中文名
防彈背心
外國名字
防彈背心
另壹個名字
防彈衣
使用
用於保護人體免受彈頭或彈片的傷害。
構成
夾克和防彈層
根據外表劃分
防彈背心、全防護防彈背心等。
目錄
1的防彈性能
2耐磨性
3防彈原則
4開發流程
5設計機制
6個新品種
7處理工具
1防彈性能編輯
防彈衣是指“壹種能夠吸收和消散彈頭和破片的動能，防止穿透，有效保護人體受保護部位的服裝”。從用途來看，防彈衣可以分為警用型和軍用型兩種。從材料的角度來看，防彈衣可以分為軟件、硬件和軟硬復合體三種。軟質防彈衣的材料主要是高性能的紡織纖維復合織物，遠高於普通材料的能量吸收能力，賦予防彈衣防彈功能，而且由於這種防彈衣壹般采用紡織品的結構，具有相當的柔韌性，所以被稱為軟質防彈衣。五金防彈衣主要由特種鋼板、超強鋁合金等金屬材料或氧化鋁、碳化矽等硬質非金屬材料制成。由這些材料制成的防彈衣壹般不具有柔性，主要是插板形式。軟硬復合防彈衣的柔軟度介於上述兩種類型之間。它是以軟質材料為襯裏，硬質材料為面板和增強材料的復合防彈背心。
防彈性能作為防護用品的壹種，是防彈衣的第壹核心性能。同時，作為功能性服裝，還應該具有壹定的服裝性能。
防彈衣的防彈性能主要體現在以下兩個方面:
軍用和警用防彈衣(3件)
(1)防彈片:炸彈、地雷、炮彈、手榴彈等各種爆炸物產生的高速破片是戰場上的主要威脅之壹。據調查，士兵在壹個戰場上面臨的威脅順序為:彈片、子彈、爆炸沖擊波和高溫。因此，我們應該高度重視防彈片的作用。
(2)非穿透傷預防:子彈擊中目標後會產生很大的沖擊力，這種沖擊力對人體造成的傷害往往是致命的。這種傷不是穿透性的，但是會造成內傷，最嚴重的有生命危險。因此，防止非穿透傷也是反映和檢驗防彈衣防彈性能的壹個重要方面。
2性能編輯
壹方面，防彈衣的穿著性能要求是指防彈衣要盡可能的輕便舒適，人穿上後仍能靈活的進行各種動作。另壹方面是服裝對“服裝-人體”系統小氣候環境的調節能力。對於防彈衣來說，希望人們在穿上防彈衣後，仍然能夠保持“人-衣”的基本熱濕交換狀態，從而盡可能避免防彈衣內表面的濕氣堆積帶來的不適，比如悶熱的濕度，減少身體消耗。此外，由於其特殊的使用環境，防彈衣還應考慮與其他武器裝備的適應性。
3防彈原理編輯
當年朝鮮戰場，由於美軍裝備了M52尼龍防彈衣，擋住了當時70%的直擊，使胸腹部死亡率降低了65%，總減員率降低了15%。
據悉，1983年，5名美國海軍陸戰隊員在貝魯特街頭巡邏時，突然遭到壹枚手榴彈襲擊。因為當時他們都穿著凱夫拉防彈衣，手榴彈在他們附近爆炸，但沒有人員死亡或重傷，只有上下肢輕傷。
上述統計和報告有力地證明了防彈衣的防護功能和有效性。那麽，防彈衣到底有什麽玄機？「硬裝甲」是如何防子彈的？
70年代初以後開始使用的金屬、防彈陶瓷、高性能復合板、非金屬與金屬或陶瓷的復合板等硬質材料防彈衣的防彈機理，主要是由於材料在被子彈擊中時發生破碎、開裂、堵塞、多層復合板脫層等現象，吸收了大量射擊子彈的沖擊能量。當材料的硬度超過射擊物體的撞擊能量時，射擊的子彈可以反彈而不穿透。「軟甲」是如何防子彈的？
如果防彈衣采用防彈尼龍、芳綸、腈綸等高性能纖維等軟質材料，其防彈機理主要是射擊的子彈對纖維進行拉伸和剪切，同時纖維將撞擊能量傳播到撞擊點以外的區域，能量被吸收，使破片或彈頭被包裹在防彈層中。
