防弹衣知识讲解.docx

防弹衣知识讲解（详细版）（共7页）--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--防弹衣知识讲解目录简介单兵护体装具防弹衣概述防弹性能服用性能防弹衣的发展历程防弹衣的防弹机理及其影响因素简介单兵护体装具防弹衣概述防弹性能服用性能防弹衣的发展历程防弹衣的防弹机理及其影响因素简介防弹背心是一种象盔甲一样用于减少子弹伤害的防护衣，它们由警察和 军队穿着上面的名字多多少少是个误称，因为大部分这样的防护服对于大口径步 枪或来复枪只有很少甚至没有防护力，不论 防弹衣的类型，式样，材料，或 步枪弹的口径（这个例外不能一概而论22 LR型,通常可以对大口径的步枪、 来福枪子弹起到防护作用.）这些背心广泛地防御从手枪射击的手枪弹药—— 同样不论类型，式样，材料，和手枪弹药的口径一些类型的防弹衣有金属的扩充物（钢或钛），在身上的重要部位可以额 外的填充一些陶瓷或聚乙烯板用来增加保护性如果子弹正好打到填充物上， 这些保护物能有效防护所有手枪和一些来福枪这类的背心在军事用途变成 标准，作为前进在弹道技术使“Kevlar-only"背心失效-The CRISAT NATO standard for vests includes titanium backing, 一些背心也被设计保护免受刀子攻击。

单兵护体装具用于防护弹头或弹片对人体的伤害防弹衣主要由衣套和防弹层两部分 组成衣套常用化纤织品制作防弹层是用金属(特种钢、铝合金、钛合 金)、陶瓷(刚玉、碳化硼、碳化硅)、玻璃钢、尼龙、开夫拉等材料，构 成单一或复合型防护结构防弹层可吸收弹头或弹片的动能，对低速弹头或 弹片有明显的防护效果，可减轻对人体胸、腹部的伤害防弹衣包括步兵防 弹衣、飞行人员防弹衣和炮兵防弹衣等防弹衣概述作为一种防护用品，防弹衣首先应具备的核心性能是防弹性能同时作 为一种功能性服装，它还应具备一定的服用性能防弹性能防弹衣的防弹性能主要体现在以下三个方面：(1) 防手枪和步枪子弹目前许多软体防弹衣都可防住手枪子弹，但要防住 步枪子弹或更高能量的子弹，则需采用陶瓷或钢制的增强板2) 防弹片各种爆炸物如炸弹、地雷、炮弹和手榴弹等爆炸产生的高速破 片是战场上的主要威胁之一据调查，一个战场中的士兵所面临的威胁大小 顺序是：弹片、枪弹、爆炸冲击波和热所以，要十分强调防弹片的功能3) 防非贯穿性损伤子弹在击中目标后会产生极大的冲击力，这种冲击力 作用于人体所生产的伤害常常是致命的这种伤害不呈现出贯穿性，但会造 成内伤，重者危及生命。

所以防止非贯穿性损伤也是防弹衣防弹性能的一个 重要方面服用性能防弹衣的服用性能要求一方面是指在不影响防弹能力的前提下，防弹衣 应尽可能轻便舒适，人在穿着后仍能较为灵活地完成各种动作另一方面是 服装对"服装-人体〃系统的微气候环境的调节能力对于防弹衣而言，则是希 望人体穿着防弹衣后，仍能维持“人-衣〃基本的热湿交换状态，尽可能避免防 弹衣内表面湿气的积蓄而给人体造成闷热潮湿等不舒适感，减少体能的消 耗此外，由于其特殊的使用环境，防弹衣也要考虑到与其他武器装备的适 配性防弹衣的发展历程作为一种重要的个人防护装备，防弹衣经历了由金属装甲防护板向非金 属合成材料的过渡，又由单纯合成材料向合成材料与金属装甲板、陶瓷护片 等复合系统发展的过程人体装甲的雏形可追溯至远古，原始民族为防止身体被伤害，曾用天然纤维编织带作为护胸的材料武器的发展迫使人体装甲 必须有相应的进步早在19世纪末期，用在旦本中世纪的铠甲上的真丝也 用在了美国生产的防弹衣上1901年，威廉麦肯雷总统被暗杀事件发生后， 防弹衣引起了美国国会的瞩目尽管这种防弹衣可防住低速的手枪子弹（弹速 为122米/秒），但无法防住步枪子弹于是，在第一次世界大战中，出现了 以天然纤维织物为服装衬里，配以钢板制成的防弹衣。

