stringtranslate.com

Бронежилет

Улучшенный модульный тактический жилет принят на вооружение Корпуса морской пехоты США

Бронежилет , личная броня (также пишется как броня ), бронированный костюм ( armoured ) или пальто брони , среди прочего, является броней для тела человека : защитная одежда или плотно прилегающие щиты, не требующие рук, предназначенные для поглощения или отражения физических атак. Исторически использовавшаяся для защиты военнослужащих , сегодня она также используется различными типами полиции ( в частности , полицией по борьбе с беспорядками ), частными охранниками или телохранителями , а иногда и обычными гражданами. [1] Сегодня существует два основных типа: обычная непластинчатая бронежилетная броня для умеренной или существенной защиты и усиленная пластинами броня для максимальной защиты, например, используемая комбатантами .

Японский воин в доспехах

История

Греческие микенские доспехи, ок.  1400 г. до н.э.

На развитие личных доспехов на протяжении всей истории человечества влияли многие факторы. Значительными факторами в развитии доспехов являются экономические и технологические потребности производства доспехов. Например, полные пластинчатые доспехи впервые появились в Средневековой Европе, когда работающие на воде отбойные молоты сделали формирование пластин более быстрым и дешевым. [ необходима цитата ] Иногда развитие доспехов шло параллельно с развитием все более эффективного оружия на поле боя, когда оружейники стремились создать лучшую защиту, не жертвуя мобильностью.

Древний

Первое упоминание о бронежилетах в истории было найдено на Стеле Стервятников в древнем Шумере на территории современного южного Ирака . [2] [3] Древнейшим известным западным доспехом является доспех Дендры , датируемый микенской эрой около 1400 г. до н. э. Кольчуга , также называемая кольчугой, сделана из переплетенных железных колец, которые могут быть склепаны или сварены. Считается, что она была изобретена кельтами в Европе около 500 г. до н. э.: большинство культур, которые использовали кольчугу, использовали кельтское слово byrnne или его вариант, что предполагает кельтов как создателей. [4] [5] [6] Римляне широко использовали кольчугу как lorica hamata , хотя они также использовали lorica segmentata и lorica squamata . Хотя не известно, что сохранились неметаллические доспехи, они, вероятно, были распространены из-за своей более низкой стоимости.

Восточная броня имеет долгую историю, начинающуюся в Древнем Китае . В истории Восточной Азии обычно использовались ламинированные доспехи, такие как ламеллярные , и стили, похожие на плащ из пластин , и бригандины . Позже также использовались кирасы и пластины. Во времена до династии Цинь кожаные доспехи изготавливались из кожи носорога. Использование железных пластинчатых доспехов на Корейском полуострове было развито во время Конфедерации Кая 42 н. э. - 562 н. э. Железо добывалось и очищалось в районе, окружающем Кимхэ (провинция Кёнсан-нам, Южная Корея). Используя как вертикальные, так и треугольные пластинчатые конструкции, комплекты пластинчатых доспехов состояли из 27 или более отдельных изогнутых пластин толщиной 1–2 мм (0,039–0,079 дюйма), которые были скреплены вместе гвоздем или шарниром. Восстановленные комплекты включают такие аксессуары, как железные нарукавники, шейные щитки, поножи и конские доспехи/удила. Использование этих типов доспехов на Корейском полуострове прекратилось после падения Конфедерации Кая под натиском династии Силла в эпоху Троецарствия Кореи в 562 году н. э. [7]

Средний возраст

Турецкая кольчуга

В европейской истории к известным типам доспехов относятся кольчуга раннего средневековья и полный стальной пластинчатый доспех, который носили рыцари позднего Средневековья и эпохи Возрождения , а также несколько ключевых компонентов (нагрудные и наспинные пластины) тяжелой кавалерии в нескольких европейских странах до первого года Первой мировой войны (1914–1915).

Японские доспехи, известные сегодня как доспехи самураев , появились в период Хэйан . (794–1185) Эти ранние доспехи самураев называются о -ёрой и до-мару . [8]

Тарелка

Постепенно к кольчуге стали добавлять небольшие дополнительные пластины или диски из железа для защиты уязвимых мест. К концу XIII века колени стали закрываться, а для защиты подмышек были установлены два круглых диска, называемых besagews .

Различные методы улучшения защиты, предоставляемой кольчугой, использовались, поскольку оружейники, по-видимому, экспериментировали. [ необходима цитата ] Закаленная кожа и пластинчатая конструкция использовались для частей рук и ног. Был разработан плащ из пластин , доспех, сделанный из больших пластин, вшитых внутрь текстильного или кожаного плаща.

Ранние пластины в Италии и в других местах в 13-15 веках изготавливались из железа. Железные доспехи могли быть науглерожены или подвергнуты закалке, чтобы получить поверхность из более твердой стали. [9] Пластинчатые доспехи стали дешевле кольчуг к 15 веку, поскольку требовали гораздо меньше труда, а труд стал намного дороже после Черной смерти , хотя для производства более крупных заготовок требовались более крупные печи. Кольчуга по-прежнему использовалась для защиты тех суставов, которые не могли быть адекватно защищены пластинами, например, подмышки, сгиб локтя и пах. Другим преимуществом пластин было то, что к нагрудной пластине можно было прикрепить упор для копья. [10]

Фирменный шлем маратхи с изогнутой задней частью, вид сбоку

Маленькая черепная шапочка превратилась в более крупный настоящий шлем, бацинет , поскольку он был удлинен вниз, чтобы защитить затылок и боковые части головы. Кроме того, в конце XIV века было введено несколько новых форм полностью закрытых шлемов, чтобы заменить большой шлем , такие как салад и барбют , а позднее армет и закрытый шлем .

