1、第十二章 軍事、國(guó)防、航空航天用纖維制品,第一節(jié) 軍事、國(guó)防、航空航天用纖維制品的分類及特點(diǎn),一、軍人用纖維制品 1常規(guī)軍服 如陸軍、海軍、空軍、武警、裝甲部隊(duì)、導(dǎo)彈部隊(duì)、特種部隊(duì)等不同軍兵種和不同軍銜的軍人的春秋常服、夏常服、毛(絨)衣、大衣、禮服、軍帽、軍鞋，用于禮儀、慶典、閱兵及駐港澳部隊(duì)服裝等。 2單兵訓(xùn)練作戰(zhàn)防護(hù)服 如各種訓(xùn)練服，迷彩服和偽裝服，防彈和防刺服，阻燃、耐高溫、防火服，防寒、防暑、防水服，防塵和抗靜電服，防化和防生物武器服，防核、防射線和防微波服，高空飛行和潛水耐壓服，宇航服等。,3單兵用具 單兵用具是士兵作戰(zhàn)、訓(xùn)練、值勤或執(zhí)行特殊任務(wù)時(shí)的生活和防護(hù)用具，也是裝具中的第一

2、大類。單兵裝具的性能與功能的水平和完整性對(duì)單兵的作戰(zhàn)能力和生存能力都有著非常重要的作用。 4執(zhí)行特定任務(wù)用品 如偽裝網(wǎng)、登山靴、排雷服、避雷(電)靴、防爆服、防酸防堿服、防毒面具、防彈背心、降落傘、捕俘網(wǎng)、旗幟、救生衣等。 5其他用品 如軍隊(duì)醫(yī)院、軍校、軍工廠、軍隊(duì)后勤等非軍事訓(xùn)練和作戰(zhàn)場(chǎng)合工作的軍人使用和穿著的各種工作服等。,二、軍事、國(guó)防、航空航天裝備用纖維制品 軍事、國(guó)防和航空航天裝備是指應(yīng)用于軍事、國(guó)防和航空航天不同場(chǎng)合下的各種武器、設(shè)備、器材及輔助器械。用于這些裝備的纖維制品主要有： (1)各種火炮的炮衣，裝甲、坦克、飛機(jī)、車輛、航天器的遮塵罩，繩索等。 (2)用于各種兵器和彈藥的包

3、裝器材、遮蓋布、彈藥袋和槍彈、炮彈、炸彈、魚雷、導(dǎo)彈的彈衣等。 (3)空降兵、特種兵配備的降落傘、裝備用袋和空投器材，戰(zhàn)斗機(jī)、艦載作戰(zhàn)飛機(jī)、航天器回收阻力傘，軍事貨運(yùn)降落傘，信號(hào)彈降落傘，懸浮彈懸掛傘等。,(4)防化、防生化和防核武器部隊(duì)配備的防化服、防生化服、防核輻射服、面具、手套、工作服、鞋靴等。 (5)軍艦和船只配備的各種帆布、油布、繩索、旗幟，海上脫險(xiǎn)與救護(hù)用的漂浮器材等。 (6)陸軍、海軍、空軍和航空航天器上裝備的各種傳導(dǎo)、制導(dǎo)光纖與光纜等。 (7)各種飛行器采用的高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、輕型紡織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件等。 (8)飛機(jī)、軍艦、坦克、裝甲車等的燃油輸送軟管和可攜帶式軟油囊等。,

4、三、軍事、國(guó)防、航空航天場(chǎng)所用纖維制品 軍事、國(guó)防、航空航天場(chǎng)所指營(yíng)房、哨所、醫(yī)院、軍事基地、衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)、導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)、軍事院校、軍艦、潛艇、坦克、裝甲車、航空器、軍工廠、戰(zhàn)俘營(yíng)、軍事監(jiān)獄、戰(zhàn)壕、陣地、坑道、掩體、隱蔽所等軍人在平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)活動(dòng)的場(chǎng)所。 在這類場(chǎng)所，除了被裝用纖維制品和裝備用纖維制品外，常用的其他纖維制品有： (1)各種隱蔽偽裝系統(tǒng)用器材，如隱蔽偽裝網(wǎng)等。 (2)各種照明用器材，如電線、電纜、電子器材的絕緣材料等。 (3)各種通風(fēng)、透氣器材，如管材和濾材等。,(4)各種警戒與防護(hù)性器材，如報(bào)警、防爆、防火、防水、防毒氣、防生化系統(tǒng)器材。 (5)各種脫險(xiǎn)與救護(hù)用器材，如繩索、云梯、救

