Қорғаныс технологиясы — 9 мм снарядтары бар әртүрлі салмақтағы және қабаттар санындағы Кевлардың оқ өткізбейтін мүмкіндіктерін эксперименттік зерттеу

2.1.Баллистикалық гель

Баллистикалық гель хош иістендірілмеген желатиннен жасалған.Гельдің тығыздығы мен консистенциясы Федералдық тергеу бюросы (ФБР) пайдаланатындай болуы керек.Дәл осындай дәйектілікке қол жеткізу үшін сілтемеде берілген нұсқаулар.[30] орындалды және ол сілтемеде сипатталған стандарттарға сәйкес сыналған.[31].

8 кесе (250 мл) хош иістендірілмеген желатин ұнтағы (шамамен 1,25 кг) барлық ұнтақ ерігенше 8 л сумен (әрбір 4 су бөлігі үшін желатиннің 1 бөлігі) араластырылады.Контейнерлерге ерітінді құйылғаннан кейін (жоғарыдағы қоспа үшін 2 × 5 л контейнерлер пайдаланылды), ерітіндінің үстіне 5 тамшы эфир майы (даршын жапырағы эфир майы) құйылып, оған ақырын араластырылды.Эфир майының себебі - ерітіндідегі көпіршіктердің таралуына мүмкіндік беру және баллистикалық гельге жақсартылған иіс беру.Ерітінді тоңазытқышқа салынған контейнерлерге салынады.Баллистикалық гель жасалғаннан кейін 36 сағаттан кейін пайдалануға дайын болды, содан кейін ол целлофан орамасына оралды.Баллистикалық гельді жасау туралы егжей-тегжейлі бейнені мына жерден алуға боладыhttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Баллистикалық гельдің тығыздығы 996 км/м деп есептелді3(судың тығыздығының 99,6%).Адамның қанының, майының және бұлшықетінің орташа тығыздығы [32], яғни адам етінің консистенциясы 1004 кг/м3.Тығыздықтардағы 0,8% айырмашылық баллистикалық гель үшін адам денесінің етін қайталау үшін қолайлы деп саналады.

2.2.Кевлар үлгілері

Сынақтарда үш салмақ кевлар мата қолданылды, атап айтқанда, 160 GSM, 200 GSM және 400 GSM.Кевлар тоқылған материал ретінде пайдаланылуы мүмкін болғандықтан, материалдың ең жоғары беріктігін 0-90 бағдарында пайдалануға болады.Үлгілер −45/+45 (квази-изотропты) бағдармен жиналды, ол бір-біріне қабаттасқан 0-90 бағдарға қарағанда, соққы кезінде көбірек энергияны сіңіреді [33].Сынақтарда пайдаланылған үлгілер әр үлгі 90/±45/90 ретімен қабатталған 3 қабаттың еселенген түрінде жасалды.Екі немесе үш үлгіні бір-бірінің үстіне қойғанда, бір үлгінің соңғы қабаты келесі үлгінің келесі қабатына 45° орналастырылатындай етіп жасалды.

Кевлар парақтары ұсынылған эпоксидті шайыр мен қатайтқышты пайдаланып біріктіруге дайындау үшін A4 өлшемді парақтарға бөлінген және кесілген.Үлгілер кептіруге қалдырылды.Үлгілер шайыр бекітілгеннен кейін кесіліп, бір-біріне бұрандалармен бекітіліп, сынақтар жүргізілетін орынға қойылды.

Баллистикалық сынақтар екі түрлі оқ-дәрілерді, атап айтқанда, калибрлі 9 мм Parabellum (P немесе қысқаша Пара) толық металдан жасалған күртеше (FMJ) және кеудешелі қуыс нүктесі (JHP) арқылы жүргізілді.Үлгілерді сынау үшін қолданылатын әдіс келесідей сипатталған:

• 1)

• Оқ жылдамдығын өлшеу үшін атыс қаруының хронографы орнатылды.Хронограф атыс қаруының тұмсығынан 2 м қашықтықта орналасқан.

• 2)

• Оқ жылдамдығын тікелей баллистикалық гельге анықтау үшін бастапқы сынақ жүргізілді.Кинетикалық энергия теңдеуі
  E=(1/2)mv2

  баллистикалық гельге ену энергиясы мен қашықтығын анықтау үшін пайдаланылды.

• 3)

• TheКевларсодан кейін үлгілер баллистикалық гельдің алдына қойылды және ол хронографтан 1 м қашықтықта орналастырылды.1 м қашықтықтың себебі - адам немесе зат жақын қашықтықта түсірілген ең нашар сценарийді қайталау.

