Jeg vil vide alt

Ballistisk vest

Pin
Send
Share
Send


Ud over NIJ- og HOSDB-standarderne inkluderer andre vigtige standarder: tysk politi TR-Technische Richtlinie, udkast til ISO prEN ISO 14876, Underwriters Laboratories (UL Standard 752)

Tekstil rustning testes for både indtrængningsmodstand fra kugler og for den anslagsenergi, der overføres til bæreren. "Baggrundssignatur" eller transmitteret slagkraft måles ved at skyde rustning monteret foran et baggrundsmateriale, typisk skulpturmodellering af olieler. Leret bruges ved en kontrolleret temperatur og verificeres for slagstrømning før testning. Efter at rustningen er påvirket af testkuglen fjernes vesten fra leret, og dybden af ​​fordybningen i leret måles.3

Baggrundssignaturen, der er tilladt efter forskellige teststandarder, kan være vanskelig at sammenligne. Både lermaterialer og kugler, der blev brugt til testen, er ikke almindelige. Generelt tillader imidlertid Det Forenede Kongerige, tyske og andre europæiske standarder 20-25 mm baggrundsunderskrift, mens US-NIJ-standarderne giver mulighed for 44 mm, hvilket potentielt kan forårsage intern skade.4 Den tilladte bagside-signatur til kropsrustning har været kontroversiel fra introduktionen i den første NIJ-teststandard, og debatten om den relative betydning af penetrationsmodstand kontra signatur på bagfladen fortsætter i det medicinske og testfællesskab.

Generelt forringes vestens tekstilmateriale midlertidigt, når det er vådt. Neutral vand ved stuetemperatur påvirker ikke para-aramid eller UHMWPE (ultrahøj molekylvægt polyethylen), men sur, basisk og nogle andre opløsninger kan permanent reducere para-aramidfibertrækstyrken.5 (Af denne grund kræver større teststandarder vådtestning af tekstil rustning.6) Mekanismer til dette våde tab af ydeevne er ikke kendt. Veste, der testes efter nedsænkning af vandtypen af ​​ISO-typen, har en tendens til at have varmeforseglede skabe, og dem, der testes under NIJ-typen vandspraymetoder har en tendens til at have vandafvisende indkapslinger.

Fra 2003-2005 blev en stor undersøgelse af miljøforringelsen af ​​Zylon rustning gennemført af USA-NIJ. Dette konkluderede, at vand, langtidsbrug og temperatureksponering signifikant påvirker trækstyrken og den ballistiske ydeevne for PBO eller Zylon fiber. Denne NIJ-undersøgelse af veste returneret fra marken demonstrerede, at miljøpåvirkninger på Zylon resulterede i ballistiske fejl under standardtestforhold.7

Ballistisk test

Måling af rustningens ballistiske ydeevne er baseret på bestemmelse af en kinets kinetiske energi ved påvirkning. (KE = ½ mv2) Da en kugles energi er en nøglefaktor i dens penetrerende kapacitet, bruges hastighed som den primære uafhængige variabel i ballistisk test. For de fleste brugere er nøglemåling den hastighed, hvormed ingen kugler trænger igennem rustningen. Måling af denne nulpenetrationshastighed (V0) skal tage højde for variationer i rustningens ydeevne og testvariabilitet.

Ballistisk testning har en række kilder til variation: rustning, testunderlagsmaterialer, kugle, kabinet, pulver, grunder og pistolrøret, for at nævne nogle få. Variabilitet reducerer den forudsigelige styrke for en bestemmelse af V0. Teststandarder definerer nu, hvor mange skud der skal bruges til at estimere en V0 til rustningscertificering. Denne procedure definerer et konfidensinterval for et skøn over V0.

V0 er vanskeligt at måle, så et andet koncept er blevet udviklet i ballistisk test kaldet V50. Dette er den hastighed, hvormed 50 procent af skuddene går igennem, og 50 stoppes af rustningen. Amerikanske militære standarder8 definere en ofte anvendt procedure til denne test. Målet er at få 3 skud, der trænger igennem, der er langsommere end en anden gruppe på 3 skud, der stoppes af rustningen. Disse 3 høje stop og 3 lave penetrationer kan derefter bruges til at beregne en V50-hastighed. I praksis kræver denne måling af V50 1-2 vestpaneler og 10-20 skud.

