Teknologjia e mbrojtjes——Studim eksperimental i aftësive antiplumb të Kevlar, të peshave dhe numrit të shtresave të ndryshme, me predha 9 mm

2.1.Xhel balistik

Xheli balistik ishte bërë nga xhelatinë pa aromë.Dendësia dhe konsistenca e xhelit duhet të jetë e njëjtë me atë të përdorur nga Byroja Federale e Hetimit (FBI).Për të arritur të njëjtën qëndrueshmëri, udhëzimet e dhëna në Ref.[30] janë ndjekur dhe është testuar kundrejt standardeve të përshkruara në Ref.[31].

8 gota (250 ml) pluhur xhelatine pa aromë (afërsisht 1,25 kg) përzihen me 8 L ujë (1 pjesë xhelatinë për çdo 4 pjesë ujë) derisa të tretet i gjithë pluhuri.Pasi tretësira u hodh në enë (për përzierjen e mësipërme u përdorën enë 2 × 5 L), 5 pika vaj esencial (vaj esencial i gjetheve të kanellës) u hodhën mbi tretësirë ​​dhe u trazuan butësisht në të.Arsyeja e vajit esencial është që të lejojë që flluska në tretësirë ​​të shpërndahet dhe t'i japë xhelit balistik një erë të përmirësuar.Tretësira vendoset në enët e vendosura në frigorifer.Xheli balistik ishte gati për përdorim 36 orë pasi ishte bërë dhe më pas mbështillej me mbështjellës celofani.Një video që tregon detajet për të bërë xhelin balistik është në dispozicion ngahttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Dendësia e xhelit balistik është llogaritur si 996 km/m3(99.6% e dendësisë së ujit).Dendësia mesatare e gjakut të njeriut, yndyrës dhe muskujve [32], që është konsistenca e mishit të njeriut, është 1004 kg/m3.Një ndryshim prej 0.8% në densitet konsiderohet si i pranueshëm për xhelin balistik për të përsëritur mishin e trupit të njeriut.

2.2.Kevlar mostrat

Në teste u përdorën tre pesha të pëlhurës Kevlar, përkatësisht 160 GSM, 200 GSM dhe 400 GSM.Meqenëse Kevlar mund të përdoret si një material i endur, forca më e lartë e materialit mund të përdoret në një orientim 0–90.Mostrat u grumbulluan me një orientim −45/+45 (kuazi-izotropik) i cili thith më shumë energji pas goditjes sesa orientimet 0-90 të vendosura mbi njëri-tjetrin [33].Mostrat që janë përdorur në teste janë bërë në shumëfisha të 3 shtresave ku çdo mostër është shtresuar në rendin 90/±45/90.Kur dy ose tre mostra vendoseshin njëra mbi tjetrën, bëhej ashtu që shtresa e fundit e njërës mostër vendosej në 45° në shtresën tjetër të kampionit të ardhshëm.

Fletët Kevlar u ndanë dhe u prenë në fletë të madhësisë A4 për t'i përgatitur ato për t'u lidhur së bashku duke përdorur rrëshirën epokside dhe ngurtësuesin e rekomanduar.Mostrat u lanë të thahen.Mostrat u prenë pasi rrëshira ishte ngjitur dhe u lidhën me njëra-tjetrën dhe u vendosën në pozicionin për testet që do të kryheshin.

Testet balistike u kryen duke përdorur dy lloje të ndryshme municionesh, përkatësisht, xhaketën e plotë metalike (FMJ) dhe pikën e zbrazët me xhaketë (JHP) të kalibrit 9 mm Parabellum (P ose Para shkurtimisht).Metoda e përdorur për testimin e mostrave përshkruhet më poshtë:

• 1)

• Një kronografi i armës së zjarrit u vendos për të matur shpejtësinë e plumbave.Kronografi u vendos 2 m larg grykës së armëve të zjarrit për të mos lejuar që flaka e grykës të jepte lexime të pasakta.

• 2)

• Një test bazë u krye për të përcaktuar shpejtësinë e plumbit direkt në xhel balistik.Ekuacioni i energjisë kinetike
  E=(1/2)mv2

  është përdorur për të përcaktuar energjinë dhe distancën e depërtimit në xhelin balistik.

• 3)

• TëKevlarmostrat u vendosën më pas përpara xhelit balistik dhe ky u vendos 1 m larg kronografit.Arsyeja për distancën prej 1 m është për të përsëritur skenarin më të keq ku një person ose objekt qëllohet në një distancë të afërt.

