- Це енергія рухомого тіла (в даному випадку куля, ніж або шприц). Ця енергія буде залежати від маси розглянутого тіла та його швидкості. Кінетична енергія виражається в джоулі. У випадку з кулею - що буде найпростішим і найяскравішим прикладом - саме випущена кінетична енергія визначає її потужність проникнення (за допомогою набору інших факторів, таких як калібр кулі, його форма, її матеріал, сила вибуху, яка дозволить роздрукувати початкову силу - приведення в рух кулі, і довжину ствола - що дозволить акумулювати енергію до її гирла ).
- Для розрахунку кінетичної енергії кулі (або іншого об'єкта) потрібно буде застосувати таку формулу:
- Ес = 0,5 × м × V 2
- Ек: Кінетична енергія
- м: маса - виражена в кілограмах
- v: швидкість (у квадраті) - виражається в метрах (за секунду, хвилину ...)
- Отже, для кулі 9х19 мм вагою 8 грам (0,008 кг) і прогнозованою швидкістю 350 м / с це дає:
- 0,5 × 0,008 (маса, виражена в кг): 0,004
- 350 × 350 (квадратична швидкість м’яча в м / с): 122500
- тому: 0,004 × 122500: 490 джоулів
- Отже, для кулі 9х19 мм вагою 8 грам (0,008 кг) і прогнозованою швидкістю 350 м / с це дає:
- Захоплююча річ про енергію полягає в тому, що вона не може бути втрачена, тільки перенесена. Одного разу, вийшовши з бочки, - отже, колись в повітрі, - енергія кулі зазнає тертя (точно розширюючи повітря), і він переводить частину його, поки вплив на ціль , Під впливом енергія, що залишилася, буде передана у повному обсязі (що залежить, очевидно, від характеру цілі) і завдає шкоди, яка добре поширюється на тканини, кістки, органи ...Тут куленепробивний матеріал зробить свою справу!
Балістична сталь, кевлар, Goldflex, поліетилен, динема, кераміка... Перш ніж представляти механічні властивості захисних матеріалів, невеликий перелік тих, що використовуються у всіх жилетах на ринку (я навмисно виключаю матеріали з нанотехнологій, біосталі - знамениту щетину павука - або клітинні модифікації художник Джаліла Ессаїді):
- Волокна (доступний у гнучких аркушах):
- Пара-араміди
- Twaron (компанія Teijin)
- Кевлар (компанія Дюпон)
- Goldflex (компанія Honeywell)
- Поліетиленові
- Спектр (компанія Honeywell)
- Dyneema (компанія DSM)
- Пара-араміди
З усіх його волокон один зберігає Goldflex (підвищену стійкість, оптимальна поведінка при крученні - дорожчий, щоб зробити) і Dyneema (вага / високий опір в порівнянні з конкурентами і чудове опір до вологість, зношування та УФ).
Знову ми переходимо від способу виготовлення і різних етапів обробки волокон, переплетення використовуються, а також від фізичних властивостей кожного матеріалу і їх варіацій (для інформації там 6 різних типів Kevlar, крім типи Dyneema, отримані за допомогою різних протоколів виробництва - мені не вистачає часу, щоб написати книгу ... Але якщо ви зацікавлені, відправте нам повідомлення, ми надішлемо Вам документацію).
Ви знайдете одне з цих волокон у всіх гнучких пластинах, які зараз є на ринку. Вони мають більш-менш однакову механічну здатність - здатність поглинання в джоулях на м2 - з різними стійкістю до вологості, впливу УФ та стирання. Очевидно, що деякі будуть "кращими", ніж інші, але в будь-якому випадку потрібно врахувати, що пошкоджена пластина (після поглинання пострілу, впливу хімічного агента, розриву ...) повинна імперативно бути заміненим.
- Сталі (доступні у твердих пластинах або спеціальних вирізах для захисту автомобіля або будівлі):
- Броня або Армокс 500 - залежно від виробника
- Не вдаючись до подробиць сталь із специфічною структурою, що використовується для виготовлення твердих балістичних пластин та куленепробивних конструкцій для автомобілів, модульних будинків ... Зменшення змінної товщини залежно від потреби.
