¿De qué material están hechos los chalecos antibalas?

Los chalecos antibalas son "un tipo de ropa que puede absorber y disipar la energía cinética de ojivas y fragmentos, evitar la penetración y proteger eficazmente las partes protegidas del cuerpo humano". Desde la perspectiva de su uso, los chalecos antibalas se pueden dividir en dos tipos: tipo policial y tipo militar. Desde una perspectiva material, las armaduras corporales se pueden dividir en tres tipos: software, hardware y compuestos blandos y duros. El material de la armadura blanda es principalmente fibra textil de alto rendimiento, que tiene una capacidad de absorción de energía mucho mayor que los materiales comunes, lo que le da a la armadura la función a prueba de balas. Y debido a que este tipo de armadura generalmente adopta una estructura textil y tiene una flexibilidad considerable. Se llama chaleco antibalas blando. Las armaduras corporales de hardware están hechas de placas de acero especiales, aleaciones de aluminio súper resistentes y otros materiales metálicos, o materiales duros no metálicos como alúmina y carburo de silicio. Los chalecos antibalas fabricados con ellos generalmente no son flexibles. La suavidad de la armadura corporal compuesta blanda y dura se encuentra entre los dos tipos anteriores. Es un chaleco antibalas compuesto con material blando como forro, material duro como panel y material de refuerzo.

El rendimiento a prueba de balas, como tipo de equipo de protección, es el primer rendimiento central de los chalecos antibalas. Al mismo tiempo, como ropa funcional, también debe tener ciertas propiedades de uso.

Rendimiento a prueba de balas

El rendimiento a prueba de balas de los chalecos antibalas se refleja principalmente en los tres aspectos siguientes: (1) Balas de pistola y rifle. Actualmente, muchas armaduras blandas pueden proteger contra balas de pistola, pero para proteger contra balas de rifle o balas de mayor energía, se necesitan placas de refuerzo de cerámica o acero. (2) Los fragmentos de alta velocidad producidos por la explosión de diversos explosivos, como bombas de fragmentación balística, minas terrestres, proyectiles de artillería, granadas, etc., son una de las principales amenazas en el campo de batalla. Según la encuesta, el orden de las amenazas que enfrentan los soldados en el campo de batalla es: metralla, balas, ondas expansivas y altas temperaturas. Por tanto, debemos conceder gran importancia al papel de los fragmentos antibalas. (3) Las balas que evitan lesiones no penetrantes producirán un gran impacto después de alcanzar el objetivo. El daño causado por este impacto al cuerpo humano suele ser fatal. Este tipo de lesión no es penetrante, pero puede provocar lesiones internas y, en los casos más graves, puede poner en peligro la vida. Por lo tanto, la prevención de lesiones no penetrantes también es un aspecto importante del rendimiento a prueba de balas de los chalecos antibalas.

Usabilidad

Por un lado, los requisitos de rendimiento de uso de los chalecos antibalas significan que los chalecos antibalas deben ser lo más ligeros y cómodos posible, y que las personas aún pueden realizar diversas acciones de manera flexible. después de usarlos. Por otro lado, la ropa tiene la capacidad de ajustar el microclima del sistema "ropa-cuerpo humano". Para los chalecos antibalas, se espera que las personas aún puedan mantener el estado básico de intercambio de calor y humedad de la "ropa de persona" después de ponerse el chaleco antibalas, para evitar la incomodidad causada por la acumulación de humedad en la superficie interna del chaleco antibalas. tanto como sea posible, como el calor sofocante La humedad reduce el consumo corporal. Además, debido a su entorno de uso especial, los chalecos antibalas también deben considerar su adaptabilidad a otras armas y equipos.