測試表明，軟體防彈衣有五種吸收能量的方式:1。織物的拉伸變形:指子彈入射方向的變形和入射點附近的拉伸變形；1.織物的破壞:包括纖維原纖化、纖維斷裂、紗線結構打結、織物結構解體；3.熱能:子彈的能量通過摩擦以熱能的形式耗散；2.聲能:子彈撞擊防彈層後發出的聲音所消耗的能量；5.拋射體的變形。復合“裝甲”如何防子彈？
需要指出的是，這種被稱為“軟甲”的軟體防彈衣無法阻止能量足夠大或重量較重的直射彈侵入人體，因此需要附加硬插板、陶瓷板或復合板，即將兩種防護機制整合在壹起，從而保護人體，達到防彈的目的。這種軟硬復合防彈衣的防彈機理是:當子彈擊中防彈衣時，首先接觸到防彈衣內第壹道防線的防彈鋼板或增強陶瓷板或復合板。在接觸的這壹瞬間，子彈和堅硬的防彈材料都可能發生變形和斷裂，所以子彈的大部分能量都被消耗掉了。軟質防彈材料作為第二道防線，吸收和擴散子彈其余部分的能量，起到緩沖作用，從而防止和減少貫穿傷。如何防彈衣？
由於手榴彈、炸彈爆炸時產生的破片、彈片形狀不規則，邊緣鋒利、小而輕，撞擊防彈材料特別是軟質防彈材料後不變形，量大而密。此時碎片切割、拉伸、斷裂防彈織物的纖維；碎片還會使織物中的纖維之間以及織物不同層之間相互作用，導致織物整體變形。當碎片破壞防彈背心時，它們消耗自己的能量。同時，碎片的壹小部分能量通過摩擦轉化為熱能，通過撞擊轉化為聲能。於是防彈衣防止了手榴彈和炸彈的碎片對胸部、腹部甚至頸部的傷害(高領防彈衣)。
4開發流程編輯器
防彈衣作為壹種重要的個人防護裝備，經歷了從金屬裝甲防護板到非黃金的過渡。
防彈背心
屬於合成材料的過渡，從純合成材料到合成材料、金屬裝甲板、陶瓷防護板的復合體系的發展過程。
人體盔甲的雛形可以追溯到古代。為了防止身體受到傷害，原始人使用天然纖維編織帶作為護胸的材料。武器的發展迫使人類盔甲相應的進步。早在19世紀末，日本中世紀盔甲中使用的絲綢也被用於美國制造的防彈衣中。
1901年，威廉·麥金利總統遇刺後，防彈衣引起了美國國會的關註。這種防彈衣雖然能防低速手槍子彈(子彈速度122 m/s)，但防不了步槍子彈。於是，在第壹次世界大戰中，出現了由天然纖維織物和鋼板制成的防彈衣。厚絲綢服裝曾是防彈衣的主要成分。然而，絲綢在戰壕中迅速變質。這壹缺陷，再加上絲綢的防彈能力有限，成本高昂，使得絲綢防彈衣在壹戰中被美國軍械部門所忽視，未能得到推廣。
壹戰防彈衣1918法國
二戰中，彈片的殺傷力增加了80%，70%的傷員死於軀幹損傷。與會各國，尤其是英美，開始不遺余力地研發防彈衣。1942 10英國陸軍首次成功研制出由三塊高錳鋼板組成的防彈衣。1943年，美國試制並正式采用的防彈衣多達23種。這壹時期的防彈衣主要由特種鋼制成。1945年6月，美軍成功研制出壹種由鋁合金和高強度尼龍制成的防彈背心，型號為M12步兵防彈背心。其中尼龍66(聚酰胺66纖維)是當時發明不久的合成纖維。其斷裂強度(gf/d:克/旦)為5.9 ~ 9.5，初始模量(gf/d)為21 ~ 58，比重為1.14 g/(cm。
朝鮮戰爭期間，美國陸軍裝備的是由12層防彈尼龍制成的T52全尼龍防彈衣，海軍陸戰隊裝備的是M1951剛性“多隆”玻璃鋼防彈衣，重量在2.7到3.6公斤之間。
壹戰防彈衣1917。英國
尼龍制成的防彈衣可以為士兵提供壹定程度的保護，但體積較大，重量高達6公斤。
