Imọ-ẹrọ Aabo —-Iwadii Idanwo Awọn Agbara Imudaniloju Ọta ibọn ti Kevlar, Ti Awọn iwuwo oriṣiriṣi Ati Nọmba Awọn Layer, Pẹlu Awọn iṣẹ akanṣe 9 mm

2.1.Ballistic jeli

Gelatin ti ko ni itọwo ni a ṣe gel ballistic naa.Awọn iwuwo ati aitasera ti gel ni lati jẹ kanna bi ti Federal Bureau of Investigation (FBI) lo.Lati ṣaṣeyọri aitasera kanna, awọn ilana ti a fun ni Ref.[30] ti tẹle ati pe o ti ni idanwo lodi si awọn iṣedede ti a ṣalaye ninu Ref.[31].

Awọn agolo 8 (250 milimita) ti lulú gelatin ti ko ni itọwo (iwọn 1.25 kg) ti dapọ pẹlu 8 L ti omi (apakan gelatine 1 fun gbogbo awọn ẹya 4 ti omi) titi gbogbo lulú yoo ti tuka.Lẹhin ti a ti da ojutu naa sinu awọn apoti (awọn apoti 2 × 5 L ti a lo fun adalu ti o wa loke), 5 silė ti epo pataki (epo eso igi gbigbẹ oloorun) ni a da lori ojutu naa ati ki o rọra gbe sinu rẹ.Idi fun epo pataki ni lati gba laaye fun awọn nyoju ninu ojutu lati tuka, ati lati fun gel ballistic ni oorun ti o dara si.Ojutu ti ṣeto ninu awọn apoti ti a fi sinu firiji.Geli ballistic ti šetan lati lo ni wakati 36 lẹhin ti o ti ṣe ati lẹhinna ti a we sinu wiwu cellophane.Fidio ti n ṣafihan awọn alaye lati ṣe gel ballistic wa latihttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Iwọn ti gel ballistic jẹ iṣiro bi 996 km/m3(99.6% ti iwuwo omi).Iwọn iwuwo ti ẹjẹ eniyan, ọra ati iṣan [32], eyiti o jẹ ibamu ti ẹran ara eniyan, jẹ 1004 kg / m3.Iyatọ 0.8% ninu awọn iwuwo ni a gba bi itẹwọgba fun gel ballistic lati ṣe ẹda ara ti ara eniyan.

2.2.Kevlar awọn apẹẹrẹ

Awọn iwuwo mẹta ti aṣọ Kevlar ni a lo ninu awọn idanwo, eyun, 160 GSM, 200 GSM ati 400 GSM.Niwọn igba ti Kevlar le ṣee lo bi ohun elo hun, agbara ti o ga julọ ti ohun elo le ṣee lo ni iṣalaye 0-90.Awọn ayẹwo ni a tolera pẹlu iṣalaye -45/+ 45 (quasi-isotropic) eyiti o fa agbara diẹ sii lori ipa ju awọn iṣalaye 0-90 ti o tolera lori ara wọn [33].Awọn ayẹwo ti a lo ninu awọn idanwo ni a ṣe ni awọn iwọn-pupọ ti awọn ipele 3 nibiti a ti ṣe ayẹwo kọọkan ni aṣẹ ti 90 / ± 45/90.Nigbati a ba gbe awọn ayẹwo meji tabi mẹta si ori ara wọn, o ṣe bẹ pe a gbe ipele ti o kẹhin ti apẹẹrẹ kan si 45 ° si ipele ti o tẹle ti ayẹwo atẹle.

A pin awọn iwe Kevlar naa ati ge si awọn iwe iwọn A4 lati mura wọn lati so pọ pẹlu lilo resini iposii ti a ṣeduro ati hardener.Awọn ayẹwo ni a fi silẹ lati gbẹ.Awọn ayẹwo ti ge lẹhin ti awọn resini ti ṣeto ati ki o ṣinṣin si ara wọn ati pe a gbe wọn si ipo fun awọn idanwo lati ṣe.

Awọn idanwo ballistic ni a ṣe ni lilo awọn iru ohun ija meji ti o yatọ, eyun, jaketi irin kikun (FMJ) ati aaye ṣofo jaketi (JHP) ti 9 mm Parabellum (P tabi Para fun kukuru).Ọna ti a lo lati ṣe idanwo awọn ayẹwo ni a ṣe apejuwe atẹle:

• 1)

• A ṣeto chronograph ohun ija lati wiwọn awọn iyara ọta ibọn.A gbe chronograph naa si 2 m lati muzzle ti awọn ohun ija lati ṣe idiwọ ina muzzle lati fun awọn kika ti ko pe.

• 2)

• Idanwo ipilẹ kan ni a ṣe lati pinnu iyara ọta ibọn taara sinu gel ballistic.Idogba agbara kainetik
  E=(1/2)mv2

  ni a lo lati pinnu agbara ati ijinna ti ilaluja sinu gel ballistic.

• 3)

• AwọnKevlarAwọn ayẹwo lẹhinna gbe si iwaju jeli ballistic ati pe eyi ni a gbe ni 1 m kuro ni chronograph.Idi fun ijinna ti 1 m ni lati tun ṣe iṣẹlẹ iṣẹlẹ ti o buru julọ nibiti eniyan tabi ohun kan ti shot ni ijinna to sunmọ.

