馬斯克尷尬了
不管你是個汽車迷、科技迷，或者單純只是個馬斯克迷，都應該記得前不久馬斯克在地球人面前出的一個洋相：他的新防彈汽車的玻璃在發佈會上被當眾砸了一個洞——而他原本是想演示那塊玻璃可以阻擋子彈的。
左側車窗玻璃被砸了個洞
馬斯克的新款特斯拉Cybertruck是一輛面向大眾的電動皮卡，它有稜角分明的帥酷外形，乍一看很有點F117的未來感。這款起步價不到4萬美元的皮卡車不僅“智能”，更重要的是它的車門由厚達3毫米的301不鏽鋼製成，據稱車窗玻璃還能抵擋9毫米手槍子彈近距離射擊，儼然成了一輛裝甲車。
當然了，在新車發佈會上，這塊“TESLA ARMOR GLASS（特斯拉防彈玻璃）”前車窗被鐵球砸出了一個手指頭大小的洞，說明防彈玻璃還有改進的空間。
可以看出砸的力度並不大
3毫米的不鏽鋼能防彈？軍迷們一定把頭搖得像撥浪鼓。確實，在15米的距離內，能勉強抵擋9毫米手槍子彈的，只有3毫米以上的馬氏體鋼板，並且這種經過硬化處理的特種鋼的布氏硬度應該大於500，那決不是301（奧氏體）不鏽鋼能夠做到的，更不用說普通家用轎車薄薄的鍍鋅鋼板了。
如果你敢在這樣的車門後面躲子彈，十有八九被打成篩子。
用車門擋子彈是愚蠢的
普通鋼板的防彈能力很差，無論是7.62毫米的AK47步槍彈還是5.56毫米北約標準步槍彈，都可以在100米的距離內射穿10毫米厚的鋼板，更不用說一碰就碎的玻璃了。
步槍彈可以射穿10毫米厚鋼板
但是防彈玻璃除外，在同樣的距離，它甚至能阻擋住狙擊步槍的子彈。這到底是為什麼呢？
子彈很軟，玻璃很脆
子彈通常由鉛製成，鉛太軟，因此需要在它的外面包一層銅披甲。這樣一方面可以保證彈頭擁有更高的密度，又不至於在槍管裡變形。
大部分子彈中間是鉛外殼是銅
與子彈相比，玻璃要硬許多倍。但是玻璃有一個毛病就是它不容易變形，很脆。當子彈高速撞擊玻璃時，它的所有動能都會集中到撞擊點上，玻璃在撞擊點附近發生破碎。這樣一來子彈穿過玻璃後的動能損失很小，它依然具有強大殺傷力。
子彈穿透玻璃
要想阻擋高速運動的子彈，我們需要使它的動能降為零，這並不容易。根據能量守恆原理，子彈的動能不會憑空消失，它需要被轉化成其它能量，比如說熱能。
當子彈撞擊目標時，它會將全部能量作用於目標以及它自身。如果目標的強度很高，子彈自身就會變形甚至分崩離析，就像下面這顆鉛彈撞擊牆壁一樣。
鉛彈破碎的過程
玻璃的硬度高於子彈，當子彈撞擊玻璃時會發生變形，但我們在前面分析了，由於玻璃很脆，它無法通過彎曲來吸收子彈的能量，子彈自身的變形也有限，因此玻璃只會在撞擊點被射穿一個小洞。
防彈玻璃是如何工作的？
厚鋼板或水泥牆不會被子彈穿透，但許多時候我們需要良好的視野。薄的玻璃無法抵擋子彈，你不能指望為銀行的櫥窗設計1米厚的玻璃牆，更沒辦法將50釐米厚的玻璃窗安裝到汽車的車門上，這時候我們需要用到力學原理來解決這一悖論。
在玻璃窗上貼PVB膜可以增加安全性
PVB樹脂（聚乙烯醇縮丁醛）是一種應用非常廣泛的高分子材料，它無色透明，光折射率與玻璃接近，有非常強的柔韌性，粘性強。當我們在兩塊玻璃板之間夾一層PVB時，它就能發揮出以下三種有益特性：
- PVB的高韌性使子彈的衝擊力不再集中於一點，而是分佈在更大面積的玻璃板上；
防彈玻璃的碎裂面積更大，這分散了子彈的衝擊力
- PVB的高黏性能將玻璃碎片粘合在一起，玻璃比子彈的硬度更高，因此它將迫使子彈更多地產生變形甚至破碎；
- PVB的中間層具有粘彈性，在受到撞擊的過程中，以及撞擊發生後的靜態載荷下它會發生塑性變形，塑性變形與玻璃的脆性變形一同發生，這種變形將子彈的大部分動能轉化為熱能，從而吸收子彈的能量並減少子彈的穿透力。
防彈玻璃通過多層疊加化解衝擊力
防彈玻璃的防護能力與它中間PVB的層數相關，單層的PVB更輕薄，但只能提供有限的抗打擊能力，對付小口徑的手槍子彈或許問題不大，但9毫米子彈或更堅硬的彈頭就很容易擊穿它，特斯拉Cybertruck或許就是這樣的例子。可能是成本原因吧，市場上有許多防彈車窗做得確實比特斯拉要好。
合格的防彈車窗
為了對重點目標進行防護（比如保護美國總統），防彈玻璃需要保證不被狙擊步槍的子彈射穿。這就需要用5層玻璃加4層PVB膜，或者在中間加上一層透明的聚碳酸酯纖維材料。聚碳酸酯具有很強的耐衝擊性能，但它很容易被刮傷，所以將其夾在兩層玻璃和PVB的中間可以顯著提高玻璃的抗彈性能。
小布什在厚厚的防彈玻璃牆後面演講
防彈玻璃用的是鋼化玻璃嗎？
不是。
通常情況下，防彈玻璃使用的是熱強化處理後的玻璃，它的硬度介於普通平板玻璃與鋼化玻璃之間。這是因為普通玻璃強度低；鋼化玻璃儘管很硬，但在破裂時會變成很小的碎片，這大大削弱了抵擋第二發子彈的能力。熱強化玻璃介於二者之間，它在受到槍擊時並不會整個兒碎裂，因此有足夠的強度抵抗接下來的撞擊。
上方的鋼化玻璃不適合用作防彈玻璃
總結：
無論是普通的鋼板還是玻璃，它們在子彈強大的動能面前都很脆弱，顯得不堪一擊。
防彈玻璃充分利用了玻璃的硬度和PVB的柔韌性，通過將這兩種材料相互疊加粘合在一起，使其既保持了透明又剛柔相濟。
當子彈撞擊玻璃表面時，玻璃會發生破碎，但它後面的PVB材料使碎片不會飛濺開來，而是產生塑性變形，通過一層層的玻璃破碎、一層層的高分子材料變形，子彈的動能迅速被削弱。與此同時，子彈也在與玻璃的撞擊和擠壓過程中變形碎裂，最終強大的動能轉化為熱能，將子彈的衝擊力全部化解。
這就是防彈玻璃的物理學。
防彈玻璃被射穿的瞬間
當然，防彈玻璃並不能阻擋所有子彈，如果子彈是鋼芯、動能足夠大，或者防彈玻璃本身不夠厚，它還是可以被洞穿的。
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