• 4)

• Mostra u qëllua me predhën duke kaluar nëpër kronografi për të përcaktuar shpejtësinë e saj fillestare.Pas kësaj, kampioni depërtohet dhe predha futet në xhelin balistik.Shpejtësitë e provave janë përdorur për të marrë njëshpejtësi mesatareleximi i cili u përdor për të përditësuar vlerat në hapin 2.

• 5)

• Distanca e depërtimit në xhelin balistik është matur dhe regjistruar.

• 6)

• Hapi 2 u përsërit për çdo lloj municioni të përdorur në prova.Hapi 3 deri në hapin 5 u përsërit për çdo mostër Kevlar.Një test me municion specifik u përsërit nëse predha nuk udhëtonte drejt brenda xhelit balistik, ose nëse depërtonte në kampionin Kevlar në një zonë që konsiderohej se nuk ishte strukturore e shëndoshë.

Me mostrat me 3 shtresa, predha 9 mm Parabellum FMJ udhëtuan pak më pak në krahasim me rastin pa Kevlar.Predha me pikë të zbrazët udhëtuan më tej në krahasim me rastin pa Kevlar.Predha 9 mm Parabellum (numri 4) nuk u deformua shumë, por xhaketa prej bronzi filloi të shkëpuste predhën.

Testet që u kryen me 6 shtresa të Kevlar 160 GSM treguan se predha me pikë të zbrazët 9 mm Parabellum shkoi më tej në krahasim me asnjë provë depërtimi Kevlar me predhën numër 4 që shkonte pothuajse në të njëjtën distancë me atë të një predhe FMJ.

Me 9 shtresat e 160 GSM Kevlar, distancat përkatëse të përshkuar nga predha në xhel treguan se numrat e predhës 1, 3 dhe 4 shkuan më tej pasi kaluan nëpër 9 shtresat e 160 GSM Kevlar, krahasuar me predha të qëlluara në balistik. xhel (pa Kevlar).

Testet e kryera me 12 shtresa 160 GSM Kevlar tregojnë se të gjitha predhat tregojnë një tendencë në rënie të thellësisë së depërtimit në krahasim me 9 shtresa.

Siç shihet nëFig. 3, thellësia e depërtimit të predhave luhatet me thellësinë me rritjen e numrit të shtresave, megjithatë vërehet një rënie nga 9 në 12 shtresa në të gjitha rastet.U vu re se predha me pikë zgavra depërtonte në shtresat e Kevlar-it dhe gjatë procesit pika e zgavrës u bllokua me materialin Kevlar.Pasi këto predha me pikë të zbrazët arrijnë në xhelin balistik, ato funksionojnë në të njëjtën mënyrë si një predhë FMJ.Për shkak të arsyes së lartpërmendur me mostrat e Kevlar të përdorura, predha depërtoi më tej në xhelin balistik në krahasim me testet e kryera pa Kevlar.Vetëm pasi u depërtuan shtresa të mjaftueshme të Kevlar për të thithur energji të mjaftueshme, predha shfaqi karakteristika të një depërtimi të zvogëluar në xhelin balistik.Kjo karakteristikë është vërejtur në testet e tjera, me pesha të ndryshme Kevlar siç janë paraqitur në këtë punim.

3.4.200 GSMKevlar

200 testet GSM Kevlar u kryen me mostra me 3, 6, 9, 12 dhe 15 shtresa.Meqenëse Kevlar 200 GSM përdoret zakonisht për jelekët antiplumb, u vendos që të kryhen teste me 15 shtresa.Rezultatet e depërtimit në xhelin balistik tregohen nëFig. 4.

Testet e kryera me 3 shtresa 200 GSM Kevlar tregojnë se predha 9 mm Parabellum FMJ kaluan përmes xhelit balistik dhe distancat që përshkuan në krahasim me rastin No Kevlar nuk u zvogëluan.Predha me pikë të zbrazët 9 mm Parabellum dolën jashtë siç pritej dhe predha 9 mm Parabellum numër 4 kishte xhaketën prej bronzi të futur në xhelin balistik, megjithatë predha e plumbit vazhdoi dhe ndaloi siç u regjistrua nëFig. 4.

Me 6 shtresa 200 GSM Kevlar, u vu re se distanca e depërtimit të predhës 1 në xhelin balistik u zvogëlua ndërsa predha 2, 3 dhe 4 shkuan më tej në xhelin balistik në krahasim me rastin pa Kevlar.

