鐵甲征衣的未來

王信博

上期《士兵守護(hù)神——防彈衣的昨天與今天》一文，介紹了現(xiàn)代防彈衣的淵源、產(chǎn)生和發(fā)展過程。本篇在前文基礎(chǔ)上，筆者結(jié)合以前對(duì)一些國(guó)家的制式/非制式的防彈衣和個(gè)人收藏的幾款中/ 俄防彈衣的穿著體驗(yàn)，從一個(gè)收藏愛好者角度，對(duì)未來防彈衣發(fā)展的關(guān)鍵要素和思路提出了一些拙見。

俄羅斯Defender-2防彈背心

采用鏤空織帶側(cè)圍+ 激光切割的面板是目前較流行的防彈衣減重方式

矛盾與平衡——防彈衣的任務(wù)需求

首先需要說明的是，“防彈衣”是單兵穿戴式彈道防護(hù)用具的簡(jiǎn)稱，它不僅僅是指用于抵御槍彈的軟質(zhì)芳綸內(nèi)襯、陶瓷/ 超高分子量材料防彈板，或是用來容納防彈材料的的外部尼龍?zhí)祝ū承谋倔w）。這里的“防彈衣”是一個(gè)有機(jī)的整體系統(tǒng)，防彈材料和本體加上配置的各類附件才構(gòu)成了一套完整的防彈衣。

“防護(hù)性能與防彈材料的質(zhì)量、體積間的矛盾”是防彈衣發(fā)展的核心問題，也是一大難題。防彈衣的發(fā)展史，就是防彈材料性能不斷提升、不斷減重的過程?！叭魏尾牧希雷o(hù)性能越高也就意味著質(zhì)量體積更大”。優(yōu)秀的防彈衣就是要追求兩者之間的平衡。近年來北約/ 俄軍在中東和車臣的常規(guī)作戰(zhàn)和特種作戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)也表明，戰(zhàn)爭(zhēng)中越來越多的山地/ 城鎮(zhèn)等特殊作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)單兵作戰(zhàn)技術(shù)與裝備要求越來越高，現(xiàn)有防彈衣中遠(yuǎn)距離上面對(duì)敵方的大中口徑步槍（如AK47和SVD，以及越來越普及的大口徑反器材槍械）往往心有余而力不足，防彈衣的防護(hù)能力和防護(hù)面積急需加強(qiáng)。但過于厚重的防彈衣又會(huì)限制士兵行動(dòng)，不利于持續(xù)作戰(zhàn)?；凇靶阅芴嵘c減重優(yōu)化”這一核心問題，加上外軍實(shí)戰(zhàn)與防彈衣裝備經(jīng)驗(yàn)，我們歸結(jié)得出了現(xiàn)代防彈衣設(shè)計(jì)的兩個(gè)趨勢(shì)：一是由原先僅單一防御破片/ 槍彈功能的“裸背心”向多功能集成、減重優(yōu)化的攜防一體化單兵戰(zhàn)術(shù)裝具演進(jìn);二是性能要求從單一防破片和中口徑手槍彈，變?yōu)榉烙笾锌趶绞謽審椇椭行】趶讲綐審?，具備阻燃、防爆? 破片沖擊的綜合防護(hù)能力。

我們需要什么樣的防彈衣

舉重若輕——輕量化

減重， 是從防彈衣誕生之時(shí)起就一直困擾設(shè)計(jì)師們的問題。傳統(tǒng)的步兵防彈衣（ 諸如OTV、Defender-2 之類加裝防彈附件的AC 防彈衣）重量大都在7 千克左右，而且為了追求更好的包覆性，設(shè)計(jì)上都比較臃腫，不適于持續(xù)作戰(zhàn)。目前防彈衣輕量化有兩個(gè)方向，分別是材料減重和結(jié)構(gòu)減重。

