超级防弹纤维中国可生产 新型防弹衣性能超群

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国产全防式防弹衣


人体装甲挑战现代枪械

今天的防弹头盔和防弹衣至少可以抵挡军用大威力手枪以及冲锋枪钢芯弹的攻击,稍好一点的可以抵御突击步枪钢芯弹的攻击。研发新一代枪弹、枪械以对付未来的人体装甲已不可避免。

金庸武侠小说中,黄蓉、韦小宝和小龙女等人都有过刀枪不入的背心或者手套,它们都是世所罕见的宝物。

但今天,他们这些宝贝衣服和手套已经一点也不稀罕――用于防弹的人体保护服一般都能抵挡刀具的劈砍、穿刺、切割。即便是单层的凯夫拉布,家用利刀既切割不开,也砍不破,普通的利剪也无法将其剪断。利用这个特性,将凯夫拉布制成手套,戴上它可以抓碎玻璃,也可以抓对手的刀刃,而自己的手丝毫不会受伤。

防弹背心、防弹衣、防弹头盔和防地雷靴等防护装备,如今被专业人士统称为人体装甲。多年前,在美国就出现了犯罪分子穿戴重型人体装甲与警察对抗的恶性案件。当时警察的手枪和冲锋枪都不能击穿犯罪分子的重型人体装甲,警察不得不从附近借来大威力步枪,才最终制服了犯罪分子。这是警察枪械近百年来首次失效,其影响极为深远,给国际警界以巨大冲击。


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国产吊带式外穿防弹衣


从盔甲到尼龙防弹衣

其实,人体装甲的历史已经很久远了。中国数千年前就开始使用各种盔甲防护人体,其中用许多层坚固的丝绸缝制的软质盔甲,与现代软质防弹衣的原理几乎完全一致。不过蚕丝的抗拉强度远低于今天的超级纤维,丝绸缝制的软质盔甲只能防御能量比枪弹小得多的箭簇。近代以来,随着大威力枪弹的普遍使用,老式盔甲基本退出战场。

1905年日俄战争期间,日军就大量使用过钢板盾牌,但效果不明显。第一次世界大战中,各国军队开始普遍装备钢盔,这可以减少5%的伤亡。

抗日战争中,中日双方军队都配备有钢盔,当时中国军队从德国原装进口的数十万“德国佬”钢盔迄今仍是世界上最精良的钢盔。日军还把抢来的土布(比“洋布”强度高)裹在身上许多层,抵挡刺刀、大刀和长矛的杀伤,有一定效果;部分日军还配有钢制防弹背心。

二战中,苏军也少量配备过钢制防弹背心,美军则曾给轰炸机乘员装备过尼龙防弹衣。当时最坚固的纤维就是尼龙,美军把许多层尼龙布叠起来就制成尼龙防弹衣,它可以减少高炮弹片对轰炸机乘员的杀伤。

朝鲜战争中,美军除了装备这种尼龙防弹衣之外,还装备了一种用硬铝板加强的防弹衣。这两种防弹衣削弱了炮弹、手榴弹破片的杀伤效果,是美军伤亡较少的原因之一;同时用硬铝板加强的防弹衣可以抵挡刺刀的杀伤,但当时刺刀战已不普遍,所以这没有引起太大注意。

实战证明美军当时的尼龙布和用硬铝板加强的防弹衣以及钢盔,都不能抵挡手枪、冲锋枪发射的初速高达450米/秒的托加列夫7.62毫米枪弹的射击,这是当时人所共知的,北京军事博物馆现在还陈列着当年被击穿的美军防弹衣和钢盔。大概也因此,一些老人对防弹衣和钢盔等防弹装备一直有些轻视。

越南战争中,美军曾估计其B-52重型轰炸机和重炮最少将炸死数百万越军,但越军实际损失却小得多,原因之一就是越军使用了土制人体装甲。最初,越军用竹子等编成坚固的锅盖状物体,绑在前胸和后背,虽然难看,但抵挡炸弹碎片极为有效。同期的美军也装备有新一代尼龙防弹衣,有的还配备陶瓷防弹插板,其原理和结构同今天的人体装甲几乎完全一致。战争末期,在越南的要求下,中国也开始生产尼龙和玻璃钢防弹背心,并提供给越方。


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我军1型特种作战防弹衣


“超级纤维”革命

今天的人体装甲可以抵抗各种冲锋枪,乃至重型机枪的打击,绝大多数人对此难以置信,因为他们不了解过去35年内发生的一场纤维革命。

过去数十年间,传统材料,无论是合金钢还是其他金属材料,其强度提高都非常有限。1971年,美国杜邦公司试制成功PPTA纤维,注册商标为“凯夫拉(Kevlar)”。

该类纤维外观呈黄色。“凯夫拉”的强度是高强度合金钢的5倍,是一种名副其实的超级纤维。在它的影响下,高强度聚乙烯纤维、碳纤维和硼纤维等其他种类超级纤维纷纷亮相,并走向实用化,掀起了一场材料革命。

最初,超级纤维成本高昂,主要用于火箭、导弹等高价值武器上,并没有用于人体装甲。但是从古到今,人们一直用强度最高的纤维制作人体装甲,所以在超级纤维价格降低后,用于人体装甲成了必然。