La historia del desarrollo de los chalecos antibalas

Como importante equipo de protección personal, los chalecos antibalas han experimentado una transformación de placas de armadura metálicas a materiales sintéticos no metálicos, y de materiales sintéticos puros a Proceso de desarrollo de sistemas compuestos de materiales sintéticos, placas de armadura metálica y placas protectoras cerámicas. El prototipo de armadura humana se remonta a la antigüedad. Para evitar daños físicos, los pueblos primitivos utilizaban cinturones tejidos de fibras naturales como material de protección del pecho. El desarrollo de armas obligó a avances correspondientes en armaduras humanas. Ya a finales del siglo XIX, la seda utilizada en las armaduras medievales japonesas también se utilizaba en las armaduras corporales fabricadas en Estados Unidos. En 1901, ¿Guillermo? Los chalecos antibalas llamaron la atención del Congreso de los Estados Unidos después del asesinato del presidente McKinley. Aunque este tipo de chaleco antibalas puede proteger contra balas de pistola de baja velocidad (velocidad de la bala 122 m/s), no puede proteger contra balas de rifle. Así, en la Primera Guerra Mundial aparecieron chalecos antibalas fabricados con tejidos de fibras naturales y placas de acero. Las prendas de seda gruesa alguna vez fueron el componente principal de la armadura corporal. Sin embargo, la seda se deterioró rápidamente en las trincheras. Este defecto, junto con las limitadas capacidades a prueba de balas de la seda y su alto costo, hicieron que el departamento de artillería de EE. UU. ignorara las armaduras de seda durante la Primera Guerra Mundial y no lograran promocionarse. En la Segunda Guerra Mundial, la letalidad de la metralla aumentó en un 80% y el 70% de los heridos murieron por lesiones en el torso. Los países que participaron en la reunión, especialmente el Reino Unido y los Estados Unidos, comenzaron a no escatimar esfuerzos para desarrollar chalecos antibalas. 1942 10 El ejército británico desarrolló con éxito por primera vez un chaleco antibalas compuesto por tres placas de acero con alto contenido de manganeso. En 1943, los Estados Unidos produjeron a prueba y adoptaron oficialmente hasta 23 tipos de chalecos antibalas. Las armaduras de este período estaban hechas principalmente de acero especial.

En junio de 1945, el ejército estadounidense desarrolló con éxito un chaleco antibalas hecho de aleación de aluminio y nailon de alta resistencia, modelado como el chaleco antibalas de infantería M12. Entre ellos, el nailon 66 (fibra de poliamida 66) era una fibra sintética recién inventada en ese momento. Su resistencia a la rotura (gf/d: gramos/denier) es de 5,9 ~ 9,5, el módulo inicial (gf/d) es de 21 ~ 58 y la gravedad específica es de 1,14 g/(cm. Durante la Guerra de Corea, el ejército de los EE. UU. equipó La armadura corporal completa de nailon T52 de 12 capas hecha de nailon a prueba de balas, la Infantería de Marina está equipada con la armadura corporal rígida de fibra de vidrio "Dolon" M1951, que pesa entre 2,7 y 3,6 kg. La armadura corporal hecha de nailon puede proporcionar un cierto grado de protección. protección para soldados, pero es más grande y pesa hasta 6 kilogramos. A principios de la década de 1970, la empresa estadounidense DuPont desarrolló con éxito una fibra sintética con resistencia ultraalta, módulo ultraalto y resistencia a altas temperaturas. Se utilizó rápidamente en el campo de la protección contra balas. La aparición de esta fibra de alto rendimiento ha mejorado enormemente el rendimiento de los chalecos antibalas textiles suaves y también ha mejorado en gran medida la comodidad de los chalecos antibalas. El ejército de EE. UU. tomó la iniciativa en el uso de Kevlar. fabrica chalecos antibalas y desarrolló dos modelos de chalecos antibalas ligeros y resistentes. El nuevo chaleco antibalas utiliza tejido de fibra de Kevlar como material principal y tela de nailon balístico como envoltura. El chaleco antibalas está compuesto por 6 capas de tejido de Kevlar. un peso medio de 3,83 kg. Su excelente rendimiento integral lo hace ampliamente utilizado en chalecos antibalas de los ejércitos de varios países. El éxito del Kevlar, la aparición de Twaron y Spectra y su aplicación en chalecos antibalas han hecho que los chalecos antibalas se caractericen por. Las fibras textiles de alto rendimiento son cada vez más populares. Sin embargo, para las balas de alta velocidad, especialmente las balas disparadas con rifles, las armaduras blandas puras siguen siendo inútiles. Por esta razón, se han desarrollado armaduras compuestas de fibras blandas y duras que sirven como refuerzo. placas o placas para mejorar las capacidades a prueba de balas de todo el chaleco antibalas. En resumen, hay tres generaciones de chalecos antibalas modernos: la primera generación es un chaleco antibalas duro, que está hecho principalmente de acero especial, aleaciones de aluminio y otros metales. Las características de los chalecos antibalas son que la ropa es pesada, generalmente alrededor de 20 kilogramos, incómoda de usar y restringe en gran medida el movimiento humano. Tiene ciertas propiedades a prueba de balas, pero es propensa a fragmentos secundarios. La segunda generación de chalecos antibalas es un chaleco antibalas blando. , que suele ser suave y está hecho de tejidos de fibra de alto rendimiento como Kevlar, es liviano, generalmente de solo 2 a 3 kg, de textura suave, buen estado físico, cómodo de usar y tiene buena ocultación cuando se usa internamente. Es especialmente adecuado para el uso diario de policías, guardias de seguridad o políticos. En términos de capacidad a prueba de balas, generalmente puede evitar balas disparadas desde 5 metros de distancia y no producirá metralla secundaria. Sin embargo, sufrirá una gran deformación después de ser impactado. por una bala, que puede causar ciertos daños no penetrantes. Es difícil que los chalecos antibalas blandos de grosor normal resistan balas disparadas por rifles o ametralladoras. La tercera generación de chalecos antibalas es un chaleco antibalas compuesto, que suele utilizar láminas de cerámica ligeras. como capa exterior y tejidos de fibra de alto rendimiento como Kevlar como capa interior. Esta es la principal dirección de desarrollo de los chalecos antibalas en la actualidad.

