防弹衣的防弹原理
感谢昨天视频中粉丝们的指正，今天来讲一下防弹衣的原理
美军当年在朝鲜战场上，由于装备了M52型尼龙防弹衣，挡住了当时 70%的直接命中的杀伤物，使胸、腹部的致死率降低65%，使总的减员率降低15 %。
据报道，1983年，一次5名美国海军陆战队员在贝鲁特街头巡逻时，突然遭到一枚手榴弹的袭击，由于当时他们都穿着“凯夫拉”防弹衣，手榴弹在他们附近爆炸，居然没有造成死亡和重伤，只有上、下肢轻伤。
以上统计和报道有力地证明了防弹衣的防护作用和防护效能。那么，防弹衣防弹的奥秘是什么呢？ “硬铠甲”怎样防子弹？
70年代初后使用的如金属、防弹陶瓷、高性能复合材料板及非金属与金属或陶瓷的复合材料板等硬质材料防弹衣，其防弹机理主要是在受弹击时材料发生破碎、裂纹、冲塞以及多层复合板出现分层等现象，从而吸收射击弹大量的冲击能。当材料的硬度超过射击物的冲击能时，即可发生射击弹弹回现象而不贯穿。“软装甲”怎样防子弹？
若防弹衣采用高性能纤维如防弹尼龙、芳纶纤维、基纶纤维等软质材料时，其防弹机理主要是射击弹对纤维进行拉伸和剪切，同时，纤维将冲击能向冲击点以外的区域进行传播，能量被吸收掉而将破片或弹头裹在防弹层里。
试验表明，软质防弹衣有5种吸收能量的方式：⒈织物的拉伸变形：系指子弹入射方向的变形和入射点临近区域的拉伸变形；⒉织物的毁坏：包括纤维的原纤化、纤维的断裂、纱线结构的结体以及织物结构的解体；⒊热能：子弹的能量通过摩擦以热能方式散发；⒋声能：子弹撞击防弹层后发出的声音所消耗的能量； ⒌弹体的形变。复合“装甲”怎样防子弹？
应当指出的是，这种被称为“软装甲”的软质防弹衣无法阻止具有足够能量或较重的直射弹丸侵入人体，因此有必要附加坚硬的插板、陶瓷板或复合板，即软、硬质材料结合，将两种防护机理集成在一起，才能起到对人体的保护作用从而达到防弹的目的。这种软硬复合式防弹衣的防弹机理是这样的：当子弹击中防弹衣时，首先与防弹衣中第一道防线的防弹钢板或增强陶瓷板或复合板接触，在这接触的瞬间，子弹和硬质防弹材料都可能产生形变和断裂，于是，消耗了子弹大部分能量。而软质防弹材料作为第二道防线，吸收并扩散子弹剩余部分的能量，并起到缓冲作用，从而阻止并降低了贯穿性损伤。防弹衣怎么防弹片？
由于手榴弹、炸弹爆炸时产生的破片和弹片形状不规则，边缘锋利、体积小、质量轻，在击中防弹材料后特别是软体防弹材料后不变形，且量大密集，这时破片切割、拉伸防弹织物的纤维并使其断裂；破片也使织物内部纤维之间和织物不同层面之间相互作用，造成织物整体形变，在破片破坏防弹衣时，就消耗了自身的能量。同时，破片也有一小部分能量通过摩擦转化为热能，通过撞击转化为声能。于是防弹衣就阻止了手榴弹和炸弹的破片对胸腹部乃至颈部（高领防弹衣）的伤害。
1、软体防弹衣的材料主要以高性能纺织纤维为主，这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力，赋予防弹衣防弹功能，并且由于这种防弹衣一般采用纺织品的结构，因而又具有相当的柔软性，称为软体防弹衣。
2、硬体防弹衣则是以特种钢板、超强铝合金等金属材料或者氧化铝、碳化硅等硬质非金属材料为主体防弹材料，由此制成的防弹衣一般不具备柔软性。
3、软硬复合式防弹衣的柔软性介于上述两种类型之间，它以软质材料为内衬，以硬质材料作为面板和增强材料，是一种复合型防弹衣。
防弹衣的防弹原理：
防弹衣的防弹机理从根本说有两个：
一是将弹体碎裂后形成的破片弹开；
二是通过防弹材料消释弹头的动能。
