關(guān)鍵詞:作戰(zhàn)靴;系列化;設計思路
作戰(zhàn)靴是軍隊的重要被服類裝備品,“千里之行,始于足下”,一雙性能優(yōu)異的鞋靴不僅能提高士兵行軍速度,幫助官兵各項戰(zhàn)術(shù)動作的完成,同時,還能減少在訓練、作戰(zhàn)過程中的腳傷,對提高部隊戰(zhàn)斗力具有重要作用。
外軍一向重視作戰(zhàn)靴開發(fā)與研制,為適應不同作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)條件及作戰(zhàn)手段,其作戰(zhàn)靴一直沿著功能多樣化、品種系列化方向發(fā)展,逐步形成了平時與戰(zhàn)時、特殊地區(qū)與一般地區(qū)、通用性與特殊性幾大系列。
美軍研制的有熱區(qū)長筒靴、叢林戰(zhàn)靴、干冷戰(zhàn)靴、濕冷戰(zhàn)靴、沙漠作戰(zhàn)靴等適宜不同地區(qū)穿用的作戰(zhàn)靴。此外,美軍對同一軍兵種用作戰(zhàn)靴還進行細化裝備,例如有美海軍作戰(zhàn)靴、美海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)靴、美海軍陸戰(zhàn)隊熱區(qū)叢林作戰(zhàn)靴等。英國、法國、德國、日本以及新加坡等各個國家也都加快了系列化作戰(zhàn)靴的研制速度。
目前,我軍裝備的作戰(zhàn)靴按季節(jié)分為通用型作戰(zhàn)靴和防寒靴。作戰(zhàn)靴具備基本的防水、阻燃、鞋底抗穿刺等防護性能,防寒靴主要裝備我軍寒區(qū)、高寒區(qū)部隊,保暖性為其主要性能。根據(jù)各兵種的特點,我軍還配發(fā)有傘兵作訓靴、二炮專用作戰(zhàn)防護靴等。
由于我國幅員遼闊,氣候與地理環(huán)境相差很大,并且周邊環(huán)境復雜,面臨的戰(zhàn)爭環(huán)境和作戰(zhàn)樣式多樣,裝備一種或幾種作戰(zhàn)靴還不能滿足穿著需求,我軍作戰(zhàn)靴應根據(jù)地域環(huán)境、作戰(zhàn)方式以及戰(zhàn)場需求向系列化方向發(fā)展。
1 我軍系列化作戰(zhàn)靴的研發(fā)思路
就地域氣候而言,我國東北季風區(qū)濕潤程度高,多叢林、丘陵;西北干旱區(qū)東部為草原,向西逐漸為荒漠;青藏高原北起昆侖-阿爾金-祁連山,南至喜馬拉雅山脈,平均海拔在4500m以上;南方大多數(shù)省份屬于熱帶、亞熱帶山岳叢林地域氣候,還有部分屬于熱帶海洋性氣候,氣溫高、熱輻射強、多雨、濕度大。
就作戰(zhàn)方式及戰(zhàn)場環(huán)境而言,我國與相鄰個別國家的領(lǐng)土爭端問題日益凸顯,面臨著復雜的安全形勢,研究叢林、沿海、高原山地等特殊地域作戰(zhàn)鞋靴,為提高部隊戰(zhàn)斗力起到了積極作用。
根據(jù)我國各氣候區(qū)域及作戰(zhàn)方式,可以將我軍作戰(zhàn)靴分為通用作戰(zhàn)靴、沙漠作戰(zhàn)靴、叢林作戰(zhàn)靴、高原山地作戰(zhàn)靴以及兩棲作戰(zhàn)靴進行研究。從外軍作戰(zhàn)靴研制情況看,我軍系列化作戰(zhàn)靴的研發(fā)可從以下方面重點展開。
1.1 科學、合理的設計
