Teknoloji defans——Etid eksperimantal sou kapasite kevla ki anpeche bal, nan diferan pwa ak kantite kouch, ak pwojektil 9 mm.

2.1.Jèl balistik

Jèl balistik la te fè soti nan jelatin san gou.Dansite ak konsistans jèl la dwe menm jan ak Biwo Envestigasyon Federal la (FBI).Pou reyalize menm konsistans, enstriksyon yo bay nan Ref.[30] yo te swiv epi li te teste kont estanda ki dekri nan Ref.[31].

8 tas (250 ml) poud jelatin san gou (apeprè 1.25 kg) melanje ak 8 L dlo (1 pati jelatin pou chak 4 pati dlo) jiskaske tout poud lan fonn.Apre yo te vide solisyon an nan resipyan yo (yo te itilize resipyan 2 × 5 L pou melanj ki anwo a), 5 gout lwil esansyèl (lwil esansyèl fèy kannèl) te vide sou solisyon an epi dousman brase nan li.Rezon ki fè lwil esansyèl la se pou pèmèt bul yo nan solisyon an gaye, epi bay jèl balistik la yon sant amelyore.Se solisyon an mete nan resipyan yo mete nan yon frijidè.Jèl balistik la te pare yo dwe itilize 36 èdtan apre li te fè ak Lè sa a, li te vlope nan anbalaj selofan.Yon videyo ki montre detay yo pou fè jèl balistik la disponib nanhttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Dansite jèl balistik la te kalkile kòm 996 km/m3(99.6% nan dansite dlo).Dansite mwayèn nan san moun, grès ak misk [32], ki se konsistans nan kò imen an, se 1004 kg / m3.Yon diferans 0.8% nan dansite yo konsidere kòm akseptab pou jèl balistik la repwodui kò imen an.

2.2.Kevlar echantiyon

Twa pwa nan twal Kevlar yo te itilize nan tès yo, sètadi, 160 GSM, 200 GSM ak 400 GSM.Depi kevlar ka itilize kòm yon materyèl trikote, fòs ki pi wo nan materyèl la ka itilize nan yon oryantasyon 0-90.Echantiyon yo te anpile ak yon oryantasyon −45/+45 (kwazi-izotwopik) ki absòbe plis enèji sou enpak pase 0-90 oryantasyon anpile youn sou lòt [33].Echantiyon yo te itilize nan tès yo te fè nan miltip 3 kouch kote chak echantiyon te kouch nan lòd 90/± 45/90.Lè de oswa twa echantiyon yo te mete youn sou lòt, li te fè konsa ke dènye kouch nan yon echantiyon yo te mete nan 45 ° nan pwochen kouch nan pwochen echantiyon an.

Fèy Kevlar yo te divize epi koupe an fèy gwosè A4 pou prepare yo pou yo mare ansanm lè l sèvi avèk résine epoksidik rekòmande ak rèd.Yo te kite echantiyon yo sèk.Yo te koupe echantiyon yo apre résine a te mete ak boulon youn ak lòt epi yo te mete nan pozisyon pou tès yo dwe fèt.

Tès balistik yo te fèt lè l sèvi avèk de diferan kalite minisyon, sètadi, jakèt metal konplè (FMJ) ak pwen kre jacketed (JHP) nan kalib Parabellum 9 mm (P oswa Para pou kout).Metòd yo itilize pou teste echantiyon yo dekri annapre:

• 1)

• Yo te mete yon chronograph zam afe pou mezire vitès bal.Chronograf la te mete 2 m de mizo zam afe yo pou anpeche flanm mizo a bay lekti ki pa kòrèk.

• 2)

• Yo te fè yon tès debaz pou detèmine vitès bal la dirèkteman nan jèl balistik la.Ekwasyon enèji sinetik la
  E=(1/2)mv2

  te itilize pou detèmine enèji ak distans pénétration nan jèl balistik la.

• 3)

• LaKevlarLè sa a, echantiyon yo te mete devan jèl balistik la epi yo te mete sa a 1 m lwen kronograf la.Rezon ki fè distans 1 m se repwodui pi move senaryo kote yo tire yon moun oswa yon objè nan yon distans pre.

• 4)

• Yo te tire echantiyon an ak pwojektil la ap pase nan kronograf la pou detèmine vitès inisyal li.Apre sa, echantiyon an pénétrer ak pwojektil la pase nwit lan nan jèl balistik la.Vitès tès yo te itilize pou jwenn yonvitès mwayènlekti ki te itilize pou mete ajou valè yo nan etap 2.