Вероятно, самым узнаваемым стилем доспехов в мире стали пластинчатые доспехи , которые ассоциировались с рыцарями европейского позднего Средневековья , но продолжались вплоть до начала эпохи Просвещения XVII века во всех европейских странах.

Примерно к 1400 году в арсеналах Ломбардии был разработан полный комплект пластинчатых доспехов [11]. Тяжелая кавалерия доминировала на поле боя в течение столетий отчасти благодаря своим доспехам.

В начале XV века в гуситских войнах впервые начали использоваться небольшие « ручные пушки » в сочетании с тактикой вагенбурга , что позволило пехоте побеждать бронированных рыцарей на поле боя. В то же время арбалеты стали более мощными, чтобы пробивать доспехи, а развитие квадратного строя швейцарских пик также создало существенные проблемы для тяжелой кавалерии. Вместо того, чтобы обречь нательную броню на провал, угроза со стороны стрелкового оружия усилила использование и дальнейшее совершенствование пластинчатой ​​брони. Был 150-летний период, в течение которого использовались более совершенные и металлургически продвинутые стальные доспехи, именно из-за опасности, которую представляло огнестрельное оружие. Таким образом, огнестрельное оружие и кавалерия в пластинчатых доспехах были «угрозой и средством» вместе на поле боя в течение почти 400 лет. К XV веку итальянские пластинчатые доспехи почти всегда изготавливались из стали. [12] В Южной Германии оружейники начали закалять стальную броню только в конце XV века. Они продолжали закалять сталь в течение следующего столетия, поскольку они закаливали и отпускали свою продукцию, что позволяло сочетать огневое золочение с закалкой. [13]

Качество металла, используемого в доспехах, ухудшалось по мере того, как армии становились больше, а доспехи делались толще, что требовало разведения более крупных кавалерийских лошадей. Если в течение XIV и XV веков доспехи редко весили более 15 кг (33 фунта), то к концу XVI века они весили 25 кг (55 фунтов). [14] Увеличивающийся вес и толщина доспехов конца XVI века, таким образом, обеспечивали существенное сопротивление.

В ранние годы пистолетов и аркебуз , огнестрельное оружие, заряжаемое с дула черным порохом , стреляло с относительно низкой скоростью (обычно ниже 600 м/с (2000 футов/с)). Полный комплект пластинчатых доспехов или только нагрудные пластины могли фактически остановить пули, выпущенные с небольшого расстояния. Передние нагрудные пластины, по сути, обычно стреляли в качестве теста. Место попадания часто обводили гравировкой, чтобы указать на него. Это называлось «доказательством». На доспехах часто также имелись знаки отличия изготовителя, особенно если они были хорошего качества. Арбалетные болты или стрелы, если их все еще использовали, редко пробивали хорошую пластину, как и любая пуля, если только она не была выпущена с близкого расстояния.

Доспехи эпохи Возрождения/Раннего Нового времени, подходящие для тяжелой кавалерии

По сути, вместо того, чтобы сделать пластинчатые доспехи устаревшими, использование огнестрельного оружия стимулировало развитие пластинчатых доспехов на более поздних стадиях. Большую часть этого периода это позволяло всадникам сражаться, будучи целями обороняющихся аркебузиров, не будучи легко убитыми. Фактически полные доспехи носили генералы и княжеские командиры до 1710-х годов.

Конская броня

Лошадь получала защиту от кавалерийского и пехотного оружия с помощью стальных пластинчатых доспехов . Это давало лошади защиту и усиливало визуальное впечатление от конного рыцаря. Позднее в эпоху сложные доспехи использовались в качестве парадных доспехов.

Пороховая эра

Французский кирасир XIX века (Рисунок Эдуарда Детайля , 1885 г.)

Поскольку с XVI века пороховое оружие значительно усовершенствовалось, стало дешевле и эффективнее иметь группы небронированной пехоты с ранними пушками, чем иметь дорогих рыцарей верхом на лошадях, что было основной причиной отказа от доспехов. Большинство легких кавалерийских подразделений отказались от доспехов, хотя некоторые тяжелые кавалерийские подразделения продолжали их использовать, например, немецкие рейтары , польские гусары и французские кирасиры .

Позднее современное использование

Металлическая броня оставалась в ограниченном использовании еще долгое время после ее общего устаревания. Солдаты Гражданской войны в США (1861–1865) покупали железные и стальные жилеты у торговцев (обе стороны рассматривали, но отвергли это как стандартный вариант). Эффективность жилетов сильно различалась — некоторые успешно отражали пули и спасали жизни, но другие были плохо сделаны и приводили к трагедии для солдат. В любом случае многие солдаты отказались от жилетов из-за их веса во время длительных маршей, а также из-за клейма трусов, которое они получили от своих товарищей по оружию. [ необходима цитата ]

Индивидуальные доспехи времен Первой мировой войны, включая стальной колпак для ношения под фугасным колпаком, французские противоосколочные очки с тонкими прорезями для зрения и стальную кинжальную перчатку.

