西方国家单兵能源技术新发展

赵兴娜

为了应对信息化战场需求，单兵不仅要携带枪械、弹药等常规武器装备，用于侦察、探测、通信的电子装备也越来越多地普及至单兵。这些电子装备在提高单兵战场态势感知能力的同时，也带来了一个突出问题：电能消耗较大。而目前的电池能量密度较小，士兵不得不携带更多电池，不但增加了负荷，影响了机动能力，对后勤补给也造成较大压力。据美军统计，阿富汗战场上，步兵武器最多使用7种不同型号的电池，一名美军士兵执行为期5天的任务平均要消耗88节AA电池，一名美国陆军士兵每年消耗电池的费用高达6.5万美元。高昂的消耗及后勤补给费用使西方国家日益重视单兵能源问题，正积极寻求解决方法。

美国陆军和麻省理工大学的太阳能专家正在合作研发一种具有光电效应的纤维，用这种纤维制成的帐篷、作战服、背包和其他装备可以将太阳能转化为电能，为单兵的通信、监视或其他电子装备供电。美国陆军已经为这种光电纤维项目提供180万美元的资金支持。

法国陆军倾向于采用传统方法解决单兵电能消耗问题。2014年2月，萨夫特（Saft）公司从法国国防部获得一份合同，为法国陆军提供锂电池。根据这份为期5年的合同，萨夫特公司将为法国陆军交付约70种、数万块可充电的锂电池。这些可靠性高、质量轻、持续时间长的电池可用于通信、全球定位系统、热成像和激光指示器等电子装备的充电。

加拿大军队目前仍继续使用传统AA电池。这种简易的碱性电池广泛应用于单兵战术灯、电台、全球定位系统以及各种瞄准镜。根据加拿大媒体的报道，部署在阿富汗坎大哈的加拿大士兵执行3天任务，每名士兵平均要携带40节备用电池，一个步兵排需要900节，一个步兵连需要3200节，有1000名士兵的完整战斗群需要数万节。部署在阿富汗的全部2800名加拿大士兵执行6个月的任务，总共需要电池75万节，总质量达到14吨，成本约100万美元。

以色列国防军后勤部门将为步兵部队提供一种经过特殊设计的紧凑型太阳能电池板，最大输出功率达30瓦，太阳能电池板上安装有插座，士兵可以连接不同的充电器为电池充电。这种太阳能电池板将减轻步兵的负荷，士兵只需要携带可充电电池即可。这种电池板可折叠，暴露在阳光下2～3小时即能充满电，展开后的尺寸为2m×1m，折叠后尺寸为0.5m×0.3m，质量仅为1.5kg，携行比较方便。以色列国防军还在研究质量为2.5kg的固定式太阳能电池板，可安装在军用车辆上或前方基地使用。

英国林凯德（Lincad）公司最近宣称，其旗舰产品“快充”充电器（Fast Charger）可以同时为4节电池充电。2014年4月，第一批“快充”充电器已经交付英军使用。这种充电器是为了满足英国国防部的需求而研发的，用于取代英军使用了十余年的“帆船”（Caravel）单电池充电器。与之前的充电器相比，“快充”充电器的充电时间缩短一半，提高了充电效率，有利于减轻单兵负荷。“快充”充电器由通用交流电网供电，输出功率达到2千瓦，外形尺寸为440mm×400mm×310mm。该充电器还内置有电源管理系统，可保证在大多数恶劣环境中可靠供电。

2013年，德国SFC能源公司生产的“雌鸟”（JENNY）电源系统交付德国联邦国防军。“雌鸟”系统包括便携式燃料电池、电源管理软件、特制的混合电源、太阳能电池板以及其他附件。“雌鸟”电源系统可以为不同装备供电，例如电台、导航设备、夜视仪、激光测距机、便携式计算机以及单兵掌上电脑等。与传统充电方式相比，“雌鸟”系统在72小时任务状态下可以减轻单兵80%的电源负荷。其供电和电能管理过程自动进行，不发出声响，不散发光和热，不容易被人觉察到。

澳大利亚国立大学能源系统维持中心（CSES）的研究人员为澳大利亚国防军研发了一种轻质太阳能电池板，可以披挂在作战服、防弹背心、头盔或背包的外面，为电子装备供电。根据士兵现代化计划，澳大利亚国防军的士兵正在列装大量电子装备，这些电子装备在增强士兵战斗力的同时，也带来了巨大的能源需求，这种背负式的太阳能电池板有助于解决单兵由于携带大量电池而负荷过大的问题。

编辑/刘兰芳