- Індикація 500 посилається на індекс твердості (шкала Брінелла)
- Ми передаємо сталі, що мають індекс 550 або більше, вони не використовуються для виготовлення індивідуальних елементів захисту.
- Броня або Армокс 500 - залежно від виробника
- Кераміка - точніше композитний матеріал, включаючи кераміку (доступний у твердих пластинах або кулях, виключно для куленепробивного використання):
- Переважно складається з першого шару епоксидного або скловолокна - захист плити від осколків, подряпин, тупих ударів ... - керамічний (глинозем, карбід бору ...), потім шари UHMWPE поліетилен (поліетилен з надвисокою молекулярною масою) або гнучке балістичне волокно (див. вище), яке забезпечить розподіл енергії по всій поверхні пластини. Це те, що дає знамениту балістичну тарілку SAPI (захисну вкладу для стрілецької зброї)
- Три керамічні формули, що використовуються (найчастіше) для виготовлення балістичної захисної плити:
- Оксид алюмінію (Al2O3 - широко відомий як глинозем)
- Це найбільш економічна формула (за виробничими витратами та обсягом використовуваного матеріалу для отримання оптимального рівня захисту) та найвищою щільністю - залежно від чистоти кінцевого продукту - його технологічним процесом повинна мати чистоту від 90 до 99,95% і пористість менше 2%
- Карбід бору (B4C)
- У 2 рази твердіший за глинозем, але також з меншою щільністю, це ідеальний матеріал для "зупинки" кулі ... за винятком того, що це дороге виробництво, надзвичайно крихке для "розриву" - що є характеристикою перфоративної кулі, наприклад - і що для цього потрібен інший виробничий процес, залежно від того, чи хочеться отримати оптимальний захист для поглинання однієї або декількох. Для використання його виняткових характеристик карбід бору зазвичай використовують разом з карбідом кремнію.
- Карбід кремнію (SiC)
- Ми знаходимо, грубо кажучи, ті ж фізичні потужності, що і карбід бору, але з більшою щільністю. Поєднання твердості, майже схожої на глинозем і карбід бору, за своєю щільністю - залежно від процесу виготовлення - більш-менш висока робить його ідеальним вибором для (а точніше проти) куль на дуже високій швидкості або пірсинг.
- Оксид алюмінію (Al2O3 - широко відомий як глинозем)
- Слід зазначити, що керамічний компонент за своєю природою "крихкий" і що керамічна захисна пластина незмінно зазнає значних пошкоджень при ударі - це навіть частково забезпечує передачу енергії та зупинка снаряда. Ми обговоримо різницю між "одиночними" та "багаторазовими" попаданнями (плита, яка представляє можливість поглинання енергії одного або декількох снарядів), але, як зазначено у вступі до "керамічної" глави, для забезпечення консистенція матеріалу, що дозволяє йому зберігати свої балістичні властивості та уникати виступу осколків, вимагає додавання композиційного матеріалу (покриття - епоксидна смола, поліефірні вуглецеві волокна) та балістичного матеріалу (для наприклад, основа з поліетилену або арамідного волокна - дозволяє зменшити мікротріщини в керамічній пластині та оптимально поглинути кінетичну енергію). Більшість керамічних плит також мають шар матеріалу (фенольна піна) за його вогнестійкість та теплоізоляційні властивості.
Коротше кажучи, чим жорсткіша керамічна пластина (і виготовлена у поєднанні з "ковдрою" та "армована" балістичним волокном), тим "жорсткіше" використовується кераміка - жорсткіша, ніж матеріал кулі - тим вона краща. 'є!