Testet e kryera me 9 shtresa 200 GSM Kevlar tregojnë se predha numër 2 udhëtoi më tej në xhelin balistik në krahasim me rastin pa Kevlar.U vu re se predha 3 dhe 4 kishin Kevlar të bllokuar në pikën e zbrazët, gjë që e pengoi atë të dilte kërpudha.Predha 3 dhe 4 udhëtuan më tej në xhelin balistik pasi depërtuan në 9 shtresa të 200 GSM Kevlar në krahasim me rastin pa Kevlar.

Me provat e kryera me 12 shtresa 200 GSM Kevlar, u vu re se predha Parabellum FMJ 9 mm, numër 1 dhe 2, pas depërtimit kishin një kokë më të sheshtë.Predha numër 4, edhe pse jo shumë kërpudha me pikën e zbrazët të bllokuar me Kevlar, u rrafshua më shumë në kokë.Predha numër 3 nuk u rrit shumë, por kishte dëshmi të deformimit të majës së kokës.

Testet e kryera me 15 shtresa të 200 GSM Kevlar, kishin të dy predha FMJ që tregonin shenja të rritjes së kërpudhave.Numrat e predhës 1 dhe 2 tregojnë një rënie në thellësinë e depërtimit në xhelin balistik në krahasim me rastin pa Kevlar.Në rastin konkret, predha 3 dhe 4 u ndaluan nga shtresat Kevlar.

Siç shihet nëFig. 4, kur merren parasysh mesataret midis pikave, duket se tregon një gradient linear të zvogëlimit të depërtimit në xhelin balistik, pasi të jetë arritur një kulm në afërsisht 6 shtresa të 200 GSM Kevlar.200 GSM Kevlar po tregon një performancë më të mirë në krahasim me 160 GSM Kevlar, siç pritej.Në 15 shtresa të 200 GSM Kevlar, predha numër 3 dhe 4 janë ndalur, por jo predha numër 1 dhe 2. Duke ndjekur gradientin mesatar, vlerësohet se predha numër 1 dhe 2 do të ndalen duke përdorur ndoshta 18 dhe 21 shtresa të 200 GSM Kevlar, përkatësisht.

• 400 testet GSM Kevlar u kryen duke përdorur mostra me 3, 6, 9 dhe 12 shtresa, siç tregohet nga rezultatet e treguara nëFig. 5.

4. Analiza dhe diskutimi i rezultateve

Fig. 6tregon krahasimin e thellësive të depërtimit të predhave të ndryshme në 3 shtresa 160 GSM, 200 GSM dhe 400 GSM Kevlar.Siç shihet nëFig. 6, me predha 9 mm me pikë të zbrazët Parabellum, 3 shtresa 200 GSM Kevlar ndaluan predha në distancën më të shkurtër.3 shtresa me 400 GSM dhe 160 GSM Kevlar ndaluan më së shumti predha 1 dhe 2, respektivisht.

Fig. 7,Fig. 9tregojnë se nuk ka karakteristika të ngjashme me predha të ndryshme për dy numra të ndryshëm shtresash të GSM të ngjashme.Një shembull është 12 shtresa me 200 GSM Kevlar dhe 6 shtresa me 400 GSM Kevlar.Të dyja këto mostra kanë gjithsej 2400 GSM Kevlar secili.Kur krahasohen këto dy mostra të ndryshme, ato nuk e zvogëlojnë distancën e predhave me një sasi të ngjashme.Korrelacione dhe përfundime të ngjashme mund të vërehen nga 3 shtresa me 400 GSM Kevlar dhe 6 shtresa me 200 GSM Kevlar.Secila prej këtyre rasteve ka 1200 mostra GSM, por nuk kanë karakteristika të ngjashme në rezultate.

Kurbat mesatare për predha 1 dhe 2, të paraqitura nëFig. 4, tregojnë se predha do të ndalonte me 6 dhe 7 shumëfisha të 3 shtresave të 200 GSM Kevlar, përkatësisht (dmth. 18 dhe 21 shtresa të 200 GSM Kevlar).Ekziston një tendencë që afërsisht dyfishon numrin e shtresave të Kevlar-it që nevojiten, në krahasim me Kevlar-in aktual të dëmtuar për të ndalur predha.Me 18 dhe 21 shtresa të 200 GSM Kevlar, do të rezultojë që predha 1 dhe 2 të ndalen në afërsisht 9 dhe 10 shtresa Kevlar.Ky numër shtresash lidhet me numrin e shtresave të Kevlar që përmbajnë jelekët antiplumb vetëm të Kevlar-it të disponueshëm në treg.