厚实的丝绸服装也一 度曾是防弹衣的主要组成部分但是，真丝在战壕中变质较快，这一缺陷加 上防弹能力有限和真丝的高额成本，使真丝防弹衣在第一次世界大战中受到 了美国军械部的冷落，未能普及在第二次世界大战中，弹片的杀伤力增加 了 80%，而伤员中70%因躯干受伤而死亡各参战国，尤其是英、美两国开 始不遗余力地研制防弹衣1942年10月，英军首先研制成功了由三块高锰 钢板组成的防弹背心而在1943年度，美国试制和正式采用的防弹衣就有 23种之多这一时期的防弹衣以特种钢为主要防弹材料1945年6月，美 军研制成功铝合金与高强尼龙组合的防弹背心，型号为M12步兵防弹衣其 中的尼龙66（学名聚酰胺66纤维）是当时发明不久的合成纤维，它的断裂强 度（gf/d :克力/旦）为〜，初始模量（gf/d）为21〜58，比重为克/（厘米）3，其强 度几乎是棉纤维的二倍朝鲜战争中，美陆军装备了由12层防弹尼龙制成 的T52型全尼龙防弹衣，而海军陆战队装备的则是M1951型硬质“多隆”玻璃 钢防弹背心，其重量在〜千克之间以尼龙为原料的防弹衣能为士兵提供一 定程度的保护，但体积较大，重量也高达6千克70年代初，一种具有超高 强度、超高模量、耐高温的合成纤维 凯夫拉（Kevlar）由美国杜邦（DuPont）公司研制成功，并很快在防弹领域得到了应用。

这种高性能纤维的出现使柔 软的纺织物防弹衣性能大为提高，同时也在很大程度上改善了防弹衣的舒适 性美军率先使用Kevlar制作防弹衣，并研制了轻重两种型号新防弹衣以 Kevlar纤维织物为主体材料，以防弹尼龙布作封套其中轻型防弹衣由6层 Kevlar织物构成，中号重量为千克随着Kevlar商业化的实现，Kevlar优良 的综合性能使其很快在各国军队的防弹衣中得到了广泛的应用Kevlar的成 功以及后来的特沃纶（Twaron ）、斯派克特（Spectra ）的出现及其在防弹衣 的应用，使以高性能纺织纤维为特征的软体防弹衣逐渐盛行，其应用范围已 不限于军界，而逐渐扩展到警界和政界然而，对于高速枪弹，尤其是步枪 发射的子弹，纯粹的软体防弹衣仍是难以胜任的为此，人们又研制出了软 硬复合式防弹衣，以纤维复合材料作为增强面板或插板，以提高整体防弹衣 的防弹能力综上所述，近代防弹衣发展至今已出现了三代：第一代为硬体 防弹衣，主要用特种钢、铝合金等金属作防弹材料这类防弹衣的特点是： 服装厚重，通常约有20千克，穿着不舒适，对人体活动限制较大，具有一 定的防弹性能，但易产生二次破片第二代防弹衣为软体防弹衣，通常由多 层Kevlar等高性能纤维织物制成。

其重量轻，通常仅为2〜3千克，且质地 较为柔软，适体性好，穿着也较为舒适，内穿时具有较好的隐蔽性，尤其适合警察及保安人员或政界要员的日常穿用在防弹能力上，一般能防住 5米 以外手枪射出的子弹，不会产生二次弹片，但被子弹击中后变形较大，可引 起一定的非贯穿损伤另外对于步枪或机枪射出的子弹，一般厚度的软体防 弹衣难以抵御第三代防弹衣是一种复合式的防弹衣通常以轻质陶瓷片为 外层，Kevlar等高性能纤维织物作为内层，是目前防弹衣主要的发展方向防弹衣的防弹机理及其影响因素防弹机理防弹衣的防弹机理从根本说有两个：一是将弹体碎裂后形成的破片弹 开；二是通过防弹材料消释弹头的动能美国在二三十年代研制出的首批防 弹衣是靠连在结实衣服内的搭接钢板提供防护的这种防弹衣以及后来类似 的硬体防弹衣即是通过弹开弹头或弹片，或者使子弹碎裂以消耗分解其能量 而起到防弹作用的以高性能纤维为主要防弹材料的软体防弹衣，其防弹机 理则以后者为主，即利用以高强纤维为原料的织物“抓住〃子弹或弹片来达到 防弹的目的研究表明，软体防弹背心吸收能量的方式有以下五种：（1） 织物的变形：包括子弹入射方向的变形和入射点临近区域的拉伸 变形；（2） 织物的破坏：包括纤维的原纤化、纤维的断裂、纱线结构的解体 以及织物结构的解体；（3） 热能：能量通过摩擦以热能的方式散发；（4） 声能：子弹撞击防弹层后发出的声音所消耗的能量；（5） 弹体的变形。