• 5)

• Distans pénétration nan jèl balistik la te mezire ak anrejistre.

• 6)

• Etap 2 te repete pou chak kalite minisyon yo te itilize nan tès yo.Etap 3 a etap 5 te repete pou chak echantiyon Kevlar.Yo te repete yon tès ak minisyon espesifik si pwojektil la pa vwayaje tou dwat nan jèl balistik la, oswa si li te antre nan echantiyon Kevlar nan yon zòn ki te konsidere kòm pa estriktirèl bon.

Avèk echantiyon 3 kouch yo, pwojektil 9 mm Parabellum FMJ yo vwayaje yon ti kras mwens an konparezon ak ka a ki pa gen okenn Kevlar.Pwojektil pwen kre yo te vwayaje pi lwen an konparezon ak ka pa gen okenn Kevlar.Pwojektil Parabellum 9 mm (nimewo 4) pa t defòme anpil, men jakèt kwiv la te kòmanse rache pwojektil la.

Tès yo ki te fèt ak 6 kouch 160 GSM Kevlar endike ke pwojektil pwen kre Parabellum 9 mm yo te ale pi lwen konpare ak pa gen okenn tès pénétration Kevlar ak nimewo pwojektil 4 ale prèske menm distans ak sa yo ki nan yon pwojektil FMJ.

Avèk 9 kouch 160 GSM Kevlar, distans korespondan yo vwayaje pa pwojektil yo nan jèl la te montre ke nimewo pwojektil 1, 3 ak 4 te ale pi lwen apre li te ale nan 9 kouch 160 GSM Kevlar, konpare ak pwojektil yo te tire nan balistik la. jèl (pa gen kevlar).

Tès yo fèt ak 12 kouch 160 GSM Kevlar montre ke tout pwojektil yo montre yon tandans diminye nan pwofondè pénétration konpare ak 9 kouch.

Jan yo wè nanFig. 3, pwofondè pénétration pwojektil yo varye ak pwofondè kòm kantite kouch ogmante, men yo obsève yon diminisyon soti nan 9 a 12 kouch nan tout ka yo.Li te obsève ke pwojektil yo pwen kre penetre kouch yo Kevlar ak nan pwosesis la pwen an kre te bloke ak materyèl la Kevlar.Yon fwa ke projectile pwen kre sa yo rive nan jèl balistik la, yo fè menm jan ak yon pwojektil FMJ.Akòz rezon ki endike anwo a ak echantiyon Kevlar yo itilize, pwojektil yo te antre pi lwen nan jèl balistik la konpare ak tès yo te fè san kevlar.Se sèlman yon fwa ase kouch Kevlar yo te pénétrer pou absòbe ase enèji, pwojektil la te montre karakteristik yon pénétration diminye nan jèl balistik la.Karakteristik sa a te obsève nan lòt tès yo, ak pwa diferan Kevlar jan yo prezante nan papye sa a.

3.4.200 GSMKevlar

Tès 200 GSM Kevlar yo te fèt ak echantiyon 3, 6, 9, 12 ak 15 kouch.Depi 200 GSM Kevlar se souvan itilize pou vès bal, li te deside fè tès ak 15 kouch.Yo montre rezilta pénétration nan jèl balistik laFig. 4.

Tès ki fèt ak 3 kouch 200 GSM Kevlar montre ke pwojektil 9 mm Parabellum FMJ yo te pase nan jèl balistik la epi distans yo te vwayaje an konparezon ak ka pa gen okenn Kevlar pa te redwi.Pwojektil pwen kre Parabellum 9 mm yo te pran djondjon jan yo te espere a, ak pwojektil Parabellum 9 mm nimewo 4 la te gen jakèt an kwiv la mete nan jèl balistik la, men pwojektil plon an kontinye epi sispann jan sa ekri nanFig. 4.

Avèk 6 kouch 200 GSM Kevlar, li te obsève ke distans la pénétration nan pwojektil 1 nan jèl balistik la diminye pandan y ap pwojektil 2, 3 ak 4 te ale pi lwen nan jèl balistik la an konparezon ak ka pa gen okenn Kevlar.

Tès yo fèt ak 9 kouch 200 GSM Kevlar montre ke nimewo 2 pwojektil vwayaje pi lwen nan jèl balistik la konpare ak ka pa gen okenn Kevlar.Yo te obsève ke pwojektil 3 ak 4 te gen Kevlar bloke nan pwen an kre ki anpeche li soti nan djondjon.Pwojektil 3 ak 4 vwayaje pi lwen nan jèl balistik la apre yo fin antre nan 9 kouch 200 GSM Kevlar an konparezon ak ka pa gen okenn Kevlar.

