Бронежилет - Body armor

Морские пехотинцы США в июле 2010 года помогают моряку ВМС Шри-Ланки примерить модульный тактический жилет .
Японский воин в доспехах

Бронежилет , также известный как бронежилет , личная броня / броня или костюм / доспех , представляет собой защитную одежду, предназначенную для поглощения или отражения физических атак. Исторически он использовался для защиты военнослужащих , сегодня он также используется различными типами полиции ( в частности, ОМОН ), частными охранниками или телохранителями , а иногда и обычными гражданскими лицами. Сегодня существует два основных типа: обычный бронежилет без покрытия для средней и значительной защиты и усиленный бронежилет для максимальной защиты, например, используемый боевыми солдатами.

История

Греческие микенские доспехи, ок. 1400 г. до н.э.
Бронзовые ламели, Вьетнам, 300 г. до н.э. - 100 г. до н.э.

Многие факторы повлияли на развитие личных доспехов на протяжении всей истории человечества. Существенными факторами в разработке брони являются экономические и технологические потребности производства брони. Например, полнопластинчатая броня впервые появилась в средневековой Европе, когда водные молоты ускорили и удешевили формирование пластин. Временами разработка доспехов шла параллельно с развитием все более эффективного оружия на поле боя, и оружейники стремились создать лучшую защиту, не жертвуя мобильностью.

Древний

Первое упоминание о бронежилетах в истории было найдено на стеле стервятников в древнем Шумере на юге современного Ирака . Самая старая из известных западных доспехов - это дендра , датируемая микенской эрой около 1400 года до нашей эры. Кольчуга , также называемая кольчужной, состоит из соединяющихся друг с другом железных колец, которые можно заклепывать или приваривать. Считается, что он был изобретен кельтами в Европе около 500 г. до н.э. Большинство культур, которые использовали почту, использовали кельтское слово byrnne или его вариант, предполагая, что кельты были его создателями. Римляне широко использовали кольчугу как lorica hamata , хотя они также использовали lorica segmentata и lorica squamata . Хотя известно, что неметаллической брони не сохранилось, она, вероятно, была обычным явлением из-за ее более низкой стоимости.

Восточные доспехи имеют долгую историю, начиная с Древнего Китая . В Восточной Азии история ламинированной доспехи , такие как пластинчатые и стили , подобные пальто пластин , и кольчуга обычно использовалась. Позднее использовались также панцири и тарелки. Во времена династии Цинь кожаные доспехи делали из носорогов. Использование железных пластинчатых доспехов на Корейском полуострове было разработано во время Конфедерации Гая в 42–562 годах нашей эры. Железо добывали и очищали в районе Кимхэ (провинция Кёнсаннам, Южная Корея). Используя как вертикальную, так и треугольную конструкцию пластин, комплекты пластинчатой ​​брони состояли из 27 или более отдельных изогнутых пластин толщиной 1-2 мм, которые скреплялись вместе гвоздем или шарниром. Восстановленные наборы включают аксессуары, такие как железные щитки для рук, щитки для шеи, щитки для ног и конские доспехи / биты. Использование этих типов доспехов исчезло из использования на Корейском полуострове после падения Конфедерации Гая до династии Силла, в эпоху трех королевств, Троецарствие Кореи в 562 году нашей эры.

Средний возраст

В европейской истории , хорошо известные типы броней включают почтовую кольчугу раннего средневековья, а также полную стальную жгутую пластину носила позже средневековыми и ренессансные рыцарями и несколько компонентов ключевых (грудь и задние пластины) от тяжелой кавалерии в нескольких европейских страны до первого года Первой мировой войны (1914–15).

Японские доспехи , известные сегодня как самурайский доспех появились в Хэйан . (794–1185) Эти ранние самурайские доспехи называются ō-ёрой и до-мару .

Пластина

Постепенно к кольчугу добавляли небольшие дополнительные пластины или диски из железа для защиты уязвимых участков. К концу 13 века колени были покрыты крышками, и для защиты подмышек были установлены два круглых диска, называемых бесажев . Во время экспериментов оружейники, похоже, использовали различные методы улучшения защиты, обеспечиваемой почтой. Для частей рук и ног использовалась закаленная кожа и шина . Слой пластин был разработан, броня , изготовленная из больших пластин , сшитых внутри текстильной или кожаного пальто.