作戰(zhàn)靴屬于特殊職業(yè)鞋,首先,作戰(zhàn)靴的設計應建立在對穿用者實際穿著需求、穿著環(huán)境及穿著條件進行充分調(diào)研和了解的基礎上開展。其次,作戰(zhàn)靴楦型的設計及號型的設置應依據(jù)軍人這個特殊人群腳型分布規(guī)律和特點,以保證鞋靴具備較好的適腳率和合腳性。再次,設計應符合人體足部生理結(jié)構(gòu)與機能,具備運動靈活性,避免產(chǎn)生足部運動損傷等現(xiàn)象。
設計上的精益求精、細致入微,可以增加鞋靴的舒適性,減緩腳部疲勞。例如美軍在海灣戰(zhàn)爭中使用的沙漠長筒靴,采取了防扭傷結(jié)構(gòu)(2~3英寸寬的踝保護織物),增加了皮革、泡沫塑料靴墊,以適應士兵在沙漠中行走,并在靴口加有環(huán)形襯墊,以防沙子灌入,還改進了防汗功能結(jié)構(gòu),在靠靴底內(nèi)側(cè)開有2個透氣孔,以防腳部過熱,穿上這種鞋靴的士兵不再受沙漠炎熱氣候的煎熬。
1.2 研制與應用新材料
新材料是提高作戰(zhàn)靴防護性能的重要途徑。隨著科學技術(shù)的進步,制鞋新功能材料得到快速發(fā)展。例如,結(jié)實、耐磨、抗撕裂且質(zhì)輕的CORDURA織物,能滿足在極其惡劣的環(huán)境使用。強韌而耐久的MERAMAX聚氨酯彈性體,具備輕質(zhì)、耐磨、防滑、柔韌、減震、回彈、舒適、耐熱、阻燃、耐油、耐溶劑、耐水解等性能。針對不同環(huán)境、不同運動特點開發(fā)制作的高性能的VIBRAM鞋底,能滿足足部多種狀態(tài)下的功能需要,提高成鞋整體性能。
此外,性能優(yōu)異的功能性材料不斷開發(fā),例如專為鞋類開發(fā)而成的超薄THINSULATE材料,具備優(yōu)異的保暖性,其超細纖維能捕捉和容納身體的熱量,即使在潮濕情況下,也具備較好的保暖性。采用銀離子制作的X-STATIC鞋里,在高濕熱環(huán)境同樣具備殺菌除臭、調(diào)節(jié)體溫的功能,且在較長時間內(nèi)仍能發(fā)揮較好的功能。
具有優(yōu)異的耐熱阻燃性能的NOMEX ,能經(jīng)受明火高溫,不會熔融滴落或助燃,使阻燃、隔熱、舒適和耐穿等性能更加卓越。阻燃性能優(yōu)異的ARCLITE-FR鞋底,可以在-40℃~300℃范圍內(nèi)具備較好的舒適度和耐穿性。
1.3 合理選用生產(chǎn)工藝
生產(chǎn)工藝的合理選用可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,實現(xiàn)成鞋功能化設計。
目前被廣泛使用的注射工藝,包括橡膠雙密度注射工藝、聚氨酯與橡膠注射工藝、聚氨酯雙密度注射工藝等,其制作出的鞋底分為發(fā)泡層和密實層,使鞋底具備彈性、緩沖性的同時,具有較優(yōu)異的耐磨性、耐折性等,并且該工藝生產(chǎn)快捷,質(zhì)量穩(wěn)定性好,其在登山鞋、勞保鞋、特種防護鞋等生產(chǎn)領(lǐng)域占有一席之地。
膠粘、線縫、硫化、注射等制鞋工藝都有各自的優(yōu)缺點,合理利用就能提高成鞋的質(zhì)量及功能。
2 我軍系列化作戰(zhàn)靴設計思路
針對我國各地域特點,結(jié)合我軍軍人穿著需求,擬提出以下幾種作戰(zhàn)靴的設計思路。
2.1 通用作戰(zhàn)靴設計
外軍一直以來對通用作戰(zhàn)靴進行的輕量、舒適化研究,以減輕士兵的腳部疲勞,提高戰(zhàn)斗力。如美軍的輕質(zhì)作戰(zhàn)靴,主要采用高技術(shù)輕質(zhì)合成材料制成,在設計上盡量避免使用金屬和皮革,除密封在內(nèi)底與外底之間的勾心部件用了少量金屬外,鞋靴上沒有其它金屬材料,這大大減輕了鞋靴重量,同時,通過采用舒適的皮質(zhì)鞋沿口、超長的皮質(zhì)鞋舌、腰窩處支撐結(jié)構(gòu)以及舒適透氣的鞋墊等設計,賦予作戰(zhàn)靴良好的舒適性能。
