Teknoloġija tad-Difiża——Studju Sperimentali ta' Kapaċitajiet ta' Protezzjoni ta' Balal Ta' Kevlar, Ta' Piżijiet Differenti U Numru Ta' Saffi, B'Projettili ta' 9 Mm

2.1.Ġell ballistiku

Il-ġel ballistiku kien magħmul minn ġelatina bla togħma.Id-densità u l-konsistenza tal-ġell għandhom ikunu l-istess bħal dawk użati mill-Uffiċċju Federali tal-Investigazzjoni (FBI).Biex tinkiseb l-istess konsistenza, l-istruzzjonijiet mogħtija fir-Ref.[30] ġew segwiti u ġie ttestjat kontra l-istandards deskritti fir-Ref.[31].

8 tazzi (250 ml) ta 'trab tal-ġelatina bla togħma (madwar 1.25 kg) jitħalltu ma' 8 L ta 'ilma (parti ġelatina għal kull 4 partijiet ta' ilma) sakemm it-trab kollu jinħall.Wara li s-soluzzjoni tferra 'fil-kontenituri (intużaw kontenituri 2 × 5 L għat-taħlita ta' hawn fuq), 5 qatriet ta 'żejt essenzjali (żejt essenzjali tal-weraq tal-kannella) tferragħ fuq is-soluzzjoni u mħawwda bil-mod fiha.Ir-raġuni għaż-żejt essenzjali hija li tippermetti li l-bżieżaq fis-soluzzjoni tinħela, u biex il-ġel ballistiku jingħata riħa mtejba.Is-soluzzjoni titqiegħed fil-kontenituri mqiegħda fil-friġġ.Il-ġel ballistiku kien lest biex jintuża 36 siegħa wara li jkun sar u mbagħad ġie mgeżwer f'tgeżwir tas-cellophane.Filmat li juri d-dettalji biex isir il-ġel ballistiku huwa disponibbli minnhttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Id-densità tal-ġel ballistiku ġiet ikkalkulata bħala 996 km/m3(99.6% tad-densità tal-ilma).Id-densità medja tad-demm uman, xaħam u muskoli [32], li hija l-konsistenza tal-laħam tal-bniedem, hija 1004 kg/m3.Differenza ta '0.8% fid-densitajiet hija meqjusa bħala aċċettabbli għall-ġel ballistiku biex jirreplika l-laħam ta' ġisem uman.

2.2.Kevlar kampjuni

Fit-testijiet intużaw tliet piżijiet ta 'drapp Kevlar, jiġifieri, 160 GSM, 200 GSM u 400 GSM.Peress li Kevlar jista 'jintuża bħala materjal minsuġ, l-ogħla saħħa tal-materjal tista' tiġi utilizzata f'orjentazzjoni 0-90.Il-kampjuni ġew f'munzelli b'orjentazzjoni -45/+45 (kważi-isotropika) li tassorbi aktar enerġija mal-impatt minn 0-90 orjentazzjonijiet f'munzelli fuq xulxin [33].Il-kampjuni li ntużaw fit-testijiet saru f'multipli ta '3 saffi fejn kull kampjun kien imqiegħed f'saffi fl-ordni ta' 90/±45/90.Meta żewġ jew tliet kampjuni tqiegħdu fuq xulxin, sar b'tali mod li l-aħħar saff ta 'kampjun wieħed tqiegħed f'45 ° għas-saff li jmiss tal-kampjun li jmiss.

Il-folji tal-Kevlar ġew maqsuma u maqtugħa f'folji ta' daqs A4 biex jippreparawhom biex jintrabtu flimkien bl-użu tar-reżina epossidika u l-hardener rakkomandati.Il-kampjuni tħallew jinxfu.Il-kampjuni tqattgħu wara li r-reżina kienet issettjata u mgħottija ma 'xulxin u tqiegħdu f'pożizzjoni għat-testijiet li jridu jsiru.