Ранние пластины в Италии и в других местах в 13-15 веках были сделаны из железа. Железная броня могла быть науглерожена или закалена, чтобы поверхность стала более твердой. К 15 веку пластинчатые доспехи стали дешевле кольчужных, поскольку требовали гораздо меньше труда, а после Черной смерти труд стал намного дороже , хотя для производства более крупных цветов требовались печи большего размера. Кольчуга по-прежнему использовалась для защиты тех суставов, которые не могли быть должным образом защищены пластиной, таких как подмышка, изгиб локтя и пах. Еще одним преимуществом пластины было то, что к нагрудной пластине можно было прикрепить упор для копья.

Фирменный шлем маратхи с изогнутой спинкой, вид сбоку

Маленькая черепная шапка превратилась в более крупный настоящий шлем, бацинет , поскольку он был удлинен вниз, чтобы защитить шею сзади и по бокам головы. Кроме того, были введены несколько новых форм полностью закрытых шлемов в конце 14 - го века , чтобы заменить большое шлют , такие как Саллет и барбют , а позднее ARMET и близкий руль .

Вероятно, самым узнаваемым стилем доспехов в мире стал латный доспех, связанный с рыцарями европейского позднего средневековья , но продолжающийся до начала эпохи Просвещения 17-го века во всех европейских странах.

Примерно к 1400 году в арсенале Ломбардии была разработана полная упряжь из латных доспехов. Тяжелая кавалерия веками доминировала на поле боя, отчасти благодаря своей броне.

В начале 15 века небольшая « ручная пушка » впервые начала использоваться в гуситских войнах в сочетании с тактикой Вагенбурга , позволяя пехоте побеждать рыцарей в броне на поле боя. В то же время арбалеты стали более мощными, чтобы пробивать броню, и развитие квадратной формы швейцарской пики также создало серьезные проблемы для тяжелой кавалерии. Вместо того, чтобы обрекать использование бронежилетов, угроза небольшого огнестрельного оружия активизировала использование и дальнейшее совершенствование пластинчатых доспехов. Был 150-летний период, когда использовалась более совершенная и усовершенствованная в металлургическом отношении стальная броня именно из-за опасности, исходящей от орудия. Таким образом, орудия и кавалерия в латных доспехах были «угрозой и лекарством» на поле боя на протяжении почти 400 лет. К 15 веку итальянские доспехи почти всегда были из стали. В Южной Германии оружейники начали закалку стальных доспехов только в конце 15 века. Они продолжали закаливать свою сталь в течение следующего столетия, потому что они закаливали и отпускали свой продукт, что позволяло сочетать золочение с закалкой.

Качество металла, используемого в доспехах, ухудшалось по мере того, как армии становились больше, а доспехи становились толще, что требовало разведения более крупных кавалерийских лошадей. Если в 14-15 веках доспехи редко весили более 15 кг, то к концу 16 века они весили 25 кг. Таким образом, увеличивающийся вес и толщина доспехов конца 16 века оказали существенное сопротивление.

В первые годы существования пистолетов и аркебуз огнестрельное оружие имело относительно низкую скорость. Полные доспехи или нагрудники фактически останавливали пули, выпущенные с небольшого расстояния. Фактически, передние нагрудные пластины обычно снимали для испытаний. Место удара часто обводили гравировкой, чтобы указать на это. Это называлось «доказательством». На доспехах часто присутствовал также знак отличия мастера, особенно если он был хорошего качества. Арбалетные болты, если они все еще используются, редко пробивают хорошую пластину, как и никакая пуля, если не стрелять с близкого расстояния.

Доспехи эпохи Возрождения / Раннего Модерна, подходящие для тяжелой кавалерии

По сути, вместо того, чтобы сделать пластинчатую броню устаревшей, использование огнестрельного оружия стимулировало развитие пластинчатой ​​брони на более поздних стадиях. В течение большей части этого периода он позволял всадникам сражаться, будучи целями защиты аркебузиров, не будучи легко убитыми. Полные доспехи фактически носили генералы и княжеские полководцы вплоть до 1710-х годов.

