轻武器基本常识之:另眼看单兵防弹衣

轻武器基本常识之:另眼看单兵防弹
苏军在二战期间装备的“斯大林格勒”金属硬质防弹衣,几乎全部是由钢板构成的。从材料到结构,和一战期
七七事变论文间的“防弹护胸”如出一辙
防弹衣已经成为现代单兵防护装备的标志。但毋庸置疑的一个事实是,在某些方面它的作用被不恰当
地夸大了。在防弹衣越来越普及的今天,探讨影响防弹衣防护和使用性能的有关因素,纠正一些传统的认识误区,以便对其进行重新全面认识显得更有必要。
老化:防弹衣的“隐形杀手”
2003年6月23日,爱德华·林贝奇警官在宾夕法尼亚州弗瑞斯特山抓捕毒贩时,不幸被对方手射出的一颗.40口径子弹所击中,弹头击穿了他的软质防弹衣并打进了腹部,林贝奇警官因此受了重伤。此事迅速引起全美的关注,因为林贝奇所穿的由密希根州“二次机会”公司生产的“终极”型防弹衣是通过国家司法学会(NIJ)认证的,这也是首次报道此类人体防护装备失效的案例。
“二次机会”公司生产的“终极”型防弹衣是世界上最轻最薄的防弹衣之一,由100%的“泽隆”(Zylon)材料制成,具有重量轻、穿着舒适方便等优点,因而成为美国许多警察部门的首选。“泽隆”是由日本东洋纺织公司研制的一种新型线性高分子材料,强度是芳纶的2倍以上,具有耐高温、高抗蚀、低吸湿和手感柔软等特性,唯一的缺点就是价格较高,美国市场上有16家厂商生产的近240种不同型号的以该材料为基础的防弹衣,而且“二次机会”公司是全美执法部门最大的防弹衣供应商,按理来说,按标准制成的防弹衣应该不会被如此轻易地击穿,但为什么会发生这样的后果呢?当年12月公布的国家司法协会调查报告表明,林贝奇所穿的防弹衣的防护能力与标准相比下降了约30%,其原因是“泽隆”纤维发生了老化,强度明显下降造成的。随后的一次非学术性试验也证明,已使用过的“终极”型防弹衣能够挡住手发射的.45ACP和.357马格南姆弹头,但不能阻止9mm和.40 S&W弹的贯穿。
各种国产新型防弹材料
作为最主要的软质防弹材料,无论是凯夫拉还是“泽隆”,都属于人工合成的化学纤维,它们在日常使用过程中,都会因为光照、潮湿、霉变等原因而发生自然老化。其中影响最大的是日光照射。在阳光直射的情况下,防弹纤维老化的过程会大大加快,而且照射时间累积到一定程度后,其抗张强度会急剧下降,照射2000小时后,抗张强度一般会下降到原先的20%。另一个重要因素是潮湿,这种影响在防弹衣实际使用过程中是不可避免的。无论是雨水还是汗水,防弹纤维在受潮后,强度都会受到严重影响。此外,防弹纤维的寿命还和温度有关,低于10℃或高于240℃的环境对防弹材料强度就会有不利影响,特别是局部材料受到弹头巨大的冲击后,温度很容易超过240℃,这时就要通过材料和结构设计控制动能转化的比例,比如选用模量较大的纤维品种。
因此防弹衣在某种意义上是一种很“娇贵”的装备,需要细心的保养,其表面应该有适当材料制造的外罩,起到防光、防水等作用,纤维本身也应包覆防潮层,或经过抗老化处理,无论在使用还是存储时,都应注意避免光照和潮气侵入。西方国家生产的防弹衣在这方面要求很严格,一般会配有专用的防水携行包装和详尽的使用手册,说明各种应该注意的细节。而在国内,防弹衣在保养方面却往往是很不讲究的,由于价格昂贵,最需要防弹衣的那些部门一般不能配备足够的数量,有限的几件必须轮流穿着,在夏季它们经常需要洗涤,然后通常在阳光下直接晒干,防弹衣在这样的条件下防护层可能会提前失效,造成强度在规定使用年限期满前就开始下降,进而威胁到民警的生命。
美军现役装备的“拦截者”防弹衣其总体设计相当成功,它由可拆洗的战术背心式外套、凯夫拉软质防弹内层和前后两片碳化硼防弹板三部分组成。细节设计也非常实用,防弹衣本身即是战术背心,其上设置有数十个附加战术挂点,并可根据需要加装护颈和护裆,特别是在背部防弹板插袋上方设有一条结实的提带,使用者一旦受伤,
战友们可以抓住这个提带将他拖离战场
复合防弹衣中的硬质防弹板同样存在老化的问题。以列曾发生过这样一个事例,驻守加沙附近的以列伞兵在一次偶然“试验”中发现,他们广泛配备的某型防弹衣竟然被30米外M-16步发射的子弹轻易地将两面全部击穿,这种昂贵的“高科技”防弹衣配有特种陶瓷防弹板,曾被认为是“最好的护身符”。国防部调查小组对这一事件的结论是,这些防弹衣已经超出了使用年限,其防弹板和防弹纤维已经老化和腐蚀,而平时的超负荷使用在一定程度上加速了这种老化进程。
委员制尽管老化可以减缓,但不能完全阻止,无论何种防弹衣,都存在有效寿命的问题,以高分子材料为主体的软质防弹衣更是如此。也就是说,在经过一定年限之后,防弹衣的强度将不能保证在面对同样的袭击时使用者的安全。因此,包括中国在内的大多数国家军队在和平时期都是不普遍装备防弹衣的,因为如果全部装备的话,不仅采购费用惊人,而且若干年后就需要全部更新一次,换下的防弹衣则要全部报废,在经济上很不划算。即使是军费充裕的美军,也只是伊拉克地面战争结束后,才开始全面