5、生衣、潛水衣、救生筏、充氣墊、充氣船、防毒面罩等。 (6)營(yíng)房、哨所、醫(yī)院、軍事基地、衛(wèi)星與導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)用的阻燃性建筑材料。 (7)軍艦、潛艇、坦克、裝甲車、車輛、各種航空航天器的內(nèi)裝飾阻燃材料和儀器倉(cāng)抗靜電裝飾材料。 (8)軍事通信和指揮系統(tǒng)用的傳導(dǎo)與制導(dǎo)光纜等。 (9)軍用機(jī)場(chǎng)、道路、橋梁、舟橋、庫(kù)房、水壩用的纖維制品等。,四、軍事、國(guó)防、航空航天用纖維制品的特點(diǎn) (1)在產(chǎn)品的開發(fā)上，由于涉及高科技和尖端技術(shù)，開發(fā)難度大，經(jīng)費(fèi)投人多，軍事和商業(yè)價(jià)值高，備受各國(guó)重視，具有競(jìng)爭(zhēng)激烈和保密性強(qiáng)的特點(diǎn)。 (2)在產(chǎn)品的性能上，特別突出產(chǎn)品的防護(hù)性能，即對(duì)軍人及其裝備的保護(hù)性。如能夠防彈、防火、阻燃

6、、耐高溫、耐高寒、防毒氣、防生化武器、防核輻射、防激光、防雷達(dá)及防紅外、夜視、熱成像偵察等。,(3)在產(chǎn)品的功能上，不僅要求有高功能，同時(shí)還要求兼有多功能，以便適應(yīng)平時(shí)、戰(zhàn)時(shí)多種不同條件和環(huán)境的需要。如瑞典陸軍新裝備的迷彩服，就兼有防水、防油、防火、防風(fēng)、透氣、舒適且隱蔽性很強(qiáng)的功能。 (4)對(duì)產(chǎn)品的綜合性能和極端環(huán)境條件下的適應(yīng)能力要求非常高。如既要重量輕，又要強(qiáng)度高，既要模量高，又要柔性好；又如深海潛水服、飛行服、宇航服必須能夠承受瞬間高壓。 (5)與常規(guī)纖維制品數(shù)量多、品種少的特點(diǎn)相反，軍用纖維制品具有品種多、數(shù)量少和系列化的特點(diǎn)。如美軍的作戰(zhàn)迷彩服有叢林、沙漠、雪地三大系列二十多個(gè)品種

7、。,第二節(jié) 軍事、國(guó)防和航空航天用纖維制品的應(yīng)用實(shí)例,一、防護(hù)服 軍用防護(hù)服是一類能在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)條件下最大限度地有效抵御、防范、抗擊惡劣氣候和常規(guī)、生物和化學(xué)武器的侵害，為軍人提供安全保障，保證部隊(duì)有效戰(zhàn)斗力的特殊服裝。 相對(duì)于一般防護(hù)服追求款式、舒適、美觀、色彩而言，軍用防護(hù)服更注重單件防護(hù)用品的材料、結(jié)構(gòu)、性能和整個(gè)防護(hù)系統(tǒng)的負(fù)荷、完整性及經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化性，因?yàn)樗且环N集多種防御功能為一體的柔性戰(zhàn)斗力保障體系。,(一)迷彩偽裝服 迷彩偽裝服常將軍服織染或在外表面涂敷各種大小斑點(diǎn)和條帶等圖案，以改變目標(biāo)的光學(xué)特性，減少目標(biāo)與背景在光學(xué)、熱紅外、微波波段等電磁波的散射或輻射特性的差別，模糊目標(biāo)的主動(dòng)