It-testijiet ballistiċi twettqu bl-użu ta’ żewġ tipi differenti ta’ munizzjon, jiġifieri full metal jacket (FMJ) u jacketed hollow point (JHP) tal-kalibru Parabellum 9 mm (P jew Para fil-qosor).Il-metodu użat biex jiġu ttestjati l-kampjuni huwa deskritt li jmiss:

• 1)

• Twaqqaf kronografu tal-arma tan-nar biex ikejjel il-veloċitajiet tal-balal.Il-kronografu tqiegħed 2 m mill-geddum tal-armi tan-nar biex jipprevjeni li l-fjamma tal-geddum tagħti qari mhux preċiż.

• 2)

• Twettaq test tal-linja bażi biex tiddetermina l-veloċità tal-balal direttament fil-ġel ballistiku.L-ekwazzjoni tal-enerġija kinetika
  E=(1/2)mv2

  intuża biex jiddetermina l-enerġija u d-distanza tal-penetrazzjoni fil-ġel ballistiku.

• 3)

• Il-Kevlarkampjuni mbagħad tqiegħdu quddiem il-ġel ballistiku u dan tqiegħed 1 m bogħod mill-kronografu.Ir-raġuni għad-distanza ta '1 m hija li tirreplika l-agħar xenarju fejn persuna jew oġġett jiġi sparat mill-qrib.

• 4)

• Il-kampjun ġie sparat bil-projettili għaddej mill-kronografu biex tiddetermina l-veloċità inizjali tiegħu.Wara dan, il-kampjun jiġi ppenetrat u l-projettili jiġi ppreżentat fil-ġel ballistiku.Il-veloċitajiet tat-testijiet intużaw biex tinkiseb anveloċità medjaqari li ntuża biex taġġorna l-valuri fil-pass 2.

• 5)

• Id-distanza tal-penetrazzjoni fil-ġel ballistiku ġiet imkejla u rreġistrata.

• 6)

• Il-pass 2 ġie ripetut għal kull tip ta 'munizzjon użat fit-testijiet.Pass 3 sa pass 5 ġie ripetut għal kull kampjun Kevlar.Test b'munizzjon speċifiku kien ripetut jekk il-projettili ma jivjaġġax dritt fil-ġel ballistiku, jew jekk ippenetra l-kampjun Kevlar f'żona li kienet ikkunsidrata li ma kinitx strutturalment soda.

Bil-kampjuni ta '3 saffi, il-projettili 9 mm Parabellum FMJ vvjaġġaw ftit inqas meta mqabbla mal-każ mingħajr Kevlar.Il-projettili tal-punt vojt vjaġġaw aktar meta mqabbla mal-każ tal-ebda Kevlar.Il-projettili Parabellum ta '9 mm (numru 4) ma tantx iddeformaw, iżda l-ġakketta tar-ram bdiet taqra l-projettili.

It-testijiet li saru b'6 saffi ta '160 GSM Kevlar indikaw li l-projettili tal-punt vojt ta' 9 mm Parabellum marru aktar 'il quddiem meta mqabbla ma' l-ebda testijiet ta 'penetrazzjoni ta' Kevlar bil-projettili numru 4 li jmur kważi l-istess distanza bħal dik ta 'projettili FMJ.

Mad-9 saffi ta '160 GSM Kevlar, id-distanzi korrispondenti vvjaġġati mill-projettili fil-ġel urew li n-numri tal-projettili 1, 3 u 4 marru aktar 'il quddiem wara li għadda mid-9 saffi ta' 160 GSM Kevlar, meta mqabbla mal-projettili sparati fil-ballistiku ġel (l-ebda Kevlar).

It-testijiet imwettqa bi 12-il saff ta '160 GSM Kevlar juru li l-projettili kollha juru xejra ta' tnaqqis fil-fond tal-penetrazzjoni meta mqabbla ma '9 saffi.