Et nyttigt koncept i rustningstest er forskydningshastigheden mellem V0 og V50. Hvis denne forskydning er blevet målt til en rustningskonstruktion, kan V50-data bruges til at måle og estimere ændringer i V0. Til vestfremstilling anvendes feltevaluering og livstest både V0 og V50. Som et resultat af enkelheden ved at udføre V50-målinger er denne metode imidlertid mere vigtig til kontrol af rustning efter certificering.

Militær test: Fragment ballistics

Efter Vietnamkrigen udviklede militærplanlæggere et koncept om "skadesreduktion"9. Det store antal skadedata gjorde det klart, at fragmenter, ikke kugler, i en kampsituation var den vigtigste trussel mod sælgere. Efter WOII blev der udviklet veste og fragmenttest var i de tidlige stadier 10. Artilleri-skaller, mørtelskaller, luftbomber, granater, miner fra antipersonale er alle fragmenteringsenheder. De indeholder alle et stålhus, der er designet til at sprænge i små stålfragmenter eller splint, når deres eksplosive kerne detonerer. Efter betydelig indsats for at måle fragmentstørrelsesfordeling fra forskellige NATO- og sovjetiske blokmunition blev der udviklet en fragmenttest. Fragmentsimulatorer blev designet, og den mest almindelige form er en Right Round Cylinder eller RCC simulator. Denne form har en længde lig med dens diameter. Disse RCC Fragment Simulation Projectiles (FSP'er) testes som en gruppe. Testserien inkluderer ofte 2 korn (0,13 g), 4 korn (0,263 g), 16 korn (1,0 g) og 64 korn (4,2 g) masse RCC FSP-test. 2-4-16-64-serien er baseret på de målte fragmentstørrelsesfordelinger.

Den anden del af strategien "Ulykkesreduktion" er en undersøgelse af hastighedsfordeling af fragmenter fra ammunition11. Sprængstof med sprænghoved har sprænghastigheder fra 20.000 til 30.000 ft / s (9.100 m / s). Som et resultat er de i stand til at skubbe fragmenter ud ved meget høje hastigheder i orden 1000 m / s (3330 ft / s), hvilket betyder meget høj energi (hvor energien i et fragment er ½ masse x hastighed)2. De militære ingeniørdata viste, at fragmenthastighederne ligesom fragmentstørrelsen havde karakteristiske fordelinger. Det er muligt at segmentere fragmentproduktionen fra et stridshoved i hastighedsgrupper. For eksempel har 95 procent af alle fragmenter fra en bombeeksplosion under 4 korn (0,26 g) en hastighed på 3000 ft / s (910 m / s) eller mindre. Dette etablerede et sæt mål for militær ballistisk vestdesign.

Den tilfældige karakter af fragmenteringen krævede den militære vest-specifikation for at udveksle masse mod ballistisk fordel. Rustning af hårdt køretøj er i stand til at stoppe alle fragmenter, men militært personel kan kun bære en begrænset mængde gear og udstyr, så vægten af ​​vesten er en begrænsende faktor i beskyttelsen af ​​vestfragmentet. 2-4-16-64 kornserien med begrænset hastighed kan stoppes af en alt-tekstil vest på ca. 5,4 kg / m2 (1,1 lb / ft2). I modsætning til designen af ​​vest til deformerbare blykugler ændrer fragmenterne ikke form; de er stål og kan ikke deformeres af tekstilmaterialer. 2-kornet (0,13 g) FSP (det mindste fragment-projektil, der almindeligvis bruges til testning) er omtrent på størrelse med et riskorn; så små hurtigt bevægelige fragmenter kan potentielt glide gennem vesten og bevæge sig mellem garn. Som et resultat er stoffer, der er optimeret til fragmentbeskyttelse, vævet tæt, skønt disse stoffer ikke er så effektive stopkugler.

