背拉兩用背負電臺減負機架設(shè)計

摘 要：本文以給通信保障官兵減輕負重為主要出發(fā)點，首先介紹了長期過載負重對人體帶來的危害，分析了現(xiàn)役通信保障分隊參戰(zhàn)官兵攜帶裝備物資及無線電臺的重量問題，闡述了設(shè)計背拉兩用背負電臺減負機架（以下簡稱“減負機架”）的必要性。而后，具體介紹了“減負機架”的設(shè)計思路及機架的作用特點，重點論證了“減負機架”減輕負重的原理。最后引用國外在人體生物力學研究方面，研究為行進中為官兵減負的成果，強調(diào)了設(shè)計“減負機架”的重要意義?！皽p負機架”可有效減輕官兵負重，緩解人員能量消耗速度，減少肌體因勞累而損傷的機率，保護官兵身體健康，減少參戰(zhàn)官兵非戰(zhàn)斗性減員，具有較強的實用價值。

關(guān)鍵詞：背拉兩用；減負機架；無線電臺；通信保障

在筆者20年的軍旅生涯中，經(jīng)常看到在拉練、演習等徒步行軍途中，負責通信保障任務(wù)的戰(zhàn)士，背負著沉重的裝備電臺跟在隊伍中汗流夾背，勞苦不堪。為圓滿完成通信保障任務(wù)，這些背負電臺的官兵要付出更多的體力。尤其在長途行軍中，絕大部分單位領(lǐng)導(dǎo)，為不影響前進速度，事先都要安排2～3人，甚至更多的人輪流擔負背負電臺的工作，以緩沖體能的消耗，確保隨行通信保障任務(wù)的圓滿完成，這嚴重影響參戰(zhàn)官兵的效能。通過長期的思考研究，筆者在借鑒“行李箱”設(shè)計思想的基礎(chǔ)上，針對電臺這種特殊裝備的性能要求，設(shè)計此“減負機架”。在不影響電臺參數(shù)性能，不降低通信質(zhì)量，保障電臺正常通信的情況下，最大限度地為官兵減輕負重，達到保護官兵身體健康，減少肌體因過度勞累而損傷的機率，在實戰(zhàn)中最大限度地減少非戰(zhàn)斗性減員。

1 通信戰(zhàn)士攜帶裝備物品的重量問題

現(xiàn)在軍隊使用的戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)主要分成兩個部分，一是用于從軍級到營級語音和數(shù)據(jù)通信的區(qū)域系統(tǒng)，另一個是較低級梯隊直到班級使用的戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)無線電臺系統(tǒng)。

目前我軍現(xiàn)役戰(zhàn)術(shù)無線電臺的重量，從幾公斤到三十多公斤不等，絕大部分整套重量都在20公斤以上。如TBR-120型通用超短波調(diào)頻電臺，主機重量7.5kg（不含電池），10.2kg（帶一塊鎘鎳蓄電池），成套電臺重量35kg； TBR-131型15W短波單邊帶電臺，背負重量13kg[1]；TBR-134型20W通用短波單邊帶自適應(yīng)/跳頻電臺，收發(fā)信機重量6.5kg[2]，全套裝備還有2塊電池組及天線、話筒及附其它件。戰(zhàn)爭狀態(tài)下，通信官兵，把個人裝備物資攜帶齊全，野戰(zhàn)攜行具將被塞的滿滿的，若再加上成套電臺，這些裝備及物資的重量，對他們來說無疑是一個沉重的負擔，不但會提高肌體勞損受傷的可能性，也將嚴重制約著官兵在戰(zhàn)場上的機動性。

早在2001年，美國陸軍進行的一項研究指出，負重過大會降低士兵的機動性，同時提高肌體勞損和受傷的可能性。專業(yè)人士建議，士兵的負重不應(yīng)超過50磅（約23kg）。對于成長中的我軍來說，官兵的負重問題也必將引起相關(guān)人士的重視，并研究解決。

2 “減負機架”設(shè)計思路

設(shè)計此“減負機架”，核心思想在于有效減輕通信官兵的負重問題；具體方法是將官兵攜帶的裝備物資的重量部分轉(zhuǎn)移至地面達到減輕負重的目的。

2.1 設(shè)計“減負機架”需要解決的重點問題

“減負機架”設(shè)計初衷是為徒步行軍的通信官兵減輕負重，原因是目前現(xiàn)役的無線通信電臺自身重量過重，參戰(zhàn)官兵需攜帶的裝備物資較多，負重問題已成為影響官兵戰(zhàn)斗力的重要因素。

通信作為具有重要戰(zhàn)略意義的“千里眼”、“順風耳”，在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中的地位和作用尤為突出。打贏未來信息化戰(zhàn)爭，必須奪取制信息權(quán)，而奪取制信息權(quán)離不開信息傳輸手段，離不開強有力的軍事通信保障。通信被譽為信息化戰(zhàn)爭中敵我較量的“生命線”。通信保障工作被稱為“首長的耳目，軍隊的神經(jīng)”，是首長機關(guān)匯集情報，下達命令的重要手段，貫穿整個作戰(zhàn)過程。通信電臺也順理成章地成為作戰(zhàn)人員必不可少的武器裝備。我們必須確保它們在各種情況下能夠正常展開、工作。使用“減負機架”如何確保通信正常，我們需要解決以下重點問題：