Kif jidher fiFig. 3, il-fond tal-penetrazzjoni tal-projettili jvarjaw bil-fond hekk kif in-numru ta 'saffi jiżdied, iżda huwa osservat tnaqqis minn 9 sa 12-il saff fil-każijiet kollha.Ġie osservat li l-projettili tal-punt vojt ippenetraw is-saffi tal-Kevlar u fil-proċess il-punt vojt ġie mblukkat bil-materjal Kevlar.Ladarba dawn il-projettili tal-punt vojt jilħqu l-ġel ballistiku, jaħdmu bl-istess mod bħal projettili FMJ.Minħabba r-raġuni msemmija hawn fuq bil-kampjuni Kevlar użati, il-projettili ppenetraw aktar fil-ġel ballistiku meta mqabbla mat-testijiet imwettqa mingħajr Kevlar.Ladarba biss saffi suffiċjenti ta 'Kevlar ġew ippenetrati biex jassorbu biżżejjed enerġija, il-projettili wera karatteristiċi ta' penetrazzjoni mnaqqsa fil-ġel ballistiku.Din il-karatteristika ġiet osservata fit-testijiet l-oħra, bil-piżijiet differenti Kevlar kif ippreżentat f'dan id-dokument.

3.4.200 GSMKevlar

It-testijiet 200 GSM Kevlar saru b'kampjuni ta '3, 6, 9, 12 u 15-il saff.Peress li 200 GSM Kevlar huwa komunement użat għal vests bulletproof, ġie deċiż li jsiru testijiet bi 15-il saff.Ir-riżultati tal-penetrazzjoni fil-ġel ballistiku huma murija fiFig. 4.

It-testijiet li saru bi 3 saffi ta '200 GSM Kevlar juru li l-projettili 9 mm Parabellum FMJ għaddew mill-ġel ballistiku u d-distanzi li vvjaġġaw meta mqabbla mal-każ tal-ebda Kevlar ma tnaqqsux.Il-projettili tal-punt vojt ta' Parabellum ta' 9 mm ħarġu kif mistenni, u l-projettili ta' Parabellum ta' 9 mm numru 4 kellhom il-ġakketta tar-ram iddepożitata fil-ġel ballistiku, iżda l-projettili taċ-ċomb kompla u waqaf kif irreġistrat f'Fig. 4.

B'6 saffi ta '200 GSM Kevlar, ġie osservat li d-distanza ta' penetrazzjoni tal-projettili 1 fil-ġel ballistiku naqset filwaqt li l-projettili 2, 3 u 4 marru aktar fil-ġel ballistiku meta mqabbla mal-każ tal-ebda Kevlar.

It-testijiet li saru b'9 saffi ta' 200 GSM Kevlar juru li l-projettili numru 2 ivvjaġġa aktar fil-ġel ballistiku meta mqabbel mal-każ tal-ebda Kevlar.Ġie osservat li l-projettili 3 u 4 kellhom Kevlar imblukkat fil-punt vojt li ma tħallihx jiftaq il-faqqiegħ.Il-projettili 3 u 4 ivvjaġġaw aktar fil-ġel ballistiku wara li ppenetraw 9 saffi ta '200 GSM Kevlar meta mqabbla mal-każ tal-ebda Kevlar.

Bit-testijiet li saru bi 12-il saff ta '200 GSM Kevlar, ġie osservat li l-projettili Parabellum FMJ ta' 9 mm, numru 1 u 2, kellhom ras aktar ċatt wara li jippenetraw.Il-projettili numru 4, minkejja li ma tantx ħadu l-faqqiegħ bil-punt vojt imblukkat bil-Kevlar, kien iċċattjat aktar fir-ras.Il-projettili numru 3 ma tantx għamlu faqqiegħ, iżda kien hemm evidenza li l-ponta tar-ras kienet deformata.

It-testijiet li saru bi 15-il saff ta '200 GSM Kevlar, kellhom iż-żewġ projettili FMJ li jindikaw sinjali ta' faqqiegħ.In-numri tal-projettili 1 u 2 juru tnaqqis fil-fond tal-penetrazzjoni fil-ġel ballistiku meta mqabbel mal-każ tal-ebda Kevlar.Fil-każ preżenti, il-projettili 3 u 4 twaqqfu mis-saffi ta' Kevlar.

