图1、与国外流入的军品很接近。

图2、与我们研发的很接近。

上回“浅谈电光源产品的设计与研发”是为讲设计与研发前做一下电光源的科普知识。

本章节讲一款“手持式探照灯”的设计与研发。

一、要点：

1、事件：四川省公安厅科技处1996年接受的公安部两项部级科研项目之一的“警用手持式探照灯”，我为课题组组长(另一项为重庆公安局的警用头盔电台)。

2、样板是两伊战争中得到的国外军队样品一只。

3、当年世界上还没有≥1w的白光LED，只能选用“卤钨灯”做为光源。

二、遵循原则：

“引进、消化、吸收、改造”

绝不简单地山寨，做逆向设计。

三、创意要点：

1、依据探照灯的反射镜设计公式，重新设计“既不发散又不会聚”光柱的反光镜，这是重点中的重点。

2、对制造反光镜的材质及加工工艺反复筛选，以确定工艺简单、品质可靠的方案。

3、灯泡：成都市公安局科技人员跑了成都、南京、上海被轻工部定点全国仅有的三家特种光源制造企业去求援，回答都是：无能力加工。

四、自已设计与生产灯泡：

1、依据初中几何学中对“点”的定义：“只有位置，没有大小”。

确定了灯丝的整个体积越少才能更好的匹配所设计反光镜中的3D空间焦点位置，理论上讲应该是点光源。

2、根据产品的使用特征：确定极大地降低灯泡的使用寿命(由1000H缩为50H)，换取灯泡的最大光效，以获取探照灯的最大照射距离。

3、外壳材质由ABS改为塑料合金，以提高整体的机械强度。同时将哈弗结构改为一体结构，以提高产品防水等级。

4、将铅酸电池改为镍氢电池，以增加电池比容量。

5、采用模糊数学理论设计充电器，克服镍氢电池的记忆特性。

五、设计与生产过程中的难点：

1、那年代使用3D工程软件进行产品设计还没有普及，身边也没有能用3D软件的工程师。为设计一个小小的枪机开关造型花了大价钱从京城请了位卖软件的工程师，一周也没有画好。

这是导致本人后来改行从事工业设计的诱因之一吧。

2、灯丝的设计也是使用初中物理学中的“欧姆定律”。但在实操中如何将低压大电流(35w功率)的灯丝设计成长宽高都在2-3mm体积内，并能用手工绕制出来?！这是一个高难题。

3、如何配制卤族元素气体才能有效地将临近钨软化温度状态的高温钨丝升华之钨分子再搬运回钨丝？这是一个考我们智商的难题(否则灯丝寿命极短)。

4、探照灯的反光镜采用何材质才能既保证加工工艺简单，成型后没有回弹，从而达到设计的抛物线数学尺寸不变化，还要求后期的镜面电镀容易。当然如何承受与传递灯泡高温热能也是一个难点。

上述的重点与难点我们都全部注意并全部进行了解决，否则便无法对课题圆满的完成进行交待。剩下的问题便基本上都不是难题了……

这个项目的完成，所解决的问题，应该是今天一位优秀的博导+一位优秀的博士生在整个读博过程的研究方向。

可怜的是：拿给我这个“易胆大”的外行带了几位小年青工人圆满的攻克了。

记得我们用一周左右的时间先把灯泡试制出来并通知市公安局的几位处长后，他们疯狂的开着警车第一时间便赶过来。那激动的心情已经写在他们的脸上，不需要再掩饰了。

后来项目各项光电指标+其它参数，测试参数都远远地超越了那只世界第一军事强国的同类产品。记得夜间在机场测试时，其相距1公里远照射到报纸上的灯光也能看清文字。

后来很快地进行了量产，武装了武警、消防、边防……等公安部队。

后记：

1、因为篇幅有限，其整个研发过程及其加工工艺不可能展开描述，因为完全就是一本大部头数科书的信息量。但这些都还清晰地烙印在我的脑细胞中。

2、今天到京东、淘宝、天猫上搜此关健词便有太多的同类产品，很多的外观造型及光电参数应该是在我们当年研发的产品之上。但是我们是在23年前国内第一家开发此产品，还是值得纪念的！

工业设计实战老鬼刘玄德

2019/07/05