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防弹衣如何防弹?是怎么制造的?

王朝干货·作者佚名  2011-12-20
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请详细说明。

防弹衣是一种单兵防护装具,它用于防护弹头或弹片对人体的伤害。

古代战争中使用的主要地刀,矛,弓箭等冷兵器,士兵身披盔甲可有效地保护身体,减少冷兵器的伤害。自从出现枪,炮等火器后,这种情况就发生了改变。为防火器,需要重打30-40公斤的甲胄,这将使士兵很难完成各种战斗任务。于是,进入火器朝代后,盔甲便渐遭淘汰。

但是,人们并未放弃对身体防护装备的追求。第一次世界大战中,人们发现士兵的伤亡大部分是由炮弹,手榴弹。炸弹和地雷的弹片造成的。这期间诞生的钢盔在实战中证明了可有效地防护弹片对士兵头部的伤害。在一次和二次世界大战中,曾有一些国家研制和使用过钢或合金钢制做的胸甲和防弹衣。但由于过于沉重,穿着后行动不便,步兵实际无法使用。直至本世纪40年代以前,人们所考虑的防弹衣材料一直未跳出金属材料的圈子。

现代防弹衣的雏型出现于50年代的朝鲜战争期间。美军首先试验使用尼龙这类软质合成纤维材料制做防弹衣。他们发现12层特制尼龙纤维布可收到一定的防弹效果。当弹丸击中防弹衣时,纵横交织的多层尼龙纤维象网一样裹住弹丸,弹丸继续运动的话就必须拉伸尼龙纤维,尼龙纤维的张力减低了弹丸的运动速度,消耗并吸收了弹丸的动能。由于弹片的动能和运动速度一般比弹丸低得多,所以尼龙防弹衣对弹片的防护作用更明显。

在60年代的越南美陆军将M69式尼龙防弹衣列为制式装备。但由于尼龙纤维的抗张强度所限,尼龙防弹衣要收到好的防护效果,重量需4。5公斤以上。据有关专家的试验和分析,穿插上这么重的防弹衣,士兵的作战能力会降低30%以上。在潮湿炎热的越南战场上,美军士兵更是难以忍受尼龙防弹衣所带来的负担和闷热感,而不穿防弹衣在现代战争中是很危险的。大量的统计分析表明,现代战争中弹片是对士兵的主要威胁,它占导致伤亡原因的3/4其余的1/4才是冲击波,枪弹,烧灼等造成的。因此越南战争后,人们一直在寻找合适的防弹衣材料。直到70年代,终于出现了较为理想的防弹衣材料-“凯夫拉”。

“凯夫拉”是美国杜邦公司于60年代中期研制出的一种合成纤维,并于1972年实现了工业化生产。其全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺纤维”,“凯夫拉”是它的商品名。“凯夫拉”的抗张强度极高,是尼龙纤维的2倍多,它的出现使防弹衣的防护性能有了明显提高。试验表明,“凯夫拉”吸收弹片动能的能力是尼龙的1.6倍,是钢的2倍。多层‘凯夫拉“织物对枪弹也能收到满意的防护效果。由于用“凯夫拉”制作防弹衣比尼龙防弹衣重量轻,防弹性能好,所以它受到了许多国家军队和警察的青睐。目前除了美国之外,德、法、英、以色列、意大利都研制和装备“凯夫拉”防弹衣。

近年来的多次局部战争中的实例证明,“凯夫拉”防弹衣确实能为士兵提供很好的保护作用。1983年的一天,5名美国海军陆战队员正在黎巴嫩首都贝鲁特接头巡逻,突然有人投来一枚手榴弹,由于当时美国士兵都穿着“凯夫拉”防弹衣,手榴弹在他们附近爆炸后,居然未造成死亡和重伤,只有未受防弹衣防护的上下肢受了轻伤。