El mecanismo antibalas de los chalecos antibalas y sus factores que influyen. >

Básicamente, existen dos tipos de mecanismos antibalas en los chalecos antibalas: uno es. Los primeros chalecos antibalas desarrollados en los Estados Unidos en las décadas de 1920 y 1930 estaban protegidos por placas de acero superpuestas unidas a ropa resistente. Este tipo de chaleco antibalas y más tarde un chaleco antibalas duro similar desempeñan un papel a prueba de balas al desviar balas o metralla, o romper la bala para consumir su energía. El mecanismo a prueba de balas de los chalecos antibalas blandos que utilizan fibras de alto rendimiento como principal material a prueba de balas es principalmente este último, es decir, se utilizan tejidos hechos de fibras de alta resistencia para "capturar" balas o metralla para lograr fines a prueba de balas. Las investigaciones muestran que hay cinco formas en que las armaduras blandas absorben energía: (1) deformación de la tela, incluida la deformación en la dirección de la incidencia de la bala y la deformación por tracción cerca del punto de incidencia; (2) daño de la tela: incluida la fibrilación y rotura de la fibra; desintegración de la estructura del hilo, desintegración de la estructura del tejido; (3) Energía térmica: la energía se disipa en forma de energía térmica a través de la fricción (4) Energía acústica: la energía consumida por el sonido emitido después de que la bala golpea la capa a prueba de balas; Deformación del proyectil.

Si en los dos tejidos anteriores, la mayor parte de la energía elástica se absorbe en las fibras en el punto de impacto o cerca de él, y las fibras se estiran demasiado o se perforan y se rompen, entonces el mecanismo a prueba de balas del tejido estructural de fieltro no tejido perforado con aguja es inexplicable. Porque los experimentos muestran que los no tejidos punzonados casi nunca presentan roturas de fibras. Los no tejidos punzonados se componen de una gran cantidad de fibras cortas sin puntos de entrelazado y casi sin reflexión de ondas de tensión en puntos fijos. Su efecto a prueba de balas depende de la velocidad con la que la energía del impacto de la bala se propaga en el fieltro. Se observó que luego de ser impactado por la metralla, quedó un rollo de material fibroso en la parte superior del proyectil de fragmentación simulada (FSP). Por tanto, se prevé que el proyectil o metralla se embotará durante la fase inicial del impacto y tendrá dificultades para penetrar el tejido. Muchos materiales de investigación señalan que el módulo de la fibra y la densidad del fieltro son los principales factores que afectan el efecto a prueba de balas de todo el tejido. El fieltro no tejido punzonado se utiliza principalmente para chalecos antibalas militares.