В начале Первой мировой войны в 1914 году тысячи французских кирасиров выехали на битву с немецкой кавалерией, которая также использовала каски и доспехи. К тому времени блестящие броневые пластины были покрыты темной краской, а их сложные шлемы в наполеоновском стиле были покрыты брезентовой пленкой. Их доспехи должны были защищать только от сабель и пик . Кавалерии приходилось опасаться винтовок и пулеметов , как и пехотинцам, у которых, по крайней мере, был окоп, который давал им некоторую защиту. [ необходима цитата ]

Некоторые штурмовые отряды Ардити итальянской армии носили бронежилеты в 1916 и 1917 годах. [ необходима цитата ]

К концу войны немцы изготовили около 400 000 костюмов Sappenpanzer . Слишком тяжелые и ограничивающие движения для пехоты, большинство из них носили корректировщики, часовые, пулеметчики и другие войска, которые оставались на одном месте. [15]

Современная неметаллическая броня

Солдаты используют металлические или керамические пластины в своих бронежилетах , обеспечивая дополнительную защиту от пистолетных и винтовочных пуль. Металлические компоненты или плотно сплетенные слои волокон могут обеспечить мягкую броню, устойчивую к колющим и режущим ударам боевых ножей и штыков . Кольчужные бронированные перчатки продолжают использоваться мясниками и рабочими скотобоен для предотвращения порезов и ран при разделке туш.

Керамика

Карбид бора используется в твердой пластинчатой ​​броне [16], способной противостоять винтовочным и бронебойным боеприпасам. Керамический материал обычно структурирован с кевларовым слоем с одной стороны и нейлоновым щитом от осколков с другой, оптимизируя баллистическую стойкость против различных снарядных угроз, включая различные калибры снарядов и пуль. [17] Керамика из карбида бора была впервые использована в 1960-х годах при проектировании пуленепробиваемых жилетов , пола кабины и сидений пилотов боевых вертолетов. [18] [19] Она использовалась в броневых пластинах, таких как серия SAPI , [20] и сегодня в большинстве доступных гражданским лицам бронежилетов. [21] [22] [23]

Другие материалы включают в себя субоксид бора , оксид алюминия и карбид кремния , [24] , которые используются по разным причинам: от защиты от проникающих средств из карбида вольфрама до улучшения соотношения веса к площади. Керамическая броня состоит из твердой и жесткой керамической ударной поверхности, связанной с подложкой из пластичного волокнистого композита. [25] Снаряд разбивается, поворачивается или разрушается при ударе по керамической ударной поверхности, и большая часть его кинетической энергии расходуется при взаимодействии с керамическим слоем; подложка из волокнистого композита поглощает остаточную кинетическую энергию и улавливает пули и керамические осколки ( откалывание ). Это позволяет такой броне отражать бронебойные пули калибра 5,56×45 мм, 7,62×51 мм и 7,62×39 мм, среди прочих, с незначительной или нулевой ощущаемой тупой травмой. [26] Высококачественные керамические броневые пластины обычно используют подложку из композитного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтиленового волокна, тогда как в бюджетных пластинах используются арамидные или стекловолоконные материалы .

Волокна

Кевлар DuPont хорошо известен как компонент некоторых бронежилетов и пуленепробиваемых лицевых масок . Шлем и жилет PASGT, используемые вооруженными силами США с начала 1980-х годов, имеют кевлар в качестве ключевого компонента, как и их замены. Гражданские применения включают усиленную кевларом одежду для мотоциклистов для защиты от травм от истирания. Кевлар в нетканой длинной пряди используется внутри внешнего защитного покрытия для формирования чапсов, которые лесорубы используют при работе с бензопилой. Если движущаяся цепь касается и разрывает внешнее покрытие, длинные волокна кевлара спутываются, засоряют и останавливают движение цепи, поскольку они втягиваются в работу приводного механизма пилы. Кевлар также используется в защитном снаряжении аварийно-спасательных служб, если оно связано с высокой температурой, например , при тушении пожара, и кевлар, такой как жилеты для сотрудников полиции, службы безопасности и спецназа . Последний материал кевлара, разработанный DuPont, — это Kevlar XP. По сравнению с «обычным» кевларом, кевлар XP более легкий и более удобный в носке, поскольку для его баллистического пакета не требуется стеганая строчка.

Twaron похож на Kevlar. Они оба принадлежат к семейству арамидных синтетических волокон. Единственное отличие заключается в том, что Twaron был впервые разработан Akzo в 1970-х годах. Twaron был впервые произведен в коммерческих целях в 1986 году. Сейчас Twaron производится Teijin Aramid . Как и Kevlar, Twaron является прочным синтетическим волокном. Он также устойчив к воздействию тепла и имеет множество применений. Его можно использовать в производстве нескольких материалов, которые включают военный, строительный, автомобильный, аэрокосмический и даже спортивный секторы рынка. Среди примеров материалов, изготовленных из Twaron, — бронежилеты, шлемы, баллистические жилеты, низкочастотные динамики, барабанные пластики, шины, турбошланги, тросы и кабели.