Avèk tès yo ki fèt ak 12 kouch 200 GSM Kevlar, li te obsève ke 9 mm Parabellum FMJ pwojektil, nimewo 1 ak 2, te gen yon tèt plat apre penetrasyon.Pwojektil nimewo 4, menm si pa djondjon anpil ak pwen an kre bloke ak Kevlar, te aplati plis nan tèt la.Pwojektil nimewo 3 pa t 'djondjon anpil, men te gen prèv ki montre pwent tèt la te defòme.

Tès yo te fèt ak 15 kouch 200 GSM Kevlar, te gen tou de pwojektil FMJ ki endike siy djondjon.Nimewo pwojektil 1 ak 2 montre yon diminisyon nan pwofondè pénétration nan jèl balistik la konpare ak ka pa gen okenn Kevlar.Nan ka sa a, pwojektil 3 ak 4 yo te sispann pa kouch Kevlar yo.

Jan yo wè nanFig. 4, Lè yo konsidere mwayèn yo ant pwen yo, li sanble yo endike yon gradyan lineyè nan diminye pénétration nan jèl balistik la rive, yon fwa yo te rive jwenn yon pik nan apeprè 6 kouch 200 GSM Kevlar.200 GSM Kevlar a montre yon pi bon pèfòmans an konparezon ak 160 GSM Kevlar a, jan yo espere.Nan 15 kouch 200 GSM Kevlar a, pwojektil nimewo 3 ak 4 yo te sispann, men se pa pwojektil nimewo 1 ak 2. Apre gradyan an mwayèn, yo estime ke pwojektil nimewo 1 ak 2 yo pral sispann lè l sèvi avèk pètèt 18 ak 21 kouch. 200 GSM Kevlar, respektivman.

• Tès 400 GSM Kevlar yo te fèt lè l sèvi avèk echantiyon 3, 6, 9 ak 12 kouch, jan sa endike nan rezilta yo montre nanFig. 5.

4. Analiz ak diskisyon rezilta yo

Fig. 6montre konparezon pwofondè pénétration diferan pwojektil nan 3 kouch 160 GSM, 200 GSM ak 400 GSM Kevlar.Jan yo wè nanFig. 6, ak 9 mm Parabellum pwojektil yo pwen kre, 3 kouch 200 GSM Kevlar sispann pwojektil yo nan distans ki pi kout la.3 kouch 400 GSM ak 160 GSM Kevlar sispann pwojektil 1 ak 2 pi plis la, respektivman.

Figi 7,Figi 9endike ke pa gen okenn karakteristik ki sanble ak pwojektil diferan pou de nimewo diferan nan kouch GSM menm jan an.Yon egzanp se 12 kouch 200 GSM Kevlar ak 6 kouch 400 GSM Kevlar.Tou de nan echantiyon sa yo gen yon total de 2400 GSM Kevlar chak.Lè w konpare de echantiyon diferan sa yo, yo pa diminye distans pwojektil yo nan yon kantite menm jan an.Yo ka obsève korelasyon ak konklizyon menm jan an nan 3 kouch 400 GSM Kevlar ak 6 kouch 200 GSM Kevlar.Chak nan ka sa yo gen 1200 echantiyon GSM, men yo pa gen karakteristik menm jan an nan rezilta yo.

Koub mwayèn pou pwojektil 1 ak 2, yo montre nanFig. 4, endike ke pwojektil yo ta sispann ak 6 ak 7 miltip nan 3 kouch nan 200 GSM Kevlar a, respektivman (sa vle di 18 ak 21 kouch nan 200 GSM Kevlar).Gen yon tandans ki apeprè double kantite kouch Kevlar ki nesesè, an konparezon ak Kevlar aktyèl domaje yo sispann pwojektil yo.Avèk 18 ak 21 kouch 200 GSM Kevlar, li pral lakòz pwojektil yo 1 ak 2 yo sispann nan apeprè 9 ak 10 kouch Kevlar.Nimewo sa a nan kouch korelasyon ak kantite kouch Kevlar ki disponib nan komèsyal kevlar-sèlman vès prèv bal genyen.