（1）能否正常工作的問題。拖動狀態(tài)時，如何保證天線具有正常的高度，確保無線電波的傳播不受影響；如何保證耳機、話筒等終端能夠被操作人員正常操作。這需要解決的一是高度（天線的），二是距離（耳機、話筒等）的問題。

（2）防震問題。一是通信電臺是比較精密的電子設(shè)備，無論在什么情況下，防震性能都是必須考慮的問題；二是拖動狀態(tài)下行進，會因為路面高低不平，造成不同程度的震動，如何有效降低震動對電臺的影響，確保電臺保持良好的性能，仍然是必須要解決的問題。

（3）其它問題。如“減負機架”的牢固性，強度、硬度問題，“背負”與“拖動”兩種狀態(tài)交換的可操作性等問題，它們是否能夠滿足戰(zhàn)場環(huán)境的要求，都是必須要考慮解決的。

2.2 “減負機架”的設(shè)計

（1）“減負機架”設(shè)計為兩部分：一是載重支架；二是附件背心。如圖一示意

（2）載重機架。載重支架主要由背架組件、背墊組件、背帶組件、腰帶組件、走輪組件（含減震裝置）、拉桿機構(gòu)及其它連接件組成，其背架組件設(shè)計采用重量輕，強度大的合金材料制作。架體設(shè)計為一整體框架，架體豎向設(shè)置豎桿，中間兩根豎桿為中空管材，里面附加拉桿機構(gòu)。架體上下設(shè)置掛鉤，用以連接背帶。架體底部設(shè)置有橫桿，橫桿中間固定擋物板，用于承載重物；橫桿兩端裝置減震走輪，走輪設(shè)計采用堅固耐磨的柔性材料制作。背墊組件、背帶組件及擋物板上設(shè)計海綿橡膠襯墊。

拉桿機構(gòu)主體為一活動管體，管體頂端中部設(shè)置握把座?；顒庸荏w在背負狀態(tài)時，收起置于載重支架中部兩堅桿中；拖動狀態(tài)時拉出，牽引載重支架前行。握把座內(nèi)設(shè)置按鈕，按鈕兩端設(shè)置傳動連接件，用以控制閉鎖裝置，再由閉鎖裝置固定活動管體。

載重支架主要用于裝載官兵個人戰(zhàn)備物資、電臺及電臺備件（如備用電池組等）。以期官兵在徒步行進中，轉(zhuǎn)移所攜帶裝備物資的部分重量到落地走輪上，起到為官兵減負的目的。

（3）附件背心。附件背心用迷彩布料縫制，上作天線、耳機、話筒、數(shù)據(jù)終端等附件袋，另設(shè)天線固定座及捆扎帶。附件袋用于存放耳機、話筒、數(shù)據(jù)終端等附件及連接電臺與終端所必須的通信電纜。

2.3 “減負機架”功能及特點

2.3.1 有效減輕官兵負重?！皽p負機架”是針對通信官兵設(shè)計的一種載重工具，在徒步行軍或隨行通信保障任務(wù)時，可以將官兵攜帶的裝備物資的重量部分轉(zhuǎn)移至落地走輪上，能夠有效減輕官兵的負重，延緩疲勞時間，有效保持官兵的戰(zhàn)斗力。“減負機架”拖行狀態(tài)如圖二示意。G為官兵攜行裝備物資重量，F(xiàn)為人員托起裝備物資所需的力量。

從力學角度，我們用力矩知識分析可知：F≈G。向前拖動物體

前進的力量，那就更小了。在走輪的作用下，“減負支架”的運動則是一個非常簡單的剛體的平移運動[3]，所用力量要小的多。

另，如果去掉“附件背心”只使用“載重支架”，那么“減負機架”適用于全體參戰(zhàn)官兵，尤其適用于步兵。

2.3.2 有三重防震措施。軍用通信電臺在防震指標方面“軍標”都做了明確的規(guī)定。所有服役電臺都具有可靠的防震性能，為了保護電臺這個高精密電子設(shè)備的安全，“減負機架”設(shè)計了減震彈簧、海綿襯墊及柔性材料制作的走輪，從三個方面保證“減負機架”具有良好的減震效果。

2.3.3 拖行途中電臺能夠正常操作使用。附件背心的分體式設(shè)計：一是在官兵行進途中，可保證天線處于豎立狀態(tài)，具有正常的通信高度，不影響電磁波的正常發(fā)射與傳播；二是保證電臺的所有通信終端處于隨手可用的位置，方便官兵操作使用。

2.3.4 結(jié)構(gòu)輕便簡單，操作方便?！皽p負機架”主體采用輕質(zhì)高強度材料制作，自身重量輕；拖行握把拉出、收起轉(zhuǎn)換快捷，背負和拖行兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換簡單方便。