Другим волокном, используемым для изготовления пуленепробиваемого жилета, является сверхвысокомолекулярный полиэтилен Dyneema . Dyneema, созданный в Нидерландах, имеет чрезвычайно высокое отношение прочности к весу (шнур Dyneema диаметром 1 мм (0,039 дюйма) может выдерживать нагрузку до 240 кг (530 фунтов)), достаточно легкий (низкая плотность), чтобы плавать на воде, и обладает высокими характеристиками поглощения энергии. С момента внедрения технологии Dyneema Force Multiplier в 2013 году многие производители бронежилетов перешли на Dyneema для своих высококачественных решений по броне.

Охраняемые территории

Щит

Американский полицейский в защитном снаряжении , включая защитный щит , во время беспорядков в Фергюсоне в 2014 году.

Щит удерживается в руке или предплечье. Его цель — перехватывать атаки, либо останавливая снаряды, такие как стрелы, либо отражая удар в сторону пользователя щита, а также его можно использовать в наступлении как дробящее оружие. Щиты сильно различаются по размеру, от больших щитов, которые защищают все тело пользователя, до маленьких щитов, которые в основном используются в рукопашном бою. Щиты также сильно различаются по толщине; в то время как некоторые щиты были сделаны из толстых деревянных досок, чтобы защитить солдат от копий и арбалетных болтов, другие щиты были тоньше и предназначены в основном для отражения ударов вскользь (например, удара мечом). В доисторические времена щиты изготавливались из дерева, шкур животных или лозы. В древности и в Средние века щиты использовались пехотинцами и конными солдатами. Даже после изобретения пороха и огнестрельного оружия щиты продолжали использоваться. В XVIII веке шотландские кланы продолжали использовать небольшие щиты, а в XIX веке некоторые неиндустриальные народы продолжали использовать щиты. В XX и XXI веках баллистические щиты используются военными и полицейскими подразделениями, которые специализируются на антитеррористических операциях, спасении заложников и прорыве осад.

Голова

Боевой шлем является одной из старейших форм личного защитного снаряжения , и, как известно, его носили в Древней Индии около 1700 г. до н. э. и ассирийцы около 900 г. до н. э., а затем древние греки и римляне на протяжении всего Средневековья и вплоть до современной эпохи. [27] Их материалы и конструкция становились все более совершенными, поскольку оружие становилось все более и более мощным. Первоначально изготовленные из кожи и латуни , а затем из бронзы и железа в бронзовом и железном веках, они вскоре стали изготавливаться полностью из кованой стали во многих обществах примерно после 950 г. н. э. [28] В то время они были чисто военным снаряжением, защищающим голову от режущих ударов мечами , летящих стрел и низкоскоростной мушкетной стрельбы . Некоторые позднесредневековые шлемы, такие как большой бацинет , опирались на плечи и не позволяли владельцу поворачивать голову, что значительно ограничивало подвижность. В 18 и 19 веках шлемы не получили широкого распространения в военных действиях; Вместо этого многие армии использовали небронированные шляпы, которые не обеспечивали защиты от клинка или пули. Начало Первой мировой войны с ее траншейной войной и широким применением артиллерии снова привело к массовому принятию металлических шлемов, на этот раз с формой, которая обеспечивала мобильность, низкий профиль и совместимость с противогазами. Сегодняшние военные часто используют высококачественные шлемы из баллистических материалов, таких как кевлар и тварон , которые обладают превосходной останавливающей способностью пуль и осколков. Некоторые шлемы также обладают хорошими небаллистическими защитными свойствами, хотя многие этого не делают. [29] Две самые популярные модели баллистических шлемов — это PASGT и MICH. Шлем типа Modular Integrated Communications Helmet (MICH) имеет немного меньшее покрытие по бокам, что позволяет использовать тактические гарнитуры и другое коммуникационное оборудование. Модель MICH имеет стандартную подвеску с накладками и четырехточечный подбородочный ремень. Шлем Personal Armor System for Ground Troops (PASGT) используется с 1983 года и постепенно был заменен шлемом MICH. [30]

Баллистическая маска для лица предназначена для защиты пользователя от баллистических угроз. Баллистические маски для лица обычно изготавливаются из кевлара или других пуленепробиваемых материалов, а внутренняя часть маски может быть снабжена подкладкой для поглощения ударов, в зависимости от конструкции. Из-за ограничений по весу уровни защиты варьируются только до уровня NIJ IIIA.

Туловище

Моряки ВМС США в 2007 году в легких шлемах и модульных тактических жилетах, оснащенных защитой шеи и паха.

Бронежилет помогает поглощать удары от огнестрельных снарядов и осколков от взрывов и надевается на туловище . Мягкие жилеты изготавливаются из множества слоев тканых или ламинированных волокон и могут быть способны защитить владельца от мелкокалиберных пуль пистолета и дробовика , а также от небольших осколков взрывчатых веществ, таких как ручные гранаты .

Металлические или керамические пластины могут использоваться с мягким жилетом, обеспечивая дополнительную защиту от винтовочных пуль, а металлические компоненты или плотно сплетенные слои волокон могут придать мягкой броне устойчивость к колющим и режущим ударам штыком или ножом . Мягкие жилеты обычно носят полицейские силы, частные лица и частные охранники или телохранители , тогда как усиленные жесткими пластинами жилеты в основном носят боевые солдаты, полицейские тактические подразделения и группы по спасению заложников.