材料減重涉及防彈衣材料的選擇，既包括防彈衣外罩（本體）、附件布料的減重，也包括防彈內(nèi)襯材料的減重。防彈內(nèi)襯材料的減重，主要是通過研發(fā)質(zhì)量更輕、抗沖擊能力更強(qiáng)的新型材料實(shí)現(xiàn)。防彈衣外罩和附件布料上的減重則是通過減少布料旦數(shù)，將傳統(tǒng)的1000D尼龍布改用為500D尼龍布（D，旦尼爾/denier，單位為1克/9000米，1000D等于每9000米單股纖維有1000克重。旦數(shù)越高纖維越粗，越低則相反）。后者在耐磨度上和前者差距不大，重量卻可以減輕50%左右。此外，AirLite、海帕隆之類的無紡層壓布和超高分子量材料混紡而成的尼龍布的應(yīng)用也能有效減重，同時(shí)還能達(dá)到傳統(tǒng)尼龍布兩倍以上的抗撕裂強(qiáng)度。

JPC戰(zhàn)術(shù)背心，采用鏤空織帶側(cè)圍加海帕隆材料的縷空肩部連接以達(dá)到輕量化目的

JPC模塊化背板，采用拉鏈進(jìn)行組合

激光切割分為仿PALs的矩形縫隙狀和方格狀兩類

AVS防彈衣系統(tǒng)完美的詮釋了模塊化的概念，通過不同的附件組合實(shí)現(xiàn)不同任務(wù)和防護(hù)的需求

結(jié)構(gòu)減重針對(duì)的是背心的整體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。PC類防彈衣就是結(jié)構(gòu)減重的典型例子：通過搭載硬質(zhì)防彈插板保護(hù)身體核心區(qū)域，其余部分盡量簡(jiǎn)化收攏，緊湊貼身。尤其是JPC戰(zhàn)術(shù)背心，甚至將側(cè)圍和海帕隆材料的肩墊/本體連接處都設(shè)置為鏤空形狀，來達(dá)到輕量化目標(biāo)。近年來的一些產(chǎn)品通過激光切割，在本體上裁剪出矩形縫隙或方塊狀孔洞來替代PALs織帶（PouchAttachmentLadderSystem網(wǎng)狀附包固定結(jié)構(gòu)），減少布料用量，以此減重。更有夸張如S&S（桑德斯）公司的SMR極簡(jiǎn)戰(zhàn)術(shù)背心，極端到用一個(gè)聚合物框架包住一塊硬質(zhì)防彈插板，加上鏤空簡(jiǎn)約的肩墊、側(cè)圍組合而成。

八面玲瓏——模塊化

現(xiàn)代防彈衣模塊化設(shè)計(jì)可以分為系統(tǒng)和戰(zhàn)術(shù)層面。系統(tǒng)層面指的是整件防彈衣或防彈衣“攜防一體化”系統(tǒng)的模塊化。以美國(guó)CryePrecision公司AVS系統(tǒng)和俄羅斯MBC-X系統(tǒng)為例，整個(gè)系統(tǒng)包含面板、承載、腰帶、緩沖墊、組合附件包等十多個(gè)附件，配合軟質(zhì)防彈內(nèi)襯和SAPI硬質(zhì)防彈板，可以像搭積木一樣組合出戰(zhàn)術(shù)胸掛、BV、AC、PC類防彈衣，以此來適應(yīng)要員保護(hù)、山地偵察、日常巡邏等不同的戰(zhàn)術(shù)環(huán)境和防護(hù)等級(jí)要求，甚至還可以加裝護(hù)肩/護(hù)襠防護(hù)組件，變?yōu)榉雷o(hù)面積更大的重型防彈衣。同時(shí)，一些不同的小附件，諸如緩沖墊和透氣海綿襯套也可以根據(jù)用戶自身的需求來選配，真正實(shí)現(xiàn)一套系統(tǒng)、多重功能的作用。

