军装设计与人本思维：在士兵系统中的融合

在新世纪军服设计中，单纯的技术进步已非决定性因素，技术如果不能被创新思维所指导并整合，就无法发挥出最大功效。在可预见的未来，军服发展主要被三种创新思维方式引领，包括系统工程思维、人本思维、启发性思维，这三种创新思维的引入，使21世纪军服设计在受限较多的情况下日趋完善、功能日益全面，总体得以跟上信息化战争的大趋势。

如今日益复杂化的现代战争对军服在防护、信息掌握等方面的功能提出了更高的要求。因此，面对现有军服在诸多方面的不如意，着眼于未来信息化战争的新型军服设计已经在21世纪初显露端倪。众多新工艺的突破和大量新材料的发现，无疑是军服水平大幅度提高的基础，也成为设计人员信心的保证。但军服作为一种性质独特的军事用品，其发展在质量、造价和人机工程等方面受到诸多制约。传统上利用技术进步解决问题的设计方法，如使系统复杂化、使用更昂贵的原材料、对使用环境和使用条件进行制约等，不能使未来军服达到理想化的水平。可以这样说，单纯寄望于技术进步的设计已经被实践证明是不合理的，违反了设计规律和战争规律，无法得到军服使用者的认可。

显而易见，未来军服设计需要新思维，创新需要冒一定风险，因为从现在开始构思设计的军服很可能要在2025年才会投入使用。纵观新世纪军服各种变化趋势与远景，可以发现在其中起决定性作用的正是新的设计思维，具体可划分为系统工程思维、人本思维、启发性思维。这三种创新思维分别在军服设计中发挥着不同的重要作用，但更多的是得到综合运用。在这三种创新思维的联合作用下，新发明的技术和新发现的材料都被整合进一个大框架并有效利用，新思维可以使复杂的技术简单化，使简单的技术得以发挥更大功用，新思维还可以帮助找到新技术的突破方向和新材料的寻找方向，从而有效避免过高指标、不切实际的要求，以及技术瓶颈，为新军服早日投入使用铺平道路（图10-81、图10-82）。

图10-81　数字化步兵系统的一种实验方案

图10-82　军装中的“陆地勇士”方案

如系统工程思维的建立。系统工程的应用，主要是在经济和技术条件允许的情况下，尽快地将新技术的潜力用于特定的发展目标。军事领域是目前公认的推动系统工程的重要动力，通过系统工程思维来设计军服，将军服和所有其他装备融合进“士兵系统”已经成为20世纪末世界顶尖设计人员的共识。21世纪，在系统工程思维的引领下，作为士兵系统平台的军服正在由分散化向一体化转变，军服的信息功能正在由节点化向网络化转变。

为了适应复杂多维的现代战场，今天的一名士兵，普遍装备了夜视观瞄装备、态势感知装备、个人防护装备、生存装备等重要军服随件，使士兵个人能力空前提高。但是必须注意的是，如果一名士兵作战训练行军生活的全部装备是一个有机完整的系统，那么军服（包括车辆驾驶员穿着的阻燃服、防止硬杀伤的防弹衣、携行背心等）就是这一系统的平台。当今士兵陆续装备了名目繁多、功能各异的军服，如防雨御寒的各类衣物等，这在一定程度上满足了士兵的各类需求，直接提升了战斗力，但其出发点和思路长久以来却没有发生变化，件数越来越多，给行军负荷、部队后勤管理带来了巨大压力。基于不同发展源头和思路的装备在不同时期加装在作战服上，成为士兵负荷的一部分，不同设备相互掣肘、士兵全套装备普遍质量过大。要解决目前军服的这一问题，必须有一个全新的思路。英军最早成功将作战服和防化服合二为一，可算得上平台设计开始由分散化向一体化转变的典型例子。

21世纪战场逐渐由机械化过渡到信息化，不但飞机、坦克等作战平台上广泛装备信息装备，连单兵也开始加装夜视镜、通讯装置以提高自身信息能力，侦察兵还加装实时摄像机，以将所看到的情况传回后方，单兵配备GPS终端设备、掌上电脑，以随时掌握自己的位置。这些装置可以被列为态势感知装备、信息传输设备，已经成为单兵的重要服饰随件甚至军服本身不可缺少的一部分。但是在目前情况下，这些装置获取的信息仍然主要供单兵或小分队自行使用，或采用传统的语音通话，信息传输量有限，实时性也不高，仍旧只停留在节点状态。为了使作战服的信息化水平进一步提高，依靠传统思维增强各装置的功能并非最好的解决之道，唯有将整个部队组成一个网络，每个士兵都不再是自我封闭的孤立信息节点，而是可以随时将自身得到的信息无线上传到网络，将自己置于一个实时网络中，既有利于上级更好地指挥，也可以从战友处得到信息。这样，一支部队成为利用实时信息传输连接起来的一个整体，具有了更完整系统的战斗力。