Современный эквивалент может сочетать баллистический жилет с другими предметами защитной одежды, такими как боевой шлем . Жилеты, предназначенные для использования полицией и военными, могут также включать в себя компоненты брони для защиты плеч и боков, а специалисты по обезвреживанию взрывоопасных предметов носят тяжелую броню и шлемы с лицевыми забралами и защитой позвоночника.

Конечности

Средневековые доспехи часто обеспечивали защиту для всех конечностей , включая металлические сапоги для голеней, перчатки для рук и запястий и поножи для ног. Сегодня защита конечностей от бомб обеспечивается скафандром . Большинство современных солдат жертвуют защитой конечностей ради мобильности, поскольку броня, достаточно толстая, чтобы остановить пули, значительно затрудняла бы движение рук и ног.

Стандарты производительности

Из-за различных типов снарядов часто неточно называть конкретный продукт « пуленепробиваемым », поскольку это предполагает, что он защитит от любых снарядов. Вместо этого обычно предпочитают термин «пуленепробиваемый» .

Стандарты региональные. Боеприпасы различаются по всему миру, и испытания брони должны отражать угрозы, существующие на местном уровне.

Хотя существует множество стандартов, несколько стандартов широко используются в качестве моделей. Документы Национального института юстиции США по баллистике и ножевым ранениям являются примерами общепринятых стандартов. [31] Помимо NIJ, стандарты Отделения научных разработок Министерства внутренних дел Великобритании (HOSDB — ранее Отделение научных разработок полиции (PSDB)) также используются рядом других стран и организаций. Эти «модельные» стандарты обычно адаптируются другими странами, следуя тем же основным методикам испытаний, при этом изменяя конкретные испытываемые боеприпасы. Стандарт NIJ-0101.06 содержит конкретные стандарты производительности для пуленепробиваемых жилетов, используемых правоохранительными органами. Он оценивает жилеты по следующей шкале против проникновения, а также защиты от тупых травм (деформации): [32]

В 2018 или 2019 году NIJ должен был представить новый стандарт NIJ Standard-0101.07. [33] [34] Этот новый стандарт полностью заменит стандарт NIJ Standard-0101.06. Текущая система использования римских цифр (II, IIIA, III и IV) для обозначения уровня угрозы исчезнет и будет заменена соглашением об именовании, аналогичным стандарту, разработанному Отделением научных разработок Министерства внутренних дел Великобритании. HG (Hand Gun) — для мягкой брони, а RF (Rifle) — для твердой брони. Еще одним важным изменением является то, что скорость испытательного снаряда для кондиционированной брони будет такой же, как и для новой брони во время тестирования. Например, для стандарта NIJ Standard-0101.06 Level IIIA в настоящее время скорость выстрела патрона .44 Magnum составляет 408 м/с (1340 футов/с) для кондиционированной брони и 436 м/с (1430 футов/с) для новой брони. Для стандарта NIJ-0101.07 скорость как для кондиционированной, так и для новой брони будет одинаковой.

В январе 2012 года NIJ представил стандарт BA 9000 , требования к системе управления качеством бронежилетов, в качестве стандарта качества, похожего на ISO 9001 (и многие стандарты были основаны на ISO 9001).

В дополнение к стандартам NIJ и HOSDB, к другим важным стандартам относятся: Technische Richtlinie (TR) Ballistische Schutzwesten немецкой полиции , [35] Проект ISO prEN ISO 14876, [36] [37] [38] и Underwriters Laboratories (UL). Стандарт 752). [39]

Текстильная броня тестируется как на прочность на проникновение пуль, так и на энергию удара, передаваемую владельцу. «Сигнатура обратной стороны» или передаваемая энергия удара измеряется путем стрельбы по броне, установленной перед подложкой, обычно масляной глиной для моделирования . Глина используется при контролируемой температуре и проверяется на текучесть при ударе перед испытанием. После того, как броня подверглась удару испытательной пулей, жилет извлекается из глины и измеряется глубина вмятины в глине. [32]

Сигнатуру задней поверхности, разрешенную различными стандартами испытаний, может быть трудно сравнивать. Как глиняные материалы, так и пули, используемые для испытания, не являются общепринятыми. В целом британские, немецкие и другие европейские стандарты допускают 20–25 мм (0,79–0,98 дюйма) сигнатуры задней поверхности, в то время как стандарты США-NIJ допускают 44 мм (1,7 дюйма), что потенциально может вызвать внутреннюю травму. [40] Допустимая сигнатура задней поверхности для этого была спорной с момента ее введения в первом стандарте испытаний NIJ, и дебаты относительно относительной важности сопротивления проникновению по сравнению с сигнатурой задней поверхности продолжаются в медицинских и испытательных сообществах.

В целом, текстильный материал жилета временно деградирует при намокании. Нейтральная вода при комнатной температуре не влияет на параарамид или UHMWPE, но кислотные, основные и некоторые другие растворы могут навсегда снизить прочность параарамидного волокна на разрыв. [41] (В результате этого основные стандарты испытаний требуют проведения мокрых испытаний текстильной брони. [42] ) Механизмы этой потери характеристик во влажном состоянии неизвестны. Жилеты, которые будут испытываться после погружения в воду по стандарту ISO, как правило, имеют термосвариваемые оболочки, а те, которые испытываются по методам распыления воды по стандарту NIJ, как правило, имеют водостойкие оболочки.