- Високоефективний поліетилен (UHMWPE - поліетилен з надвисокою молекулярною масою) у своїй ламінованій композитній формі (у своїй волокнистій версії UHMWPE - зокрема - балістичні захисні матеріали Dyneema та Spectra у вигляді гнучких балістичних пластин) - знову Матеріал буде вирізаний у вигляді окремих пластин або вирізаний за розміром для захисту транспортного засобу або літака. Давайте спростимо це: на сьогоднішній день це найбільш стійка термопластична сполука (до ударів, розчинників, стирання) і майже не поглинає вологу. Складається з повторення мономерних одиниць (приблизно повторення структури макромолекули - тисячі разів. Полімеризація), UHMWPE може бути виготовлений у декількох процесах (з просоченням термостатичної матриці , з низкою ниток більш-менш високої або з більш-менш широким перетином, з певним прядінням ...) і захисна пластина може мати змінну кількість аркушів ("лист" UHMWPE виробництва DSM Dyneema ® SB71, наприклад), але у випадку з твердою пластиною він завжди буде представлений у складі. Дуже низька щільність та виняткова здатність до опору роблять його ідеальним матеріалом для оптимального співвідношення захисту / ваги.
- Ви знайдете UHMWPE в складі більшості балістичних щитів і козирок - особливо тому, що це дозволяє прозорість і, отже, оптимальне бачення для користувача.
- Пластина UHMWPE не може бути використана для захисту від перфоративної кулі або на дуже високій швидкості (тестовий набір це продемонстрував), але буде чудовою добавкою до керамічної пластини, щоб дозволити своєрідну тарілку в "сендвічі" - керамічна та композитна пластина, представлена вище, - яка забезпечить захист від більшості легких калібрів (за винятком певних боєприпасів, .50 BMG, .408 CheyTac, в основному все, що може також служити калібром проти транспортних засобів) ).
Чудово! То як це працює на практиці? Порівняно просто! будь то волокно, сталь або кераміка, важливим є:
- Те, що молекулярна структура матеріалу має максимальну поглинаючу здатність до енергії.
- Це поглинання енергії здійснюється на самому широкому поверхні.
- У випадку куленепробивного жилету сила впливу на захисний матеріал дозволяє деформувати (і, отже, зменшуючи концентрацію енергії, дозволяючи кулі розширюватися) або вибух снаряд.
Для пропонованих «гнучких» захисних матеріалів (кевлар, золотофлекс, спектри або динема):
Заради популяризації я добровільно виключаю структурні відмінності між параарамидами та поліетиленом. Уявіть собі сітку для тенісного корту (або сітку для воріт на футбольному полі). Коли куля (або кулька) потрапляє в сітку, вона деформується конічно, а струни, що складають сітку, поглинають енергію на 360 °, поки вона повністю не поглинеться і кулька не зупиниться . "М'який" текстильний матеріал куленепробивної пластини діятиме точно так само, за винятком того, що може бути травма, спричинена дуже потужним конічним проникненням - і на дуже невеликій поверхні - у внутрішню частину тіла. так само смертельно, як якщо би снаряд насправді проник у тіло. Тому різниця полягає в сітці волокна, набагато щільнішій, ніж сітка спортивної сітки. Ця дуже дрібна сітка дозволить розпорошити енергію по всій поверхні пластини і, отже, зменшити конічну деформацію, накладену на неї снарядом (до цього ми повернемося в главі про різні офіційні стандартизації).
Щоб допустити таке розсіювання енергії та повну зупинку снаряда перед проникненням, необхідно:
- Послідовність текстильних шарів, які діють індивідуально як мережа
- Сітка кожного шару, яка досить добре для максимальної дисперсії енергії на всій її поверхні
- Що при ударі передача енергії діє на сам снаряд, "роздавлюючи" його, щоб усунути частину проникнення завдяки конічній формі куль - і, таким чином, сприяючи збільшенню поверхні "улову". відповідає за м'яч
- Використане волокна має виняткові властивості міцності на розрив
- Конкретний випадок захисних пластин ножа або шприца:
- Різниця в швидкості (швидкості) удару, що носяться з ножем (або виїмкою або шприцем) набагато нижче, ніж у кулі (навіть дуже маленького калібру). Справді, виробники (перша стандартизація антиносних пластин від ... 1993) повинна була адаптувати механічну міцність волокон, які зазвичай використовуються для зупинки тюків.