Kèk atik pou referans ou:

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-vip-police-concealable-light-weight.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/high-quality-military-use-tactical-armour.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-ballistic-nij-iiia-pe-or-kevlar.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/bulletproof-vest-fdy3r-sk15.html

Videyo pou referans ou:

https://www.youtube.com/watch?v=Zc-HYAXSaqs

https://www.youtube.com/watch?v=YtBaebU7CTw

5. Konklizyon

Konparezon 160 GSM, 200 GSM ak 400 GSMKevlaranba enpak balistik yo te fèt ak tès yo balistik te pote soti ak 9 mm minisyon Parabellum ak ak diferan kantite kouch Kevlar.Yo te obsève ke kèk kouch Kevlar yo pa efikas nan kanpe pwojektil yo, men pito fòse pwojektil yo vwayaje pi lwen nan jèl balistik la.Se sèlman yon fwa kantite kouch ogmante, yo te obsève diminisyon nan pénétration pwojektil la nan jèl balistik la.Rezon ki fè pik sa a nan pénétration, espesyalman ak pwojektil pwen kre, se akòz twou a ranpli ak materyèl Kevlar epi fè li fè kòm yon pwojektil FMJ.Menm jan an mwayèn gradient negatif yo te obsève ant FMJ yo ak pwojektil pwen kre, yon fwa yo te rive nan pik la.

Rezime kontribisyon yo nan papye sa a, li ka konkli:

• 1)

• Efikasite diferan kouch 160 GSM, 200 GSM ak 400 GSM klas Kevlar kouch ak jèl balistik te envestige, epi li te jwenn ke 200 GSM Kevlar te pi efikas pou kanpe yon pwojektil Parabellum 9 mm.

• 2)

• Li te jwenn ke pa gen okenn relasyon lineyè ant de diferan kalite Kevlar ak pwa diferan (tankou 200 GSM ak 400 GSM Kevlar), kouch nan yon fason ke yo gen menm pwa konbine.

• 3)

• Yo te teste kat diferan kalite minisyon 9 mm Parabellum, epi yo te idantifye pwofondè pénétration yo nan jèl balistik pou diferan kouch Kevlar.

• 4)

• Li te evalye ke pou yon minisyon 9 mm Parabellum, ki pi souvan itilize atravè mond lan, 21 kouch 200 GSM Kevlar yo mande kòm yon minimòm yo sispann pwojektil la.Li sijere ke, kòm yon prekosyon sekirite, gen yon faktè sekirite adisyonèl kòm pénétration a depann tou sou pwofil la pwojektil.

Ki baze sou rezilta yo prezante pi wo a pou karakteristik kouch Kevlar nan pwa diferan, li espere ke karakteristik sa yo ka itilize pou devlope ak konsepsyon vès bal san danje epi efikas.

Tandans jeneral la ki double kantite kouch Kevlar ki nesesè yo konpare ak kantite aktyèl kouch domaje, ta dwe entérésan pou eksplore nan plis rechèch ak minisyon diferan.Rechèch nan lavni ta kapab tou endike efè pénétration ke pi piti kalib pwojektil ak minisyon genyen sou Kevlar an konparezon ak sa yo ki nan minisyon 9 mm Para.Menm jan an tou, rechèch nan lavni yo pral kapab idantifye ki jan diferan minisyon ak pwojektil penetre 200 GSM Kevlar tankou Kevlar yo itilize sèlman nan vès bal.Avèk karakteristik yo obsève ak pwojektil yo pwen kre penetrasyon pi fon nan jèl balistik la, apre yo fin pwen an kre bloke ak Kevlar, rechèch nan lavni ta pèmèt yo idantifye si yon efè menm jan an ta gen eksperyans nan yon senaryo kote pwojektil la penetre rad, anvan penetrasyon vyann. .

Rekonesans

Rechèch la te pasyèlman finanse pa laFondasyon Nasyonal Rechèch.Yo rekonèt konpayi ak moun sa yo pou asistans, konsèy, ak itilizasyon enstalasyon yo, nan lòd alfabetik: Borrie Bornman, John Evans, Sant Evalyasyon Konpetans ak Fòmasyon Zam (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (Konsesyonè Zam afe ak Gunsmith;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za), River Valley Farm & Nature Reserve (+27 82 694 2258;https://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za), Marc Lee, David ak Natasha Robert, Simms Arms (+27 39 315 6390;https://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com), Southern Sky Operations (+27 31 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za), Louis ak Leonie Stopforth.Li dwe remake ke opinyon otè yo nan papye sa a se pa nesesèman opinyon konpayi yo, òganizasyon ak moun ki mansyone pi wo a.Otè yo pa te resevwa okenn benefis finansye pou tès yo fèt yo.