Disa artikuj për referencë tuaj:

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

Video për referencën tuaj:

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

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

5. Përfundime

Krahasimet e 160 GSM, 200 GSM dhe 400 GSMKevlarnën goditje balistike janë bërë me provat balistike të kryera me municion Parabellum 9 mm dhe me numër të ndryshëm shtresash Kevlar.U vu re se disa shtresa Kevlar nuk janë efektive në ndalimin e predhave, por përkundrazi i detyrojnë predha të udhëtojnë më tej në xhelin balistik.Vetëm pasi të rritet numri i shtresave, u vu re një rënie në depërtimin e predhës në xhelin balistik.Arsyeja e këtij kulmi në depërtim, veçanërisht me predha me pikë zgavra, ishte për shkak të mbushjes së vrimës me material Kevlar dhe që e bën atë të funksionojë si një predhë FMJ.Gradiente negative mesatare mesatare të ngjashme u vunë re midis predhave FMJ dhe pikës së zbrazët, pasi të ishte arritur kulmi.

Duke përmbledhur kontributet e këtij punimi, mund të konkludohet:

• 1)

• U hetua efektiviteti i shtresave të ndryshme të klasave 160 GSM, 200 GSM dhe 400 GSM të Kevlar të shtresuar me xhel balistik dhe u zbulua se 200 GSM Kevlar ishte më efektiv për ndalimin e një predheje 9 mm Parabellum.

• 2)

• U zbulua se nuk ka asnjë lidhje lineare midis dy llojeve të ndryshme të Kevlar me pesha të ndryshme (si p.sh. 200 GSM dhe 400 GSM Kevlar), të shtresuara në mënyrë të tillë që të kenë të njëjtën peshë të kombinuar.

• 3)

• Katër lloje të ndryshme të municioneve Parabellum 9 mm u testuan dhe u identifikuan thellësitë e depërtimit të tyre në xhelin balistik për shtresa të ndryshme të Kevlar.

• 4)

• U vlerësua se për një municion Parabellum 9 mm, i cili përdoret më së shpeshti në mbarë botën, kërkohen minimalisht 21 shtresa 200 GSM Kevlar për të ndaluar predhën.Sugjerohet që, si masë paraprake sigurie, të përfshihet një faktor shtesë sigurie pasi depërtimi varet edhe nga profili i predhës.

Bazuar në rezultatet e paraqitura më sipër për karakteristikat e shtresave Kevlar me peshë të ndryshme, shpresohet që këto karakteristika të mund të përdoren për të zhvilluar dhe dizajnuar jelekë të sigurt dhe efektiv kundër plumbave.

Tendenca e përgjithshme që dyfishon sasinë e shtresave të Kevlar është e nevojshme në krahasim me sasinë aktuale të shtresave të dëmtuara, do të ishte e vlefshme për të eksploruar në kërkime të mëtejshme me municione të ndryshme.Hulumtimet e ardhshme do të jenë gjithashtu në gjendje të tregojnë efektin e depërtimit që kanë predha dhe municione të kalibrit më të vogël në Kevlar në krahasim me atë të municionit Para 9 mm.Në mënyrë të ngjashme, kërkimet e ardhshme do të jenë në gjendje të identifikojnë se si municione dhe predha të ndryshme depërtojnë në 200 Kevlar GSM si Kevlar i përdorur vetëm në jelekët antiplumb.Me karakteristikat e vëzhguara me predha me pikë të zbrazët që depërtojnë më thellë në xhelin balistik, pasi pika e zbrazët është bllokuar me Kevlar, kërkimet e ardhshme do të lejojnë të identifikojnë nëse një efekt i ngjashëm do të përjetohej në një skenar ku predha depërtoi veshjen, përpara se të depërtonte në mish. .

Mirënjohje

Hulumtimi është financuar pjesërisht ngaFondacioni Kombëtar i Kërkimeve.Kompanitë dhe individët e mëposhtëm janë të njohur për ndihmën, udhëzimin dhe përdorimin e objekteve të tyre, sipas rendit alfabetik: Borrie Bornman, John Evans, Qendra e Vlerësimit dhe Trajnimit të Kompetencës së Armëve të Zjarrit (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (Tregtar armësh zjarri dhe armë zjarri;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 dhe 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 dhe Leonie Stopforth.Duhet theksuar se mendimet e autorëve në këtë punim nuk janë domosdoshmërisht opinione të kompanive, organizatave dhe individëve të përmendur më sipër.Autorët nuk morën asnjë përfitim financiar për testet e kryera.