Baggrundsmaterialer til ballistisk test

Et af de kritiske krav ved blød ballistisk testning er måling af "bagsidesignatur" (dvs. energi, der leveres til væv ved et ikke-penetrerende projektil) i et deformerbart baggrundsmateriale placeret bag den målrettede vest. Størstedelen af ​​militær- og retshåndhævelsesstandarder har afgjort en olie / ler-blanding til underlagsmateriale, kendt som Roma Plastilena. Selvom hårdere og mindre deformerbar end menneskeligt væv, repræsenterer roma et "worst case" -underlagsmateriale, når plastiske deformationer i olie / ler er lave (mindre end 20 mm)12. (Rustning placeret over en hårdere overflade er lettere at trænge igennem.) Olie / ler-blandingen af ​​"roma" er omtrent dobbelt så tæt som menneskets væv og stemmer derfor ikke overens med dens specifikke tyngdekraft, men "roma" er et plastmateriale, der ikke vil gendanne sin form elastisk, hvilket er vigtigt for nøjagtigt at måle potentielt traumer gennem bagsidesignaturen.

Valget af testunderstøtning er væsentligt, fordi en bærers kropsvæv i en fleksibel rustning spiller en integreret rolle i at absorbere den høje energipåvirkning af ballistiske og stikkende begivenheder. Men den menneskelige overkropp har en meget kompleks mekanisk opførsel. Væk fra ribbesamlingen og rygsøjlen er opførsel af blødt væv blødt og eftergivende13. I vævet over brystområdet i brystbenet er overkroppen af ​​overkroppen væsentligt lavere. Denne kompleksitet kræver meget detaljerede bio-morfiske understøttelsesmaterialesystemer til nøjagtig ballistisk test og rustning af rustningstest14. Et antal materialer er blevet brugt til at simulere humant væv ud over romaer. I alle tilfælde anbringes disse materialer bag rustningen under testpåvirkninger og er designet til at simulere forskellige aspekter af menneskelig vævspåvirkning.

En vigtig faktor i teststøtte til rustning er dens hårdhed. Pansring gennemtrænges lettere ved testning, når de støttes af hårdere materialer, og derfor repræsenterer hårdere materialer, såsom romaler, mere konservative testmetoder15.

Backer-typeMaterialerElastik / plastTesttypeSpecifik tyngdekraftRelativ hårdhed vs gelatineAnsøgning
Roma Plastilena Clay # 1Olie / ler blandingPlastBallistik og stav>2Moderat hårdtMåling af bagsideens signatur. Bruges til mest standard test
10% gelatine16Animalsk proteingelViskoelastiskBallistic~ 1 (90% vand)BaselineGod simulant til menneskeligt væv, svært at bruge, dyre. Påkrævet til FBI testmetoder
HOSDB-NIJ SkumNeopren skum, EVA skum, pladegummiElastiskDolke~1Lidt hårdere end gelatineModerat aftale med væv, let at bruge, lave omkostninger. Brugt i stikketest
Silikone gelLangkædet silikonepolymerViskoelastiskBiomedicinsk~1.2Ligner gelatineBiomedicinsk test til stump kraftprøvning, meget god vævsmatch
Test af svin eller får17Levende vævForskelligeForskning~1Reelt væv er variabelt18Meget kompleks, kræver etisk gennemgang for godkendelse

Baggrundsmaterialer til test af rustning af rustning

Stab- og pigspantsnormer er blevet udviklet ved hjælp af tre forskellige underlagsmaterialer. EU-udkastet udråber romaler, Californiens DOC udråbte ti procent ballistisk gelatine, og den nuværende standard for NIJ og HOSDB udråber et flerdelt skum- og gummibagemateriale.

  • Ved hjælp af Roma-lerunderstøttelse opfyldte kun metalliske stikkopløsninger kravet til 109 joule Calif. DOC
  • Ved anvendelse af ti procent gelatinunderstøtning var alle stofstikkeløsninger i stand til at imødekomme kravet om isplukning på 109 joule Calif.
  • Senest valgte Draft ISO prEN ISO 14876-normen romaer som baggrund for både ballistik og stabstest.

Denne historie hjælper med at forklare en vigtig faktor i Ballistics og Stab-rustningstest, og bagerste stivhed påvirker rustningens penetrationsmodstand. Energiforsyningen af ​​rustning-vævssystemet er energi = kraft x forskydning ved testning på bagager, der er blødere og mere deformerbare, absorberes den samlede slagkraft ved lavere kraft. Når styrken reduceres med en blødere, mere kompatibel bagside, er det mindre sandsynligt, at rustningen trænger igennem. Brug af hårdere Roma-materialer i ISO-udkastnormen gør dette til den mest strenge af de stavstandarder, der anvendes i dag.