据说美国陆军器材司令部的纳蒂克研究发展与工程中心,90年代又研制了一种被称做“斯佩克特拉”的纤维,它具有比“凯夫拉”更优越的性能。用这种纤维材料制成的防弹头盔和背心,在保持与“凯夫拉”制品同样防护性能的条件下,其重量可减轻1/3。

怎么生产出来的,好像太复杂了吧:P,只能根你说说怎么防弹了。

中国农业大学的一个课题组正在试验生产蛛丝蛋白的方法,并打算利用蛛丝蛋白制作防弹衣。 该课题组负责人、中国农业大学李宁教授介绍说,蜘蛛丝里一共有7种蛋白,其中牵丝蛋白强度最大,一根直径5毫米的牵丝蛋白丝线,其强度足以使一架全速飞行的大型波音747客机停住,用牵丝蛋白纺织出来的防弹衣可以将弹头或弹片击入人体内的危险降到最低程度。《据统计,美军当年在朝鲜战场上,由于装备了M52型尼龙防弹衣,挡住了当时 70%的直接命中的杀伤物,使胸、腹部的致死率降低65%,使总的减员率降低15 %。

据报道,1983年,一次5名美国海军陆战队员在贝鲁特街头巡逻时,突然遭到一枚手榴弹的袭击,由于当时他们都穿着“开夫拉”防弹衣,手榴弹在他们附近爆炸,居然没有造成死亡和重伤,只有上、下肢轻伤。

以上统计和报道有力地证明了防弹衣的防护作用和防护效能。那么,防弹衣防弹的奥秘是什么呢?

“硬铠甲”怎样防子弹?

目前使用的如金属、防弹陶瓷、高性能复合材料板及非金属与金属或陶瓷的复合材料板等硬质材料防弹衣,其防弹机理主要是在受弹击时材料发生破碎、裂纹、冲塞以及多层复合板出现分层等现象,从而吸收射击弹大量的冲击能。当材料的硬度超过射击物的冲击能时,即可发生射击弹弹回现象而不贯穿。

“软装甲”怎样防子弹?

若防弹衣采用高性能纤维如防弹尼龙、芳纶纤维、基纶纤维等软质材料时,其防弹机理主要是射击弹对纤维进行拉伸和剪切,同时,纤维将冲击能向冲击点以外的区域进行传播,能量被吸收掉而将破片或弹头裹在防弹层里。

试验表明,软质防弹衣有5种吸收能量的方式:⒈织物的拉伸变形:系指子弹入射方向的变形和入射点临近区域的拉伸变形;⒉织物的毁坏:包括纤维的原纤化、纤维的断裂、纱线结构的结体以及织物结构的解体;⒊热能:子弹的能量通过摩擦以热能方式散发;⒋声能:子弹撞击防弹层后发出的声音所消耗的能量; ⒌弹体的形变。

复合“装甲”怎样防子弹?

应当指出的是,这种被称为“软装甲”的软质防弹衣无法阻止具有足够能量或较重的直射弹丸侵入人体,因此有必要附加坚硬的插板、陶瓷板或复合板,即软、硬质材料结合,将两种防护机理集成在一起,才能起到对人体的保护作用从而达到防弹的目的。这种软硬复合式防弹衣的防弹机理是这样的:当子弹击中防弹衣时,首先与防弹衣中第一道防线的防弹钢板或增强陶瓷板或复合板接触,在这接触的瞬间,子弹和硬质防弹材料都可能产生形变和断裂,于是,消耗了子弹大部分能量。而软质防弹材料作为第二道防线,吸收并扩散子弹剩余部分的能量,并起到缓冲作用,从而阻止并降低了贯穿性损伤。

防弹衣怎么防弹片?