• 4)

• Үлгі бастапқы жылдамдығын анықтау үшін снаряд хронографтан өтіп бара жатқанда түсірілді.Осыдан кейін үлгі еніп, снаряд баллистикалық гельге салынады.алу үшін сынақтардың жылдамдықтары пайдаланылдыорташа жылдамдық2-қадамдағы мәндерді жаңарту үшін пайдаланылған оқу.

• 5)

• Баллистикалық гельге ену қашықтығы өлшеніп, жазылды.

• 6)

• Сынақтарда қолданылатын оқ-дәрілердің әрбір түрі үшін 2-қадам қайталанды.Әрбір Кевлар үлгісі үшін 3-5-қадам қайталанды.Егер снаряд баллистикалық гельдің ішінде тура жүрмесе немесе ол құрылымдық жағынан дұрыс емес деп есептелген аймақта кевлар үлгісіне еніп кетсе, арнайы оқ-дәрілермен сынақ қайталанды.

3 қабатты үлгілермен 9 мм Parabellum FMJ снарядтары Кевларсыз корпуспен салыстырғанда сәл азырақ жүрді.Шұңқырлы снарядтар ешбір Кевлар корпусымен салыстырғанда ұзағырақ жүрді.9 мм Parabellum снаряды (№ 4) деформацияланған жоқ, бірақ жезден жасалған күрте снарядты жұлып ала бастады.

160 GSM Kevlar 6 қабатымен жүргізілген сынақтар 9 мм Parabellum қуыс нүктелі снарядтар FMJ снарядтарымен бірдей қашықтықта орналасқан № 4 снаряды бар Кевлар ену сынақтарымен салыстырғанда одан әрі жоғарылағанын көрсетті.

160 GSM Kevlar 9 қабатымен гельдегі снарядтар жүріп өткен сәйкес қашықтықтар баллистикалық снарядтарға атылған снарядтармен салыстырғанда 1, 3 және 4 снарядтары 160 GSM Кевлар 9 қабатынан өткеннен кейін әрі қарай кеткенін көрсетті. гель (кевларсыз).

160 GSM Kevlar 12 қабатымен жүргізілген сынақтар барлық снарядтардың 9 қабатпен салыстырғанда ену тереңдігінің төмендеу тенденциясын көрсететінін көрсетеді.

Көргендей3-сурет, снарядтардың ену тереңдіктері қабаттар саны артқан сайын тереңдікпен ауытқиды, бірақ барлық жағдайларда 9-дан 12 қабатқа дейін төмендеу байқалады.Қуыс нүктелі снарядтардың кевлар қабаттарына еніп кеткені және бұл процесте қуыс нүктенің кевлар материалымен бітелуі байқалды.Бұл қуыс нүктелі снарядтар баллистикалық гельге жеткенде, олар FMJ снарядтары сияқты әрекет етеді.Пайдаланылған кевлар үлгілерімен жоғарыда аталған себептерге байланысты снарядтар Кевларсыз жүргізілген сынақтармен салыстырғанда баллистикалық гельге одан әрі еніп кетті.Жеткілікті энергияны сіңіру үшін жеткілікті мөлшерде Кевлар қабаттары енгеннен кейін ғана снаряд баллистикалық гельге енудің төмендеуінің сипаттамаларын көрсетті.Бұл сипаттама осы құжатта ұсынылған Кевлар салмақтарымен басқа сынақтарда байқалды.

3.4.200 GSMКевлар

200 GSM Kevlar сынағы 3, 6, 9, 12 және 15 қабат үлгілерімен орындалды.200 GSM Kevlar әдетте оқ өткізбейтін кеудешелер үшін қолданылатындықтан, 15 қабатпен сынақтар жүргізу туралы шешім қабылданды.Баллистикалық гельге ену нәтижелері көрсетілген4-сурет.

200 GSM Kevlar 3 қабатымен жүргізілген сынақтар көрсеткендей, 9 мм Parabellum FMJ снарядтары баллистикалық гельден өтіп, Кевларсыз корпуспен салыстырғанда олардың жүріп өткен қашықтығы қысқармаған.9 мм Parabellum қуыс снарядтары күткендей саңырауқұлақтай болып шықты, ал № 9 парабеллум снарядында жезден жасалған күрте баллистикалық гельге кірді, бірақ қорғасын снаряд жалғасып, № 4 бөлімінде жазылғандай тоқтады.4-сурет.

200 GSM Kevlar 6 қабатымен 1-ші снарядтың баллистикалық гельге ену қашықтығы азайғаны байқалды, ал 2, 3 және 4 снарядтары Кевларсыз корпуспен салыстырғанда баллистикалық гельге одан әрі кетті.

