CN107990782A - 一种防护服横截面立体结构 - Google Patents

Abstract

本发明一种防护服横截面立体结构属于士兵个体防护技术领域。本发明的技术方案提供了一种具有柔性的、立体的防护服横截面结构。在立体结构构成中通过新材料、新技术的使用，达到柔性防弹、多环境自适应伪装、柔性助力、温度调节等防护能力的实现；在中空结构中增加导电纤维，通过与终端电子设备接口，实现导航、通讯、生理状态监测与保障、脑机交互、自治愈等多种智能交互能力。本发明的优点是将多项功能进行融合，并对各项功能进行优势互补从而极大降低重量，轻便灵活，从根本上解决了“未来士兵系统”几乎所有的难题，达到真正意义上的功能综合、装备简化、智能提升。

Description

一种防护服横截面立体结构

技术领域

本发明一种防护服横截面立体结构属于个体防护技术领域，尤其是一种用于“未来士兵系统”同时实现多种防护能力、具备智能通讯的防护服横截面立体结构。

背景技术

国内外的“未来士兵系统”均是提供尽可能强大的防护能力以及尽可能多的杀伤、通讯能力，这些能力体现在装备上仅进行了各单项功能模块的叠加。在有可能超过体能极限的情况下又开发了外骨骼助力系统。众多功能模块在单兵装备上的应用，除了接口多、重量大、热负荷高外，人被装备所累，严重削弱了士兵的机动性，限制武器携带能力，甚至影响自信心理。

本发明的内容

本发明的目的：为了解决现阶段国际上“未来士兵系统”接口多、重量大、热负荷高等问题，本发明提供了一种具有柔性的、立体的防护服横截面结构。在立体结构构成中通过新材料、新技术的使用，达到柔性防弹、多环境自适应伪装、柔性助力、温度调节等防护能力的实现；在中空结构中增加导电纤维，通过与终端电子设备接口，实现导航、通讯、生理状态监测与保障、脑机交互、自治愈等多种智能交互能力。

一种应用于防护服横截面的柔性、中空的立体结构，将多项功能进行融合，并对各项功能进行优势互补从而极大降低重量，轻便灵活，从根本上解决了“未来士兵系统”几乎所有的难题，达到真正意义上的功能综合、装备简化、智能提升。

本发明的技术方案：一种防护服横截面立体结构，所述结构包括防护外层1、纤维导线2、导线通道3、立体支架4、防护内层5；

防护外层1、防护内层5是具有防护功能的结构层；分别根据防护外层1、防护内层5需要实现的防护功能选择相应的防护材料；

立体支架4设置在防护外层1、防护内层5之间，立体支架4的一端固定连接防护外层1，立体支架4的另一端固定连接防护内层5；立体支架4能够根据需要改变起伏状态，进而改变防护外层1、防护内层5之间的间距；

导线通道3是设置在防护服横截面立体结构上的通道，导线通道3设置在立体支架4、防护外层1、防护内层5之间围合的空间内；

导线通道3根据需要设置通道分支，通道分支也设置在立体支架4、防护外层1、防护内层5之间围合的空间内；

纤维导线2贯穿在导线通道3的通道内；纤维导线2的一端连接电源，另一端连接防护服外的电子设备。

所述结构还包括传感贴片6；传感贴片6一端紧贴在防护内层5上，传感贴片6的另一端连接纤维导线2，在使用者穿上防护服时，防护服横截面立体结构上的传感贴片6与人体相接触，通过传感贴片6中的芯片测定人体的生理指标。

所述结构的防护内层5在人体下肢部分采用助力织带7；助力织带7具有弹力的纤维织物。

所述结构的防护外层1采用液体防弹材料。

本发明的有益效果：防护服横截面立体结构将传统的纤维股线编织横截面转化为立体截面结构，实现了二维向三维的转变，突破了防护服由纤维织物构成的传统观念，大大提高了功能包容性，能够从根本上解决“未来士兵系统”接口多、重量大、热负荷高等诸多问题，能够使我国军备站上比国际竞赛平台高一台阶的位置，军事意义重大。

附图说明

图1是本发明一种防护服横截面立体结构的结构示意图一；

图2是本发明一种防护服横截面立体结构的结构示意图二；

其中，1-防护外层、2-纤维导线、3-导线通道、4-立体支架、5-防护内层、6-传感贴片、7-助力织带。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

一种防护服横截面立体结构，所述结构包括防护外层1、纤维导线2、导线通道3、立体支架4、防护内层5，传感贴片6、助力织带7。

通过使用多材料3D打印技术，实现具有立体结构的防护服横截面。防护外层、立体支架、防护内层、传感贴片、助力织带形成紧密连接的柔性立体结构；纤维导线穿插在导线通道内侧，组成导电系统。