Конная броня

Лошадь была предоставлена защитой от копий и стрелкового оружия по толстолистовому стал Бардингом . Это обеспечивало защиту лошади и усиливало визуальное впечатление всадника. В конце той эпохи в парадных доспехах использовались изысканные доспехи.

Пороховая эпоха

Французский кирасир XIX века (рисунок Эдуарда Деталля , 1885 г.)

По мере совершенствования порохового оружия стало дешевле и эффективнее иметь группы небронированных людей с ранним оружием, чем иметь дорогих рыцарей, из-за чего от доспехов в значительной степени отказывались. Кавалерийские части продолжали использовать броню. Примеры включают немецкий рейтер , польские тяжелые гусары, а также спину и грудь, которые носили тяжелые кавалерийские части во время наполеоновских войн.

Позднее современное использование

Металлическая броня оставалась в ограниченном использовании еще долгое время после ее общего устаревания. Солдаты во время Гражданской войны в США (1861–1865) покупали железные и стальные жилеты у разносчиков (обе стороны рассматривали, но отклонили их для стандартного выпуска). Эффективность бронежилетов сильно различалась - некоторые успешно отражали пули и спасали жизни, а другие были плохо сделаны и привели к трагедиям для солдат. В любом случае многие солдаты отказались от бронежилетов из-за их веса в длительных маршах, а также из-за клейма, которое они получили за то, что они трусы, со стороны своих товарищей по войскам.

Личная броня времен Первой мировой войны, включая стальную кепку, стальной пластинчатый жилет, стальную перчатку / кинжал и французские осколочные очки.

В начале Первой мировой войны в 1914 году тысячи французских кирасиров выехали, чтобы сразиться с немецкой кавалерией, которая также использовала шлемы и доспехи. К тому времени блестящая пластина брони была покрыта темной краской, а их сложные шлемы в наполеоновском стиле покрывала брезентовая пленка. Их доспехи предназначались для защиты только от сабель и копий . Кавалерии приходилось опасаться винтовок и пулеметов , как и пехотинцам, у которых, по крайней мере, был окоп, чтобы обеспечить им некоторую защиту.

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

Современная неметаллическая броня

Солдаты используют металлические или керамические пластины в своих пуленепробиваемых жилетах , обеспечивая дополнительную защиту от пистолетных и винтовочных пуль. Металлические компоненты или плотно сплетенные слои волокна могут придать мягкой броне сопротивление ударам ножами и штыками . Бронированные кольчужные перчатки продолжают использоваться мясниками и рабочими скотобойни для предотвращения порезов и ран при разделке туш.

Керамика

Карбид бора используется в твердой броне, способной поражать винтовочные и бронебойные боеприпасы. Он использовался в броневых пластинах, таких как серия SAPI , и сегодня в большинстве доступных для гражданского использования бронежилетах.

Другие материалы включают субоксид бора , оксид алюминия и карбид кремния , которые используются по разным причинам - от защиты от проникновения карбида вольфрама до улучшенного отношения массы к площади. Керамический бронежилет состоит из керамической ударной поверхности и мягкой арамидной основы для уничтожения снаряда, прежде чем останки останутся прежними. Он также помогает отводить энергию, разрушая и поглощая энергию таким образом, не нанося ее владельцу. Это позволяет такой броне поражать пулю калибра 5,56 / 7,62 × 39 мм практически без ощутимой тупой травмы.

Волокна

DuPont Kevlar хорошо известен как компонент некоторых пуленепробиваемых жилетов и пуленепробиваемых масок для лица . Шлем PASGT и жилет , используемый США военных сил с начала 1980 - х годов оба имеют кевлара в качестве ключевого компонента, как и их замены. Гражданское применение включает усиленную кевларом одежду для мотоциклистов для защиты от травм от истирания. Кевлар в виде нетканых длинных нитей используется внутри внешнего защитного покрытия для образования трещин, которые лесорубы используют при работе с бензопилой. Если движущаяся цепь соприкасается с внешней крышкой и разрывает ее, длинные волокна кевлара запутываются, забиваются и не позволяют цепи двигаться, поскольку они втягиваются в работу приводного механизма пилы. Кевлар также используется в защитном снаряжении служб экстренной помощи, если он связан с высокой температурой, например , при тушении пожара, и кевларом, например, в жилетах для полицейских, службы безопасности и спецназа . Последний кевларовый материал, разработанный DuPont, - это кевлар XP. По сравнению с «обычным» кевларом, кевлар XP легче и удобнее в носке, так как его стеганый шов не требуется для баллистической упаковки.