200 GSM Kevlar 9 қабатымен жүргізілген сынақтар № 2 снарядтың Кевлар корпусы жоқ корпусымен салыстырғанда баллистикалық гельге одан әрі өткенін көрсетті.3-ші және 4-ші снарядтардың қуыс жерінде кевлар бітеліп қалғаны байқалды, бұл оның саңырауқұлақтардың пайда болуына жол бермеді.3 және 4 снарядтар Кевларсыз корпуспен салыстырғанда 200 GSM Кевлар 9 қабатына енгеннен кейін баллистикалық гельге одан әрі қарай жүрді.

200 GSM Kevlar 12 қабатымен жүргізілген сынақтармен 9 мм Parabellum FMJ снарядтары, № 1 және 2, енгеннен кейін басы тегіс болғаны байқалды.№ 4 снаряд кевлармен жабылған қуыс нүктесімен көп саңырауқұлақтай болмаса да, басы көбірек тегістелді.№3 снаряд көп саңырауқұлақ емес, бірақ бастың ұшы деформацияланғаны туралы дәлелдер болды.

200 GSM Kevlar 15 қабатымен жүргізілген сынақтарда саңырауқұлақтардың пайда болу белгілерін көрсететін екі FMJ снарядтары болды.Снарядтардың 1 және 2 нөмірлері Кевларсыз корпуспен салыстырғанда баллистикалық гельге ену тереңдігінің азайғанын көрсетеді.Бұл жағдайда 3 және 4 снарядтар Кевлар қабаттарымен тоқтатылды.

Көргендей4-сурет, нүктелер арасындағы орташа мәндерді қарастырғанда, шамамен 200 GSM Кевлар қабатындағы шыңға жеткенде баллистикалық гельге енудің төмендеуінің сызықтық градиентін көрсететін сияқты.200 GSM Kevlar күтілгендей, 160 GSM Kevlar салыстырғанда жақсы өнімділік көрсетуде.200 GSM Kevlar-дың 15 қабатында № 3 және 4 снарядтар тоқтатылды, бірақ № 1 және 2 снарядтар емес. Орташа градиент бойынша № 1 және 2 снарядтар 18 және 21 қабаттарды қолдану арқылы тоқтатылады деп есептеледі. 200 GSM Kevlar, сәйкесінше.

• 400 GSM Kevlar сынағы 3, 6, 9 және 12 қабат үлгілері арқылы орындалды, бұл бетте көрсетілген нәтижелермен көрсетілген.5-сурет.

4. Нәтижелерді талдау және талқылау

6-сурет160 GSM, 200 GSM және 400 GSM Kevlar 3 қабатына әртүрлі снарядтардың ену тереңдіктерін салыстыруды көрсетеді.Көргендей6-сурет, 9 мм Parabellum қуыс нүктелі снарядтармен 200 GSM Kevlar 3 қабаты снарядтарды ең қысқа қашықтықта тоқтатты.400 GSM және 160 GSM Kevlar 3 қабаты сәйкесінше 1 және 2 снарядтарды ең көп тоқтатты.

7-сурет,9-суретұқсас GSM қабаттарының екі түрлі саны үшін әртүрлі снарядтармен ұқсас сипаттамалар жоқ екенін көрсетеді.Мысалы, 200 GSM Kevlar 12 қабаты және 400 GSM Kevlar 6 қабаты.Бұл үлгілердің екеуінде әрқайсысында барлығы 2400 GSM Кевлар бар.Осы екі түрлі үлгіні салыстырған кезде, олар снарядтардың қашықтығын бірдей мөлшерде азайтпайды.Ұқсас корреляциялар мен қорытындыларды 400 GSM Kevlar 3 қабатынан және 200 GSM Kevlar 6 қабатынан байқауға болады.Осы жағдайлардың әрқайсысында 1200 GSM үлгілері бар, бірақ нәтижелерде ұқсас сипаттамалар жоқ.

1 және 2 снарядтар үшін орташа қисықтар, көрсетілген4-сурет, снарядтар тиісінше 200 GSM Kevlar 3 қабатының 6 және 7 еселігімен тоқтайтынын көрсетеді (яғни, 200 GSM Кевлардың 18 және 21 қабаты).Снарядтарды тоқтату үшін нақты зақымдалған Кевлармен салыстырғанда қажет Кевлар қабаттарының санын шамамен екі есеге арттыру үрдісі бар.200 GSM Кевлар 18 және 21 қабаттары бар бұл 1 және 2 снарядтардың шамамен 9 және 10 Кевлар қабаттарында тоқтауына әкеледі.Бұл қабаттардың саны тек қана оқ өткізбейтін кеудешелерде сатылатын Кевлар қабаттарының санына сәйкес келеді.