Geværbestandig rustning

På grund af teknologiens begrænsninger sondres der mellem håndvåbenbeskyttelse og riflebeskyttelse. Bred, riffelbestandig rustning er af to grundlæggende typer: keramiske pladebaserede systemer og hårde fiberbaserede laminatsystemer. Mange rifle rustningskomponenter indeholder både hårde keramiske komponenter og laminerede tekstilmaterialer anvendt sammen.

Forskellige typer keramiske materialer er i brug: aluminiumoxid, borcarbid og siliciumcarbid er de mest almindelige.19 De fibre, der bruges i disse systemer, er de samme som findes i blød tekstil rustning. For riffelbeskyttelse er højtrykslaminering af UHMWPE med en Kraton-matrix imidlertid den mest almindelige. Small Arms Protective Insert (SAPI) og den forbedrede SAPI-plade til det amerikanske forsvarsministerium har generelt denne form.20

Ved brug af keramiske plader til riffelbeskyttelse er disse veste 5-8 gange så tunge på arealbasis som håndvåbenbeskyttelse. Vægt og stivhed af rifle rustning er en stor teknisk udfordring. Densiteten, hårdheden og slagets sejhed er blandt de materialegenskaber, der er afbalanceret til design af disse systemer. Mens keramiske materialer har nogle enestående egenskaber til ballistik, er de ikke stærke under trækbelastninger. Svigt af keramiske plader ved krakning skal også kontrolleres21. Af denne grund er mange keramiske rifleplader en sammensat. Strejefladen er keramisk med bagfladen dannet af lamineret fiber og harpiksmaterialer. Keramikens hårdhed forhindrer indtrængning af kuglen, mens trækstyrken af ​​fiberunderstøtningen hjælper med at forhindre trækfald.

Armor piercing ammunition kernehårdhed og beskyttelse

Der er ingen enkel skelnen mellem riflekugler, der kan betragtes som rustningspiercing. Et par punkter er tydelige. Kugler med kappe af blykernen er for deformerbare til at trænge ind i hårde materialer. I den anden ende af spektret er riflekugler, der er fremstillet med meget hårde "eksotiske" kernematerialer som wolframcarbid konstrueret til at have en maksimal penetrationseffekt på hårdt rustning 22. Dog er de fleste riflekugler uden for disse to ekstremer, måske den mest almindelige riflekugle på planeten er 7,62x39 mm M43 standardpatron til AK47 riflen. Denne kugle har en stålkerne, afhængigt af hvor kuglen er lavet, kan dette stål spænde fra Rc35 blødt stål op til Rc45 medium hårdt stål (Indrykningshårdhed). Mange andre riflekugler har stålkerner og har hårdhed, der falder inden for dette område.

Det amerikanske forsvarsministerium har taget to tilgange til dette kontinuum af riflekuglens kernehårdhed. For at beskytte mod den mere udfordrende ammunition har US DOD den forbedrede SAPI-specifikation. Keramiske kompositplader, der opfylder dette krav, har en arealtæthed på 35-45 kg / m2 (7-9 lbs / ft2). De tidligere SAPI-plader har en masse 20-30 kg / m2 (4-5 lbf / ft2). ESAPI var designet til at stoppe kugler som 7.62 x 63 AP (M2) med en konstrueret hård kerne. Penetrationsmekanikerne til rustningskugler kan overforenkles til nogle nyttige koncepter. Jo hårdere stål i kernen er, desto mere skal keramik bruges. Som den bløde ballistik kræves den keramiske hårdhed for at beskadige disse hårde kernematerialer. I tilfælde af AP-runder er kuglekernen eroderet snarere end deformeret.