20世紀70年代初，美國杜邦公司研制成功壹種具有超高強度、超高模量、耐高溫的合成纖維——凱夫拉纖維，並迅速應用於防彈領域。這種高性能纖維的出現大大提高了柔軟紡織防彈衣的性能，也在很大程度上提高了防彈衣的舒適性。美軍率先使用凱夫拉爾制作防彈衣，研制出輕型和重型兩種型號。新型防彈衣以凱夫拉纖維織物為主要材料，防彈尼龍布為封套。其中輕型防彈衣由6層凱夫拉面料組成，中重3.83 kg。
隨著凱芙拉的商品化，其優異的綜合性能使其廣泛應用於各國軍隊的防彈衣中。Kevlar的成功，Twaron和Spectra的出現，以及它們在防彈衣中的應用，使得以高性能紡織纖維為特征的柔軟防彈衣逐漸流行起來，其應用範圍也不局限於軍事，逐漸擴展到警察和政界。但對於高速子彈，尤其是步槍發射的子彈，純軟防彈衣還是無能為力。為此，人們開發了軟硬復合防彈衣，利用纖維復合材料作為加強板或板材，提高整個防彈衣的防彈能力。
總結壹下，現代防彈衣已經有三代:第壹代是硬質防彈衣，主要由特殊鋼、鋁合金等金屬制成。這種防彈衣的特點是服裝厚重，壹般在20公斤左右，穿著不舒服，對人體活動限制很大，有壹定的防彈性能，但容易產生二次碎片。
第壹次世界大戰的防彈衣(德國)
第二代防彈衣是柔軟的防彈衣，通常由凱夫拉等高性能纖維織物制成。重量輕，通常只有2 ~ 3kg，質地柔軟，健身性好，佩戴舒適，內部佩戴時具有良好的隱蔽性，特別適合警察、保安或政治家日常佩戴。在防彈能力上，壹般能防5米外手槍射出的子彈，不會產生二次彈片，但被子彈擊中後會發生較大變形，可能會造成壹定的非穿透性損傷。另外，對於步槍或機槍射出的子彈，壹般厚度的軟質防彈衣很難抵擋。第三代防彈衣是復合防彈衣。通常以輕質陶瓷片作為外層，以凱夫拉等高性能纖維織物作為內層，這是防彈衣的主要發展方向。
印度MKU公司最新研發的壹款新型防彈衣(Instavest)號稱是世界上最快的防彈衣。這件防彈衣最大的亮點就是可以快速穿脫。它特別設計了壹個快速拉環，只要拉壹下這個拉環，整個防彈衣就可以輕松脫下。據介紹，脫下防彈衣只需要1秒，穿上防彈衣需要45秒。
5設計機制編輯器
從根本上說，防彈衣的防彈機制有兩種:壹種是彈開彈體碎裂形成的碎片；二是通過防彈材料釋放彈頭的運動。
美國截擊機防彈背心
是的。美國在20世紀20年代和30年代開發的第壹件防彈背心是由附著在堅固衣服上的重疊鋼板保護的。這種防彈衣和後來類似的硬質防彈衣都是通過彈開子彈或彈片，或者打碎子彈消耗其能量來起到防彈的作用。以高性能纖維為主要防彈材料的軟體防彈衣的防彈機理主要是後者，即利用高強度纖維為原料的織物來“捕捉”子彈或彈片，以達到防彈的目的。
研究表明，軟質防彈衣吸收能量的方式有五種:(1)織物變形，包括子彈入射方向的變形和入射點附近的拉伸變形；(2)織物破壞:包括纖維原纖化、纖維斷裂、紗線結構解體、織物結構解體；(3)熱能:能量通過摩擦以熱能的形式耗散；(4)聲能:子彈撞擊防彈層後發出的聲音所消耗的能量；(5)拋射體的變形。為提高其防彈能力而研制的軟硬復合防彈衣的防彈機理可以用“軟硬兼施”來概括。
子彈打在防彈衣上，首先影響它的是鋼板或增強陶瓷材料等硬質防彈材料。在這壹瞬間的接觸過程中，子彈和堅硬的防彈材料都有可能發生變形或斷裂，消耗了子彈的大部分能量。高強度纖維織物作為防彈背心的緩沖墊和第二道防線，吸收和擴散子彈剩余的能量，起到緩沖作用，從而盡可能減少非穿透性損傷。在這兩種防彈過程中，前者起著主要的吸能作用，大大降低了彈丸的穿透力，是防彈的關鍵。