Анықтама үшін кейбір элементтер:

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-armor.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

Анықтама үшін бейнелер:

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

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

5. Қорытындылар

160 GSM, 200 GSM және 400 GSM салыстыруКевларбаллистикалық әсер ету жағдайында 9 мм парабеллум оқ-дәрілерімен және әр түрлі кевляр қабаттарымен баллистикалық сынақтар жүргізілді.Кевлардың бірнеше қабаты снарядтарды тоқтатуда тиімді емес, керісінше снарядтарды баллистикалық гельге одан әрі өтуге мәжбүр ететіні байқалды.Қабаттар санын көбейткеннен кейін ғана баллистикалық гельге снарядтың енуінің төмендеуі байқалды.Бұл ену шыңының себебі, әсіресе қуыс нүктелі снарядтармен, тесіктің кевлар материалымен толтырылуы және оны FMJ снаряды ретінде орындауы болды.Ұқсас орташа теріс градиенттер FMJ және қуыс нүктелі снарядтар арасында шыңға жеткеннен кейін байқалды.

Осы мақаланың үлестерін қорытындылай келе, қорытынды жасауға болады:

• 1)

• Баллистикалық гельмен қабатталған 160 GSM, 200 GSM және 400 GSM маркалы әртүрлі қабаттардың тиімділігі зерттеліп, 200 GSM Кевлар 9 мм Parabellum снарядын тоқтату үшін тиімдірек екені анықталды.

• 2)

• Салмағы әртүрлі екі түрлі Кевлар түрлерінің (мысалы, 200 GSM және 400 GSM Кевлар) бірдей құрамдастырылған салмағы болатындай қабаттастырылған арасында сызықтық байланыс жоқ екені анықталды.

• 3)

• 9 мм парабеллум оқ-дәрілерінің төрт түрлі түрі сынақтан өтті және олардың баллистикалық гельге ену тереңдігі Кевлардың әртүрлі қабаттары үшін анықталды.

• 4)

• Дүние жүзінде жиі қолданылатын 9 мм Parabellum оқ-дәрілері үшін снарядты тоқтату үшін кем дегенде 200 GSM Kevlar 21 қабаты қажет екендігі бағаланды.Қауіпсіздік шарасы ретінде қосымша қауіпсіздік факторын қосу ұсынылады, өйткені ену снаряд профиліне де байланысты.

Әртүрлі салмақтағы кевлар қабаттарының сипаттамалары үшін жоғарыда келтірілген нәтижелерге сүйене отырып, бұл сипаттамалар қауіпсіз және тиімді оқ өткізбейтін кеудешелерді әзірлеу және жобалау үшін пайдаланылуы мүмкін деп үміттенеміз.

Зақымдалған қабаттардың нақты санымен салыстырғанда Кевлар қабаттарының көлемін екі есеге арттыратын жалпы тенденция әртүрлі оқ-дәрілермен одан әрі зерттеулерде зерттеуге тұрарлық.Болашақ зерттеулер 9 мм Пара оқ-дәрілерімен салыстырғанда кіші калибрлі снарядтар мен оқ-дәрілердің Кевлардағы ену әсерін де көрсете алады.Сол сияқты, болашақ зерттеулер әртүрлі оқ-дәрілер мен снарядтардың тек оқ өткізбейтін кеудешелерде қолданылатын Кевлар сияқты 200 GSM Кевларына қалай енетінін анықтай алады.Қуыс нүктелі снарядтардың баллистикалық гельге тереңірек еніп кетуімен байқалатын сипаттамалармен, қуыс нүкте Кевлармен жабылғаннан кейін, болашақ зерттеулер снаряд денеге енгенге дейін киімге енген сценарийде ұқсас әсердің болатынын анықтауға мүмкіндік береді. .

Алғыс

Зерттеуді ішінара қаржыландырдыҰлттық зерттеу қоры.Төмендегі компаниялар мен жеке тұлғаларға көмектері, нұсқаулары және нысандарын пайдаланғаны үшін алфавиттік ретпен расталады: Борри Борнман, Джон Эванс, атыс қаруының құзыреттілігін бағалау және оқыту орталығы (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (атыс қаруын сатушы және қару жасаушы;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za), River Valley фермасы және қорығы (+27 82 694 2258;https://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za), Марк Ли, Дэвид және Наташа Роберт, Симмс Армс (+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), Луи және Леони Стопфорт.Айта кету керек, бұл мақаладағы авторлардың пікірлері жоғарыда аталған компаниялардың, ұйымдардың және жеке тұлғалардың пікірлері болуы міндетті емес.Авторлар жүргізілген сынақтар үшін ешқандай қаржылық пайда алған жоқ.