С 2003 по 2005 год US-NIJ провел крупное исследование деградации брони Zylon под воздействием окружающей среды. В результате был сделан вывод о том, что вода, длительное использование и воздействие температуры существенно влияют на прочность на разрыв и баллистические характеристики волокон PBO или Zylon. Это исследование NIJ на жилетах, возвращенных с поля, показало, что воздействие окружающей среды на Zylon привело к баллистическим отказам при стандартных условиях испытаний. [43]

Баллистические испытания V50 и V0

Измерение баллистических характеристик брони основано на определении кинетической энергии пули при ударе. Поскольку энергия пули является ключевым фактором ее проникающей способности, скорость используется в качестве основной независимой переменной в баллистических испытаниях. Для большинства пользователей ключевым измерением является скорость, при которой ни одна пуля не пробьет броню. Измерение этой нулевой скорости проникновения (V0) должно учитывать изменчивость характеристик брони и изменчивость испытаний. Баллистические испытания имеют ряд источников изменчивости: броня, испытательные материалы подложки, пуля, гильза, порох, капсюль и ствол оружия, и это лишь некоторые из них.

Изменчивость снижает предсказательную силу определения V0. Если, например, V0 конструкции брони измерено как 1600 футов/с (490 м/с) с 9-мм пулей FMJ на основе 30 выстрелов, тест является лишь оценкой реального V0 этой брони. Проблема в изменчивости. Если V0 снова протестировать со второй группой из 30 выстрелов по той же конструкции жилета, результат не будет идентичным.

Для снижения значения V0 требуется только один проникающий выстрел с низкой скоростью. Чем больше выстрелов сделано, тем ниже будет V0. С точки зрения статистики, нулевая скорость проникновения является хвостом кривой распределения. Если изменчивость известна и можно рассчитать стандартное отклонение, можно строго установить V0 на доверительном интервале. Стандарты испытаний теперь определяют, сколько выстрелов должно быть использовано для оценки V0 для сертификации брони. Эта процедура определяет доверительный интервал оценки V0. (См. «Методы испытаний NIJ и HOSDB».)

V0 трудно измерить, поэтому в баллистических испытаниях была разработана вторая концепция, называемая V50. Это скорость, при которой 50 процентов выстрелов проходят насквозь и 50 процентов останавливаются броней. Военные стандарты США [44] определяют общепринятую процедуру для этого испытания. Цель состоит в том, чтобы получить три выстрела, которые пробивают, и вторую группу из трех выстрелов, которые останавливаются броней, все в указанном диапазоне скоростей. Возможно и желательно иметь скорость проникновения ниже скорости остановки. Эти три остановки и три проникновения затем могут быть использованы для расчета скорости V50. [45]

На практике для этого измерения V50 часто требуются 1–2 панели жилета и 10–20 выстрелов. Очень полезной концепцией при испытании брони является смещение скорости между V0 и V50. Если это смещение было измерено для конструкции брони, то данные V50 можно использовать для измерения и оценки изменений в V0. Для изготовления жилета, полевой оценки и испытаний на долговечность используются как V0, так и V50. Однако из-за простоты проведения измерений V50 этот метод более важен для контроля брони после сертификации.

Анализ Канниффа

Используя безразмерный анализ, Канифф [46] пришел к соотношению, связывающему V 50 и системные параметры для бронежилетов на текстильной основе. При предположении, что энергия удара рассеивается при разрыве пряжи, было показано, что

Здесь,

являются напряжением разрушения, деформацией разрушения, плотностью и модулем упругости пряжи
это масса на единицу площади брони
это масса на единицу площади снаряда

Военные испытания

После войны во Вьетнаме военные планировщики разработали концепцию «сокращения потерь». [47] Большой объем данных о потерях ясно показал, что в боевой обстановке наибольшую угрозу для солдат представляют осколки, а не пули. После Второй мировой войны разрабатывались бронежилеты, а испытания осколков находились на ранних стадиях. [48] Артиллерийские снаряды, минометные снаряды, авиабомбы, гранаты и противопехотные мины являются осколочными устройствами. Все они содержат стальной корпус, который предназначен для разрыва на мелкие стальные осколки или шрапнель при детонации их взрывчатого ядра. После значительных усилий по измерению распределения размеров осколков от различных боеприпасов НАТО и Советского блока был разработан тест на осколках. Были разработаны имитаторы осколков, и наиболее распространенной формой является правый круговой цилиндр или имитатор RCC. Эта форма имеет длину, равную ее диаметру. Эти имитирующие осколочные снаряды RCC (FSP) испытываются как группа. Серия испытаний чаще всего включает в себя 2-грановое (0,13 г), 4-грановое (0,26 г), 16-грановое (1,0 г) и 64-грановое (4,1 г) тестирование RCC FSP. Серия 2-4-16-64 основана на измеренных распределениях размеров фрагментов.