Kif jidher fiFig. 4, Meta jitqiesu l-medji bejn il-punti, jidher li jindika gradjent lineari ta 'penetrazzjoni li tonqos fil-ġel ballistiku li se jseħħ, ladarba jkun intlaħaq quċċata f'madwar 6 saffi ta' 200 GSM Kevlar.Il-200 GSM Kevlar qed juri prestazzjoni aħjar meta mqabbel mal-160 GSM Kevlar, kif mistenni.Fi 15-il saff tal-200 GSM Kevlar, il-projettili numru 3 u 4 twaqqfu, iżda mhux il-projettili numru 1 u 2. Wara l-gradjent medju, huwa stmat li l-projettili numru 1 u 2 se jitwaqqfu bl-użu possibbilment ta’ 18 u 21 saff ta’ 200 GSM Kevlar, rispettivament.

• It-testijiet ta' 400 GSM Kevlar saru bl-użu ta' kampjuni ta' 3, 6, 9 u 12-il saff, kif indikat mir-riżultati murija f'Fig. 5.

4. Analiżi u diskussjoni tar-riżultati

Fig. 6turi t-tqabbil tal-fond tal-penetrazzjoni ta 'projettili differenti fi 3 saffi ta' 160 GSM, 200 GSM u 400 GSM Kevlar.Kif jidher fiFig. 6, bil-projettili ta 'punt vojt Parabellum ta' 9 mm, 3 saffi ta '200 GSM Kevlar waqqfu l-projettili fl-iqsar distanza.3 saffi ta '400 GSM u 160 GSM Kevlar waqqfu l-projettili 1 u 2 l-aktar, rispettivament.

Fig. 7,Fig. 9jindika li m'hemm l-ebda karatteristiċi simili bi projettili differenti għal żewġ numri differenti ta 'saffi ta' GSM simili.Eżempju huwa 12-il saff ta '200 GSM Kevlar u 6 saffi ta' 400 GSM Kevlar.Dawn iż-żewġ kampjuni għandhom total ta '2400 GSM Kevlar kull wieħed.Meta tqabbel dawn iż-żewġ kampjuni differenti, ma jnaqqsux id-distanza tal-projettili b'ammont simili.Korrelazzjonijiet u konklużjonijiet simili jistgħu jiġu osservati minn 3 saffi ta '400 GSM Kevlar u 6 saffi ta' 200 GSM Kevlar.Kull wieħed minn dawn il-każijiet għandu 1200 kampjun GSM, iżda m'għandux karatteristiċi simili fir-riżultati.

Kurvi medji għall-projettili 1 u 2, murija fiFig. 4, jindikaw li l-projettili jieqfu b'6 u 7 multipli ta '3 saffi tal-200 GSM Kevlar, rispettivament (jiġifieri 18 u 21 saff ta' 200 GSM Kevlar).Hemm tendenza li madwar id-doppju tan-numru ta 'saffi ta' Kevlar li huwa meħtieġ, meta mqabbel mal-Kevlar attwali bil-ħsara biex iwaqqfu l-projettili.Bi 18 u 21 saff ta '200 GSM Kevlar, se jirriżulta li l-projettili 1 u 2 jieqfu f'madwar 9 u 10 saffi ta' Kevlar.Dan in-numru ta 'saffi jikkorrelata man-numru ta' saffi ta 'Kevlar li sdieri tal-balal disponibbli kummerċjalment Kevlar biss fihom.

Xi oġġetti għar-referenza tiegħek:

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

Vidjows għar-referenza tiegħek:

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

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

5. Konklużjonijiet

Tqabbil ta '160 GSM, 200 GSM u 400 GSMKevlartaħt impatt ballistiku saru bit-testijiet ballistiċi mwettqa b'munizzjon Parabellum ta' 9 mm u b'numru differenti ta' saffi ta' Kevlar.Ġie osservat li ftit saffi ta 'Kevlar mhumiex effettivi biex iwaqqfu l-projettili, iżda pjuttost iġġiegħel lill-projettili jivvjaġġaw aktar fil-ġel ballistiku.Ladarba n-numru ta 'saffi jiżdied biss, ġie osservat it-tnaqqis fil-penetrazzjoni tal-projettili fil-ġel ballistiku.Ir-raġuni għal din il-quċċata fil-penetrazzjoni, speċjalment bil-projettili tal-punt vojt, kienet minħabba li t-toqba timtela b'materjal Kevlar u tagħmilha taħdem bħala projettili FMJ.Gradjenti negattivi medji simili ġew osservati bejn l-FMJ u l-projettili tal-punt vojt, ladarba l-quċċata tkun intlaħqet.