戰(zhàn)術(shù)層面的模塊化是指戰(zhàn)術(shù)附件包具的整合方式和任務(wù)設(shè)計(jì)，通過在開放的防彈衣承載平臺(tái)上融合、搭配不同的戰(zhàn)術(shù)附件包，以實(shí)現(xiàn)彈藥攜行、電子通信設(shè)備整合以及模塊化任務(wù)的需求。這其中歷史較為悠久的，也是至今最成功、使用范圍最廣的是PALs織帶。通過防彈衣上縫制的格子織帶，再配合附件包上的布制插條，交錯(cuò)穿插來固定。這種固定方式牢固，但比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。于是，近年來出現(xiàn)了一種硬質(zhì)塑料插片夾，通過插片夾將副包連接固定在防彈衣上，安裝更方便快速。還有一些組合式的多附件包面板，可以通過防彈衣背板拉鏈或前板山字扣+固定帶進(jìn)行整體加裝和拆換，拓展性和功能性更強(qiáng)。附件包的趨同化和快速拔取也是戰(zhàn)術(shù)層面模塊化的表現(xiàn)。附件包不再像以前那樣專物專用，兼容性和擴(kuò)展性也在增強(qiáng)。例如TACO系列包具，可以兼容市面上的各類彈匣和工具。它的通過彈力繩或織帶組成的附包具有很強(qiáng)的兼容性，而彈匣附包體現(xiàn)了快速拔取功能。

采用PALs織帶固定方式的附包，通過縫制在包上的摁扣尼龍條與防彈衣上織帶相連

POA附包，通過更換不同寬度的附包，即可改變?nèi)菁{空間，同種包具能兼容不同彈匣

也有士兵會(huì)利用止血帶的彈力這種土方法來搭載附件包，據(jù)說效果不錯(cuò)

貼心“棉襖”——人機(jī)功效

防彈衣人機(jī)功效是個(gè)相對(duì)龐雜的概念。它涉及到穿著舒適度、作戰(zhàn)適應(yīng)性等，輕量化、模塊化在某種程度上其實(shí)也是人機(jī)功效的延伸?？偟膩碚f，人機(jī)功效指防彈衣的穿著適應(yīng)性和戰(zhàn)斗適應(yīng)性。

防彈衣穿著適應(yīng)性包括透氣散熱、承載分配。以前傳統(tǒng)防彈衣使用棉質(zhì)透氣孔網(wǎng)，但效果不佳。現(xiàn)在則是通過附加特制的帶溝槽的緩沖墊，人為制造出身體與防彈衣內(nèi)里的空隙來實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)/ 排熱的效果。而緩沖墊本身使用吸汗海綿和透氣孔網(wǎng)，兼具吸汗的功能。承載分配還是以美國(guó)AVS 系統(tǒng)和俄羅斯MBC-X 系統(tǒng)為例。前者通過專門設(shè)計(jì)的整體式負(fù)載組件將防彈衣重量均衡分配在肩、腰、背處。后者則是通過防彈衣與腰帶的連接和增厚肩墊，將系統(tǒng)重量分散一部分至腰間。

戰(zhàn)斗適應(yīng)性體現(xiàn)在快速穿脫、任務(wù)適應(yīng)上。1999年12月9日，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一架直升機(jī)在圣地亞哥外海演習(xí)回航途中發(fā)生墜機(jī)意外事故，5名士兵因不能及時(shí)解脫身上的裝備溺斃。此后，快拆裝置開始用于防彈衣上。目前，主流快拆裝置可分為全開和半開。全開式能實(shí)現(xiàn)防彈衣一鍵式分解脫落（最常見的是鋼索連接），適用于溺水和戰(zhàn)傷急救等緊急場(chǎng)合，缺點(diǎn)是各部分散落之后再組裝較為費(fèi)時(shí)。半開式通過在背板與側(cè)圍/肩墊連結(jié)處設(shè)置插扣，實(shí)現(xiàn)防彈衣的部分打開，設(shè)計(jì)上方便簡(jiǎn)單，但解脫速度較慢。不過FirstSpear公司的新型合頁插取狀扣具和國(guó)內(nèi)自營(yíng)戰(zhàn)術(shù)品牌BlackGunpowder開發(fā)的通過拉繩快脫設(shè)計(jì)+側(cè)圍肩墊雙設(shè)置，使得防彈衣半開情況下也能獲得全開的速度，而且重新組裝很方便。