3 設(shè)計減負的重要意義

英、美等國在規(guī)劃未來通信系統(tǒng)時，把“強調(diào)減輕未來無線電系統(tǒng)重量”放在第一位，著重強調(diào)減輕裝備的重量。他們說“過去的戰(zhàn)術(shù)無線電臺對操作員來說一個沉重的負擔”。

美國《西雅圖時報》2011年報道“負重超標讓美國大兵‘很受傷”。在冒著生命危險外出巡邏前，約瑟夫·克羅尼格軍士需要往身上綁上防彈裝甲，套上戰(zhàn)術(shù)背心，再背上碩大的背包——里面有電池、水、食物、彈藥及其他設(shè)備。如果再加上步槍，總負重已達到70磅至80磅（31kg至36kg）。這讓克羅尼格痛苦不已。兩年前，克羅尼格被確診患上由退化性關(guān)節(jié)炎引起的頸椎骨質(zhì)增生，早上起來都成為一件非常恐怖的事情。“太荒謬了。我才25歲，關(guān)節(jié)炎通常老人才會得的病。真不知道，到五六十歲的時候，我會變成什么樣？”。報道說，克羅尼格的不幸遭遇是在前線長期作戰(zhàn)的美軍士兵的縮影[4]。由此可見長期過度負重對戰(zhàn)士身體健康的影響之大，且此現(xiàn)象對于擔負保家衛(wèi)國重任的軍人來說并不是個別現(xiàn)象，應(yīng)該也必將會受到各界人士的重視。

從人體負重行走的生物力學方面考慮，負重行走改變了身體重心的位置，為了對抗這種外加阻力作用，保持身體的平衡及穩(wěn)定，人的步態(tài)和身體姿勢必然也會做出相應(yīng)調(diào)整。人體如若背負重物過重，或長時間地承擔重量，則容易導(dǎo)致一系列的損傷問題。研究人員表示長期負重身體會發(fā)生姿勢變化，加快能量消耗速度，導(dǎo)致人體疲勞，肌體損傷，降低單兵的機動性。在軍事學領(lǐng)域嚴重削弱部隊的戰(zhàn)斗力，會帶來致命后果。

目前對人體負重行走的運動生物力學研究，國外已經(jīng)大量展開。如：美國洛克希德·馬丁公司研制的加固型人體負重外骨骼（HULC），2011年已在美國陸軍納蒂克士兵研究、發(fā)展和工程中心進行生物力學測試。以色列采用模塊化方案為士兵減負。以色列馬羅姆·多芬公司推出一種模塊化戰(zhàn)術(shù)背心，包括防彈衣，能夠分散裝載負荷的模塊化腰帶和雜物袋。馬羅姆·多芬公司研制了一種能夠攜帶重物的新型支援可載系統(tǒng)。該公司通過研究證明，利用這種承載系統(tǒng)，士兵攜帶80kg重物就像攜帶15kg的重物一樣輕松。這個系統(tǒng)的設(shè)計原理正是將放置在架子上的戰(zhàn)術(shù)背包的部分重量轉(zhuǎn)移至地面滾動滑輪上。

為參戰(zhàn)兵減負，早已成為各國研究的課題。軍隊是一個特殊的團體，肩負著鞏固國家主權(quán)和安全，維護國家統(tǒng)一和穩(wěn)定的神圣職責。在新世紀新階段，我軍要為黨鞏固執(zhí)政地位提供重要的力量保證，為維護國家利益提供有力的戰(zhàn)略支撐，為維護世界和平與促進共同發(fā)展發(fā)揮重要作用。軍隊的重要作用決定了設(shè)計此“減負機架”具有的重要意義。

結(jié)束語：在日常工作訓練中，筆者深切體會到長期超載負重對戰(zhàn)斗力的嚴重影響，又從平時生活中受到啟發(fā)，通過廣泛深入地研究，設(shè)計此“減負機架”，希望能對所有參戰(zhàn)官兵，尤其是通信官兵減輕負重，有效保護官兵的身體健康，保持旺盛的戰(zhàn)斗力，提高部隊的作戰(zhàn)能力。

參考文獻

[1] 中國人民解放軍總參謀部通信部，《背負野戰(zhàn)無線電臺操作使用教程》，解放軍出版社，1997.10：43-71

[2] 劉春勝 《戰(zhàn)術(shù)無線電臺》軍事科學出版社 2000.8：228-233

[3] 王紀成、周希堅 《大學物理》第三版上冊 科學出版社 2007.8：92-108

[4] 東森視點 《歐美防務(wù)評論》2011.4：17

[5] 王智金 《國外兵器情報》2011.7：10 北京中國兵器工業(yè)集團第201研究所

[6] 劉倩 《國外兵器情報》2011.7：9 北京兵器工業(yè)集團第201研究所

作者簡介

劉志紅（1973-），男，籍貫：河南省鄧州市，2009年取得山東大學“信息與工程”專業(yè)碩士學位，現(xiàn)任職于河南省開封市71391部隊助理工程師。