8、探測(cè)信號(hào)(如雷達(dá)、激光測(cè)距儀發(fā)射的信號(hào))與被動(dòng)探測(cè)信號(hào)(指探測(cè)方不發(fā)射出任何信號(hào)，只接受目標(biāo)的反射信號(hào)或輻射信號(hào))，減少目標(biāo)被光電偵察儀器發(fā)現(xiàn)的概率，達(dá)到“隱真示假”的目的。 要使偽裝服能夠較好地起到偽裝作用，就要求服裝在材料上能兼容較多的波段，所以各國(guó)軍隊(duì)大都采用了三色或四色體系的迷彩服。,(二)防彈衣 防彈衣是指能夠吸收和耗散彈頭、碎片的動(dòng)能，阻止穿透，有效地保護(hù)人體被保護(hù)部位的防護(hù)服，它是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中有效地保護(hù)軍人不受各種彈道發(fā)射物及其碎片傷害的一種必備服裝。 按使用材料可分為軟式、硬式及軟硬復(fù)合式防彈衣。軟式主要由高性能紡織纖維組成，硬式主要由金屬材料構(gòu)成。 防彈衣的款式有吊帶式、西服背

9、心式、夾克式和全防護(hù)式。,防彈衣的防彈機(jī)理，一是通過(guò)軟體防彈材料消耗彈頭的動(dòng)能，把侵害人體的金屬拋物體的動(dòng)能在軟體材料的拉伸、斷裂、破壞中完全消耗掉；二是通過(guò)硬體材料的破壞和彈性，阻止這些拋物體穿透或?qū)⑵鋸楅_。 軟式防彈衣可以通過(guò)織物摩擦、變形、破壞等多種形式改變彈頭和碎片的入射角，耗散、吸收動(dòng)能，它柔韌、質(zhì)輕，便于穿著和行動(dòng)，抗沖擊性能比硬式防彈衣好，并具有一定的抗化學(xué)性和熱穩(wěn)定性，因此備受青睞。 目前有多種高性能纖維可用于軟式或軟硬復(fù)合式防彈衣，如家蠶絲、“黑寡婦”蜘蛛絲、凱芙拉(Kevlar)纖維和超高強(qiáng)度聚乙烯纖維。,(三)防化、防生化服 防化、防生化服是指能夠防御化學(xué)毒物(如氯化氰)

10、、毒氣(如氯氣、光氣)和生化武器(如天花、鼠疫和炭疽)等侵害的特種服裝。 防御化學(xué)毒物、毒氣和生化武器的基本原理是以中和、交換、物理吸附、清掃等方法，將有害物質(zhì)分解、過(guò)濾、清除掉。 主要方法是采用活性炭為主體的活性碳纖維、活性碳布、活性碳?xì)?、活性碳泡沫塑料等材料制成防毒口罩、面罩、手套、鞋靴、鞋套和防化、防生化服，利用含有特殊化學(xué)功能基團(tuán)的離子交換纖維將有毒氣體吸附、過(guò)濾或?qū)⒂泻ξ镔|(zhì)截留。,防化與防生化的關(guān)鍵是尋找安全、有效、經(jīng)濟(jì)的有害物質(zhì)吸附劑和濾料，孔容積活性炭是目前用途較廣的高效吸附劑。 它的主要特點(diǎn)是具有多分散性的孔洞，使得活性炭具有較大的比表面積、孔容積和良好的吸附與過(guò)濾效果。 但活

11、性炭并不是對(duì)任何有害物質(zhì)都有較好的濾除效果，因此還可以活性炭為主體，浸以不同的化學(xué)藥劑制成浸漬活性炭，進(jìn)一步強(qiáng)化它的作用。,(四)防核服 防核服主要是防御核爆炸瞬間高強(qiáng)熱輻射和由此引起的火焰危害。 由瞬間熱輻射造成的危害與人體的遮護(hù)物如服裝或建筑物的性質(zhì)(特別是厚度)有關(guān)，即使服裝厚度增加不很明顯，也會(huì)在灼傷的程度上產(chǎn)生較大的差異。穿著緊身服裝會(huì)造成燒傷，而穿著寬松的服裝則相對(duì)好些。 防火焰灼傷的首要要求是外層服裝阻燃，并能夠最大量地發(fā)散輻射熱，當(dāng)外層服裝已吸收了輻射熱并向內(nèi)層服裝傳遞時(shí)，防核服應(yīng)能在防護(hù)輻射熱時(shí)盡量長(zhǎng)時(shí)間地保持完整，所以防核服性能的提高與耐高溫、阻燃防護(hù)服的開發(fā)密切相關(guān)。,(