全開式快拆的經(jīng)典產(chǎn)品——CIRAS防彈衣，可以看到其部件較散，不利于快速組裝

防彈衣的任務(wù)適應(yīng)設(shè)計(jì)，主要是為了解決諸如抵肩射擊，穿戴時(shí)上身/手臂行動(dòng)靈活度，性別區(qū)分的使用問題。目前主流防彈衣大都使用SAPI防彈插板（上半部分切角，且板身為多弧度曲面），搭配防彈衣前板上半部分呈梯形的結(jié)構(gòu)來避開槍托，也有如俄軍6B45防彈衣加裝肩部限位塊來限定槍托位置，或是SCARAB戰(zhàn)術(shù)背心那樣“收窄肩墊+增大前板裁剪角度，方便上肢活動(dòng)”的設(shè)計(jì)。目前許多防彈衣也開始針對(duì)女性上身特點(diǎn)（尤其是胸部）進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)化，以適應(yīng)軍隊(duì)中一線人員女性人數(shù)占比上升的趨勢(shì)。

更上層樓——核心性能

凱夫拉等芳綸材料和陶瓷復(fù)合材料的運(yùn)用，極大地提高了防彈衣性能。但兩者并非是最完美的防彈材料，尤其是芳綸纖維，在長(zhǎng)時(shí)間陽光直射和潮濕環(huán)境中其強(qiáng)度會(huì)大大衰減，就算在較好的保存環(huán)境下，一般3到5年內(nèi)也會(huì)老化過期。陶瓷復(fù)合材料可以長(zhǎng)期保存，硬度比金屬更強(qiáng)，但其先天的脆性在遭遇霰彈槍等一彈多點(diǎn)的武器攻擊時(shí)，很可能脆裂失效，不能抵擋連續(xù)射擊。于是，以DYNEEMA為代表的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料出現(xiàn)了，高強(qiáng)度、高模量、低密度、高結(jié)晶度的特性使得其強(qiáng)度和耐磨性、抗腐蝕性都優(yōu)于芳綸材料，且不會(huì)發(fā)生因受潮或長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存造成性能嚴(yán)重降低的問題，同等防護(hù)等級(jí)下也比芳綸材料輕。筆者收藏的采用該材料制作的WJUD2型頭盔（1.15千克），相比于芳綸材料制作的解放軍QGF03型頭盔（1.4千克）就輕了不少。

CPC戰(zhàn)術(shù)背心的COGG底座，左右襯板通過快拆繩分別與背板相連，只拆一側(cè)就能達(dá)到類似全開的效果

更前沿的是正在處于研發(fā)當(dāng)中的蜘蛛絲纖維和剪切增稠液體。前者在強(qiáng)度方面與強(qiáng)度最高的碳纖維及芳綸材料等接近，但韌性明顯優(yōu)于上述纖維，是替代芳綸成為下一代軟質(zhì)防彈材料的不二選擇。不過，目前天然蜘蛛絲因蜘蛛生活習(xí)性問題，產(chǎn)量較低，用基因工程人工合成蜘蛛絲蛋白并能量產(chǎn)是目前的技術(shù)難點(diǎn)。剪切增稠液體則是利用其受到強(qiáng)烈機(jī)械應(yīng)力時(shí)膠質(zhì)液體內(nèi)部懸浮粒子排列改變，從而使材料分子形成固定結(jié)構(gòu)、瞬間硬化的特性，通過浸泡滲入其它硬質(zhì)或軟質(zhì)防彈材料纖維來實(shí)現(xiàn)防彈性能的躍升。還有一類磁流變體材料，因?yàn)樾枰O(shè)置微型電源改變電磁場(chǎng)，使之結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而形成對(duì)子彈的有效防御，技術(shù)瓶頸較大，仍處于論證階段。除了防彈性能外，防光學(xué)/ 紅外偵察、防化學(xué)藥劑腐蝕和單兵終端以及其它電子設(shè)備的整合，也是防彈衣提升核心性能的重要組成部分。

