未来战场上的防弹衣(1)
 |
|
德国总理默克尔身穿防弹衣访问阿富汗
最近媒体报道称，克雷格生物技术实验室已经与美国陆军签订合同，向其提供利用转基因技术生产的“龙蚕丝”织成的材料薄膜。该实验室表示，这种材料几乎与凯夫拉纤维(标准防弹衣材料)一样坚韧，但却更轻，弹性也大得多。该转基因蚕丝产品很可能成为未来防弹衣的主要材料。
从古代铠甲到现代防弹衣
何谓防弹衣？它是一种能在枪林弹雨中防止枪弹和炮弹碎片穿透的军服，又称防弹背心。防弹衣问世已有100余年的历史，它有连体和分体式多种样式，保护部位一般在上至喉部、下至裆部的要害部位，也有些国家还装备了护腿。
人体装甲的雏形可追溯至远古，原始民族为防止身体被伤害，曾用天然纤维编织带作为护胸的材料。现代的防弹衣是在古代铠甲的基础上发展起来的，其防弹效果十分显著。调查资料表明，在第一次世界大战中，英国军队在战场上死亡总数的80%是由中速流弹和碎弹片造成的。穿上防弹衣后，可有效地阻挡流弹和碎弹片，伤亡率降低58%。其中胸部受伤造成的死亡率从30%降到8%，腹部受伤的死亡率从39%降到7%，受保护部位负伤率降低了74%。
现代战争中的第一代的防弹衣，实际上是在军服中衬以坚硬的钢片，它又笨又重而且防弹性能也不强。发明尼龙、玻璃钢、轻型陶瓷以后，第二代防弹衣重量减轻了，但还是没有突破老式陈旧的防弹方式。20世纪60年代末， 凯夫拉纤维问世，它不仅代表着合成纤维技术史上一个新的突破，而且也给防弹衣带来了革命性的飞跃。凯夫拉纤维防弹衣的材料是一种芳香族聚酰胺有机纤维，特点是密度低、重量轻、强度高、韧性好、耐高温、耐化学腐蚀，绝缘性和纺织性能好，并且易于机械加工和成型。它可在30米处防护手枪的射击，在200米处防护步枪的射击。1991年，荷兰发明了“特沃纶”纤维，并生产出了更轻、更防弹、更透气的超高分子量聚乙烯防弹衣。美国军方获悉后，立即购进其技术和产品，加工研制出了现役美国陆军所装备的防弹衣。1998年，英国科学家又发明了一种用从液体水晶中提炼出来的高分子纤维材料。军方也立即采用了这一最新技术。在这种防弹衣的基础上，有的军事专家又添加进了一种能够有效防止静电的材料，制成了超级防静电防弹衣。它不仅能防弹，而且还能在清洗或进出飞机、舰艇、油库、弹药库这类最怕静电又最易产生静电火花的场所穿着，万一不慎发生爆炸，防弹衣也极具防护能力。
各种各样的防弹衣
根据不同的划分方法，防弹衣分为很多品种与型号。
从防护等级分，可分为防弹片、防低速子弹、防高速子弹三级。从式样上分，有背心式、茄克式、套头式三种。从使用对象分，有地面部队人员防碎弹片背心、战车乘员防碎弹片防弹衣、保安防弹衣、要人防弹衣等多个品种。每一个品种又由于穿着对象的不同，因此设计式样、防弹衣材料的使用都不一样。以要人防弹衣为例，该防弹衣是国家领导人和政界要人进行公开活动时为防止敌对分子的杀害而穿着的装备，既要求高防弹性能，又不能太显眼。要人防弹衣一般设计成西服式样，防弹层多用软性材料制成。
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，并且由于其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。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。
随着防弹衣技术含量的提高，人们已不满足于仅考虑防弹衣的防弹性能，轻型、舒适、方便的防弹衣成为使用者和生产者共同追求的目标。目前，防弹衣的总重量一般控制在10千克以内。当今最著名的几种防弹背心的重量都成功地控制在3～5千克之间。
结构与材料——防弹衣的技术核心
防弹衣的结构主要由衣套和防弹层两部分组成。衣套常用化纤织物制作，起覆盖和保护防弹层的作用，有的衣套也有一定的防弹作用。防弹层用金属、玻璃钢、陶瓷、尼龙、凯夫拉纤维等硬质和软质材料复合制作，使弹头、弹片弹开或嵌住，并消释子弹、弹片的冲击动能，对人体起保护作用。衣套由过去单一的覆盖防弹层的作用，发展到今天的具有防火、防水、伪装等功能的高性能防弹衣套。
防弹材料的发展经历了一个漫长的历史过程。尽管防弹材料五花八门、品种繁多，但归纳起来，只有金属(包括合金材料)、玻璃钢、陶瓷、尼龙、碳化硅和凯夫拉纤维六大类。其中，后三种是软性防弹材料，具有许多优良性能，已逐渐代替前三种刚性材料。尼龙是软性防弹材料，采用多层高强尼龙布，可有效防御手枪子弹和冲锋枪子弹，重量较轻。碳化硅纤维是一种无机纤维，它具有特别大的弹性，受到冲击时产生撕裂而吸收弹片的能量，削弱碎弹片对人体的伤害。凯夫拉纤维具有耐高温、刚性大的特点，其强度是钢的5倍，采用这种材料制成的防弹衣，防弹效果较好，穿着较舒适。当子弹或碎弹片射到凯夫拉纤维层时，它的高强度能挡住子弹，纤维本身受力变形消耗掉子弹或弹片的动能，从而保护了穿用者的安全。
最近，超高分子量聚乙烯材料也开始用于防弹层。尼龙、凯夫拉纤维、超高分子量聚乙烯均是以柔软的织物或是浸渍了树脂类化学物质的织物制作防弹层，其防弹的机理是相同的：利用它们的强度抵御子弹或碎弹片，抵御不了时，纤维扭曲变形嵌住子弹或碎弹片，第一层挡不住，还有第二层，颇有一点前仆后继的味道。
新型防弹衣——战场上的“保护神” (孙立华)