- Волокна, які використовуються мають однакові торгові найменування - Dyneema або кевлар - але виробничий процес відрізняється для сітки, здатної поглинати і зупинити прогресування леза або голки в поверхню пластини.
- Ми повернемося пізніше, але це був англійський (блін смажена яловичина), який (при цьому 1993) через HOSDB (Home Office Наукового відділення розвитку - науковий інститут Міністерства внутрішніх справ, що) розробити конкретний стандарт, розроблений для захисту від ножів або шприців (балістичні можливості, протокол випробувань, рівні ефективності тощо)
- Відзначено, що захисна плита для ножів може носитись у поєднанні з кулястим плитою
Для пропонованих “твердих” захисних матеріалів (кераміка та UHMWPE):
Процес дещо інший! Призначення твердої пластини - захистити її власника від механічних пошкоджень набагато швидших боєприпасів (потенційно з конструкцією, призначеною для збільшення проникнення або концентрації кінетичної енергії на невеликій ділянці). Поведінка кулі більш «скромного» калібру (або з меншим початковим вибухом) при попаданні в «текстильну» пластину абсолютно не буде ідентичною у випадку швидшої та більш «кулі». потужний ". З одного боку, оскільки виділена кінетична енергія може дозволити снаряду без проблем проникнути через захисну поверхню - і продовжити свою траєкторію в тілі власника - а з іншого боку, тому що навіть у разі поглинання енергії механічно накладена конічна деформація призведе до фізіологічних пошкоджень, потенційно настільки смертельних, як якщо б взагалі не було захисту. Тому дуже важливо, щоб плита прослужила:
- Він складається з матеріалу, більш твердого, ніж протилежного йому (м'яч, який намагається проникнути)
- Те, що поглинання енергії здійснюється (як для м'яких плит) на максимально можливій ділянці
- Це на ударі (завжди, як для м'яких плит), артилерія аварії або розпадається на максимум
- Приватний випадок "багаторазових ударів" (пластина, здатна поглинати енергію послідовно декількох снарядів):
- Нічого дуже складного - див. Розділ "Кераміка - або, точніше, композитний матеріал, включаючи кераміку", де детально викладена структура пластини, складеної з різних шарів (захисне покриття - епоксидне, керамічне, композитний балістичний матеріал і потенційно шар фенольної піни).
- Саме ця «сендвіч» композиція дозволить зберегти переважно властивості кераміки (яка, як зазначено вище, буде фрагментуватися від першого удару). Навіть як «шматок» керамічного матеріалу, як тільки конструкція «сендвіч» збереже свою початкову структуру - словом, шматок кераміки залишається стисненим у своїй матриці (до першого удару), збереже свої механічні властивості. Композиційний балістичний матеріал і надалі виконуватиме свою роль поглинання енергії.
- На додаток до «сендвіч» композиції, важливий тип конструкції, що використовується для керамічної поверхні. Згідно з цитованими нижче випробуваннями, важливо, щоб кераміка була розміщена не цілком, а декількома "плитками". Ця плитка дозволяє зберегти цілісними захисні властивості плиток, що прилягають до плитки, яка спричинила перший удар. Логічно що.
- На основі порівняльного тесту V50 (швидкість 50 - см нижче) зроблені джентльменами Хорсфолл і Баклі і Уотсоном і ін (подивіться на Google, якщо їх випробування представляють інтерес для вас) з непошкодженими пластинами і пластинами результат свідчить про зниження продуктивності від 7,62 до 3% (в залежності від швидкості кулі на ударі / з патрони 8 / на пластинах SAPI з глинозему). Це все ж дозволяє зауважити, що матеріал зберігає ємність 24 12% вище, ніж вимоги стандарту.
- Увага : навіть якщо матеріал виконає свою роботу, він не зможе захистити вас від десятків ударів! Одним словом, покрийте fissa!