FirstSpear的合葉狀快拆扣，通過肩帶側(cè)圍四點(diǎn)布置與拉扣來提高快拆速度

超高分子量聚乙烯材料制作的硬質(zhì)防彈插板

國(guó)產(chǎn)防彈衣裝備現(xiàn)狀

我國(guó)防彈衣的研發(fā)始于上世紀(jì)五十年代中期，而裝備和小規(guī)模普及則要快進(jìn)到九十年代初。進(jìn)入21世紀(jì)，解放軍才開始大規(guī)模裝備制式防彈衣，即04系列防彈衣。究其原因，其一，是任務(wù)引導(dǎo)和戰(zhàn)術(shù)需求不強(qiáng)。一方面，上世紀(jì)七八十年代，我軍處于半機(jī)械化狀態(tài)，戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)代步載具的缺少使得部隊(duì)較為重視單兵機(jī)動(dòng)能力，而厚重的防彈衣恰恰限制了士兵的機(jī)動(dòng)能力。另一方面，進(jìn)入新世紀(jì)后，相較于在中東和車臣深陷山地/城鎮(zhèn)反恐作戰(zhàn)泥潭的北約/俄羅期軍隊(duì)強(qiáng)調(diào)單兵安全防護(hù)與巷戰(zhàn)生存率的需求，我國(guó)反恐維穩(wěn)壓力較小，單兵裝具首要面臨的是機(jī)械化、信息化條件下的高科技設(shè)備搭載能力，對(duì)單兵彈道防護(hù)裝備的需求迫切度較低。其二，國(guó)內(nèi)狩獵、射擊運(yùn)動(dòng)受眾少，加上嚴(yán)格的槍支管制，使得我國(guó)彈道防護(hù)產(chǎn)品市場(chǎng)較小，僅限于軍警部門和安防企業(yè)之類的客戶，缺乏民用客戶需求的刺激，防彈衣設(shè)計(jì)較為傳統(tǒng)保守。與美、俄等國(guó)家比較，我國(guó)在防彈衣設(shè)計(jì)，特別是人機(jī)功效上還存在一定的差距。

就整個(gè)防彈衣發(fā)展歷程來講，經(jīng)過多年對(duì)外交流和材料技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)防彈衣在核心防彈材料上取得了極大成就，能夠生產(chǎn)出目前市面上主流的各類芳綸纖維、陶瓷和超高分子量材料，如DYNEEMA、碳化硼等新型材料已是國(guó)產(chǎn)防彈用品的常見原材料，且在質(zhì)量和成本上都優(yōu)于國(guó)外。從TF系列到04系列，再到06、15式，防護(hù)能力上均達(dá)到或超過了同時(shí)期同類產(chǎn)品的水平。然而國(guó)產(chǎn)防彈衣在人機(jī)功效、戰(zhàn)術(shù)適應(yīng)性和模塊化上確實(shí)還存在不足。例如04系列和06式防彈衣，前者僅為單一功能的防彈背心，基本上不具有模塊化攜行功能，無快速穿脫功能且吊帶式設(shè)計(jì)也較為保守，肩部承載舒適性不好，僅處于上世紀(jì)八九十年代PASGT防彈衣的水平。而06式在設(shè)計(jì)上部分借鑒了美軍九十年代OTV防彈衣的模塊化理念，PALs織帶的運(yùn)用使06初步具備了攜防一體化，但對(duì)比同一時(shí)期美軍換裝的IOTV和SPCS等模塊化更強(qiáng)、體積更輕、人機(jī)功效（尤其是舒適透氣性和掛載的重心分配方面）更好的防彈衣還是有所不足。直到15式防彈衣的配發(fā)，才從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上與外軍產(chǎn)品站到了同一起跑線。

