戰(zhàn)術(shù)燈的發(fā)展
自古以來,利用黑夜作戰(zhàn)就是重要的戰(zhàn)術(shù)手段。利用黑夜做掩護偷襲安營扎寨的敵方時,人銜枚,馬解鈴,盡可能不發(fā)出聲音。放倒值班的哨兵,一聲吶喊沖進去,趁著對方熟睡之時,取得偷襲的勝利。
但劫營也常有失手的時候。遇到深謀遠慮的將領(lǐng),偷襲者就會比較危急。摸進營去掀翻帳篷見人就砍之時,卻發(fā)現(xiàn)全是裹著軍裝的稻草人,正驚呼上當(dāng),猛聽一聲炮響,四下松明齊燃,周圍一片喊殺之聲,偷襲者反而成了甕中之鱉。那突然點起的松明火把,將營區(qū)照得雪亮,襲技術(shù)手段的軍隊再次打破了暗夜作戰(zhàn)的平衡。
最初裝備在武器上的強光戰(zhàn)術(shù)燈稱為鹵素戰(zhàn)術(shù)燈,它是在手電筒原理基礎(chǔ)上進一步強化照明功能的產(chǎn)品。主要措施有:采用稀有金屬作燈絲并高精度纏繞;采用具有耐高溫,抗壓力特性的石英玻殼,內(nèi)充高壓高純度的鹵素氣體—— 氙氣,使戰(zhàn)術(shù)燈的電-光轉(zhuǎn)換效率(簡稱光效)可以達到每瓦25流明和接近3500K的色溫。對于以鎢絲燈發(fā)光的傳統(tǒng)方式來說,這已經(jīng)是很了不起的成就了。
目前,戰(zhàn)術(shù)燈主要采用LED電光源技術(shù)。小功率LED應(yīng)用于儀表顯示及手機背光等諸多方面,已相當(dāng)普及,但適用于軍警用戰(zhàn)術(shù)燈的至少3瓦以上的大功率LED則興起不久。由于LED運用于戰(zhàn)術(shù)燈遠非鹵素?zé)裟懩菢雍唵?,它需要精確的數(shù)碼恒流技術(shù)來提升發(fā)光效率與降低熱損耗,所以其技術(shù)難度要高于傳統(tǒng)的鹵素戰(zhàn)術(shù)燈。但LED有每瓦輸出30流明的光效與高至 6000K的純白色溫,以及超長的使用壽命,所以它是比較理想的戰(zhàn)術(shù)燈電光源技術(shù)。
近年,高壓氣體放電燈(HID,即High Intensity Discharge的縮寫)技術(shù)悄然興起,它需要極為復(fù)雜的數(shù)碼管理電路來實現(xiàn)高工作電壓的升壓、穩(wěn)壓和恒流。HID是一種更為接近完美的新光源,它除了擁有全光譜光源,可以支持紅外、紫外的夜視、偵察功能外,同時還擁有全白光至6200K的色溫和較長的使用壽命,而且如果電源管理設(shè)計水平較好,則可以將光效提升至驚人的每瓦50流明以上。
由于高光效、高色溫的需要,鹵素?zé)舯仨殞艚z置于高純度氣體中超壓工作,使得本來就很細的燈絲變得更加脆弱,所以鹵素戰(zhàn)術(shù)燈無法準確標明燈膽的使用壽命。許多使用者在戰(zhàn)斗臨近時會換下使用稍久的燈膽,以免發(fā)生意外。而LED與HID沒有燈絲,在使用時所有的損耗都是可以計算的,因此其使用壽命可以精確標示,而且使用時間特別長。HID的使用壽命超過1500小時,LED如果不在超壓狀態(tài)下使用,壽命則長達10萬小時。
人體從外界獲取的信息中,70%來自視覺。由于人類大部分時間活動于白天,因此眼睛進化為在白天有良好的分辨能力。所以在對黑暗中的景物實施照明時,越接近日光的色溫,人的視覺分辨力就越強。鹵素戰(zhàn)術(shù)燈的色溫在 2500~3500K之間,并且受原理限制,目前無法再提升。LED與HID的色溫則都在 6000K以上,目視中都已是純白色的光芒,在同樣的亮度下,這兩種光源的分辨效果都比鹵素?zé)艄飧谩?/p>
由于戰(zhàn)術(shù)燈是與沖鋒槍、自動步槍配裝,因此其特殊的工作狀態(tài)對燈本身的抗震動、抗沖擊性有很高的要求。雖然鹵素?zé)纛^都設(shè)計有減震裝置,但因受到燈絲結(jié)構(gòu)的制約,仍無法確??煽啃?。而改用沒有燈絲的HID,甚至用連玻殼都沒有的LED燈頭則從根本上解決了問題。由于它們的構(gòu)造與工作原理,槍彈發(fā)射造成的震動基本不會對燈頭產(chǎn)生影響,極大地提高了戰(zhàn)術(shù)燈的可靠性。
另外,在對戰(zhàn)術(shù)燈大幅度提升照度以及對燈光實施載波編碼參與敵我識別等未來戰(zhàn)場任務(wù)中,鹵素?zé)舳际茏陨淼南拗贫茈y再跟進了。