超高强度的“凯夫拉”纤维用于人体装甲,立即掀起了人体装甲领域的一场革命。本来,仅仅要挡住枪弹并不很难,但在过去,人体必须要为此承担巨大的重量。第一次世界大战中,一款钢制人体装甲重量超过40公斤,一般人根本难以承受。“凯夫拉”大大地减轻了人体装甲的重量。自从现代枪械出现以来,人体可以轻松承受的软质人体装甲首次抵挡住了枪弹,给军人的感觉就像神话传说一样神奇。

过去很长一段时间里,世界范围内人体装甲项目几乎不可能从投资人和官员手中获得任何资助;“凯夫拉”人体装甲的成功,使得各个国家都开始投入巨额资金发展这种新型装备,各种性能的人体装甲层出不穷。


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美国黑鹰防弹背心


超级纤维也有局限

如今人体装甲的主要材料是“凯夫拉”纤维或高强度聚乙烯纤维。完全用“凯夫拉”或高强度聚乙烯纤维制作的软质轻便人体装甲,舒适性最好,但只能防民用小威力手枪。

同样的纤维制作的半软质人体装甲,舒适性和防弹能力均达到中等。例如荷兰的DSM公司使用高分子量聚乙烯纤维织物制成的防弹插板,根据保护部位可分为胸/背插板、腹插板和颈插板,完全可防M16系列小口径突击步枪钢芯弹的攻击,而其重量很小,采用全部插板后,防弹衣的重量也不超过10千克,却使士兵的生命得到了极大的保障。

软质和半软质人体装甲的缺点是,即使挡住了子弹,也容易给使用者造成内伤。要更可靠的抵抗大威力枪弹,往往需要在“凯夫拉”或高强度聚乙烯纤维制作的人体装甲上增加硬质“凯夫拉”或高强度聚乙烯纤维插板,或陶瓷防弹插板。但这些坚硬的防弹插板根本谈不上舒适性。同时陶瓷防弹插板易碎,在同一个部位只能抵抗一次枪弹打击。

现今中国的银行警卫和警察往往装备钢制头盔和防弹背心。这首先是因为它们售价低:用“凯夫拉”之类超高强度纤维制作的防弹头盔单价最少要人民币1000元以上,同类防弹背心单价最少要人民币数千元;而相应级别的防弹钢盔单价只要约200元,钢制防弹背心单价大约500~800元。

当然,达到同样的防弹能力,钢制人体装甲比“凯夫拉”之类超高强度纤维制作的要重几倍,但很多银行警卫们表示,他们穿戴多年后已经习惯了这份重量,早没有负重的感觉。

钢制人体装甲也有它的优点,首先,只要它未被击穿,子弹一般就难以给使用者造成内伤;同时,它在一个部位往往能抵抗多次枪弹打击。

俄罗斯和德国也少量采用钛合金人体装甲,它具备钢装甲的优点,同时重量只有钢装甲的一半,但仍比“凯夫拉”重不少。钛合金装甲还有一个奇异的“本领”,就是经常能把射来的子弹粘在装甲表面。

中国目前有众多人体装甲生产工厂,世界上已有的各种人体装甲几乎都有生产,防M16系列突击步枪的国产防弹衣重量约7.2千克。人体装甲中超级纤维至关重要,目前中国也已经能够生产。


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美国OTV防弹背心


枪械被迫改进

过去,由于目标特性长期未有变化,所以各国军队枪械的使用寿命往往特别长,这和频繁更新的其他武器形成鲜明对比。例如美军的M1911年式手枪“年过90”,现在美军特种兵仍在世界各地使用;名扬世界的Ak-47突击步枪年过半百,威风仍不减当年;而法西斯时期的德国MG42机枪今天仍是部分国家陆军的火力骨干。

最终动摇枪械长寿传统的是人体装甲出人意料的快速发展。

近年,由于人体装甲技术的进步、售价下降以及迅速而广泛的装备,让军警枪械首次面临严峻的、也许是致命的挑战。

目前的民用防弹头盔和防弹衣至少能抵挡警用手枪普通弹的打击;包括许多非洲穷国在内,世界上许多国家军队都已装备了防弹衣和防弹头盔,它们至少可以抵挡54手枪等军用大威力手枪以及冲锋枪钢芯弹的攻击;稍好一点的可以抵御突击步枪钢芯弹的攻击。

近年的多次地面战争中,美国为首的西方国家军人战死极少,其中很大一个原因就是人体装甲的进步。实战已经充分暴露了现有枪械威力不足的致命问题。随着技术的发展,未来人体装甲的防护等级、防护面积都将进一步提高,军警现有的刺刀、匕首、手枪、冲锋枪以及步机枪的作战效能将极大缩水,甚至基本失效。

现有的小口径枪弹存在严重缺陷。最初,美军的小口径枪弹易受风偏影响,恶劣天气里射击精度不能满足要求;同时威力不足,有时在300米距离内不能穿透老式美制钢盔,远距离甚至不能穿透厚实的冬装。

正因如此,近年来美军已经开始在实战中使用2002年开始秘密研制的6.8毫米特种枪弹。枪械专家预计,未来6.8毫米可能成为美军乃至西方步机枪的标准口径。放眼全球,研发新一代枪弹、枪械,对付今天以及未来的人体装甲已不可避免。

本文内容于 2011/3/29 22:32:11 被南口残阳编辑

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