Stab rustning og kombination stab-ballistisk rustning

Tidlig "ispluk" -test

I midten af ​​1980'erne udstedte delstaten Californiens korrektionsafdeling et krav om en kropsrustning ved hjælp af en kommerciel ispluk som test penetrator. Testmetoden forsøgte at simulere en menneskelig angribers kapacitet til at levere slagkraft med overkroppen. Som det senere blev vist af arbejdet i den tidligere britiske PSDB, angav denne test over menneskelige angribers kapacitet. Testen anvendte en dråbe masse eller sabot, der bar isposen. Ved hjælp af tyngdekraften var højden af ​​faldmassen over vesten proportional med slagkraften. Denne test specificerede 109 joule (81 ft-lbs) energi og en 7,3 kg (16,1 lb) dråbe masse med en faldhøjde på 153 cm (60 inches). Isplukken har en 4 mm (0,16 ”) diameter med en skarp spids med en 5,4 m / s (17ft / s) termisk hastighed i testen. Californiens standard inkluderede ikke kniv eller banebrydende våben i testprotokollen. Testmetoden anvendte olie / ler (Roma Plastilena) vævssimulant som testunderstøtning. I denne tidlige fase var det kun tilbud på titanium- og stålplader, der havde succes med at imødekomme dette krav. Point Blank udviklede de første ishukstcertificerede tilbud til CA Department of Corrections i formet titanplade. Veste af denne type er stadig i brug i amerikanske korrektionsfaciliteter fra 2008.

Fra begyndelsen af ​​1990'erne blev en valgfri testmetode godkendt af Californien, som muliggjorde brugen af ​​10 procent ballistisk gelatin som erstatning for romaler. Overgangen fra hårdt, tæt lerbaseret roma til blødt lavtæthed gelatine gjorde det muligt for alle tekstilløsninger at imødekomme dette angrebsenergikrav. Bløde, alle tekstil “is pick” -veste begyndte at blive vedtaget af Californien og andre amerikanske stater som et resultat af denne migration i testmetoderne. Det er vigtigt for brugerne at forstå, at den glatte, runde spids af ispluden ikke skærer fiber på påvirkningen, og dette tillader anvendelse af tekstilbaserede veste til denne applikation. De tidligste af disse "alle" stofveste designet til at imødegå denne isplukketest var Warwicks TurtleSkin ultra tæt vævede para-aramidstof med et patent indgivet i 199323. Kort efter TurtleSkin-arbejdet, patenterede DuPont i 1995 et stof med medium densitet, der blev betegnet som Kevlar Korrektions24. Det skal bemærkes, at disse tekstilmaterialer ikke har samme ydeevne med banebrydende trusler, og afhandlingerne blev kun certificeret med isplukning og ikke blev testet med knive.

Knivstandarder udviklet af PSDB

Parallelt med den amerikanske udvikling af "isplukke" -veste arbejdede det britiske politi, PSDB, med standarder for knivresistent kropsrustning. Deres program vedtog en streng videnskabelig tilgang og indsamlede data om menneskelig angrebskapacitet25. Deres ergonomiske undersøgelse antydede tre niveauer af trussel: 25, 35 og 45 joule slagkraft. Ud over påvirkningen af ​​slagkraften blev hastighederne målt og blev fundet at være 10-20 m / s (meget hurtigere end Californien-testen). To kommercielle knive blev valgt til anvendelse i denne PSDB-testmetode. For at teste med en repræsentativ hastighed blev der udviklet en luftkanonmetode til fremdrift af kniven og sabot ved vestmålet ved hjælp af trykluft. I denne første version anvendte PSDB '93-testen også olie / ler-materialer som vævssimulerende bagside. Introduktionen af ​​knive, der skærer fiber og en hård tæt testunderstøtning krævede stikkevest fremstiller at bruge metalliske komponenter i deres vestdesign til at tackle denne mere strenge standard.

Kombinationstab og ballistiske veste

Veste der kombinerede stab og ballistisk beskyttelse var en betydelig innovation i 1990'erne af vestudviklingen. Udgangspunktet for denne udvikling var de tiders kun ballistiske tilbud ved hjælp af NIJ niveau 2A, 2 og 3A eller HOSDB HG 1 og 2, hvor kompatible ballistiske vestprodukter blev fremstillet med arealtæthed på mellem 5,5-6 kg / m3 ( 1,1-1,2 lb / ft2). Politiets styrker evaluerede imidlertid deres ”gade-trusler” og krævede veste med både kniv- og ballistisk beskyttelse. Denne fremgangsmåde med flere trusler er almindelig i England og Europa og er mindre populær i USA. Desværre for brugere med flere trusler tilbød de metalliske array- og chainmail-systemer, der var nødvendige for at besejre testbladene, lidt ballistisk ydeevne. Vædene med flere trusler har arealtæthed er tæt på summen af ​​de to løsninger separat. Disse veste har masseværdier i området 7,5-8,5 kg / m2 (1,55-1,75 lb / ft2). Ref (NIJ og HOSDB certificeringsfortegnelser). Rolls Royce Composites -Megit og Highmark producerede metalliske array-systemer til at tackle denne HOSDB-standard. Disse designs blev brugt i vid udstrækning af London Metropolitan Police Service og andre agenturer i Storbritannien.