影響防彈衣防彈效率的因素可以從彈丸(子彈或彈片)和相互作用的防彈材料兩個方面來考慮。就彈丸而言，其動能、形狀和材料是決定其侵徹的重要因素。普通彈頭，尤其是鉛芯或普通鋼芯子彈，接觸防彈材料後會變形。在這個過程中，子彈消耗了相當壹部分動能，從而有效降低了子彈的穿透力，這是子彈能量吸收機制的壹個重要方面。
但對於炸彈、手榴彈等爆炸產生的彈片或子彈形成的二次碎片，情況就明顯不同了。這些彈片形狀不規則，邊緣鋒利，重量輕，體積小，撞擊防彈材料尤其是軟質防彈材料後不變形。壹般來說，這種碎片的速度不高，但體積大，密度大。軟質防彈衣吸收這類碎片能量的關鍵在於:碎片切割、拉伸、斷裂防彈織物的紗線，引起織物內部紗線之間、織物不同層間的相互作用，導致織物整體變形。在這些過程中，碎片對外做功，從而消耗自身能量。在上述兩類人體能量吸收過程中，也有壹小部分能量通過摩擦(纖維/纖維、纖維/子彈)轉化為熱能，通過撞擊轉化為聲能。
在防彈材料方面，為了滿足防彈衣最大限度地吸收子彈等拋射體動能的要求，防彈材料必須具有高強度、良好的韌性和較強的吸能能力。防彈衣，尤其是柔軟防彈衣使用的材料主要是高性能纖維。這些高性能纖維的特點是高強度和高模量。壹些高性能纖維，如碳纖維或硼纖維，強度較高，但由於柔韌性差、斷裂功小、紡織加工困難、價格高等原因，基本不適合用於人體裝甲。
具體來說，防彈織物的防彈效果主要取決於以下幾個方面:纖維的拉伸強度、斷裂伸長率和功、纖維的模量、纖維的取向和應力波傳播速度、纖維的細度、纖維的組裝方式、單位面積纖維重量、紗線的結構和表面特性、織物的組織結構、纖維網層的厚度、網層或織物層數等。用於抗沖擊的纖維材料的性能取決於纖維的斷裂能和應力波傳播的速度。應力波需要盡快擴散，纖維在高速沖擊下的斷裂能要盡可能提高。材料的拉伸斷裂功是材料抵抗外部損傷所具有的能量，是與抗拉強度和伸長變形有關的函數。
所以理論上抗拉強度越高，伸長變形能力越強，吸能潛力越大。但在實際應用中，防彈衣所用的材料是不允許變形過大的，所以防彈衣所用的纖維必須具有高的抗變形能力，即高模量。紗線結構對防彈能力的影響是由於紗線織物不同造成的單纖維強力利用率和紗線整體伸長變形能力的差異。紗線的斷裂過程首先取決於纖維的斷裂過程，但由於是聚集體，所以斷裂機理有很大差異。纖維越細，在紗線中的相互距離越近，受力越均勻，從而提高紗線的強度。
此外，紗線中纖維排列的平直度和平行度，內外層轉移次數，紗線撚度等。所有這些都對紗線的機械性能有重要影響，尤其是拉伸強度和斷裂伸長率。另外，由於紗線與紗線、紗線與彈性體之間的相互作用，紗線的表面特性會產生或加強或削弱上述兩種效果。紗線表面油脂和水分的存在會降低子彈或彈片穿透材料的阻力，因此人們往往需要對材料進行清洗和幹燥，尋求提高抗穿透性的方法。
高抗拉強度和高模量的合成纖維通常是高度取向的，因此纖維表面光滑，摩擦系數低。這些纖維用於防彈織物時，被子彈擊中後纖維間能量傳遞的能力較差，應力波無法快速傳播，也降低了織物阻擋子彈的能力。普通的提高表面摩擦系數的方法，如拉毛、電暈整理等，會降低纖維的強度，而織物塗層的方法，容易導致纖維之間的“熔接”，造成子彈沖擊波在紗線橫向的反射，使纖維過早斷裂。為了解決這個矛盾，人們想出了各種方法。
