不久前,俄罗斯军方透露,他们将向步兵和特种部队分发新型索特尼克作战系统。值得注意的是,该系统中的新型防弹衣可以有效防御大口径子弹。
自从防弹衣诞生以来,世界各国的科学家一直在尝试对防弹衣的材料和工艺进行创新和升级。如今,越来越多防护性强、重量轻、综合性好、舒适耐用的新型防弹衣相继诞生,成为世界各国军人的“标配”。
在网上搜索关键词“防弹衣”,可以找到液体防弹衣、蜘蛛丝防弹衣、防电子防弹衣等新装备。那么,这些高级防弹衣是如何防弹的呢?真的刀枪不入吗?它的“罩门”在哪里?这篇文章将回答你的问题。
减重强能,“量身订制”防弹衣
矛是盾。面对快如闪电的子弹,防弹衣应运而生。
防弹衣,号称“最强防弹衣”。在早期,防弹衣大多由钢板制成。虽然可以有效防御子弹,减少士兵伤亡,但几十公斤的“负重”让士兵苦不堪言。
在战场上,高速旋转的子弹打在真正的装甲上,会对士兵的内脏和骨骼产生很大的影响。士兵穿着如此厚重的防弹衣,很难完成常规战术动作。据统计,士兵穿着10公斤的防弹衣,机动作战能力会降低30%以上。
因此,世界各国的科学家开始研究如何在防弹衣中“减肥、增强能量”。防弹衣的选材很重要。科学家们试图在保证防护的同时,尽可能地为防弹衣“减肥”。
19世纪60年代,科学家用10层以上的棉纤维制成了“棉背甲”。这种软甲在实战中有很好的防御效果。此后,美国科学家齐格伦发明了“丝绸防弹衣”。虽然价格昂贵,但仍然受到世界各地买家的追捧。
随着科技的飞速发展,美国军事装备研究部门发现,锰钢不仅具有“硬”和“轻”的优点,而且价格低廉,是制作防弹衣的绝佳材料。
20世纪70年代,凯夫拉防弹背心问世。这种防弹衣材料的强度是同质量钢材的五倍,密度只有钢材的五分之一。测试表明,凯夫拉防弹背心吸收弹片动能的能力是尼龙的1.6倍,是钢的2倍,一件重1.8公斤的凯夫拉防弹背心可以承受0.44毫米手枪子弹的近距离射击。
不仅减肥,还能增强能量。俄罗斯加强复合高强度材料中心开发出一种可以“浮在水面上”的防弹背心,并将其命名为“两栖”。这种防弹衣在装甲外面增加了可漂浮的内胆,保证全副武装的士兵可以漂浮在水中;英国国防科技实验室率先研制出一种新型陶瓷防弹衣,在保证高质量防护的前提下,进一步增强了防弹衣的灵活性,使士兵在战场上的战术行动更加灵活。
此外,“量身定制”让防弹衣更有特色。一些国家为女性设计了女式防弹衣。与男式防弹衣相比,这种防弹衣更贴合女性身材,包裹性好,防御力强。
“身体娇贵”,防弹衣并非刀枪不入
如果你以为穿上防弹衣就有了“金钟罩”,那你就错了。目前世界上没有一件防弹衣是完美的,都有自己的“引擎盖门”。
防弹衣不是无懈可击的,只能防御一些小口径子弹,对于大口径手榴弹,以及非致命烟雾弹、闪光弹,防护效果都不理想。
在战场上,穿着防弹衣的士兵可能会被反复射杀。尤其是软质防弹衣第一次被子弹击中后,相应部位的纤维会拉伸或断裂,无法对连续射出的子弹形成有效防御。
我们知道,防弹衣的工作原理是通过防弹板的碎裂来吸收子弹的动能。防弹板受到冲击后,会对相应部位造成大面积损伤,影响pr
2003年,一名外国警察在抓捕毒贩时不幸中弹。子弹穿过柔软的防弹衣,进入腹部。当时警察穿的防弹衣是100% Zeron材质,防护性好,重量轻,穿着舒适方便。按理说这件防弹衣不会轻易被分解,但是为什么会出现这样的后果呢?
