美國(guó)一家公司日前研制出一款新式頭盔,具有“讀心術(shù)”能夠識(shí)別敵友。這種頭盔里安裝了大量傳感器,通過(guò)腦電圖掃描檢測(cè)佩戴者的大腦活動(dòng)。這樣,當(dāng)美軍發(fā)現(xiàn)不知敵友的陌生人時(shí),只要要求他戴上這種頭盔并播放相關(guān)場(chǎng)景,就能掃描佩戴者的大腦,掌握其變化數(shù)據(jù),從而辨別出此人是敵方還是友方。頭盔作為軍用設(shè)備,已經(jīng)有數(shù)千年歷史。看歷史長(zhǎng)河中的那些頭盔以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
“鍋碗盤罐”一應(yīng)俱全
1914年,第一次世界大戰(zhàn)拉開序幕,機(jī)槍掃射和大規(guī)模炮擊把整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)變成了屠殺。當(dāng)時(shí)各國(guó)軍隊(duì)裝備的銅盔,面對(duì)彈片基本上是毫無(wú)防護(hù)力。戰(zhàn)爭(zhēng)初期的某一天,法軍某部遭到德軍猛烈炮擊,一個(gè)法國(guó)軍士當(dāng)時(shí)正在廚房當(dāng)值,慌亂之下順手抄起一口行軍鍋扣在頭上,結(jié)果這口鍋竟然把橫飛的彈片擋住。法國(guó)亞德里安將軍得知此事后,得到靈感,想出一種保護(hù)士兵頭部的辦法,即在每人頭上安上一頂鋼鐵鑄造的“小鍋”。這樣,第一款現(xiàn)代意義上的軍用頭盔“亞德里安頭盔”誕生了。
后來(lái),各國(guó)也紛紛效仿,研制出自己的鋼盔。其中英國(guó)的MK1型鋼盔較淺,形如碟子;德國(guó)的M16鋼盔形如一個(gè)飯碗。美國(guó)二戰(zhàn)時(shí)開始裝備碗狀M1鋼盔,被士兵們稱為“鋼罐”,并一直使用到20世紀(jì)80年代。
持續(xù)近百年的現(xiàn)代軍用鋼盔,外層是鋼質(zhì)防護(hù)以抵擋子彈和彈片射擊,內(nèi)層加襯墊,使得鋼盔和頭部契合緊密,并減緩子彈和彈片擊中時(shí)產(chǎn)生的沖擊力,進(jìn)一步保護(hù)頭部。
從金屬到復(fù)合材料
隨著軍事科技的繼續(xù)進(jìn)步,武器殺傷力進(jìn)一步增強(qiáng),鋼鐵制造的頭盔漸漸不能保護(hù)士兵。這一次,軍事科學(xué)家們求助于更加結(jié)實(shí)的新型材料。20世紀(jì)80年代,美軍推出了“凱夫拉”頭盔。所謂“凱夫拉”其實(shí)是美國(guó)杜邦公司的一種高強(qiáng)度材料,“凱夫拉”是其注冊(cè)商標(biāo)。該材料強(qiáng)度高、重量輕。同等重量的凱夫拉比鋼鐵要結(jié)實(shí)5倍。換言之,同樣一頂1公斤多重的頭盔,凱夫拉頭盔比M1鋼盔的防護(hù)能力也強(qiáng)5倍。
美軍凱夫拉頭盔本體有橄欖綠、沙色和黑色三種顏色,與其搭配使用的偽裝盔罩則擁有多種多樣的圖案,可以在不同地形地貌下用于迷彩偽裝。凱夫拉頭盔還配有一個(gè)有彈性的頭盔綁帶,后部配有兩塊反光標(biāo)志,這樣夜間作戰(zhàn)時(shí),士兵便不太容易誤傷到前方背對(duì)著自己的戰(zhàn)友。士兵們還經(jīng)常把自己的血型寫在盔罩上,這樣一旦緊急受傷,可以幫助醫(yī)生給他安排輸血。此外,以色列軍隊(duì)裝備的制式頭盔主要采用尼龍和玻璃纖維合制而成,造價(jià)低,重量較國(guó)外同類頭盔輕50克,但防護(hù)能力相同。英軍則把鋼盔換成了更耐沖擊的尼龍頭盔,從而使其對(duì)頭部的保護(hù)作用提高了48%。
飛行員頭盔
人機(jī)一體 視線操縱
隨著軍事科技的進(jìn)一步發(fā)展,頭盔不再如上個(gè)世紀(jì)那樣,僅僅用于保護(hù)士兵的頭部。作為距離士兵感官最接近的軍事裝備,各國(guó)紛紛對(duì)其進(jìn)行智能化改造,促進(jìn)其與士兵個(gè)人及其他設(shè)備交互信息,從而以頭盔為核心,打造出全新的作戰(zhàn)信息與控制系統(tǒng)。
在美軍新近服役的第五代戰(zhàn)斗機(jī)F-35機(jī)艙中,頭盔顯示系統(tǒng)(HMDS)完成了“把飛行員和飛機(jī)連接到一起”的功能。作戰(zhàn)使用的基本元素如目標(biāo)信息、飛行數(shù)據(jù)以及夜視能力都整合到頭盔里,使飛行員更全面地了解態(tài)勢(shì)。在這個(gè)系統(tǒng)中,不僅會(huì)把關(guān)鍵信息投放到頭盔上,使飛行員無(wú)須低頭看座艙顯示器就能了解現(xiàn)狀,而且其還能通過(guò)飛行員的視線來(lái)操作!