美國聯信公司向市場推出了壹種空氣纏繞纖維，通過紗線內部的纖維纏繞，增加了子彈與纖維的接觸。在美國專利5035111中，介紹了壹種利用皮芯結構纖維提高紗線摩擦系數的方法。這種纖維的“芯”是高強度纖維，“皮”是強度略低、摩擦系數較高的纖維，後者占5% ~ 25%。另壹項美國專利5255241發明了類似的方法，即在高強度纖維表面塗覆壹層薄薄的高摩擦聚合物，以提高織物對金屬穿透的抵抗力。本發明強調塗層聚合物應與高強度纖維表面具有強粘附力，否則在沖擊過程中剝離的塗層材料將作為纖維間的固體潤滑劑，從而降低纖維表面的摩擦系數。
除了纖維性能和紗線特性，織物結構也是影響防彈衣防彈能力的重要因素。軟件防彈衣使用的面料結構類型有針織面料、機織面料、無緯面料、針刺非織造布等。針織面料伸長率高，有利於提高穿著舒適性。然而，當用於抗沖擊時，這種高伸長率會導致很大的非穿透損傷。此外，由於針織面料的各向異性特性，在不同方向上具有不同程度的抗沖擊性能。所以針織面料雖然在生產成本和生產效率上有優勢，但壹般只適合制作防刺手套、擊劍服等。，並不能完全用在防彈衣上。
防彈衣廣泛采用機織物、無緯織物和針刺非織造布。這三種面料由於結構不同，防彈機理也不同，彈道學也不能完全解釋。壹般來說，子彈擊中織物後，會在彈著點區域產生徑向振動波，並以高速通過紗線傳播。當振動波到達紗線的交織點時，壹部分波會沿著原紗線傳到交織點的另壹側，另壹部分會傳到與之交織的紗線中，另壹部分會沿著原紗線反射回來，形成反射波。
以上三種面料中，機織物的交織點最多。被子彈擊中後，子彈的動能可以通過交織點處紗線的相互作用進行轉移，從而可以在更大的面積上吸收子彈或彈片的沖擊力。但同時交織點無形中起到了固定端的作用。在固定端形成的反射波和原來的入射波會同方向疊加，使紗線的張力大大增強，超過其斷裂強度後斷裂。此外，壹些小彈片可能會推開機織物中的單根紗線，從而降低彈片的抗侵徹能力。在壹定範圍內，如果增加織物密度，可以降低出現上述情況的可能性，提高機織物的強度，但會增強應力波反射疊加的負面效應。
理論上，要獲得最好的抗沖擊性能，就是使用沒有交織點的單向材料。這也是“盾”技術的出發點。“屏蔽”技術，即“單向排列”技術，是壹種生產高性能非織造防彈復合材料的方法，由美國聯合信號公司於1988引進並獲得專利。這項專利技術的使用權也被授予了荷蘭的DSM公司。用這種技術制成的織物是無緯織物。無緯布是將纖維沿壹個方向平行排列並用熱塑性樹脂粘合，同時將纖維在層間交叉並用熱塑性樹脂壓制而成。子彈或彈片的大部分能量都是通過在彈著點或彈著點附近拉伸和斷裂纖維來吸收的。“屏蔽”織物能最大程度地保持纖維原有的強度，並迅速將能量分散到更大的範圍，加工程序也相對簡單。
單層無緯布可作為軟質防彈衣的骨架結構，多層壓制可作為防彈加強插板等硬質防彈材料。如果說在上述兩種織物中，大部分彈性能量是在沖擊點或沖擊點附近的纖維上被吸收，纖維被過度拉伸或刺穿而斷裂，那麽針刺非織造氈結構織物的防彈機理就無法解釋。因為實驗表明針刺非織造布幾乎不發生纖維斷裂。針刺非織造布由大量短纖維組成，沒有交織點，幾乎沒有應變波的定點反射。其防彈效果取決於子彈撞擊能量在毛氈中的擴散速度。
據觀察，被彈片擊中後，破片模擬彈(FSP)頂部有壹卷纖維狀物質。因此，預測彈丸或彈片在沖擊的初始階段會變鈍，難以穿透織物。許多研究資料指出，纖維的模量和毛氈的密度是影響整個織物防彈效果的主要因素。針刺非織造氈主要用於軍用防彈衣防彈片。