12、五)高性能耐高溫阻燃防護(hù) 阻燃防護(hù)服是指極限氧指數(shù)(LOI)大于25%的服裝，在直接接觸火焰及炙熱的物體或遇瞬間高強(qiáng)熱輻射時(shí)，這種服裝能夠減緩火焰的蔓延，使衣物碳化形成隔離層而保護(hù)人體安全。 阻燃防護(hù)服通常由天然阻燃纖維，添加型改性阻燃纖維或經(jīng)暫時(shí)性、半耐久性、耐久性阻燃劑整理的織物構(gòu)成。,高性能耐高溫阻燃防護(hù)服則是指采用天然阻燃纖維加工而成的特種阻燃服裝。該類防護(hù)服具有永久的防火隔熱功能，在遇火及高溫下不會(huì)產(chǎn)生融滴，始終能保持足夠的強(qiáng)度和服用性能，面料尺寸穩(wěn)定，不會(huì)強(qiáng)烈收縮或破裂，具有耐磨損、抗撕裂、重量輕和穿著舒適等綜合特性。 美國(guó)、日本及西歐等國(guó)家先后開發(fā)出了芳香聚酰胺、PAN、PPS、

13、PBA、三聚氰胺(MF)等阻燃性優(yōu)良的阻燃纖維。,(六)抗浸防寒服 英國(guó)、美國(guó)、加拿大、俄羅斯等國(guó)家先后研制出了多種抗浸防寒服作為海上救生裝備，其抗浸防寒服的防寒效果主要是通過(guò)防止海水浸入并同時(shí)降低衣物層的熱傳導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 抗浸防寒服分為濕式和干式兩種。 干式抗浸防寒服由多層組成，外層是連身式防水服，布料選用氨綸與錦綸經(jīng)編織物，表面經(jīng)拒水處理，在抗浸防寒的同時(shí)，還提供足夠的強(qiáng)力與彈性；中間是保暖層，選用高耐水壓、低透氣量的聚四氟乙烯薄膜，既能防水透濕，又能防風(fēng)散熱；里層選用低特丙綸制成輕柔保暖的毛衣褲及襯衫，既可導(dǎo)汗排濕，又可防霉防菌。,(七)代償抗荷服 戰(zhàn)斗機(jī)在高空低壓環(huán)境中飛行時(shí)，高空飛行密

14、閉服可通過(guò)代償抗荷提供人體生存必需的壓力、氧氣及適宜的溫度環(huán)境，起到對(duì)壓力驟變的應(yīng)急防護(hù)作用。但由于飛行服為密閉式，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)產(chǎn)生人體難以適應(yīng)的熱應(yīng)激效應(yīng)，從而縮短飛行員和飛機(jī)的滯空時(shí)問(wèn)甚至危及飛行員的安全。 目前比較先進(jìn)的代償抗荷服是一種由俄羅斯研制并裝備在第三代戰(zhàn)斗機(jī)上的BKK一15K型代償一抗荷一通風(fēng)一體化防護(hù)服。,(八)宇航服 宇航服按功能分為艙內(nèi)宇航服與艙外宇航服，后者較前者技術(shù)難度和技術(shù)含量高且復(fù)雜得多。 按照宇航員在飛船和太空工作的時(shí)問(wèn)、性質(zhì)、工作能力、生理衛(wèi)生要求和宇航服使用的周期、時(shí)間及飛船、設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)，宇航服及其子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求： (1)最高的安全性和可靠性

15、。 (2)無(wú)條件地完成艙外活動(dòng)計(jì)劃的能力。 (3)最小的體積和系統(tǒng)質(zhì)量。,(4)使用簡(jiǎn)單而有效。 (5)最長(zhǎng)的系統(tǒng)使用壽命。 (6)最小的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和最小的成本。 其中宇航服的工作可靠性和工作壓力值是保證宇航員安全、有效地完成艙內(nèi)外作業(yè)的最重要的參數(shù)，它們?cè)谠S多方面決定著宇航服的結(jié)構(gòu)選擇及其使用性能。,二、降落傘 降落傘是由質(zhì)輕、高強(qiáng)、彈性好、耐摩擦的紡織材料制成的一種傘狀氣動(dòng)減速裝置，其常規(guī)功能是利用氣動(dòng)阻力使下降物體穩(wěn)定減速并安全著陸，特殊情況下，也用于將某物體穩(wěn)定地固定于指定的某一空域。 降落傘在軍事、國(guó)防和航空航天方面有著廣泛的用途，它是傘兵、特種部隊(duì)進(jìn)行空降作戰(zhàn)的主要裝備；空投各種軍用