防护外层1、防护内层5是具有防护功能的结构层；分别根据防护外层1、防护内层5需要实现的防护功能选择相应的防护材料；防护内层5紧贴皮肤，为传感贴片6提供支撑。

立体支架4设置在防护外层1、防护内层5之间，立体支架4的一端固定连接防护外层1，立体支架4的另一端固定连接防护内层5；立体支架4能够根据需要改变起伏状态，进而改变防护外层1、防护内层5之间的间距；

防护外层1采用剪切增稠防弹材料，当受到外界子弹冲击后，除自身承担压力外，防护外层1、防护内层5、立体支架4形成的空间为防护外层1形变提供缓冲空间。

导线通道3根据需要设置通道分支，类似叶脉，由主通道逐级划分次级通道，通道分支也设置在立体支架4、防护外层1、防护内层5之间围合的空间内；

纤维导线2贯穿在导线通道3的通道内；纤维导线2在主通道的一端连接电源，另一端在末级通道，连接防护服外的GPS、无线电通讯、生理状态监测等电子设备。

所述结构还包括传感贴片6；传感贴片6一端紧贴在防护内层5上，传感贴片6的另一端连接纤维导线2，在使用者穿上防护服时，防护服横截面立体结构上的传感贴片6与人体相接触，通过传感贴片6中的芯片测定人体的生理指标以及接受反馈。

所述结构的防护内层5在人体下肢部分采用助力织带7作为替代；助力织带7具有弹力的纤维织物。

实施例一

防护服横截面立体结构为通过3D打印技术完成一次性成型立体结构，防护外层1、立体支架4、防护内层5、传感贴片6、助力织带7形成紧密连接的柔性立体结构；纤维导线2穿插在导线通道3内侧，组成导电系统。结构见图1。

防护外层1、立体支架4、防护内层5、传感贴片6、助力织带7形成紧密连接的柔性立体结构。防护外层1、防护内层5采用具有良好防护功能的材料打印。如：防护外层1采用光敏感电致变色涂层材料、剪切增稠防弹材料；防护内层5紧贴皮肤，采用延展性好、透气性佳、可以与传感贴片6、助力织带7良好接合的材料。

传感贴片6紧贴防护内层5表面，可粘贴在人体表面规定位置，进行人体生理信息采集以及接受反馈。

助力织带7主要位于人体下肢，取代防护内层5与立体支架4连接。助力织带7与膝盖部位的金属轴等连接可组成柔性助力系统，降低使用人员运动过程中的体力损耗。

立体支架4为薄壁中空结构，具有导电性，通电可使立体支架4收缩变形，向中间拉动防护外层1、防护内层5，挤压空腔的空间，减小整体厚度，起到调节温度的作用。立体支架4相互之间形成的空腔还为防护外层1受冲击后产生向内的形变提供缓冲空间。

纤维导线2穿插在导线通道3内侧，组成导电系统。导电系统穿插在立体支架4相互之间形成的空腔，并在防护外层1预留外部接口，外部可根据需要连接GPS、无线电通讯、生理状态监测等智能系统。

Claims (4)

1.一种防护服横截面立体结构，其特征在于，所述结构包括防护外层(1)、纤维导线(2)、导线通道(3)、立体支架(4)、防护内层(5)；

防护外层(1)、防护内层(5)是具有防护功能的结构层；分别根据防护外层(1)、防护内层(5)需要实现的防护功能选择相应的防护材料；

立体支架(4)设置在防护外层(1)、防护内层(5)之间，立体支架(4)的一端固定连接防护外层(1)，立体支架(4)的另一端固定连接防护内层(5)；立体支架(4)能够根据需要改变起伏状态，进而改变防护外层(1)、防护内层(5)之间的间距；

导线通道(3)是设置在防护服横截面立体结构上的通道，导线通道(3)设置在立体支架(4)、防护外层(1)、防护内层(5)之间围合的空间内；

导线通道(3)根据需要设置通道分支，通道分支也设置在立体支架(4)、防护外层(1)、防护内层(5)之间围合的空间内；

纤维导线(2)贯穿在导线通道(3)的通道内；纤维导线(2)的一端连接电源，另一端连接防护服外的电子设备。

2.根据权利要求1所述的一种防护服横截面立体结构，其特征在于，所述结构还包括传感贴片(6)；传感贴片(6)一端紧贴在防护内层(5)上，传感贴片(6)的另一端连接纤维导线(2)，在使用者穿上防护服时，防护服横截面立体结构上的传感贴片(6)与人体相接触，通过传感贴片(6)中的芯片测定人体的生理指标。

3.根据权利要求1或2所述的一种防护服横截面立体结构，其特征在于，所述结构的防护内层(5)在人体下肢部分采用助力织带(7)；助力织带(7)具有弹力的纤维织物。

4.根据权利要求1或2所述的一种防护服横截面立体结构，其特征在于，所述结构的防护外层(1)采用液体防弹材料。