过去的4500年中最优秀的军用头盔。

更现代的头盔

头盔的发展一刻也不停歇,现在,即使是采用了大量先进科学技术设计而成的ECH头盔也将被更新的集成头部保护系统(IHPS)取代。

IHPS头盔受益于被美国陆军称之为“无螺栓固定系统”技术,这意味着它不需要在外壳上钻孔以容纳其他装备。因为这些孔洞会削弱了外壳的防护能力,因此无螺栓布置使IHPS头盔变得更强悍,另外IHPS也能提供更多的头部保护面积。

美国陆军士兵防护设备产品经理姜·怀特·黑德中校怀特黑德说:“我们已经知道来自简易爆炸装置,投掷石块和道路碎石会对战车炮塔射手的面部产生严重伤害。为了减轻这类伤害,我们开发了一种能与头盔连接的下颌骨保护装置,这种装置是可以用在集成式头部保护系统上的。”

在加装上可选择的颌面保护模块时,会让头盔看起来有点一个蒙面战士,头盔裸露面部的位置还嵌入了大面积护目镜。此外,与ECH系统相比,IHPS头盔内部还装有填充物,可提供对钝性创伤的保护。

IHPS不同组装在之前头盔上加装的不同支架,而是具有两个能够容纳任何设备的通用连接点,例如夜视系统。IHPS还有各种尺寸可供选择,保留系统经过重新设计,佩戴者可根据个人喜好进行调整。

这反映了生产厂商在尽可能的努力设计更加舒适的头盔,因为头盔只有在佩戴时才有效,因此使其尽可能增加易于佩戴的功能会提升挽救生命的机会。IHPS的下一代版本将在2020年发布,届时它将能提供更好的保护。同时美国陆军士兵防护装备团队的研究人员还正在寻求进一步的改进,因为他们正在收集有关用户需求的反馈。

7.IHPS在测试

保护技术的下一个跳跃点很可能来自石墨烯,这是一种超强碳基奇迹材料,甚至是基于蜘蛛丝开发的新材料(现在已经在防弹衣中进行了测试)。这种材料有可能使头盔比以前的型号更轻,更强,只不过现在还不能确定能否生产出足够列装美军部队的数量。

另一个可能的发展方面是将颌面保护扩展为全面防弹头盔。美国陆军正在开发一种“个人视觉增强系统”,其增强显示器会将目标信息和其他数据投射在头盔内部的屏幕上,比如显示来自无人机或其他远程传感器的数据。正如美军特种作战司令部开发的TALOS装甲外骨骼所设想的那样,这款钢铁侠式头盔还可以与一整套电子设备相集成。

8.IHPS头盔

自第一次世界大战时泥泞的战壕作战方式以来,战场已经发生了很大的变化。虽然现代战争现在涉及隐形战斗机,高能激光器,无人驾驶无人机和高超音速导弹,但地面上的士兵仍然扮演着至关重要的角色。

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