Fil-qosor tal-kontribuzzjonijiet ta’ dan id-dokument, jista’ jiġi konkluż:

• 1)

• Ġiet investigata l-effettività ta 'saffi differenti ta' 160 GSM, 200 GSM u 400 GSM gradi ta 'Kevlar b'saffi b'ġel ballistiku, u nstab li 200 GSM Kevlar kien aktar effettiv biex iwaqqaf projettili Parabellum ta' 9 mm.

• 2)

• Instab li m'hemm l-ebda relazzjoni lineari bejn żewġ tipi differenti ta 'Kevlar b'piżijiet differenti (bħal 200 GSM u 400 GSM Kevlar), f'saffi b'tali mod li jkollhom l-istess piż magħqud.

• 3)

• Erba 'tipi differenti ta' munizzjon Parabellum 9 mm ġew ittestjati, u l-fond ta 'penetrazzjoni tagħhom fil-ġel ballistiku ġew identifikati għal saffi differenti ta' Kevlar.

• 4)

• Ġie vvalutat li għal munizzjon Parabellum ta '9 mm, li huma l-aktar komunement użati madwar id-dinja, 21 saff ta' 200 GSM Kevlar huma meħtieġa bħala minimu biex iwaqqaf il-projettili.Huwa ssuġġerit li, bħala prekawzjoni ta' sikurezza, jiġi inkluż fattur ta' sikurezza addizzjonali peress li l-penetrazzjoni tiddependi wkoll fuq il-profil tal-projettili.

Ibbażat fuq ir-riżultati ppreżentati hawn fuq għall-karatteristiċi ta 'saffi ta' Kevlar ta 'piż differenti, huwa ttamat li dawn il-karatteristiċi jistgħu jintużaw biex jiżviluppaw u jiddisinjaw vests bla balal sikuri u effettivi.

Ix-xejra ġenerali li d-doppju ta 'l-ammont ta' saffi ta 'Kevlar hija meħtieġa meta mqabbla ma' l-ammont attwali ta 'saffi bil-ħsara, tkun utli li tiġi esplorata f'aktar riċerka b'munizzjon differenti.Ir-riċerka futura tkun tista' wkoll tindika l-effett ta' penetrazzjoni li l-projettili u l-munizzjon ta' kalibru iżgħar għandhom fuq Kevlar meta mqabbel ma' dak ta' munizzjon Para 9 mm.Bl-istess mod, ir-riċerka futura se tkun kapaċi tidentifika kif munizzjon u projettili differenti jippenetraw 200 GSM Kevlar bħall-Kevlar użat biss fi vests kontra l-balal.Bil-karatteristiċi osservati bil-projettili tal-punt vojt jippenetraw aktar fil-fond fil-ġel ballistiku, wara li l-punt vojt jiġi mblukkat b'Kevlar, riċerka futura tippermetti li jiġi identifikat jekk effett simili ikunx esperjenzat f'xenarju fejn il-projettili jippenetra l-ħwejjeġ, qabel ma jippenetra l-laħam .

Rikonoxximenti

Ir-riċerka ġiet parzjalment iffinanzjata mill-Fondazzjoni Nazzjonali tar-Riċerka.Il-kumpaniji u l-individwi li ġejjin huma rikonoxxuti għall-assistenza, il-gwida u l-użu tagħhom tal-faċilitajiet tagħhom, f’ordni alfabetiku: Borrie Bornman, John Evans, Ċentru ta’ Valutazzjoni u Taħriġ tal-Kompetenza tal-Armi tan-Nar (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (Negozjant ta' armi tan-nar u 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 u Natasha Robert, Simms Arms (+27 39 315 6390;https://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com), Operazzjonijiet tas-Sema tan-Nofsinhar (+27 31 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za), Louis u Leonie Stopforth.Għandu jiġi nnutat li l-opinjonijiet tal-awturi f'dan id-dokument mhumiex neċessarjament l-opinjonijiet tal-kumpaniji, organizzazzjonijiet u individwi msemmija hawn fuq.L-awturi ma rċevew l-ebda qligħ finanzjarju għat-testijiet li saru.