Standarder opdaterer USA og UK

Da vestproducenter og de specificerende myndigheder arbejdede med disse standarder, indledte de britiske og amerikanske standardteams et samarbejde om testmetoder. Der var behov for en række problemer med de første versioner af testene. Brug af kommercielle knive med inkonsekvent skarphed og spidsform skabte problemer med testkonsistensen. Som et resultat blev to nye "konstruerede klinger" designet, der kunne fremstilles for at have reproducerbar penetrerende opførsel. Vævstimulerende stoffer, Roma-ler og gelatine, var enten ikke-repræsentative for væv eller ikke praktisk for testoperatørerne. En sammensat skum- og hårdgummi-testunderstøtning blev udviklet som et alternativ til at tackle disse problemer. Dråbetestmetoden blev valgt som basislinjen for den opdaterede standard over indstillingen luftkanon. Dråbemassen blev reduceret fra "isplukketest", og en håndledslignende blød kobling blev konstrueret til penetrator-sabot for at skabe en mere realistisk testpåvirkning. Disse nært beslægtede standarder blev først udstedt i 2003 som HOSDB 2003 og NIJ 0015. (PSDB blev omdøbt til hjemmekontorets videnskabelige udviklingsgren i 200426)

Stab og Spike Veste

Disse nye standarder skabte et fokus på niveau 1 @ 25J, niveau 2 @ 35J, niveau 3 @ 45 joules beskyttelse som testet med de nye konstruerede knive, der er defineret i disse testdokumenter. Det laveste niveau af dette krav på 25 joule blev adresseret af en række tekstilprodukter af både væv, overtrukne væv og laminerede vævede materialer. Alle disse materialer var baseret på Para-aramidfiber. Friktionskoefficienten til ultrahøj molekylær vægtpolyethylen (UHMWPE) forhindrede dens anvendelse i denne applikation. TurtleSkin DiamondCoat og Twaron SRM produkter imødekommet dette krav ved hjælp af en kombination af Para-Aramid-væv og bundet keramisk korn. Disse keramiske overtrukne produkter bevarer ikke fleksibiliteten og blødheden i ikke-overtrukne tekstilmaterialer. For de højere beskyttelsesniveauer L2 og L3 har den meget aggressive penetration af det lille, tynde P1-blad ført til fortsat brug af metalliske komponenter i stikkearmering.

I Tyskland har Mehler Vario Systems udviklet sofistikerede hybridveste af vævet para-aramid, og kædepost, hvor deres løsning blev valgt London Metro Police. Et andet tysk firma BSST har i samarbejde med Warwick Mills udviklet et system til at imødekomme kravet om ballistisk stabling ved hjælp af Dyneema-laminat og et avanceret metallisk array-system, TurtleSkin MFA. Dette system er i øjeblikket implementeret i Holland. Tendensen i rustning med flere trusler fortsætter med krav til nålbeskyttelse i udkastet til ISO prEN ISO 14876-normen. I mange lande er der også en interesse i at kombinere beskyttelse mod eksplosiv fragmentering i militær stil med krav om bullet-ballistik og stikk.

Vest størrelse, bærere og indkapsling

For at ballistisk beskyttelse kan bæres, er ballistpanelerne og hårde riflebestandige plader udstyret med en speciel bærer. Bæreren er den del af en ballistisk vest, som vi ser. Den mest basale bærer inkluderer lommerne til at bære ballistiske paneler og stropperne til montering af holderen på brugeren. Der er to hovedtyper af transportører, militære eller taktiske luftfartsselskaber, der bæres over skjorten og skjulte retshåndhævende type luftfartsselskaber, der bæres under skjorten.

Militære transportører

Den militære type transportør, det engelske politibandstykke, eller politiets taktiske transportør har typisk en række bånd-, kroge- og løkke- og snap-stik på for- og bagside. Dette gør det muligt for bæreren at montere forskellige gear på bæreren på en fleksibel måde. Denne lastvognsfunktion er en vigtig del af ensartet og operationelt design for politiets våbenhold og militæret. Ud over lastvogne kan denne type bæreindretning omfatte lommer til beskyttelse mod nakke, sideplader, lysken og bagsiden beskyttelse. Fordi denne type transportør ikke er tæt tilpasset, er størrelsen i dette system ligetil både mænd og kvinder, og brugerdefineret fabrikation er ikke nødvendigt.