凭借庞大的资金投入与雄厚技术实力，美国在“未来士兵2025系统”的研究上取得了很大进展，这一系统是武器、通信、医疗救护等一系列分项目的合成工程，这套服装成功将目前分别具有防弹、防生化功能的多套服装融为一体，将以前独立的夜视、观瞄、声音测定等装置都整合进头盔中，纳米涂层可以使军服根据周边环境改变颜色，腰部以下装有助力系统可以提高士兵的负载和作战能力，显示出21世纪的军服在系统工程思维的引领下，数量减少，功能更为集成的必然趋势。

再如人本思维的加强。自第二次世界大战后期，经验人机工学开始逐渐为科学人机工学替代，如何使军服和装备更好适应使用者的需求成为设计者首要考虑的问题，如何用人本思维去设计军装成为世界各国军服设计人员共同关注的焦点。现代军服普遍采用更透气更舒适的衣料，将原来各种单独或背或挂的装备整合到携行背心或携行载具上，大幅降低防弹衣的重量等，这都说明人机工学的原理已经在军服设计中普及开来，军服的舒适性、实用性在逐年提高。但也必须看到，目前军服的人性化设计还是比较粗放的，仍然尽可能以实用为主，在一些细节上还有欠缺，比如重心不居中的多功能头盔、阻碍腿部血液循环的护膝等。21世纪的军服将会在人性化设计上更加深入、更加细微，更多倾听一线士兵的反馈，贯彻以人为本的设计原则，力图使人机工学的运用向细节化和深入化发展。

现在一些国家（值得注意的是，这些国家往往拥有较发达的民用工业设计基础），如日本、以色列已经在军服的细节设计上先行一步。日本的一款新型作战服有可拆卸的领衬，这主要是考虑到士兵在脸颈部涂抹迷彩油膏后会蹭在领子上，凝结后给穿着者带来极大不适，领子可以单独拆洗这一点自然显得体贴入微。与之相比，实战经验丰富的以色列军队，为自己的坦克乘员设计了一种带有竖向肩章的作战服，这主要是考虑到当坦克内空间狭窄，坦克手受伤后，救援人员从坦克舱外拉住这两个肩章就可以将乘员拉出救护，显得独具匠心且极具实用价值，这都是人本思维在军服细节设计上的直观体现。(www.xing528.com)

还有启发性思维的产生。对一些军服设计问题，不能完全指望用系统工程思维解决，片面追求结构简单很容易进入死胡同，在这种情况下，充分利用现有的技术成果，换用启发性思维，绕开瓶颈，换一种方式解决，也是发展军服的重要手段。运用启发性思维必须针对特定问题，迎难而上，利用目前各种技术手段，甚至在一定程度上不惜使系统复杂化、昂贵化，也要将问题彻底解决，这就是引领军服设计的启发性思维。

举例来说，现代战争尽管步兵大部分时间可以乘车作战，但很多情况下，尤其是巷战和特种突击作战，仍需要步兵背负所有装备徒步行进，这时为了作战便利准备的大量观瞄装备、个人计算机、电池系统以及备份弹药口粮就会成为士兵的负担，这些装备有时甚至会达到75kg之多，已经达到人体机能的上限。在这种情况下，采用模块化可以作为权宜之计，但士兵个人装备重量的不断增加和人生理极限的矛盾，从中长期看是不可调和的。在这一点上就有必要运用启发性思维，充分利用现有的技术成果，设计全新的系统解决这一问题。美国加州大学伯克利分校已经接受美国国防先进研究计划局的资助，研究一种“伯克利极限下肢外骨架”（BLEEX），这种设备由计算机控制，用动力装置提供液压动力，与使用者的下肢连接在一起，可以提供巨大的携带物品的能力（图10-83）。在实验中，测试者只用背负两kg物品的力就可以负载32kg物体，发展前景十分光明。这一运用化学能和机械结构的系统能够大幅减轻士兵负荷，而且完全承担自身质量，这无疑是一个颇具代表意义的启发性思维运用实例。

综合来看，需要复杂技术简单化。人们如果为了提高军服效能发明的技术复杂昂贵，以致超出单兵承受能力，创新思维的综合运用可使复杂技术简单化、模块化，以提前投入实际使用。比如，为了增强士兵防护能力，一部分军事强国从20世纪60年代开始为前线步兵配备防弹衣，最早为芳纶材料，并逐渐由更轻、防弹性能更好的“凯夫拉”材料取代，这是一种抗拉力极强的新型纤维材料，它的应用使单兵护具的重量和价格都降到了可以大规模装备部队的地步。但“凯夫拉”防弹衣只能防弹片和手枪弹，仅仅满足低烈度战场作战人员的需要，大威力步枪弹仍然可以贯穿防护层并杀伤使用者，如果运用目前的技术，使用先进材料，全面加厚防护层可以解决这一问题，但势必提高造价，重量也将不能接受。于是设计人员开始独辟蹊径，采用模块化的方法应对（图10-84、图10-85）。美军最新装备的“拦截者”防弹衣就采用模块化设计，由战术背心、凯夫拉防弹内层和防弹插板组成，在重要部位采用插入式碳化硼陶瓷插板，大幅提升了防护能力，并允许步兵根据威胁程度的不同调整防护能力。“拦截者”防护面积增大，不但可以彻底保护穿着者的躯干部分，还有可选装的护裆，这样将防弹衣视做一个系统，并综合运用人本思维和启发性思维，最终使防弹衣效能和单兵负荷间达到了一个平衡。