- Приватний випадок із «автономними» пластинами (табличка, яка забезпечує рівень захисту, який вона вказує - залежно від стандарту, обраного для її випробування - без використання разом з іншою (гнучкою) захисною пластиною:
- Знову ж таки, це захисна пластина (тверда), яка отримає вигоду від виробничого процесу, або конструкція, яка дозволяє використовувати її самостійно, не носячись разом з опорою гнучкої пластини (звичайно захисна пластина, одягнена в жилет, і тверда пластина, надіта поверх неї у відсік, передбачений для цієї мети). Коротше кажучи, ви можете використовувати цю тарілку в тактичному “тримачі для тарілок” - це зменшить об’єм і вагу, представлені поєднанням жилета з м’якою пластиною + твердою пластиною, а також комфортом руху власника. Очевидно, це також зменшує захисну поверхню, але якщо ви більш-менш впевнені, що зіткнетеся з пострілами калібру, потужнішими, ніж ті, що "обробляються" гнучкою пластиною ... Ви могли б також не нудьгувати - просто подумайте про ризик пошкодження. осколки осколків ...
- Пластина "антитравматична":
- Просто: це додаткова гнучка пластина (зазвичай з волокна, але раніше вона існувала в сталі або алюмінію), яка упакована у набагато тонший формат, ніж класична гнучка куленепробивна пластина (але, отже, з того самого матеріалу). Ідея полягає не в тому, щоб запропонувати "додатковий" захист, а в тому, щоб обмежити конічну деформацію при ударі (і фізіологічну травму, яка в результаті цього виникає) шляхом оптимізації поверхні дисперсії енергії та подрібнення снаряда. при ударі.
Але тоді який тип пластин зупиняє який тип датчиків чи мікросхем?
Кожна промислово розвинена країна - Франція, США, Німеччина, Китай, Росія, Англія ... В той чи інший час визначила протокол випробувань, який визначає захисні можливості (для осколків, боєприпасів, ефекту вибуху та ножі) кожного використовуваного матеріалу. Всі різні протоколи пропонують (залежно від обмежень, необхідних для тестів) шкалу, яка дає змогу визначити, який продукт найкраще відповідає ризику, який хочеться лікувати.
Ну, ми починаємо з дому, так? Це менше від цього! Тому французький протокол та шкала оцінки:
- Ну, є невелика проблема: AFNOR (Французька асоціація з нормалізації) не пропонує конкретного протоколу для куленепробивних матеріалів, що використовуються для особистого захисту або на транспортних засобах.
- Однак зауважте:
- Стандарти NF A36-800-2 та NF A50-800-2 (Зварювані гарячекатані сталеві листи для броні - Частина 2: Метод випробування на стрільбу)
- Стандарт NF P 78-401 (замінений європейським стандартом NF EN 1063 - Скло в будівлі - Захисне скління - Випробування та класифікація стійкості до нападу кулі)
- Стандарт NF EN 1522/1523 (Вікна, двері, закриття та жалюзі - Стійкість до куль - Приписи та класифікація)
- Коротше кажучи, немає коментарів ...
Американський протокол та шкала оцінок:
- Ви всі знаєте стандарт, встановлений НІП. Але ричани люблять робити це великим! Отже, це дає:
- Стандарти, визначені NIJ (Національний інститут юстиції - американський федеральний орган зі стандартизації та наукових досліджень):
NIJ Стандарт 0101.07 - балістичне опору (чернетка)
NIJ стандарт 0101.06 - балістичне опору
NIJ Стандартні 2005 Тимчасові вимоги до балістичного опору
NIJ стандарт 0101.04 - балістичне опору
NIJ Standard 0101.04 Revision A - Балістичне опір
NIJ стандарт 0101.03 - балістичне опору
NIJ стандарт 0115.00 - стійкість до опору
Стандарт NIJ 0104.02 - бойові шоломи та захисні маски
NIJ Standard 010600 - Шлеми
Стандарт NIJ Standard 0117.00 - Стандарт для вибуху бомб
NIJ Standard 0108.01 - балістичні захисні матеріали
Тестовий протокол 2008 для тіла бронетранспорту FBI
Порядок тестування HP White 401-01b Шолом
- Стандарти, визначені військовими США:
MIL-STD-662F, СТАНДАРТНА ВІЙСЬКОВА: БОЛІСТИЧНИЙ ВИПАДОК V50 FOR ARMOR
Німецький протокол та шкала оцінок:
- З моїми вибаченнями, не можу знайти версію документів французькою або англійською, тому я даю вам оригінальну версію на німецькій мові - вам все одно доведеться використовувати перекладач google ...