Twaron похож на кевлар. Оба они принадлежат к семейству арамидных синтетических волокон. Единственная разница в том, что Twaron был впервые разработан Akzo в 1970-х годах. Впервые Twaron был коммерчески произведен в 1986 году. Сейчас Twaron производится Тейджином Арамидом . Как и кевлар, Twaron - это прочное синтетическое волокно. Он также термостойкий и имеет множество применений. Его можно использовать в производстве нескольких материалов, включая военный, строительный, автомобильный, аэрокосмический и даже спортивный секторы. Среди примеров материалов, изготовленных Twaron, - бронежилеты, шлемы, баллистические жилеты, низкочастотные динамики, барабанные пластинки, шины, турбо-шланги, тросы и кабели.

Еще одно волокно, используемое для производства пуленепробиваемого жилета, - это сверхвысокомолекулярный полиэтилен Dyneema . Созданная в Нидерландах, Dyneema имеет чрезвычайно высокое отношение прочности к весу (веревка Dyneema диаметром 1 мм может выдержать нагрузку до 240 кг), она достаточно легкая (низкая плотность), чтобы плавать на воде. , и имеет высокие характеристики поглощения энергии. С момента внедрения технологии Dyneema Force Multiplier в 2013 году многие производители бронежилетов перешли на Dyneema для разработки своих высокотехнологичных бронежилетов.

Охраняемые территории

Щит

Офицер американской полиции в октябре 2002 года носит шлем и имеет щит для защиты от массовых беспорядков .

Щит удерживается в руке или руке. Его цель - перехватывать атаки, останавливая снаряды, такие как стрелы, или отражая удар в сторону держателя щита, а также его можно использовать в атаке как дробящее оружие. Щиты сильно различаются по размеру, от больших щитов, защищающих 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 предназначались в основном для скользящих ударов (таких как удар мечом). В доисторические времена щиты делали из дерева, шкуры животных или плетения. В древности и в средние века щиты использовали пехотинцы и конные воины. Даже после изобретения пороха и огнестрельного оружия щиты продолжали использоваться. В 18 веке шотландские кланы продолжали использовать маленькие щиты, а в 19 веке некоторые неиндустриальные народы продолжали использовать щиты. В 20-м и 21-м веках щиты используются военными и полицейскими подразделениями, специализирующимися на борьбе с терроризмом, спасении заложников и прорыве осад.

Голова

Шлем является одним из старейших форм индивидуальной защиты , и , как известно, были изношены в древней Индии около 1700 г. до н.э. , и ассирийцы около 900 г. до н.э., а затем в древних греков и римлян , на протяжении всего средневековья и вплоть до Современная эра. Их материалы и конструкция становились все более совершенными, поскольку оружие становилось все более мощным. Изначально изготовленные из кожи и латуни , а затем из бронзы и железа в бронзовом и железном веках, они вскоре стали полностью из кованой стали во многих обществах примерно после 950 года нашей эры. В то время они были чисто военным снаряжением, защищающим голову. от рубящих ударов мечами , летящих стрел и мушкетов с малой скоростью . Некоторые шлемы позднего средневековья, такие как большой бацинет , опирались на плечи и не позволяли владельцу поворачивать голову, что сильно ограничивало подвижность. В XVIII и XIX веках шлемы не использовались широко в войне; вместо этого многие армии использовали небронированные шляпы, которые не обеспечивали защиты от клинков или пуль. Начало Первой мировой войны с ее позиционной войной и широким применением артиллерии снова привело к массовому внедрению металлических шлемов, на этот раз с формой, которая обеспечивала мобильность, низкий профиль и совместимость с противогазами. Сегодняшние военные часто используют высококачественные шлемы, сделанные из баллистических материалов, таких как кевлар и тварон , которые обладают отличной пулевой и осколочной останавливающей способностью. Некоторые шлемы также обладают хорошими небаллистическими защитными качествами, а многие - нет. Две самые популярные модели баллистических шлемов - PASGT и MICH. Modular Integrated Communications Helmet Шлем типа (MICH) имеет немного меньший охват по бокам , что позволяет тактические гарнитуры и другое оборудование связи. Модель MICH имеет стандартную подушку-подвеску и четырехточечный подбородочный ремень. Шлем Personal Armor System для наземных войск (PASGT) используется с 1983 года и постепенно заменяется шлемом MICH.

