防弹衣如何工作

经过:汤姆·哈里斯

穿着防弹衣和防弹背心凝视着窗外的人
防弹背心,旨在保护胸部区域免受子弹和其他危险的飞行物体的影响。布雷克小 /盖蒂图像

人类已经穿盔甲已有数千年了。古老的部落在狩猎时固定着动物的皮,并在他们的身体周围植物,而古罗马和中世纪欧洲的勇士在进行战斗之前用金属盘子覆盖了他们的躯干。到1400年代,西方世界的盔甲变得非常精致。有了正确的盔甲,您几乎是无敌的。

随着发展的所有变化大炮和枪支在1500年代。这些武器以较高的速度投掷弹丸,使它们能够渗透到金属的薄层。您可以增加传统装甲材料的厚度,但是它们很快变得太麻烦且沉重,无法穿着。直到1960年代,工程师才开发出一种可靠的抗性装甲,一个人可以舒适地穿着。与传统盔甲不同,这个软体盔甲不是用金属制成的;它是由高级编织纤维形成的,可以缝制成背心和其他柔软的衣服。

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用厚的陶瓷或金属板制成的坚硬身体装甲的功能基本上与中世纪骑士穿着的铁西装相同:很难将子弹或其他武器偏转。也就是说,装甲材料以与子弹推入相同的力(或几乎相同的力)推出子弹,因此盔甲不会被穿透。

通常,硬体盔甲比柔软的身体盔甲更具保护性,但更繁琐。当有高攻击风险时,警察和军事人员可能会佩戴这种保护,但是对于日常使用,他们通常会佩戴柔软的身体,柔性保护,您穿着像普通衬衫或夹克一样穿着。

软体盔甲

在防弹背心中,将几层防弹织带(例如Kevlar)夹在塑料膜之间。然后将这些层编织到载体,这是传统服装材料的外层。
在防弹背心中,将几层防弹织带(例如Kevlar)夹在塑料膜之间。然后将这些层编织到载体,这是传统服装材料的外层。

软体盔甲一个相当神秘的概念:一件柔软的衣服如何停止子弹?工作原理实际上很简单。本质上,一块防弹材料只是非常强大的

要查看这是如何工作的,请考虑一个足球目标。目标的背面由一个长长的系绳形成的网组成,彼此交织并固定在目标框架上。当您将足球踢入进球时,球具有一定的能量,以前进惯性的形式。当球命中网时,它会在该特定点的系绳线上推。每个系绳从框架的一侧延伸到另一侧,分散能量从大区域的撞击点。

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能量进一步分散,因为系tether是交错。当球推到绳索的水平长度时,系绳将在每个交织的垂直系绳上拉动。这些系依次将所有连接的水平系tethers拉动。这样,无论球在哪里击球,整个网络都可以吸收球的惯性能量。

如果您要将一块防弹材料放在强大的显微镜,您会看到类似的结构。长纤维被隔离以形成密集的网。当然,子弹的行进速度比足球快得多,因此网络需要用更强的材料制成。防弹衣中使用的最著名的材料是杜邦的凯夫拉尔纤维。凯夫拉尔(Kevlar)像传统的服装纤维一样轻巧,但比相同重量的钢强五倍。当交织成密集的网中时,该材料会吸收大量能量。

除了阻止子弹到达身体外,还必须防止身体装甲闭合性损伤由子弹的力引起。在下一部分中,我们将看到软体装甲如何处理这种能量,以使佩戴者不会受到严重伤害。

钝创伤和排名抵抗力

硬装甲钢板的正面(左)和后部(右)。盘子已经用几个不同的步枪弹射击,所有步枪都被偏转。最高的口径圆形在板的后部产生了轻微的凹痕,但没有任何镜头会造成重大的钝性创伤。
硬装甲钢板的正面(左)和后部(右)。盘子已经用几个不同的步枪弹射击,所有步枪都被偏转。最高的口径圆形在板的后部产生了轻微的凹痕,但没有任何镜头会造成重大的钝性创伤。
照片礼貌子弹证明我

在最后一部分中,我们看到一块柔软的防弹材料以与足球目标相同的基本方式工作。像足球目标一样,它必须“给予”一定的数量才能吸收弹丸的能量。

当您将球踢入足球进球时,网将逐渐向后推,从而逐渐减慢球的速度。对于目标来说,这是一个非常有效的设计,因为它可以防止球弹跳到场地上。但是防弹材料不能给予太多,因为在撞击点上,背心会将佩戴者的身体推入佩戴者的身体。集中精力闭合性损伤小区域的影响会造成严重的内部伤害。