经调查发现,这件警察防弹衣的Zeron纤维老化,防护能力下降了30%左右。
事实上,防弹衣是一种“精致”的装备。凯芙拉和泽龙都是合成化学纤维,在日常使用过程中容易自然老化。一方面,在阳光直射的情况下,化纤的老化过程会大大加快,照射达到一定时间后,材料的抗拉强度会急剧下降;另一方面,化纤的寿命也与环境温度有关,特别是在弹头的巨大冲击后,局部温度突然升高,防护性能突然下降。
为了使防弹衣时刻处于“战备状态”,必须及时更换严重老化的防弹衣。用户也要定期保养防弹衣,做好防潮防晒等防护措施。
目前世界上有很多种防弹衣,最常见的是凯夫拉防弹衣。虽然在防护低速子弹和爆炸碎片方面有着不错的表现,但遇到步枪射出的高速子弹,防护力往往“不足”。
国外通常对防弹衣的防护性能进行分类。国际通用的NIJ标准将防弹衣的防护性能从低到高分为六个等级,每个等级对应不同类型的子弹。其中防护等级最高的防弹衣可以抵御射速高达850m/s的子弹,防护效果十分惊人。
创新混搭,液体防弹衣的“科技范”
你相信防弹衣可以比纸轻,但比钻石硬吗?
科学家曾经做过一个微弹道实验:一个微小的硅粒子以3000米/秒的速度射向单层石墨烯,令人惊讶的是,这种蜂窝状的材料可以快速分散硅粒子的冲击力,并且可以击穿材料。
的外展波,承受冲击能力比普通材料更强。迄今为止,石墨烯是自然界最薄、强度最高的材料,它的断裂强度比最好的钢材还要高出200倍,能够代替凯夫拉、芳纶等材料。石墨烯材料不仅能够轻松抵挡子弹,还能大幅减轻士兵的战场负重。
看到这里,或许你会赞叹石墨烯材料是如此“高大上”,但科学家创新的脚步并没有停歇。最近,英国一家公司推出了一款液体防弹衣,防护效果远强于传统防弹衣,而且更轻、更具柔韧性,所用材料是纤维和液体。
我们知道液体是柔软、流动的,而铠甲则是坚硬、牢固的,这两个“小伙伴”怎么才能很好结合在一起呢?这要从一种特殊的液体说起――
由牛顿黏性定律可知,液体的黏度值是恒定不变的,比如水、酒精等液体被称作牛顿流体。那么,非牛顿流体就是不满足牛顿黏性定律的液体,它的黏度值则是一个变化量。这就体现了非牛顿流体的重要特性:流体的黏度值会随着压力和冲击力的增加而增大。
在设计制造防弹衣时,这家公司创新采用一种名为“剪切增稠液”的液体,这种液体中自由悬浮着许多特殊粒子。当子弹高速撞击这种材料时,“剪切增稠液”中的粒子就会吸收撞击能量,并迅速变得极其坚硬,从而起到阻挡子弹的作用。这种液体与凯夫拉纤维搭配使用,能产生“1+1>2”的效果。
为满足未来战场需要,科学家还将各种新型防弹衣与单兵模块化设备进行有机结合。他们的普遍做法是在防弹衣上设计模块化接口,可以放置子弹袋、手榴弹袋等单兵武器。有的还别出心裁地在后背位置安装可抓握条带,确保士兵在受伤或失去行动能力后,能够被战友及时拖至安全地带。
相信,乘着“科技东风”,未来防弹衣会朝着“更硬、更轻、更强”的目标迈进,成为名副其实的士兵“护身符”。(邢哲 梁帅 尚晓伟)
来源: 解放军报