Баллистическая маска предназначена для защиты владельца от баллистической угрозы. Баллистические маски для лица обычно изготавливаются из кевлара или других пуленепробиваемых материалов, а внутренняя часть маски может иметь мягкую подкладку для поглощения ударов, в зависимости от конструкции. Из - за ограничения по весу, уровни защиты варьируются только до NIJ уровня IIIA.

Торс

Моряки ВМС США в 2007 году в легких шлемах и модульных тактических жилетах, оснащенных шеей и паховой броней.

Баллистический жилет помогает амортизировать удар от огнестрельных -fired снарядов и осколков от взрыва, и носит на туловище . Мягкие жилеты изготавливаются из многих слоев тканых или ламинированных волокон и могут защищать владельца от малокалиберных пуль и дробовиков , а также небольших фрагментов взрывчатых веществ, таких как ручные гранаты .

Металлические или керамические пластины могут использоваться с мягким жилетом, обеспечивая дополнительную защиту от винтовочных патронов, а металлические компоненты или плотно сплетенные волокнистые слои могут придать мягкой броне сопротивление ударам и ударам ножом или штыком . Мягкие жилеты обычно носят полицейские , частные лица и частные охранники или телохранители , тогда как усиленные жилеты с жесткой пластиной в основном носят боевые солдаты, полицейские тактические подразделения и команды спасения заложников.

Современный эквивалент может сочетать баллистический жилет с другими предметами защитной одежды, такими как боевой шлем . Жилеты, предназначенные для использования в полиции и в армии, могут также включать баллистические элементы брони для защиты плечевого пояса и борта, а специалисты по обезвреживанию взрывоопасных предметов носят тяжелую броню и шлемы с лицевыми щитками и защитой позвоночника.

Конечности

Средневековые доспехи часто обеспечивали защиту всех конечностей , включая металлические сапоги для голеней, рукавицы для рук и запястий и поножи для ног. Сегодня защиту конечностей от бомб обеспечивает бомбоубежище . Большинство современных солдат жертвуют защитой конечностей ради мобильности, поскольку достаточно толстая броня, чтобы остановить пули, сильно затрудняет движение рук и ног.

Стандарты производительности

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

Стандарты региональные. Во всем мире боеприпасы различаются, и испытания брони должны отражать угрозы, обнаруженные на местном уровне. Согласно статистике Национального мемориального фонда сотрудников правоохранительных органов США, «работа сотрудника правоохранительных органов чрезвычайно опасна: каждые 53 часа при исполнении служебных обязанностей [в Соединенных Штатах] погибает один офицер. рост. В 2011 году 173 офицера погибли, 68 из них - в результате инцидента, связанного с оружием ».

Хотя существует множество стандартов, несколько стандартов широко используются в качестве моделей. США Национальный институт юстиции баллистические и ножевыми документов являются примерами общепринятых стандартов. С того момента, как NIJ начал испытания, были спасены жизни более 3000 офицеров. В дополнение к NIJ стандарты Отделения научных разработок Министерства внутренних дел Соединенного Королевства (HOSDB - бывшее Отделение научных разработок полиции (PSDB)) также используются рядом других стран и организаций. Эти «типовые» стандарты обычно адаптируются другими странами, следуя тем же основным методикам испытаний, изменяя при этом конкретные испытываемые боеприпасы. Стандарт NIJ Standard-0101.06 содержит особые стандарты производительности для пуленепробиваемых жилетов, используемых правоохранительными органами. Этот рейтинг оценивается по следующей шкале против проникновения, а также защиты от тупых травм (деформации):

Ожидалось, что в 2018 или 2019 году NIJ представит новый стандарт NIJ Standard-0101.07. 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 именах, аналогичным стандарту, разработанному отделением научных разработок Министерства внутренних дел Великобритании. HG (ручной пистолет) предназначен для мягкой брони, а RF (винтовка) - для жесткой брони. Еще одно важное изменение заключается в том, что скорость пробного выстрела для кондиционированной брони будет такой же, как и для новой брони во время испытаний. Например, для NIJ Standard-0101.06 Level IIIA патрон .44 Magnum в настоящее время стреляет со скоростью 408 м / с для кондиционированной брони и 436 м / с для новой брони. Для NIJ Standard-0101.07 скорость как для кондиционированной, так и для новой брони будет одинаковой.