为提高防弹能力而发展起来的软硬复合式防弹衣， 其防弹机理可以用"软硬兼施〃来概括子弹击中防弹衣时，首先与之发生作 用的是硬质防弹材料如钢板或增强陶瓷材料等在这一瞬间的接触过程中， 子弹和硬质防弹材料都有可能发生形变或断裂，消耗了子弹的大部分能量 高强纤维织物作为防弹衣的衬垫和第二道防线，吸收、扩散子弹剩余部分的 能量，并起到缓冲的作用，从而尽可能地降低了非贯穿性损伤在这两次防 弹过程中，前一次发挥着主要的能量吸收作用，大大降低了射体的侵彻力， 是防弹的关键所在影响因素影响防弹衣防弹效能的因素可从发生相互作用的射体（子弹或弹片）和 防弹材料两个方面考虑就射体而言，它的动能、形状和材料是决定其侵彻 力的重要因素普通弹头，尤其是铅芯或普通钢芯弹在接触防弹材料后会发 生变形在这一过程中，子弹被消耗了相当一部分动能，从而有效地降低了 子弹的穿透力，是子弹能量吸收机理的一个重要方面而对于炸弹、手榴弹等爆炸时产生的弹片或子弹形成的二次破片来说，情形就显著不同了这些 弹片的形状不规则，边缘锋利，质量轻，体积小，在击中防弹材料尤其是软 体防弹材料后不变形一般说来，这类碎片的速度也不高，但是量大而密 集软体防弹衣对这类碎片能量吸收的关键在于：破片切割、拉伸防弹织物 的纱线并使其断裂，且使织物内部纱线之间和织物不同层面之间的相互作 用，造成织物整体形变，在上述这些过程中碎片对外做功，从而消耗自身的 能量。

在上述两种类型的身体能量吸收过程中，也有一小部分的能量通过摩 擦（纤维/纤维、纤维/子弹）转化为热能，通过撞击转化为声能在防弹材 料方面，为了满足防弹衣要最大程度地吸收子弹及其他射体动能的要求，防 弹材料必须具有强度高、韧性好、吸能能力强的性能目前用于防弹衣上， 尤其是软体防弹衣上的材料都以高性能纤维为主这些高性能纤维以高强和 高模为重要特征一些高性能纤维如碳纤维或硼纤维等，虽具有很高的强 度，但由于柔韧性不佳，断裂功小，难以纺织加工，以及价格高等原因，基 本上不适用于人体防弹衣具体说来，对防弹织物而言，其防弹作用主要取 决于以下方面：纤维的拉伸强力、纤维的断裂伸长和断裂功、纤维的模量、 纤维的取向度和应力波传递速度、纤维的细度、纤维的集合方式，单位面积 的纤维重量，纱线的结构和表面特征，织物的组织结构，纤维网层的厚度， 网层或织物层的层数等用于抗冲击的纤维材料，其性能取决于纤维的断裂 能及应力波传递的速度应力波要求尽快扩散，而纤维在高速冲击下的断裂 能应尽可能提高材料的拉伸断裂功是材料抵抗 外力破坏所具有的能量，它 是一个与拉伸强力和伸长变形相关的函数因此，从理论上说，拉伸强力越 高，伸长变形能力也较强的材料，其吸收能量的潜力也越大。

但在实践中， 用于防弹衣的材料不允许有过大的变形，所以用于防弹衣的纤维必然同时具 有较高的抵抗变形的能力，即高模量纱线的结构对防弹能力的影响是源于 不同的纱线织物会造成单纤强力利用率和纱线整体伸长变形能力的差异纱 线的断裂过程首先取决于纤维的断裂过程，但由于它是一个集合体，因此在 断裂机理上又有很大的差别纤维的细度细，则在纱中的相互抱合较为紧 贴，同时受力也较为均匀，因而提高了成纱的强度除此之外，纱线中纤维 排列的伸直平行度、内外层转移次数、纱线捻度等都对纱线的机械性能尤其 是拉伸强力、断裂伸长等有重要的影响另外，由于受弹击过程中会产生纱 线与纱线、纱线与弹体的相互作用，纱线的表面特征会对以上两种作用产生 或加强或削弱的效果纱线表面油剂、水分的存在会降低子弹或弹片穿透材 料的阻力，因此人们往往要对材料施行清洗和干燥等处理，并寻求提高穿透 阻力的办法。