白色伞花
25-07-04 22:44 微博认证:军事博主

#单兵装备# 认证回来了。分享一篇论文:《作战靴轻量化关键技术研究与应用》,强烈建议全文阅读。
尝试摘出了部分内容,以Q/A的形式供各位参考:
Q:为什么要轻量化?
A:鞋的质量直接影响运动能力的发挥,鞋越重,人在运动中消耗的体能就越多,据统计,鞋的质量每增加1g,每跑100m,人体就会多消耗8%的体能,鞋越轻,人体运动消耗就越小,机动性能随之提升。现代化战争条件下,战场空间拓展,战斗杀伤升级,战争节奏加快,直接考验单兵战场机动灵活性和持久战斗力生成,同时,单兵携行量持续增加,促使作战靴不得不朝着轻量化、舒适兼顾防护功能的方向发展。
Q:我军作战靴轻量化发展的现状是什么?
A:我军作战靴始终以满足战场防护性、穿着耐用性等为前提,实现最大限度的轻量化。07作战靴突出多重防护性能,诸如护踝、阻燃、抗刺穿、防滑、耐油、防水等,采用传统模压、硫化工艺制作,质量约在1600g/双(255号),通过研究应用橡胶发泡材料、双密度橡胶连帮注射技术等对作战靴进行减重设计,最终实现1450g/双(255号);17作战靴、19作战靴通过优化底结构设计、研究应用轻质橡塑发泡材料以及聚氨酯/橡胶连帮注射工艺技术等,最终实现成鞋质量在1100~1200g/双(255号),较07作战靴减重超过20%。新研制装备的21通用作战靴、21专用作战靴,在确保作战靴战场适应性、功能防护性基础之上进一步实现轻量化与舒适性。
Q:我军作战靴如何通过结构设计实现轻量化?
A:07作战靴采用4层底结构设计,包括牛皮内底、芳纶复合内底、橡胶发泡中底和密实橡胶外底,这种底结构设计赋予07作战靴优异的成鞋支撑保型性和防护性能,与传统模压或硫化底结构相比,减轻了鞋底质量,增加了鞋底弹性,但随着实战化演练的增强,该靴硬、重的问题突显,底部件设计需进一步考虑减少层次,优化结构。17作战靴和19作战靴采用3层底结构设计,内底采用抗刺穿组合内底,整体采用高强纤维抗刺穿材料,腰窝和后跟部位局部注射改性PP或高强尼龙勾心板;中底采用聚醚型聚氨酯发泡材料,外底为密实橡胶大底。17作战靴橡胶外底与聚氨酯中底采用包覆式结构,提高鞋底周圈耐磕碰性能,延长使用寿命,19作战靴则将聚氨酯发泡中底外露,通过凹陷造型的变化避免其经受过多的磕碰和损伤。
Q:我军作战靴如何通过材料创新实现轻量化?
A:我军19体能训练鞋的中底为EVA发泡材料,以此取代采用硫化工艺制作的07作训鞋,在轻量化、穿着舒适性、回弹性等方面有较大提升。新研的21通用作战靴首次采用EVA发泡材料作为中底,较大程度提升了鞋靴的轻量化与舒适性。近年来,市场上出现的新兴鞋底发泡材料有ETPU、TPA发泡材料和TPE发泡材料,通过蒸汽模压法、釜压发泡技术等制作的微孔结构,泡孔结构分布均匀的发泡材料兼顾了柔软、减震、回弹、轻质和耐久等特点,发泡密度可以稳定在0.12~0.16g/cm²,是竞技跑鞋鞋底的首选材料。我军新研制的专用作战靴中底材料采用 ETPU 珠粒发泡材料,密度在 0.23g/cm²左右,很大程度提升了鞋靴的轻量化。
中底采用发泡材料能够提供较好穿着舒适度,但对于高强度训练、负重行军等极端训练条件而言,并非越轻越软就适合,内底需要给予足部足够的支撑,使得鞋靴保型、行走省力。通过优选内底支撑材料并进行结构设计,打破传统采用钢勾心、普通树脂等局限,通过采用改性聚丙烯、高强尼龙树脂以及高强碳纤维板等,很大程度提升了我军作战靴的支撑稳定性和环境适应性。
Q:我军作战靴如何通过工艺改进实现轻量化?
A:随着我军产品朝着功能配套、性能优化的方向发展,注射工艺取代模压工艺成为作战靴的主要制作工艺。同时,随着我军单兵作战靴配发数量的调整,鞋靴预算穿着寿命的缩短,胶粘工艺也开始应用。注射工艺包括灌注工艺和射出工艺,其中,射出工艺自动化程度高,产品质量一致性、稳定性等综合性能优于灌注工艺。我军除了97作战靴、03作战靴采用模压工艺外,后期大多数作战鞋靴类产品采用连帮注射工艺,包括17作战靴和19作战靴。21通用作战靴则采用胶粘工艺。通过研究,创新发明了轻质舒适PU/橡胶连帮注射工艺和多层复合结构PU/橡胶连帮注射技术。
Q:一线特种作战人员对17作战靴的评价如何?
A:通过召开官兵座谈会、训练场实地演练、问卷调查等方式详细了解17作战靴的穿用情况,调研收集官兵意见建议100余条、有效调研问卷790余份,官兵普遍反馈:一是穿着舒适性有了大幅度提升。从本次调研的结果来看,17作战靴的舒适度满意率达到了96.1%。二是战术适应性得到进一步优化。17作战靴在执行特种作战、射击、侦察、执勤等专业技术训练和攀登、行走、跑步、攀登、长途拉练等体能训练任务中,具备较好的防护性能,诸如护踝性、稳定性、防滑性、抗刺穿性等。从统计结果上看,17作战靴的战术适应性官兵满意率接近90%。三是耐穿耐用性基本保持不变。从本次调研来看,虽然特种作战部队训练强度大,但目前尚未出现批量性问题,比如皮革开裂、鞋里磨破、速拉环脱落、鞋带断裂、鞋底磨损严重、帮底开胶等问题。

发布于 湖北