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

В дополнение к стандартам NIJ и HOSDB, другие важные стандарты включают в себя: немецкая полиция «s Technische Richtlinie (TR) Ballistische Schutzwesten, Проект ISO ЕН ИСО 14876 и Underwriters Laboratories (UL Standard 752).

Текстильная броня проверяется как на сопротивление пробиванию пулями, так и на энергию удара, передаваемую владельцу. «Сигнатура задней поверхности» или передаваемая энергия удара измеряется при стрельбе по броне, установленной перед материалом основы, обычно на масляной основе для лепки . Глина используется при контролируемой температуре и проверяется на ударную текучесть перед испытанием. После попадания в броню испытательной пули жилет вынимают из глины и измеряют глубину вмятины в глине.

Подпись на обратной стороне, разрешенная различными стандартами тестирования, может быть трудной для сравнения. И глиняные материалы, и пули, использованные для теста, не являются обычными. В целом британские, немецкие и другие европейские стандарты допускают 20–25 мм обратной подписи, в то время как стандарты US-NIJ допускают 44 мм, что потенциально может вызвать внутреннюю травму. Допустимая сигнатура обратной стороны для этого была спорной с момента ее введения в первый стандарт тестирования NIJ, и дебаты об относительной важности сопротивления проникновению по сравнению с обратной сигнатурой продолжаются в медицинском и тестовом сообществах.

Обычно текстильный материал жилета временно разрушается при намокании. Нейтральная вода при комнатной температуре не влияет на пара-арамид или СВМПЭ, но кислотные, щелочные и некоторые другие растворы могут навсегда снизить прочность пара-арамидного волокна на разрыв. (В результате этого основные стандарты испытаний требуют проведения испытаний текстильной брони во влажном состоянии.) Механизмы потери характеристик во влажном состоянии неизвестны. Жилеты, которые будут проверяться после погружения в воду по стандарту ISO, как правило, имеют герметичные корпуса, а те, которые тестируются методами распыления воды по типу NIJ, имеют водонепроницаемые корпуса.

С 2003 по 2005 год американским NIJ было проведено большое исследование экологической деградации Zylon брони. Был сделан вывод о том, что вода, длительное использование и температурное воздействие значительно влияют на прочность на разрыв и баллистические характеристики PBO или Zylon волокна. Это исследование, проведенное NIJ на жилетах, возвращенных с поля, показало, что воздействие окружающей среды на Zylon привело к баллистическим отказам в стандартных условиях испытаний.

Баллистические испытания V50 и V0

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

Вариабельность снижает предсказательную силу определения V0. Если, например, V0 конструкции брони измеряется как 1600 фут / с (490 м / с) с пулей FMJ калибра 9 мм на основе 30 выстрелов, то испытание является лишь оценкой реального V0 этой брони. Проблема в изменчивости. Если V0 испытать снова со второй группой из 30 выстрелов с тем же дизайном жилета, результат не будет идентичным.

Для уменьшения 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 хвостовой частью кривой распределения. Если изменчивость известна и стандартное отклонение может быть вычислено, можно строго установить V0 на доверительном интервале. Стандарты испытаний теперь определяют, сколько выстрелов необходимо сделать для оценки V0 для сертификации брони. Эта процедура определяет доверительный интервал оценки V0. (См. «Методы тестирования NIJ и HOSDB».)

V0 трудно измерить, поэтому в ходе баллистических испытаний была разработана вторая концепция под названием V50. Это скорость, при которой 50 процентов выстрелов проходят и 50 процентов останавливаются броней. Военные стандарты США определяют обычно используемую процедуру для этого теста. Цель состоит в том, чтобы получить три проникающих выстрела и вторую группу из трех выстрелов, которые останавливаются броней, все в пределах указанного диапазона скоростей. Возможно и желательно иметь скорость проникновения ниже, чем скорость остановки. Затем эти три упора и три проникновения можно использовать для расчета скорости V50.