由于手榴弹、炸弹爆炸时产生的破片和弹片形状不规则,边缘锋利、体积小、质量轻,在击中防弹材料后特别是软体防弹材料后不变形,且量大密集,这时破片切割、拉伸防弹织物的纤维并使其断裂;破片也使织物内部纤维之间和织物不同层面之间相互作用,造成织物整体形变,在破片破坏防弹衣时,就消耗了自身的能量。同时,破片也有一小部分能量通过摩擦转化为热能,通过撞击转化为声能。于是防弹衣就阻止了手榴弹和炸弹的破片对胸腹部乃至颈部(高领防弹衣)的伤害。

防弹衣是部队重要的防护装具之一,很多战史资料表明,防弹衣的应用将胸部伤和上腹部伤的死亡减少到最低限度。现今处于世界军事领先地位的美军,一直十分重视防弹衣的研制和装备,其发展也处于世界领先地位。

美军防弹衣的发展可追溯到美国南北战争时期。为防御毛瑟枪弹,当时,有些部队装备了重2.3~3.2公斤的钢制胸甲。一战时期,美军积极研制各种防弹衣,但未正式装备部队,战争结束后防弹衣的研究暂告中断。二战时期,美军借鉴英军的做法,在1943年为轰炸机机组人员配发了重4.5~9公斤重的防弹夹克,由赫德费尔特钢制成。1945年,美军为步兵研制生产了尼龙和铝片制成的M12型防弹衣,由于对日作战很快结束,M12未装备部队使用。二战后,美军防弹衣,特别是防碎片防弹衣发展更为神速,其结构和材质都有较大变化。

美军防弹衣的结构样式前后进行了多次改变。有防弹背心、防弹T恤、防弹衬衫、防弹夹克、防弹棉衣、防弹雨衣、防弹皮衣、防弹外套等,但使用最多的还是穿用舒适的“背心式”。越战时期,美军步兵曾装备一种“可变防弹衣”,它是一件尼龙背心,背心前后有用于装防护前胸与后背的陶瓷片的口袋。为增加对颈部的保护,60年代末,美陆军给M52型防弹衣加了一个1.9厘米高的硬领,改装成陆军M69型。1975年列装的美陆军ICM制式防弹衣也是背心式,能有效地保护前后胸、两侧和肩部,背部由三片联成,肩部也是活动的,士兵穿上防弹背心仍能自由地活动。美军特种部队在对伊作战中穿的凯夫拉防弹衣也是背心式的,它既能保护躯干免受碎弹片的伤害,又不会影响士兵的战斗动作。

美军防弹衣使用的材料更新十分快,由早期的钢、锰钢合金,发展到防弹尼龙加铝片或陶瓷片,到高强度尼龙纤维和凯夫拉纤维,防弹衣材料有了很大突破。虽然防弹效果最好的是陶瓷,但因其价格较高、易碎,防弹衣主要用料还是防弹性能优异、柔软的高强度尼龙纤维和凯夫拉纤维。1975年,美军列为制式装备的ICM防弹衣,由12层经过表面防水处理的防弹尼龙布制成,外表涂有伪装色。20世纪70年代美军以凯夫拉纤维织物(一种超高强度的轻质聚酰胺纤维)作防弹基布,以防弹尼龙布作封套,制成了轻、重两种型号的防弹衣,轻型由6层凯夫拉织物构成,重型11层。美军特种部队在对伊战争中,穿的就是一种凯夫拉防弹背心。现主要供飞行员、领航员、空勤人员和空勤支援部队使用的防弹衣也是由5层凯夫拉材料制成。试验表明,凯夫拉吸收弹片动能的能力是尼龙的1.6倍,是钢的两倍,一件重1.8公斤的凯夫拉防弹衣能抵挡0.44口径的手枪子弹。美军现主要研究通过增加或减少布的层数以及变化纤维系数和截面积,进一步提高防弹衣的防弹性能和改善其穿用舒适性。据悉,20世纪90年代,美又研制出一种斯佩克特拉纤维,用这种纤维材料制成的防弹背心在保持与凯夫拉制品同样防护性能的条件下,重量可减轻1/3。

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