16、物資和艦載機(jī)與山地短跑道縮短飛機(jī)著陸滑跑距離的主要工具；航空救生系統(tǒng)(如飛行員彈射坐椅穩(wěn)定傘和救生傘)與新型屏障武器懸浮彈系統(tǒng)的重要組成部分。此外，降落傘還在航彈減速、各種航空航天飛行器的回收以及航空運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中具有不可替代的作用。,降落傘傘衣是降落傘的主要組成部分，也是降落傘完成其使命的主要保證，不同用途的降落傘要有不同的性能和功能，其傘衣的設(shè)計(jì)也就有所不同，但輕薄、柔軟是各種降落傘對(duì)傘衣的共同要求。 傘衣織物除要求輕薄、柔軟外，還要求具備優(yōu)異的力學(xué)性能，如較高的抗張強(qiáng)力、優(yōu)異的抗撕破性、良好的彈性與回彈性、特定的透氣性、耐光耐熱性、尺寸和多次使用的穩(wěn)定性等。 軍用降落傘還要求具有良好的偽裝性

17、，可在傘衣、傘繩的表面涂覆吸波材料，也可把傘包設(shè)計(jì)成表面為泥土色的有青苔的石頭、沙漠色或不同形態(tài)的樹皮狀等。 降落傘傘衣織物早期主要采用蠶絲和棉等天然纖維制成，20世紀(jì)80年代至今主要采用聚酰胺纖維低特復(fù)絲。,三、地面軍事目標(biāo)偽裝與屏蔽用材料 目前，用于地面軍事目標(biāo)偽裝與屏蔽的紡織材料除了迷彩偽裝服外，還有設(shè)置在目標(biāo)附近或外加在目標(biāo)之上的防探測(cè)材料，具體形式有各種偽裝網(wǎng)和偽裝覆蓋物等，通過(guò)采用不同的偽裝技術(shù)可分別對(duì)抗可見(jiàn)光、近紅外、中遠(yuǎn)紅外和雷達(dá)波段的偵察與探測(cè)。 最具代表性的偽裝屏蔽材料是瑞典的熱偽裝網(wǎng)系統(tǒng)和美國(guó)的超輕型偽裝網(wǎng)。,另一類偽裝與屏蔽材料為薄膜型，其結(jié)構(gòu)一般是在一種塑料薄膜上鍍上

18、一層金屬，然后再在其上面覆蓋一層有顏色的聚合物薄膜，整個(gè)材料的輻射率最低可達(dá)0.2左右，可用在軍用靜止車輛前沿集結(jié)地的偽裝網(wǎng)上，通過(guò)采用不同輻射率薄膜材料在網(wǎng)上的組合，使平均輻射率保持在0.5左右，并形成大面積不同的迷彩區(qū)域。 美國(guó)研制開發(fā)了一種由多層薄膜組成的多功能偽裝材料，可以對(duì)付不同波段的探測(cè)威脅。,四、光纖與光纜 將光纖智能結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用于軍事科學(xué)，是把材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)、傳感器技術(shù)、執(zhí)行器技術(shù)、信息處理、控制技術(shù)等學(xué)科與軍事應(yīng)用相結(jié)合，去實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大通量、速度快、保密性高的野戰(zhàn)通訊；遙控水下工具，進(jìn)行水下調(diào)查、搜索、打撈、檢查；遙控?zé)o線電、雷達(dá)、機(jī)器人、實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈制導(dǎo)；使飛機(jī)和宇宙飛船在起飛前自動(dòng)診斷其狀態(tài)；極大地降低對(duì)操作人員的要求，提高飛行和戰(zhàn)斗安全性；為機(jī)載系統(tǒng)提供預(yù)維護(hù)和診斷支持；降低停機(jī)時(shí)間和減少費(fèi)用等。,軍用光纜通常由單根或多根錦綸(或同等性能材料)緊套光纖外加高質(zhì)量芳綸和聚氨酯(或同等材料)護(hù)套構(gòu)成。 據(jù)其應(yīng)用可分為陸上軍用光纜、海洋軍用光纜、航空航天軍用光纜等。其中陸上軍用光纜主要有：制導(dǎo)光纖、野戰(zhàn)光纜，戰(zhàn)術(shù)系留光纜，地面發(fā)射巡航導(dǎo)彈用光纜，地下核試驗(yàn)用光纜。海洋軍用光纜主要有：艦船用光纜，聲吶浮標(biāo)光纜，水下系留光纜(主