Вторая часть стратегии «Снижение потерь» — это исследование скоростных распределений осколков боеприпасов. [49] Взрывчатые вещества боеголовок имеют скорость взрыва от 20 000 футов/с (6 100 м/с) до 30 000 футов/с (9 100 м/с). В результате они способны выбрасывать осколки со скоростью более 3 330 футов/с (1 010 м/с), что подразумевает очень высокую энергию (где энергия осколка составляет 1 ⁄ 2 массы × скорость 2 , пренебрегая вращательной энергией). Военные инженерные данные показали, что, как и размер осколка, скорости осколков имели характерные распределения. Можно сегментировать выход осколков из боеголовки на скоростные группы. Например, 95% всех осколков от взрыва бомбы весом менее 4 г (0,26 г) имеют скорость 3000 фут/с (910 м/с) или меньше. Это установило ряд целей для проектирования военных баллистических жилетов.

Случайный характер фрагментации потребовал от спецификации военного жилета компромисса между массой и баллистическими преимуществами. Твердая броня транспортного средства способна остановить все осколки, но военный персонал может нести только ограниченное количество снаряжения и оборудования, поэтому вес жилета является ограничивающим фактором в защите жилета от осколков. Серия 2-4-16-64 грана при ограниченной скорости может быть остановлена ​​полностью текстильным жилетом плотностью приблизительно 5,4 кг/м 2 (1,1 фунта/кв. фут). В отличие от деформируемых свинцовых пуль, осколки не меняют форму; они стальные и не могут быть деформированы текстильными материалами. 2-граммовый (0,13 г) FSP (самый маленький осколочный снаряд, обычно используемый при испытаниях) имеет размер примерно с рисовое зерно; такие маленькие, быстро движущиеся осколки потенциально могут проскользнуть через жилет, перемещаясь между нитями. В результате ткани, оптимизированные для защиты от осколков, имеют плотное плетение, хотя эти ткани не так эффективны для остановки свинцовых пуль.