當(dāng)飛行員看向遠(yuǎn)處的另一架飛機(jī)時(shí),系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)在面罩上顯示出關(guān)于這架飛機(jī)的位置、身份認(rèn)證等信息,并自動(dòng)跟蹤這架飛機(jī)。如果這架飛機(jī)被確認(rèn)是敵機(jī),那么飛行員就可以根據(jù)目標(biāo)信息來(lái)選擇武器,而無(wú)須低頭去看座艙顯示器。
打擊者頭盔
可通過(guò)語(yǔ)音命令發(fā)射導(dǎo)彈
英國(guó)BAE系統(tǒng)公司為空軍研制的“打擊者”新型頭盔也具有類似的功效。這個(gè)頭盔配備的“頭盔信息顯示系統(tǒng)”不但可以讓飛行員透過(guò)機(jī)身“看到”外界,頭盔里面微小的光學(xué)感應(yīng)器會(huì)分析飛行員的目光所向,然后自動(dòng)鎖定被駕駛員所盯住的敵機(jī)。駕駛員還可以通過(guò)語(yǔ)音命令武器系統(tǒng)向其發(fā)射導(dǎo)彈。換言之,一架敵機(jī)只要被飛行員盯上然后下令發(fā)射,很可能就在劫難逃。飛行員還可以隨時(shí)觀察多個(gè)目標(biāo),然后通過(guò)語(yǔ)音命令決定它們的優(yōu)先等級(jí)。它使用了與噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的顯示器類似的技術(shù),并借鑒了《鋼鐵俠》中的顯示器設(shè)計(jì)。
這種頭盔顯示器的主要特點(diǎn)還包括更強(qiáng)的夜視能力、路線信息以及追蹤能力。
思維頭盔
無(wú)聲交流構(gòu)筑作戰(zhàn)平臺(tái)
借助一套機(jī)艙內(nèi)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)飛行員的飛機(jī)交互還不算啥,美軍還準(zhǔn)備將頭盔打造為士兵之間無(wú)聲交流的作戰(zhàn)平臺(tái)。就是說(shuō)在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上,士兵們想對(duì)誰(shuí)說(shuō)什么,只需要在腦子里“過(guò)”一下,都不用說(shuō)話發(fā)聲對(duì)方就可以了解得清楚。其構(gòu)想是,在頭盔中安裝腦電波探測(cè)傳感器,運(yùn)用先進(jìn)的軟件捕捉腦電波活動(dòng),并將其“翻譯”成文字的無(wú)線電信息,然后通過(guò)頭盔內(nèi)顯示屏或耳機(jī),再傳遞給戰(zhàn)場(chǎng)上的其他官兵。這樣一來(lái),士兵之間的交流可以不必打手勢(shì)也不必說(shuō)話,完全成為了“心靈感應(yīng)”。
美國(guó)軍方批準(zhǔn)的項(xiàng)目“思維頭盔”,即是以此為目的。研制過(guò)程中最關(guān)鍵的難點(diǎn)是開發(fā)出能精確辨別出與語(yǔ)言有關(guān)的腦電波軟件。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人說(shuō),可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)分析腦電圖,從而全部解讀大腦向嘴和唇發(fā)出的指令。
3D頭盔
利用3D技術(shù)開發(fā)襯墊
美國(guó)陸軍頭盔為彈道武器提供最有力的防御,但沒(méi)人知道這些頭盔能夠承受多大的戰(zhàn)斗沖擊波。美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家正使用不同的方式,來(lái)研究沖擊波對(duì)士兵顱骨內(nèi)部、表層和外部的影響,其中一種方式就是3D打印。在戰(zhàn)場(chǎng)上,如C4或TNT產(chǎn)生出超壓沖擊波,可對(duì)大腦造成嚴(yán)重?fù)p害。為探索這種沖擊波如何,以及在何種程度上引起腦損傷,并且需要作出何種措施來(lái)使陸軍頭盔除了保護(hù)頭部之外,還要保護(hù)大腦,美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室研究人員正在創(chuàng)建人造顱骨。這些人造顱骨將在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試,模擬實(shí)戰(zhàn)爆炸事件,以開發(fā)新的軍用頭盔襯墊、外殼和其他防護(hù)設(shè)備模型。
使用3D打印技術(shù),美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室研究人員正在使用合成材料開發(fā)類顱骨。研究人員已使用CT掃描圖像來(lái)獲取右側(cè)顱骨幾何形狀和結(jié)構(gòu),并使用這些圖像和3D打印技術(shù)生產(chǎn)類骨替代物模型,這些模型將用于在模擬爆炸和沖擊條件下測(cè)試新的頭盔襯墊材料。今年年初,美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室高頻率敲擊人造顱骨和人骨來(lái)測(cè)試,對(duì)比二者的裂縫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為人造顱骨材料的性能與人骨非常接近。