防弹衣是如何抵挡子弹的射击的?

杨若枫

防弹衣主要分为两种,一种是软质防弹衣,另外一种是复合/硬质防弹衣。

子弹击中防弹材料

软质防弹衣,一般采用尼龙、芳香族聚酰胺类合成纤维、超高分子聚乙烯等这类高性能纤维材料制作。

而复合/硬质防弹衣,一般采用金属、陶瓷、高性能复合材料板等硬质材料制作。

软质防弹衣的防弹原理是,在受到弹丸冲击时,高性能纤维材料会被弹丸拉伸和剪切,同时会将冲击力向冲击点以外的区域扩散,用这些办法来吸收子弹的能量。需要说明的是,如果子弹的重量较大,初速较大的话,软质防弹衣是无法抵御的。这时就需要在软质防弹衣内部装入防弹板,这样的防弹衣就是符合/硬质防弹衣。

被子弹击中后的防弹材料

复合/硬质防弹衣的防弹原理是,在受到弹丸冲击时,首先会与硬质防弹衣中的第一道防线,用金属、陶瓷、高性能复合材料制成的防弹板接触。在接触的瞬间,弹丸和硬质防弹材料都出现龟裂情况,这样便消耗了弹丸的大部分能量。而软质防弹材料将作为第二道防线,吸收并扩散子弹剩余部分的能量,并起到缓冲作用,从而达到防弹效果。

防弹板

关于手榴弹、炸弹爆炸时产生的破片,防弹衣也可以抵御。由于手榴弹和炸弹爆炸后产生的破片边缘锋利、体积小、质量轻,因此在击中防弹材料后,会与弹丸击中时的情况不一样。例如软质防弹材料被击中后,它不会让防弹材料变型,另外数量比较大且密集,这时防弹材料只能通过变形,受损和摩擦来进行防御。


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无论哪种防弹衣(软体、硬体和软硬复合体),抵挡子弹的原理就两个方面:

一是吸收动能,吸收弹头或弹片的动能,降低伤害;

二是弹开或反射弹头、弹片。

无论是纺织物、固体、液体防弹衣或者混合体,都是通过反射或者吸收动用来达到防弹的目的。


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防弹衣的起源比较早,可以说基本上现代枪械实用化以后就出现了,不过早期的避弹衣可不是什么量产制式装备,而是士兵自己鼓捣出来保命的,就是一块厚钢板,死重死重的。

直到六十年代美国一家公司研制出了芳纶纤维材料,七十年代后期开始量产,防弹衣才有了突飞猛进的发展,新的芳纶材料名字叫“凯芙拉”。其强度是相同分量钢铁的五倍,其密度却只有传统钢材的五分之一。其质地又非常坚韧,所以自从发明以来一直作为避弹衣的材料。

但是芳纶纤维毕竟只是织物材料。其只能防御一些自卫型或者是警用型手枪弹。如果依靠其去防御步枪子弹显然是很不现实的。于是就出现了“复合陶瓷插板”。

“复合陶瓷插板”是一种复合防弹插板,类似坦克上面的复合装甲,在执行高危任务的时候可以将其插入芳纶织物避弹衣里面进一步增加其避弹能力。


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防弹层可吸收弹头或弹片的动能,对低速弹头或弹片有明显的防护效果,在控制一定的凹陷情况下可减轻对人体胸、腹部的伤害。主要靠防弹层!


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下图大致的意思是,当子弹击中防弹衣的时候,他被约束在一层非常坚固的纤维网里面(凯夫拉纤维之类的),然后这一层纤维网先吸收这一波冲击,然后扩散到比较大的一块区域来分摊冲击。弹头被拦截的过程中弹头变形扩大。

而且防弹衣又不止这么一层纤维,有好多层,直到把子弹的冲击卸完为止。

当然这是传统软质防弹衣的理论,足够强韧的纤维网保证不被打穿,然后分散冲击力避免受伤。你就想一把锤子和一把锥子用同样力量砸你,那个更刺激


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真正防弹衣我没接触过,在香港警匪片,见特警,飞虎队执行任务时穿防弹衣,致于什么材料制造不清楚,穿在身上保护心脏,可以防普通子弹射中起到缓冲防御作用,避免子弹击穿身体受伤亡。

如果高强度的钢心子弹,50至200米的距离一样击穿防弹衣射入身体而受伤亡,起不多大作用,现实中我没见。


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高防护等级防弹衣主要靠防弹陶瓷及高分子背板复合而成的防弹插板进行防护。
一般认为其防弹原理靠陶瓷的高硬度来钝化弹头,然后靠背板来吸收冲击波,从而达到防护目的。一般认为陶瓷致密度越高,其防弹性能越好。但是从目前一些研究来看,陶瓷损坏主要是由弹片冲击瞬间的拉应力导致的。因此,在一定致密度下,提高陶瓷的断裂韧性对提高陶瓷防护性能更重要。





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防弹衣的原理,好象红苕淀粉,猛踏一脚马上变硬,轻轻慢慢踩,就很软,能踩下底。凯夫拉应最先于法国制造吧!对于小口径子弹,应有效果,但震动效应大,虽不穿通透,但对内脏,骨胳有很大的震动损伤。现在在防弹衣内内衬陶瓷钢板,对防弹起了很大作用。防弹衣不仅防弹,和头盔一样而对弹片,也有超强的防护能力。电视上美国大兵在伊拉克,叙利亚,阿富汗作战时,都穿了防弹衣,财大气粗的美国考虑,不仅防弹衣保护前胸和后背,应生产一种围裙式防弹衣,包括臀部,特别是前方大腿之间的小弟弟,都纳入防弹衣防护对象。美国不能因为有时把美国大兵寻欢作乐的工具在争斗中失去,美国人太爱娱乐,休闲,放纵了。


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