目前各國使用的戰(zhàn)術(shù)燈,大部分由LED燈代替鹵素?zé)?。而HID燈由于技術(shù)復(fù)雜、成本高昂,所以美國休·費爾的HID燈僅僅停留在大型搜索燈的平臺上, 除美國軍隊少量配備外,甚少有人問津。
國產(chǎn)“威火”戰(zhàn)術(shù)燈
有意義的是,在LED和HID戰(zhàn)術(shù)燈的研制方面,中國的技術(shù)創(chuàng)新走在了世界前列。2005年8月,具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)威火(“MicroFire”)品牌系列戰(zhàn)術(shù)燈正式發(fā)布市場,并同時在美國、德國、意大利等國家展示。產(chǎn)品包括目前世界上體積最小的HID戰(zhàn)術(shù)搜索燈和先進的高光效、高亮度LED戰(zhàn)術(shù)燈。
威火命名為“武士”的第一代10W-HID戰(zhàn)術(shù)燈與休·費爾的M6強光鹵素?zé)趔w積大小相同,采用數(shù)碼恒壓恒流技術(shù),可以在110分鐘的超長時間里自始至終發(fā)出450流明、6200K色溫的耀眼光芒,從技術(shù)上解決了以往超亮度戰(zhàn)術(shù)燈隨著電池電量削減而迅速黯淡的應(yīng)用障礙。
與此同時,與“武士”同體積的1500 流明HID燈和長度126mm、直徑35mm的450流明HID精巧型槍用戰(zhàn)術(shù)燈也已經(jīng)研制成功。在使HID燈成為名副其實的槍用戰(zhàn)術(shù)燈方面,威火走在了全世界的最前列。
威火的LED戰(zhàn)術(shù)燈采用與休·費爾異曲同工的數(shù)字整流電路,使內(nèi)置大功率LED產(chǎn)生了更高的光效。威火采用先進的電源管理技術(shù)避開了昂貴的同步整流芯片,在實現(xiàn)恒光工作的同時降低了成本,使現(xiàn)有鹵素戰(zhàn)術(shù)燈可以以較低的代價升級為理想的LED燈頭。升級后的威火LED燈頭可以將配備如休·費爾P60 系列燈頭戰(zhàn)術(shù)燈的亮度從65流明提升至100流明,同時把3500K的黃白色溫提升為近6000K的純白色溫,并使電池的單次工作時間倍增,并從此不再需要更換昂貴的P60燈膽。該LED燈頭的理論壽命可長達10萬小時。按每天不間斷地使用8小時計算,一只燈膽將能使用34年。
從大量發(fā)自美軍地面戰(zhàn)場的影像資料中獲知,戰(zhàn)術(shù)燈最常用的時段不在夜晚,反而恰恰是在光照強烈的白天。現(xiàn)代戰(zhàn)爭與反恐行動,已經(jīng)基本上結(jié)束了曠野中的步兵作戰(zhàn),而使街巷與建筑物成為步兵的基本戰(zhàn)場。以伊拉克戰(zhàn)場為例,在危機四伏、殘酷激烈的城市巷戰(zhàn)中,對建筑物的爭奪與搜索成為步兵的基本任務(wù)。在清剿武裝分子的實戰(zhàn)中,盤據(jù)建筑物的一方出于防御與隱蔽的需要,勢必要將門、窗等進行加固與偽裝,致使白天室內(nèi)與戶外存在巨大的光照反差,攻擊者驟然闖入,其在3分鐘內(nèi)根本無法完全適應(yīng)由亮到暗的視覺變化,此時所有的夜視器材也都不能派上用場,而這3分鐘時間恰恰是攸關(guān)生死。
這時若進攻一方實施破門后利用數(shù)只甚至數(shù)十只戰(zhàn)術(shù)燈將室內(nèi)各個角落全部照亮,勢必對防守一方予以壓制。因為防守方一直處于黑暗中,突然受到強光照射,視覺也需要時間來適應(yīng),而攻擊者就可抓住機會,對敵方實施清晰的判斷與打擊。
正是基于戰(zhàn)場實踐,西方主要國家?guī)缀跛械妮p武器上都裝配了戰(zhàn)術(shù)燈或至少設(shè)置了預(yù)裝戰(zhàn)術(shù)燈與輔助裝備的夾具或?qū)к壪到y(tǒng)。
在整個武器裝備領(lǐng)域中,戰(zhàn)術(shù)燈雖然只占極小的市場份額,但這小份額卻在啟示我們,如果我們的軍工科研能夠適度地對民間企業(yè)打開大門,能夠運用市場的吸引力來凝聚全社會的智慧與創(chuàng)造力,那么走在世界前列的就不僅僅是小小的戰(zhàn)術(shù)燈,而可能是我國整體的軍警用裝備系統(tǒng)的技術(shù)提升。以擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進裝備來武裝我們自己的軍隊,是包括民間科研力量及制造企業(yè)在內(nèi)的所有國人的夢想。