蛛絲纖維未來有望成為替代芳綸的軟質(zhì)防彈材料

剪切增稠液體的電子顯微鏡圖

可喜的是，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外交流的增多，加上民營(yíng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)入，國(guó)內(nèi)防彈衣漸漸開始擺脫型號(hào)品種少、設(shè)計(jì)較保守的情況。許多民營(yíng)企業(yè)與自營(yíng)戰(zhàn)術(shù)品牌開始參與到了新型防彈衣的開發(fā)當(dāng)中，如海軍亞丁灣護(hù)航行動(dòng)中所使用的3218和HVQ901浮力戰(zhàn)術(shù)背心/防彈衣就來自于寧波的兩家民營(yíng)戰(zhàn)術(shù)裝備企業(yè)。尤其是3218，在設(shè)計(jì)中借鑒了外軍水際任務(wù)中使用的VBSS背心，并結(jié)合我軍使用習(xí)慣和國(guó)人身體特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，獲得了使用單位一致好評(píng)。武警“獵鷹”、“雪豹”突擊隊(duì)和寧夏總隊(duì)“沙狐”突擊隊(duì)也開始廣泛使用各類輕量、模塊化防彈衣。而警用和民用防彈衣市場(chǎng)更是百花齊放、品類繁多，許多一線城市的警察部門已經(jīng)開始為警務(wù)人員（尤其是特警）廣泛配備這些戰(zhàn)術(shù)廠商設(shè)計(jì)生產(chǎn)的各型PC/AC類防彈衣，甚至還專門針對(duì)水際任務(wù)和偵查跟蹤行動(dòng)配備了帶助浮功能的防彈衣和背包式隱藏偽裝防彈衣。隨著射擊競(jìng)技游戲和軍事收藏的興起，民用防彈衣市場(chǎng)也開始有了熱度。相較于防彈功能，民間用戶更強(qiáng)調(diào)防彈衣的多功能攜行作用，或是對(duì)國(guó)外知名軍/警防彈衣型號(hào)的復(fù)刻，個(gè)性化、定制化需求更強(qiáng)。

“合作-2017”反恐演習(xí)中的武警寧夏總隊(duì)“沙狐”突擊隊(duì)隊(duì)員（右一）裝備了輕量化快拆戰(zhàn)術(shù)背心

15式防彈衣是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模配發(fā)防彈衣中人機(jī)功效較好的一款

對(duì)我國(guó)防彈衣的未來展望

筆者認(rèn)為，“系統(tǒng)設(shè)計(jì)，區(qū)別對(duì)待，開放融合”應(yīng)是國(guó)產(chǎn)防彈衣的未來發(fā)展之路。我國(guó)在防彈衣設(shè)計(jì)上應(yīng)借鑒國(guó)外人機(jī)功效方面的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，并結(jié)合自身需求，保持核心材料性能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)注重系統(tǒng)性整體設(shè)計(jì)，加大輕量化、模塊化和人機(jī)功效方面的關(guān)注度，并且針對(duì)軍用、警用、普通單位、精銳單位和特殊客戶的不同需求分別設(shè)計(jì)，引入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)模式。不僅如此，還要對(duì)下一代防彈衣關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行預(yù)研，實(shí)現(xiàn)防彈衣功能和信息化士兵系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。這一點(diǎn)在國(guó)慶70周年閱兵中的新型防彈衣上已可見端倪：設(shè)計(jì)更為精干貼身，附包口更低且多樣化，支持不同槍種彈匣和器具的收納，胸口還搭載了具有士兵信息識(shí)別二維碼的電子終端包等。