配发防弹衣,实际装备时也是根据需要,新旧型号、高低档次合理搭配,并非人人都装备昂贵的最新型号。而且防弹衣本身并不复杂,只要掌握核心材料的制造技术,一旦爆发大规模战争时,再组织成批生产也来得及。
kappa系数未能贯穿的危险——“钝伤”
2005年8月,互联网上出现了一段伊拉克反美武装拍摄的狙击手袭击驻伊美军的录相,不过其内容看起来更象是为美军新型“拦截者”防弹衣所做的一次广告:遇袭的美军医护兵正优哉悠哉地站在公路旁边,“砰——”声响起,SVD狙击步射出的子弹在瞬间击中医护兵的胸口,强大的冲击力使后者腾空而起,并摔倒在地。但一转眼,这个幸运者居然又爬了起来,持向来袭方向观望,然后跑到悍马车后面寻掩护……最后的结果是,医护兵和同伴互相配合,击伤并俘虏
了伊拉克狙击手。
希腊数学家丢番图
命大的美军医护兵和救了他一命的防弹板,板体右上方是被伊拉克狙击手击中的地方。但这位医护兵也并非是毫发无损,SVD弹头的强大冲击力使他的胸前出现了红的淤伤。
“拦截者”防弹衣本身的防弹等级是I级,可抵御9毫米手弹,但在前后各插装一块重1.81千克的碳化硼轻武器防护插板后,就可以将防御等级提高到抵挡AK47发射的7.62毫米步弹的ⅢA级。这种插板的价格相当昂贵,全配备的“拦截者”总价格达到1600美元左右,但它必竟救了医护兵一命。SVD的弹头恰好击中了前胸插板,并奇迹般的跳开了。不过,弹头的冲击力在这个幸运儿的胸口上留下了一大片红印痕,好在强壮的体格使他避免受到进一步的伤害。这种情况即是下面所说的“非贯穿性损伤”。
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在弹头未能穿透防弹衣的情况下,其冲击动能却仍会作用于人体上,产生所谓“冲击凹陷”,形成类似于钝器猛击造成的伤害,除淤伤、青肿外,严重的可能造成人体的内脏、骨胳受伤,甚至致死。在防弹衣未被击穿的情况下,这种“非贯穿性损伤”就是衡量防护质量的重要依据。软质防弹衣受“钝伤”的影响比较明显。对马萨诸塞州“首要选择”公司生产的“超级松紧”超轻型防弹背心的测试数据可能会说明一些问题,这款防弹背心由12层防弹织物制成,每件售价1200美元,以446米/秒的速度射来的9mm手弹会在这种防弹衣后面的测试材料上留下一个高尔夫球大小的凹痕,如果是真人的话,这相当于打折了一根肋骨,而.44口径手弹则会留下一个拳头大小的坑,这会造成胸骨骨折,并有可能会危及生命。硬质防弹衣或复合防弹衣所受的影响则较小,因为硬质防弹材料都有一定的面积,在碎裂之前,可以将所受的冲击力分散到相应大小的人体面积上,而不是集中到一点,所以幸运的医护兵挨上SVD一的感觉,只是和胸口挨了一记超级重拳一样。
1962年夏在底特律,两名身穿防弹衣进行持抢劫的匪徒碰上了正在巡逻的安德鲁警官及其同伴。安德鲁用自己购买的一支M1911A1手发射了2,其中一正中一名劫匪胸部,后者几乎是两脚离地摔倒。不到一小时后,这名歹徒死在医院中。尸体解剖发现.45口径弹虽未能击穿防弹衣,但巨大的冲击力打碎了歹徒的4根肋骨,碎骨刺穿了肺动脉。这虽然是个别事例,但很能说明问题。
美军装备的各型防弹衣使得伊战阵亡率较越战有明显下降
时域均衡美、德等欧美国家的测试标准一般将这种“冲击凹陷”限定在2-4.4厘米之间,国内则以2厘米为界限。人
体实际能够承受多大的这种“钝伤”,目前还很难给出明确的衡量标准,因为各人身体素质和胖瘦不同,承受能力有很大差异。虽然决定“凹陷”宽度和形态的还是来袭弹的种类、形状和初速,但防弹衣的材料、结构也很重要。选择高强度材料、采用软硬材料“复合”结构或者在防弹层下面衬上适当厚度的衬垫有助于缓解“钝伤”的问题,但这又会带来臃肿、笨重的后果。
防弹衣没有“绝对保险”
伊拉克战场有足够的实例证明,装备带有碳化硼防弹板的“拦截者”的士兵没有因被AK或更高级别的武器击穿保护部位而死亡。但防弹衣不能过分神化,它只能在一定距离之外发生作用。在林贝奇事件发生的10天之前,27岁的加利福尼亚州警官安东尼·泽佩特拉在执勤时被歹徒连击14,其中2颗子弹穿透了防弹衣,致使泽佩特拉当场殉职。检测结果表明这与防弹衣本身的质量没有太大关系,因为这种“泽隆”材质的防弹衣只能对至少7.5厘米外射来的弹头才能有效发挥防
弹作用,而导致泽佩特拉丧生的子弹是从仅距防弹衣2.5厘米的极近距离处发射的。

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