美国在二三十年代研制出的首批防弹衣是靠连在结实衣服内的搭接钢板提供防护的。这种防弹衣以及后来类似的硬体防弹衣即是通过弹开弹头或弹片，或者使子弹碎裂以消耗分解其能量而起到防弹作用的。以高性能纤维为主要防弹材料的软体防弹衣，其防弹机理则以后者为主，即利用以高强纤维为原料的织物“抓住”子弹或弹片来达到防弹的目的。
研究表明，软体防弹背心吸收能量的方式有以下五种：
1、织物的变形：包括子弹入射方向的变形和入射点临近区域的拉伸变形；
2、织物的破坏：包括纤维的原纤化、纤维的断裂、纱线结构的解体以及织物结构的解体；
3、热能：能量通过摩擦以热能的方式散发；
4、声能：子弹撞击防弹层后发出的声音所消耗的能量；
5、弹体的变形。为提高防弹能力而发展起来的软硬复合式防弹衣，其防弹机理可以用“软硬兼施”来概括。
子弹击中防弹衣时，首先与之发生作用的是硬质防弹材料如钢板或增强陶瓷材料等。在这一瞬间的接触过程中，子弹和硬质防弹材料都有可能发生形变或断裂，消耗了子弹的大部分能量。高强纤维织物作为防弹衣的衬垫和第二道防线，吸收、扩散子弹剩余部分的能量，并起到缓冲的作用，从而尽可能地降低了非贯穿性损伤。
在这两次防弹过程中，前一次发挥着主要的能量吸收作用，大大降低了射体的侵彻力，是防弹的关键所在。影响防弹衣防弹效能的因素可从发生相互作用的射体（子弹或弹片）和防弹材料两个方面考虑。就射体而言，它的动能、形状和材料是决定其侵彻力的重要因素。普通弹头，尤其是铅芯或普通钢芯弹在接触防弹材料后会发生变形。
在这一过程中，子弹被消耗了相当一部分动能，从而有效地降低了子弹的穿透力，是子弹能量吸收机理的一个重要方面。而对于炸弹、手榴弹等爆炸时产生的弹片或子弹形成的二次破片来说，情形就显著不同了。这些弹片的形状不规则，边缘锋利，质量轻，体积小，在击中防弹材料尤其是软体防弹材料后不变形。
一般说来，这类碎片的速度也不高，但是量大而密集。软体防弹衣对这类碎片能量吸收的关键在于：破片切割、拉伸防弹织物的纱线并使其断裂，且使织物内部纱线之间和织物不同层面之间的相互作用，造成织物整体形变，在上述这些过程中碎片对外做功，从而消耗自身的能量。
防弹衣主要由衣套和防弹层两部分组成。衣套常用化纤织品制作。防弹层是用金属（特种钢、铝合金、钛合金）、陶瓷片（刚玉、碳化硼、碳化硅、氧化铝）、玻璃钢、尼龙（PA）、凯夫拉（KEVLAR）、超高分子量聚乙烯纤维（DOYENTRONTEX Fiber）、液体防护材料等材料，构成单一或复合型防护结构。防弹层可吸收弹头或弹片的动能，对低速弹头或弹片有明显的防护效果，在控制一定的凹陷情况下可减轻对人体胸、腹部的伤害。
防弹衣是指“能吸收和耗散弹头、破片动能，阻止穿透，有效保护人体受防护部位的一种服装”。从使用看，防弹衣可分警用型和军用型两种。从材料看，防弹衣可分为软体、硬体和软硬复合体三种。软体防弹衣的材料主要以高性能纺织纤维的复合材料无纬布为主，这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力，赋予防弹衣防弹功能，并且由于这种防弹衣一般采用纺织品的结构，因而又具有相当的柔软性，称为软体防弹衣。硬体防弹衣则是以特种钢板、超强铝合金等金属材料或者氧化铝、碳化硅等硬质非金属材料为主体防弹材料，由此制成的防弹衣一般不具备柔软性，以插板形式为主。软硬复合式防弹衣的柔软性介于上述两种类型之间，它以软质材料为内衬，以硬质材料作为面板和增强材料，是一种复合型防弹衣。