我軍通用作戰(zhàn)靴存在配發(fā)廣、穿著時間長的特點,該靴主要突出耐穿性和舒適性,具備較好的耐磨性及抗穿刺性能。
我軍通用作戰(zhàn)靴研究內(nèi)容包括:一是選擇耐磨、舒適、透氣的鞋材;二是楦型、款式、結(jié)構(gòu)以及工藝設計,以保證較高的適腳率;三是研究具備較好抗穿刺性能的柔軟防刺層。
我軍通用作戰(zhàn)靴研制方案為,幫面采用皮布結(jié)合方式,皮革有很好的防水、透氣、耐磨性,布面可以增加幫面的舒適柔軟性,能更好的保護腳踝不受摩擦和傷害。
超長設計的鞋舌內(nèi)包裹一層海綿,柔軟、舒適又伏腳,不易歪斜,能減輕鞋帶的勒壓;超前設置的鞋眼結(jié)構(gòu)便于跗面調(diào)節(jié),適合多種腳型穿用,提高適腳率,并且便于快速穿脫。
雙密度鞋底重量輕、彈性好,能增加外底柔軟度,起到很好的減震、舒適效果,同時還具有橡膠外底的耐磨、耐折等特點,加上減震、干爽、防臭抑菌的吸附鞋墊,可以減輕腳部負荷,減緩腳部疲勞。見圖1。
圖 1 通用作戰(zhàn)靴方案
2.2 沙漠作戰(zhàn)靴設計
沙漠地區(qū)水源稀少,植被稀疏,空氣濕度小,晝夜溫差大,白天氣溫上升極快,高溫時間長,夜間較涼,整夜無云,地面輻射強,散熱快,因此,沙漠作戰(zhàn)靴需具備較好的偽裝性、隔熱性、透氣性以及防沙性,同時應考慮到晝夜溫差帶來的腳部冷暖問題。
外軍裝備的沙漠作戰(zhàn)靴多為棕色反絨革,具有好的偽裝性和透氣性,鞋底材料的選用多從耐磨、隔熱性考慮,如美軍原作戰(zhàn)靴的靴底防刺層為鋼板,由于鋼板很容易將熱量導入靴內(nèi),之后改進的作戰(zhàn)靴采用了開夫拉材料。
沙漠作戰(zhàn)靴的防沙性也是研究的重點,沙子常會從靴口或一些透氣孔鉆入,使人行走不便,甚至磨傷腳面。
美軍在海灣戰(zhàn)爭中使用的沙漠長筒靴,因考慮其排汗性能,在靠近靴底內(nèi)側(cè)設計有2個透氣孔,以防腳過熱,但由于沙漠地帶風沙大,沙子常會從透氣孔鉆入,因此這種設計之后被取消。
隔熱、透氣、防沙性是沙漠作戰(zhàn)靴首要研究問題,如何在沙漠異常炎熱的環(huán)境下保持腳部干爽舒適,是外軍沙漠作戰(zhàn)靴研制的總方向。美軍著力研究一種“降溫戰(zhàn)靴”,提高士兵訓練質(zhì)量以及在炎熱戰(zhàn)場上的作戰(zhàn)能力,這種降溫戰(zhàn)靴是利用美國斯坦福大學開發(fā)的“快速熱交換技術(shù)”研制的,通過人體腳掌達到迅速散熱的效果。
我軍沙漠作戰(zhàn)靴幫面、鞋底應采用隔熱、透氣材料,靴口與腿部應緊密結(jié)合,防止沙子鉆入,并設計防沙護腿以及薄厚不同的兩種襪子,以適應晝夜溫差帶來的影響。見圖2。
圖 2 沙漠作戰(zhàn)靴方案
2.3 叢林作戰(zhàn)靴設計
叢林地區(qū)植被茂盛,氣候潮濕,多雨,多泥濘,因此,外軍叢林作戰(zhàn)靴多從防水、抗穿刺、防滑排泥性考慮。
美軍最早的叢林作戰(zhàn)靴面采用防潮的尼龍和皮革,有兩個排氣孔,靴底是“巴拿馬”式結(jié)構(gòu),使泥漿很容易的從靴底夾縫中清除出去,靴底內(nèi)夾有一層金屬片,防止荊棘穿刺。
1990年,原本為綠色尼龍的幫面變?yōu)楹谏ブ貫?500g,使其更加標準化和舒適。