- Німецький орган з сертифікації (Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen) визначив такі стандарти:
Підставка VPAM KDIW2004: 18.05.2011
Стенд VPN KDIW 2004: 12.05.2010
VPAM HVN 2009 стенд: 12.05.2010
VPAM APR 2006 Edition: 2009-05-14
Стенд VPAM BSW 2006: 14.05.2009
Російський протокол і рейтингова шкала:
- ГОСТ (для тих, хто зацікавлений у перекладі документа, надішліть мені повідомлення, ми вміємо це робити внутрішньо).
Англійський протокол та шкала оцінки:
- Нагадаємо, що англійський науковий інститут вперше визначив спеціальний протокол для матеріалів, виготовлених для захисту від ножів та шприців 2013.
- Англійський орган сертифікації - HOSDB (Відділ наукового розвитку Міністерства внутрішніх справ) визначив наступні протоколи:
Стандарти бронетехніки HOSDB для поліції Великобританії (2007)
Стандарти бронетехніки HOSDB для поліції Великобританії (2007) Частина 1: Загальні вимоги
Стандарти бойової зброї HOSDB для поліції Великобританії (2007) Частина 2: Балістична стійкість
Стандарти бойової зброї HOSDB для поліції Великобританії (2007) Частина 3: опір ножа та спайки
Китайський протокол та шкала оцінки:
- Я сподіваюся, у вас є деякі поняття про англійську мову, це єдина версія, яку я знайшов - за винятком китайців та мандаринів, звичайно ...
- Стандарт визначається під назвою:
Шкала і протокол оцінки НАТО (STANAG) - лише для транспортних засобів та літаків:
- Цей протокол виражається у томах 2 (польоти НАТО AEP-55 STANAG 4569 1 та рейс 2)
- Він не призначений для елементів захисту персоналу, але виключно для транспортних засобів та літаків
- Таблиця стандарту доступна тут:
Протокол та шкала оцінок для Австралії та Нової Зеландії:
- Слід зазначити, що в цьому протоколі враховується тільки пістолет та мисливський калібр .12
- Стандарт визначається під назвою:
МАЛИЙ КОНСУЛЬТАЦІЙ ДО (І ПІСЛЯ) ПОКУПКИ:
- Подумайте про мобільність та комфорт руху - бути все ще під вогнем ворога - значить бути мертвим
- Ніякий захисний матеріал не гарантує, що снаряд не проникне. Візьміть упевненість у своєму матеріалі, але обгрунтовано, не піддавайте себе марним способом
- Коли плита (гнучка або жорстка) зазнала удару або значного погіршення ... вона вже не працює!
- Коли ви оцінюєте вагу вашого жилета або вашу тарілку, враховуйте перевезення вашої сумці, вашу боєприпаску, вашу зброю ...
- Придбайте "антитравматичні" пластини. Вартість нижча і в будь-якому випадку нижча за біль і, як наслідок, летальний ризик фізіологічних пошкоджень, спричинених внутрішньою деформацією ваших гнучких пластин при ударі
- Пам’ятайте, що ефективні матеріали мають все життя! Крім гарантії, яку надає продавець або виробник, ви повинні враховувати, що матеріал вже не працює
- Дотримуйтесь інструкцій з технічного обслуговування та захисту (вологість, вплив ультрафіолетових променів, вплив розчинників тощо), зазначені продавцем або виробником
- Потренуйтеся поводитися зі своєю зброєю та аксесуарами, які ви носите, з жилетом або тримачем тарілок на спині! Це покращить ваші відчуття як ваші рефлекси