К 2010-м годам развитие бронежилетов было остановлено из-за веса, поскольку у конструкторов возникли трудности с повышением защитных свойств бронежилетов при сохранении или уменьшении их веса. [50]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Пайк, Эндрю Дж.; Костелло, Джозеф Т.; Стюарт, Ян Б. (2015-03-01). «Оценка тепловой деформации открытых и скрытых бронежилетов в жаркой и влажной среде» (PDF) . Прикладная эргономика . 47 : 11–15. doi :10.1016/j.apergo.2014.08.016. ISSN  1872-9126. PMID  25479969. Архивировано (PDF) из оригинала 27.07.2020 . Получено 04.06.2020 .
  2. ^ Габриэль, Ричард А.; Метц, Карен С. (1991). От Шумера до Рима: Военные возможности древних армий. ABC-CLIO. ISBN 978-0-313-27645-3.
  3. ^ Габриэль, Ричард А. (2007). Древний мир. Greenwood Publishing Group. ISBN 978-0-313-33348-4.
  4. ^ Эхман, Эми Джо. «Древние кельты, как правило, считаются первыми, кто сплел металлические кольца в гладкую защитную одежду. Говорят, что римские легионы переняли кольчугу у своих противников» (PDF) . NUVO . Ванкувер. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-12-03 . Получено 2012-05-07 .
  5. ^ Ньютон, Майкл. «Кельтские военные технологии были заимствованы и включены в римскую армию, в частности, кольчуга, одетое в железо колесо, двухколесная колесница и шлем в стиле «battlebowler»» (PDF) . Лекция коллоквиума StFX Humanities . Antigonish. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-07-30 . Получено 2012-05-07 .
  6. ^ Саймон Джеймс , Мир кельтов (Лондон: Thames and Hudson, 1993) стр. 75-9, 114 ISBN 978-0-500-27998-4 
  7. ^ Корейское археологическое общество
  8. ^ 式正の鎧・大鎧 Музей костюмов
  9. ↑ Уильямс 2003, стр. 740–741.
  10. ^ Уильямс 2003, стр. 55.
  11. ^ Уильямс 2003, стр. 53.
  12. ^ Уильямс 2003, стр. 66.
  13. ^ Уильямс 2003, стр. 331.
  14. ^ Уильямс 2003, стр. 916.
  15. ^ "Sappenpanzer". Mémorial de Verdun . 2015-11-03. Архивировано из оригинала 2021-01-08 . Получено 2021-01-06 .
  16. ^ "Boron Carbide | CoorsTek". www.coorstek.com . Архивировано из оригинала 2020-12-11 . Получено 2020-11-29 .
  17. ^ Патент США 4824624, Ричард Дж. Палицка и Джон А. Негрич, «Способ изготовления бронеплиток из карбида бора», выдан 25 апреля 1989 г. 
  18. ^ Роуз, Лиза. «Применение керамики из карбида бора в бронежилетах». Precise Ceramic . Получено 30 мая 2024 г.
  19. ^ «Применение керамики из карбида бора (B4C) в области пуленепробиваемости». Chemshun . 16 мая 2024 г. Получено 30 мая 2024 г.
  20. ^ "Interceptor Body Armor". www.globalsecurity.org . Архивировано из оригинала 2020-11-29 . Получено 2020-11-29 .
  21. ^ "SA4B™ Level III++ Boron Carbide SAPI - купить за $990.36 - UARM™ Official Store". UARM™ . Архивировано из оригинала 2020-12-09 . Получено 2020-11-29 .
  22. ^ "Advanced Armor Protection | CoorsTek". www.coorstek.com . Архивировано из оригинала 2020-12-09 . Получено 2020-11-29 .
  23. ^ Бертон, Скотт (2020-01-31). «Исследователи разрабатывают формулу, которая делает бронежилет существенно прочнее». Новости о бронежилетах | BodyArmorNews.com . Архивировано из оригинала 2020-12-14 . Получено 2020-11-29 .
  24. ^ "Новые керамические броневые материалы - от субоксида бора до алмаза". DIAMOND AGE . 2019-07-10 . Получено 2020-11-29 .
  25. ^ "Керамическая композитная броня". Adept Armor . 2022-05-10. Архивировано из оригинала 2022-05-17 . Получено 2022-05-10 .
  26. ^ Кэннон, Л. (2001). «Behind Armour Blunt Trauma» (PDF) . Журнал Королевского армейского медицинского корпуса . 147 (1): 87–96. doi :10.1136/jramc-147-01-09. PMID  11307682. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-12-09 . Получено 2020-11-29 .
  27. ^ "Краткая история доспехов и оружия". Архивировано из оригинала 2007-12-19 . Получено 2009-11-23 .
  28. ^ "Galea". About.com Education . Архивировано из оригинала 16 декабря 2007 . Получено 12 июня 2015 .
  29. ^ "Kevlar PASGT Helmet". Архивировано из оригинала 17 мая 2008 года . Получено 12 июня 2015 года .
  30. ^ "Hard Armor and Helmets". Архивировано из оригинала 11 июня 2015 г. Получено 12 июня 2015 г.
  31. ^ "Обзор стандарта бронежилета NIJ". Архивировано из оригинала 1 ноября 2013 года . Получено 12 июня 2015 года .
  32. ^ ab "Ballistic Resistance of NIJ Standard-0101.06" (PDF) . Стандарты NIJ . Министерство юстиции США . Июль 2008 г. Архивировано (PDF) из оригинала 20-09-2008 . Получено 13-11-2008 .
  33. ^ "NIJ поднимает планку для производителей бронежилетов с помощью стандарта NIJ-0101.07". Февраль 2017 г. Архивировано из оригинала 24 мая 2017 г. Получено 1 февраля 2017 г.
  34. ^ "Следующая редакция Стандарта эффективности NIJ по баллистической стойкости бронежилетов, Стандарт NIJ 0101.07: Изменения в методах испытаний и угрозах испытаний". Национальный институт юстиции . Архивировано из оригинала 22.01.2021 . Получено 17.01.2021 .
  35. ^ "Technische Richtlinie (TR) Ballistische Schutzwesten" (на немецком языке). Полицейский технический институт (PTI) Немецкой высшей школы полиции (DHPol). Сентябрь 2009 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2013 г. Проверено 13 ноября 2012 г.
  36. ^ "PR EN ISO 14876-1-2002" . www.ISO-standard.org . Проверено 13 ноября 2012 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  37. ^ "PR EN ISO 14876-2-2002" . www.ISO-standard.org . Проверено 13 ноября 2012 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  38. ^ "PR EN ISO 14876-3-2002" . www.ISO-standard.org . Проверено 13 ноября 2012 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  39. ^ "Bullet-Resisting Equipment: UL 752: Scope". Underwriters Laboratories . 21 декабря 2006 г. Архивировано из оригинала 21 апреля 2012 г. Получено 13 ноября 2012 г.
  40. ^ Вильгельм, М.; Бир, К. (2008). «Травмы сотрудников правоохранительных органов: травма от подписи на задней стороне». Forensic Science International . 174 (1): 6–11. doi :10.1016/j.forsciint.2007.02.028. ISSN  0379-0738. PMID  17434273. Архивировано из оригинала 26.07.2012 . Получено 25.11.2009 .
  41. ^ Технические данные кевлара, тварона, Dyneema, Spectra
  42. ^ Методы баллистических испытаний NIJ, HOSDB, армии США и ISO
  43. ^ «Третий отчет о состоянии дел для Генерального прокурора по испытаниям и мероприятиям по обеспечению безопасности»
  44. ^ Армейский стандарт MIL-STD-662F V50 баллистический тест для брони
  45. ^ Армейский MIL-STD-662F V50 БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ ИСПЫТАНИЕ ДЛЯ БРОНИ
  46. ^ Cunniff, PM (1999), «Безразмерные параметры для оптимизации систем бронежилетов на текстильной основе», 18-й Международный симпозиум по баллистике : 1303–1310.
  47. ^ Dusablon, LV (декабрь 1972 г.). «Модель анализа снижения потерь для систем бронезащиты личного состава». Научно-исследовательский, опытно-конструкторский и инженерный центр армии США Natick. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  48. ^ Информация о конструкции для легкой бронетехники. Авторы: Уиллард Р. Бей 1950 MIDWEST RESEARCH INST KANSAS CITY MO
  49. ^ Джонсон, У., Коллинз, К. и Киндред, Ф., Математическая модель для прогнозирования остаточных скоростей осколков после пробития шлемов, Техническая записка Баллистических исследовательских лабораторий № 1705, октябрь 1968 г.
  50. ^ ""Этот жилет может спасти вашу жизнь!": бронежилеты армии США от Второй мировой войны до наших дней". Архивировано из оригинала 2019-11-09 . Получено 2019-11-09 .

Ссылки

Внешние ссылки