1995年,為提高熱區(qū)叢林作戰(zhàn)靴的使用性能,研究單位對現(xiàn)行熱區(qū)叢林作戰(zhàn)靴又進行了改進,在不影響耐磨性的前提下,新式作戰(zhàn)靴的重量更輕,透氣性、舒適性更好,顏色由純黑色改為迷彩色;靴口設計為帶襯層的軟口,防止磨腳和提高穿著舒適性;靴筒高度為18cm,可保護踝關(guān)節(jié)不受傷害;75mm寬的防水帆布對踝部提供了很好的支撐作用;用緩沖式靴內(nèi)底代替硬內(nèi)底,防止腳底出現(xiàn)水泡;用玻璃纖維材料取代鋼片,進一步減輕重量,增強了防刺能力。
我軍叢林作戰(zhàn)靴主要從舒適透氣性、抗穿刺性、防滑排泥性方面進行研究。首先,選擇一種透氣、防水的幫面材料,其次,設計出適宜泥濘地區(qū)穿用的靴底花紋,增強作戰(zhàn)靴的防滑、排泥性;再次,防止鞋帶外露被樹枝、荊棘掛到。叢林中,腿部易被灌木棘劃傷或容易使異物落入靴內(nèi),可以設計一種防護型腿套。見圖3。
圖 3 叢林作戰(zhàn)靴方案
2.4 高原山地作戰(zhàn)靴設計
高原山地地區(qū)山坡陡峭,崎嶇不平,多沙石和泥濘,戰(zhàn)士活動量較大,山地作戰(zhàn)靴應對腳部包覆性好、結(jié)實、耐磨,鞋底防滑減震性好,登山過程中能延緩腳部疲勞。
高原山地作戰(zhàn)靴的研制可以吸取登山運動鞋的特點,登山鞋一般采用結(jié)實的皮革和紡織面料做幫面;鞋里采用合成紡織布料,重量輕,內(nèi)含防水分子,同時具備透氣性,保持腳面皮膚干爽,如“高爾泰克斯”材料、堪培拉等材料均為首選材料;登山鞋對鞋底的設計很重視,力求達到綜合平穩(wěn)、減震、舒適的效果,一般選用具有一定強度和彈性的內(nèi)底,由幾種不同強度的微孔橡膠制成的強度高、舒適性好的中底,具有較深的鞋底花紋,符合雪地或巖面防滑要求的耐磨外底。
除此以外,部分戶外用鞋多采用人性化設計理念,例如,加寬腳趾在鞋內(nèi)的空間,增強行走的穩(wěn)定性,更好協(xié)調(diào)腳步運動;非對稱式系帶方式,使鞋前部系帶與腳趾跟保持平行角度,增強鞋與腳的同步性等。
總之,國內(nèi)外登山鞋多從穿著的舒適性著手,進行人性化設計,并從登山過程中鞋底需要有較好耐磨防滑性考慮,這些方面都值得借鑒。見圖4。
圖 4 高原山地作戰(zhàn)靴方案
2.5 兩棲作戰(zhàn)靴設計
外軍兩棲作戰(zhàn)靴資料搜集中對美海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)靴了解的資料最為具體。該靴鞋面采用柔軟的防水皮革,中底采用聚氨基甲酸酯,內(nèi)底采用軟襯墊起緩沖作用,楔型中底和外底的設計增加了靴底的柔軟性,以及提高靴底與地面的接觸面和摩擦力。 除此以外,該靴的束帶系統(tǒng)作了改進,將其調(diào)節(jié)度一直延伸到腳趾處,能夠最大限度的滿足腳的舒適度及運動功能。
兩棲作戰(zhàn)靴用于水陸兩種環(huán)境作戰(zhàn),既要保證戰(zhàn)士穿用這種靴在水中不易被滑倒,又要保證從水中登陸后水能自動從靴內(nèi)排出,由此,確定研究重點在靴的排水性能和靴底在水中的防滑性。見圖5。
圖 5 兩棲作戰(zhàn)靴方案
3 結(jié) 語
系列化作戰(zhàn)靴的研制以滿足我軍官兵在不同地域訓練、作戰(zhàn)的足部防護需求和特定使用需求為前提,對完善我軍被裝產(chǎn)品裝備體系,提升部隊戰(zhàn)斗力具有重要作用。