На практике для измерения V50 часто требуется 1-2 панели жилета и 10-20 выстрелов. Очень полезная концепция при испытании брони - скорость смещения 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 жилетов, полевых испытаний и испытаний на срок службы используются как V0, так и V50. Однако из-за простоты измерения V50 этот метод более важен для контроля брони после сертификации.

Каннифф анализ

Используя безразмерный анализ, Cuniff пришел к соотношению, связывающему V 50 и параметры системы для бронежилетов на текстильной основе. В предположении, что энергия удара рассеивается при разрыве пряжи, было показано, что

Здесь,

напряжение разрушения, деформация разрушения, плотность и модуль упругости пряжи
масса единицы площади брони
масса на единицу площади снаряда

Военные испытания

После войны во Вьетнаме военные разработчики разработали концепцию «сокращения потерь». Большой объем данных о потерях ясно показал, что в боевой обстановке наибольшую опасность для солдат представляют осколки, а не пули. После Второй мировой войны жилеты разрабатывались, и испытания на фрагменты находились на начальной стадии. Артиллерийские снаряды, минометные снаряды, авиабомбы, гранаты и противопехотные мины являются осколочными осколками. Все они содержат стальной кожух, предназначенный для разрыва на мелкие стальные осколки или осколки при детонации их взрывного ядра. После значительных усилий по измерению распределения размеров осколков из различных боеприпасов НАТО и Советского блока был разработан тест осколков. Были разработаны симуляторы фрагментов, наиболее распространенной формой которых является симулятор правого круглого цилиндра или RCC. Эта форма имеет длину, равную ее диаметру. Эти снаряды для моделирования фрагментов (FSP) RCC испытываются как группа. Чаще всего серия испытаний включает тестирование RCC FSP массой 2 зерна (0,13 г), 4 зерна (0,26 г), 16 гран (1,0 г) и 64 зерна (4,1 г). Серия 2-4-16-64 основана на измеренных распределениях размеров фрагментов.

Вторая часть стратегии «Снижение потерь» - это исследование распределения скоростей осколков от боеприпасов. Взрывчатые боеприпасы имеют скорость взрыва от 20 000 футов / с (6 100 м / с) до 30 000 фут / с (9 100 м / с). В результате, они способны фрагментов выбрасывания со скоростью более 3330 фут / с (1010 м / с), что предполагает очень высокую энергию (где энергия фрагмента составляет 1 / 2 масса × скорость 2 , пренебрегая вращательную энергию). Военно-инженерные данные показали, что, как и размер осколков, скорости осколков имели характерные распределения. Возможна разбивка осколочного выхода боевой части на скоростные группы. Например, 95% всех осколков от взрыва бомбы размером менее 4 гран (0,26 г) имеют скорость 3000 футов / с (910 м / с) или меньше. Это установило ряд целей для конструкции военного баллистического жилета.

Случайный характер фрагментации требовал, чтобы в спецификации военного жилета находился компромисс между массой и баллистической выгодой. Жесткая броня транспортного средства способна остановить все осколки, но военнослужащие могут нести только ограниченное количество снаряжения и оборудования, поэтому вес жилета является ограничивающим фактором в защите от фрагментов жилета. Посевы зерна 2-4-16-64 при ограниченной скорости могут быть остановлены полностью текстильным жилетом плотностью около 5,4 кг / м 2 (1,1 фунт / фут 2 ). В отличие от деформируемых свинцовых пуль, осколки не меняют форму; они стальные и не деформируются текстильными материалами. 2-гранный (0,13 г) FSP (снаряд с наименьшими фрагментами, обычно используемый при испытаниях) имеет размер примерно с рисовое зернышко; такие маленькие, быстро движущиеся фрагменты 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 разработка бронежилетов зашла в тупик в отношении веса, поскольку у конструкторов возникли проблемы с увеличением защитных свойств бронежилетов при сохранении или уменьшении ее веса.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

  • Уильямс, Алан (2003). Рыцарь и доменная печь: история металлургии доспехов в средние века и раннее Новое время . История войны Том 12. Лейден, Нидерланды: Brill Academic Publishers. ISBN 978-90-04-12498-1. OCLC  49386331 .

внешние ссылки