Fortrængelige transportører

Retshåndhævelsesfirmaer i nogle lande er skjulte. Bæreren holder de ballistiske paneler tæt på bærerens krop, og den ensartede skjorte bæres over bæreren. Denne type transportør skal være konstrueret til at være tæt på officererens kropsform. For at skjule rustninger til at tilpasse sig kroppen er pasformen vigtig. Mange programmer specificerer fuld brugerdefineret måling og fremstilling af rustningspaneler og bærere for at sikre god pasform og komfort for hulbar rustning. Officerer, der enten er kvinder eller fede, har sværere ved at måle nøjagtigt og få komfortabelt rustning fremstillet.

Vest glider

Mellem bæreren og de ballistiske komponenter er et tredje lag tekstil. De ballistiske paneler er dækket af en overtrukket pose eller glide. Dette slip giver indkapsling af ballistiske materialer. Slip fremstilles i to typer, varmeforseglede hermetiske glider og enkle syede glider. For nogle ballistiske fibre er glippen en kritisk del af systemet. Slippet forhindrer fugt fra brugerkroppen i at mætte de ballistiske materialer. Denne beskyttelse mod fugtcykling øger rustningens brugstid.

Forskning

Fremskridt inden for fibervidenskab

I de senere år har fremskridt inden for materialevidenskab åbnet døren til den gamle idé om en bogstavelig "skudsikker vest", der kan stoppe håndvåben og riflekugler med en blød tekstilvest uden hjælp fra tungt og besværligt ekstra metal- eller keramikbelægning. Alligevel har udviklingen inden for fibermaterialer været ret langsom sammenlignet med ændringshastigheden inden for nogle andre tekniske discipliner. Det seneste tilbud fra Kevlar, kaldet Protera, blev frigivet i 1996. Nuværende blød kropsrustning kan stoppe de fleste håndvåbenrunder, hvilket har været tilfældet i måske 15 år. Der kræves dog rustningsplader for at stoppe rifle-runder og stålkernen-håndvågsrunder (f.eks. 7,62x25). Para-aramiderne er ikke kommet videre end grænsen på 23 gram / denier i fiberholdbarhed. Nye producenter af denne fibertype har foretaget beskedne ballistiske præstationsforbedringer. 27

Meget det samme kan siges for UHMWPE-materialet; de grundlæggende fiberegenskaber er kun avanceret til 30-35 g / d-området. Forbedringer i dette materiale er blevet set i udviklingen af ​​tværbundet ikke-vævet laminat, såsom Spectra Shield. Det store ballistiske præstationsfremskridt for fiber PBO er måske en klassisk forsigtighedsfortælling inden for materialevidenskab.28. Denne fiber muliggjorde design af blød rustning af håndvåben, der var 30-50 procent lavere i masse sammenlignet med aramid- og UHMWPE-materialerne. Denne højere vedholdenhed blev imidlertid leveret med en veludgivet svaghed i miljømæssig holdbarhed.

Akzo-Magellen (nu DuPont) hold har arbejdet med fiber kaldet M5, men opstart af dens pilotanlæg er blevet forsinket mere end to år. Data antyder, at hvis M5-materialet kan bringes på markedet, vil dets ydeevne omtrent svare til PBO.29. I maj 2008 annoncerede Teijin Aramid-gruppen et "superfibre" -udviklingsprogram. Teijin-vægten ser ud til at være på computerkemi for at definere en løsning på høj holdbarhed uden miljøsvaghed.

Materialegen videnskaben i anden generation af "super" fibre er kompleks, kræver store investeringer og står over for betydelige tekniske udfordringer. Forskning sigter mod at udvikle kunstig edderkoppesilke, der kunne være superstærk, men alligevel let og fleksibel30. Anden forskning er blevet udført for at udnytte nanoteknologi for at hjælpe med at skabe supersterke fibre, der kunne bruges i fremtidige skudsikre veste.