图10-83“伯克利极限下肢外骨架”显示

图10-84“凯夫拉”防弹背心

图10-85“凯夫拉”防弹背心的陶瓷插板

同时需要简单技术实用化。在新世纪军服的设计中，现有的简单技术并非没有用武之地，关键在于设计者如何组合运用。众所周知，水具是士兵一刻不可缺少的装备，尤其在沙漠地区作战，为了满足饮水需求士兵可能要将多个水壶挂在腰间，但这样一来既妨碍翻滚匍匐等战术动作，又容易疲劳。针对这一情况，美国一家民间体育用品公司开发了针对军用市场的“单兵饮用水携行系统”，简称“驼峰”储水系统，这一装置类似背包，使用者背在背上，通过嘴边的软管饮水，既符合人体负重结构，又可以降低体温，还具有安全便捷等优点。可以看到，在水壶向类似于“驼峰”的单兵水具发展过程中，设计人员充分运用了系统工程思维、人本思维和启发性思维的结合，使相对简单的现有技术、材料与工艺，能够被组合成效能更强的装备。

再需寻找新的技术突破口。如在军服高新技术的研究中，向哪个方向去进行攻关，从而获得最大收益是一个重要课题。比如，伪装是军服的重要功能，从20世纪70年代起，军用伪装服不断由视觉伪装向多维伪装发展，如美军新迷彩图案采用数码像素点阵，迷彩图案分布更为合理，在一定程度上还可以欺骗红外、微光、热成像等侦察手段。但这仍属于“无源”伪装法，即本身不发散能量，随着红外夜视仪、热成像仪等战场侦察手段的日益发展，现有军服伪装技术面临严峻挑战。在这种情况下，一部分设计人员创造性地提出了“有源”伪装的新思路，通过电流来激活织物表面迷彩图案的金属涂层，使其根据周边环境改变自身温度与热辐射强度，从而更大程度地保护自己，甚至向“隐身”的最高目标迈进了一大步，也是设计人员综合运用创新思维，寻找合适的技术突破口，从而提高军服效能的最好体现。

当然离不开寻找新的材料来源。在目前军服设计中，寻找具有更好性能的材料往往依靠物理和化学手段，但在纯理论的科研环境下，片面从化工品中寻找新材料很容易遭遇技术瓶颈。如单兵军服的温度控制问题，当士兵身着笨重防化服时，体温容易过高，在一些高寒地区，身着臃肿的御寒衣物则会降低战斗力，现有的任何一种化纤材料都难以解决这些问题。于是，研究人员开始将目光转向动植物，广泛利用仿生原理，比如借鉴北极熊毛的中空结构，研发出人造中空纤维，可以使紫外线射入然后将其阻隔在内而不散失，从而保持穿着者的体温。类似的例子还有模仿松树叶呼吸机制的人造纤维防护服等。可见，从动植物温控机制中寻求军服材料的突破，是设计人员综合运用创新思维的结果，可以使军服在重量、造价、系统复杂程度上保持现有水平的同时，有效地增强温控功能。

总之，新时代对于军服的创新是急于需要，但又是面临许多挑战的。如果在军服设计中不能有效利用系统工程思维，不断发展的高新技术就会成为一个个孤立的个体，不能被整合成先进有效的装备。如果没有人本思维，新设计的军服和随件只是先进生硬的设备，不能成为士兵的亲密战友。如果不能运用启发性思维，军服僵硬的技术指标，就会成为设计人员无法克服的障碍，现有技术成果不能及时投入使用。在现在的军服设计尝试中，不乏忽视这三种思维的失败例子，如美国陆军的“单兵冷却系统”（PICS），设计主旨是为了降低高温环境下士兵的体温，由冰袋、电池、泵和热传感外衣组成，总重量高达5.5kg，而且冰袋每隔30min就要更换一次，电池也只能连续工作4h，使用起来限制很多。再比如最新的美国陆军通用防护服（JSLIST）尽管性能优越但不具阻燃功能，美军车组成员不得不在穿JSLIST的同时穿着诺梅克斯（Nomex）阻燃防护服，在气候炎热的环境下艰苦可想而知。由此可见，系统工程思维、人本思维、启发性思维无论是单独运用还是综合运用，在当前和未来的军服设计中都占有绝对重要的意义，技术支撑着它们，它们也在选择着技术，放眼21世纪前半叶军装发展，这三种新思维正在决定军服设计的走向，其体系也有进一步扩大的趋势，军服设计人员对这三种创新思维的认识将会越来越深，并愈加运用自如，使21世纪军服面貌日新月异。