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防弹背心必须将钝器创伤散布在整个背心上,以使得在任何地方都不会强烈感觉到力量。为此,防弹材料必须具有非常紧密的编织。通常,单个纤维是扭曲,增加每个点的密度和厚度。为了使其更加严格,材料涂有一个树脂物质并夹在两层之间塑料薄膜

当然,戴着防弹衣的人仍然会感觉到子弹撞击的能量,但是在整个躯干上而不是在特定区域。如果一切正常,受害者将不会受到严重伤害。

由于没有一层可以移动良好的距离,因此背心必须使用许多不同的层来减速子弹。每个“净”将子弹放慢一点,直到子弹最终停止。材料还导致子弹变形在影响点。从本质上讲,子弹在尖端上散开,就像将粘土扔在墙上的情况下一样,一块粘土会散开。这个过程进一步降低了子弹的能量,称为“蘑菇。”

没有防弹背心是完全无法穿透的,没有任何防弹衣可以使您无敌的攻击。如今,实际上有各种各样的身体装甲,这些类型的有效性差异很大。我

我们只是看到现代柔软的身体由几层超强的织带组成。该材料将子弹的能量分散在宽阔的区域上,以防止穿透并消除钝性创伤。这种装甲以及硬装甲的有效性大大相当大,具体取决于所使用的材料以及装甲设计。

在美国,身体装甲级别由美国司法部的机构国家司法研究所(NIJ)认证。水平是I,II-A,II,III-A,III和IV。根据广泛的实验室测试,研究人员将任何新的身体装甲设计分为七个类别之一:I类装甲提供最低的保护水平,IV类提供最高的保护。身体武器的班级通常是用他们防御哪种武器来描述的。最低水平的身体装甲只能依靠以防止相对较小的子弹口径(直径),其影响力较小。一些高级防弹衣可以防止强大的shot弹枪火。通过III-A类是柔软且可隐藏的。III型是第一个使用硬或半刚毛的板。

一般而言,具有更多防弹材料层的盔甲提供了更大的保护。有了一些防弹背心,您可以添加图层。一种常见的设计是时尚口袋在背心的内部或外部。当您需要额外的保护时,将金属或陶瓷板插入口袋中。当您不需要太多保护时,您可以穿上像普通软盔甲的背心。

为了确定特定装甲设计的有效性,研究人员用各种各样的角度和距离用各种子弹进行拍摄。为了使一件装甲被认为是在特定范围内针对特定武器有效的,它必须阻止子弹,而不会造成危险的钝性创伤。研究人员通过将一层粘土塑造到装甲内部来确定钝性创伤。如果粘土在撞击点上的变形超过一定数量,则认为盔甲对该武器无效。

选择装甲

防弹性背心为日常平民服装设计
防弹性背心为日常平民服装设计
照片礼貌子弹证明我

一名警官会穿I类防弹衣似乎很奇怪,这只会停止相对较小的子弹,而他们可以得到优越的保护侵害更高排名的盔甲。但是有一个很好的理由做出这一决定。通常,较高的盔甲比排名较低的装甲要大得多,这导致了几个问题:

  • 一名军官降低了笨重的盔甲的灵活性和舒适性,这阻碍了警察的工作。当您在躯干上承受大量重量时,您不能很好地追逐犯罪分子。
  • 较重的装甲实际上可能会增加严重受伤的军官的机会。攻击者比薄薄的隐藏背心更了解重型装甲夹克,因此可能针对身体的一部分,例如头部。
  • 较重的盔甲的不适使军官更有可能根本不会戴任何保护。警察部门非常小心地选择相对舒适的防弹背心,以鼓励警察实际穿上它们。

随着技术公司开发更轻,更强大的材料,将来的装甲效率和舒适性一定会改善。我们肯定距离难以穿透的盔甲还有很长的路要走。但是在50年的时间里,高级装甲将在拍打时给警察提供更大的保护水平。最有可能的是,我们还会看到增加平民装甲在未来的几年中。舒适的柔软的盔甲有一个不断增长的市场,可以装在衣服下,甚至可以穿着外套。随着枪支暴力的增长,许多公民觉得他们每天都在走进战场,他们想穿着相应的衣服。

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要了解有关平民装甲以及市场上其他许多防弹衣的信息,请查看下一页上的链接。

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