Tekstilvæv og laminatforskning

Finere garn og lettere vævede stoffer har været en nøglefaktor i forbedrede ballistiske resultater. Omkostningerne ved ballistisk fiber stiger dramatisk, når garnstørrelsen falder, så det er uklart, hvor længe denne tendens kan fortsætte. Den aktuelle praktiske grænse for fiberstørrelse er 200 denier, hvor de fleste væv er begrænset på 400 denier-niveau. Tredimensionel vævning med fibre, der forbinder flade væv sammen til et 3D-system, overvejes til både hård og blød ballistik. I kombination med mere traditionelle vævede stoffer og laminater er en række forskningsindsatser rettet mod at arbejde med ballistiske filt. Disse materialer kan tilbyde ballistiske løsninger til lavere omkostninger baseret på deres lavere fiberomkostninger.

Udviklingen inden for keramisk rustning

Keramiske materialer, materialebehandling og fremskridt inden for keramisk gennemtrængningsmekanik er væsentlige områder af akademisk og industriel aktivitet. Dette kombinerede felt inden for armeringsforskning inden for keramik er bredt og sammenfattes bedst af The American Ceramics Society. ACS har afholdt en årlig rustningskonference i en række år og udarbejdet en rapport for 2004-2007.31

Et område med særlig aktivitet vedrørende veste er den nye anvendelse af små keramiske komponenter. Store keramiske plader med store overkropper er komplekse at fremstille og udsættes for revner. Monolitiske plader har også begrænset multi-hit kapacitet som et resultat af deres store slagbrudzone. Dette er incitamenter til nye typer rustningsplade. Disse nye design bruger 2- og 3-dimensionelle arrays af keramiske elementer, der kan være stive, fleksible eller halvfleksible. Dragon Skin body rustning er et af disse systemer. Den europæiske udvikling inden for sfæriske og sekskantede arrays har resulteret i produkter, der har en vis flex og multi-hit-ydelse.32 Fremstilling af array-systemer med flex, ensartet ballistisk ydeevne i kanterne af keramiske elementer er et aktivt forskningsområde. Derudover kræver avancerede keramiske forarbejdningsteknikker arrays klæbemonteringsmetoder. En ny tilgang er brugen af ​​kroge- og løkke-fastgørelsesmidler til at samle de keramiske arrays.33

Nanomaterialer i ballistik

I øjeblikket er der en række metoder, ved hjælp af hvilke nanomaterialer implementeres i kropsrustningsproduktion. Den første er baseret på nanopartikler i dragt, der bliver stive nok til at beskytte bæreren, så snart en kinetisk energitærskel er overskredet. Disse overtræk er blevet beskrevet som forskydningsfortykningsvæsker.34 Disse nano-infunderede stoffer er licenseret af BAE-systemer, men fra midten af ​​2008 er der ikke frigivet nogen produkter baseret på denne teknologi. I 2005 udviklede en amerikansk virksomhed, ApNano, et materiale, der altid var stift. Det blev annonceret, at denne nanokomposit baseret på wolframdisulfid var i stand til at modstå stød genereret af et stålprojektil, der kørte med hastigheder på op til 1,5 km / s35. Materialet var også angiveligt i stand til at modstå stødtryk genereret ved påvirkningen på op til 250 ton pr. Kvadratcentimeter. Under testene viste materialet sig at være så stærkt, at prøverne efter påvirkningen forblev i det væsentlige ubeskadigede. Derudover testede en nylig undersøgelse i Frankrig materialet under isostatisk tryk og fandt, at det var stabilt op til mindst 350 ton / cm². Fra midten af ​​2008 udvikles edderkoppesilkskudsikker veste og nano-baserede rustninger til potentiel markedsudgivelse.

Både britiske og amerikanske militærer har udtrykt interesse for en kulstoffiber vævet af carbon nanorør, der blev udviklet ved Cambridge University og har potentialet til at blive brugt som kropsrustning.36 I 2008 begyndte man at producere store nanorørark i carbonformat på Nanocomp. Disse lange rørmaterialer kan muligvis finde vej ind i avanceret ballistisk rustning.

Lovligheden

I de fleste lande, undtagen Australien, er det lovligt for private borgere at eje og bære kropsrustning.37 Den sene 1800-tals australske forbød og folkehelt Ned Kelly er berømt for sin ikoniske hjemmelavede rustning, som han brugte med blandede resultater. Mens stålrustningen, som Kelly bærer, besejrede den bløde bly, lav-ve

Pin
Send
Share
Send