• 4)

• Ayẹwo naa ti shot pẹlu iṣẹ akanṣe ti n lọ nipasẹ chronograph lati pinnu iyara akọkọ rẹ.Lẹhin eyi, awọn ayẹwo ti wa ni wọ inu ati awọn projectile ti wa ni sùn ni ballistic jeli.Awọn iyara ti awọn idanwo ni a lo lati gba ohunapapọ iyarakika eyiti a lo lati ṣe imudojuiwọn awọn iye ni igbese 2.

• 5)

• Ijinna ti ilaluja sinu gel ballistic ni a wọn ati gba silẹ.

• 6)

• Igbesẹ 2 tun ṣe fun iru ohun ija kọọkan ti a lo ninu awọn idanwo naa.Igbesẹ 3 si igbesẹ 5 ni a tun ṣe fun ayẹwo Kevlar kọọkan.Idanwo kan pẹlu ohun ija kan pato ni a tun ṣe ti iṣẹ akanṣe naa ko ba rin ni taara laarin gel ballistic, tabi ti o ba wọ inu ayẹwo Kevlar ni agbegbe ti a gba pe ko dun ni igbekalẹ.

Pẹlu awọn ayẹwo Layer 3, 9 mm Parabellum FMJ projectiles rin irin-ajo diẹ kere si ni lafiwe si ọran ti ko si Kevlar.Awọn iṣẹ akanṣe aaye ṣofo rin irin-ajo siwaju bi a ṣe akawe si ọran Kevlar ti ko si.Awọn 9 mm Parabellum projectile (nọmba 4) ko dibajẹ Elo, ṣugbọn idẹ jaketi bẹrẹ lati ripi si pa awọn projectile.

Awọn idanwo ti a ṣe pẹlu awọn fẹlẹfẹlẹ 6 ti 160 GSM Kevlar tọka pe awọn 9 mm Parabellum hollow point projectiles lọ siwaju ni akawe si ko si awọn idanwo ilaluja Kevlar pẹlu nọmba projectile 4 ti o fẹrẹẹ jẹ aaye kanna bi ti iṣẹ akanṣe FMJ kan.

Pẹlu awọn ipele 9 ti 160 GSM Kevlar, awọn ijinna ti o baamu ti awọn irin-ajo ti o wa ninu gel fihan pe awọn nọmba projectile 1, 3 ati 4 lọ siwaju lẹhin ti o ti lọ nipasẹ awọn ipele 9 ti 160 GSM Kevlar, ni akawe si awọn iṣẹ akanṣe ti a ta sinu ballistic. jeli (ko si Kevlar).

Awọn idanwo ti a ṣe pẹlu awọn ipele 12 ti 160 GSM Kevlar fihan pe gbogbo awọn iṣẹ akanṣe ṣe afihan aṣa idinku ti ijinle ilaluja ni akawe si awọn ipele 9.

Bi o ti ri ninuaworan 3, awọn ijinle ilaluja ti awọn projectiles n yipada pẹlu ijinle bi nọmba awọn ipele ti npọ si, sibẹ a ṣe akiyesi idinku lati 9 si awọn ipele 12 ni gbogbo igba.A ṣe akiyesi pe awọn iṣẹ akanṣe aaye ṣofo wọ inu awọn ipele Kevlar ati ninu ilana naa aaye ṣofo ti dina pẹlu ohun elo Kevlar.Ni kete ti awọn iṣẹ akanṣe aaye ṣofo wọnyi de gel ballistic, wọn ṣe ni ọna kanna bi iṣẹ akanṣe FMJ kan.Nitori idi ti a mẹnuba loke pẹlu awọn ayẹwo Kevlar ti a lo, awọn iṣẹ akanṣe wọ inu geli ballistic ti a fiwe si awọn idanwo ti a ṣe laisi Kevlar.Ni kete ti awọn ipele Kevlar ti o to ni wọn wọ inu lati fa agbara to, ni iṣẹ akanṣe ṣe afihan awọn abuda kan ti ilaluja idinku sinu gel ballistic.A ṣe akiyesi abuda yii ni awọn idanwo miiran, pẹlu awọn iwuwo oriṣiriṣi Kevlar bi a ti gbekalẹ ninu iwe yii.

3.4.200 GSMKevlar

Awọn idanwo 200 GSM Kevlar ni a ṣe pẹlu awọn ayẹwo ti 3, 6, 9, 12 ati 15.Niwọn igba ti 200 GSM Kevlar ti wa ni lilo nigbagbogbo fun awọn aṣọ awọleke ọta ibọn, a pinnu lati ṣe awọn idanwo pẹlu awọn ipele 15.Awọn abajade ti ilaluja sinu gel ballistic ti han niaworan 4.

Awọn idanwo ti a ṣe pẹlu awọn ipele 3 ti 200 GSM Kevlar fihan pe 9 mm Parabellum FMJ projectiles lọ nipasẹ gel ballistic ati awọn ijinna ti wọn rin ni afiwe pẹlu ọran Kevlar ko dinku.Awọn 9 mm Parabellum ṣofo ojuami projectiles olu jade bi o ti ṣe yẹ, ati awọn 9 mm Parabellum projectile nọmba 4 ti idẹ jaketi sùn sinu ballistic jeli, sibẹsibẹ awọn projectile asiwaju tesiwaju ati ki o duro bi o ti gbasilẹ niaworan 4.

Pẹlu awọn fẹlẹfẹlẹ 6 ti 200 GSM Kevlar, a ṣe akiyesi pe ijinna ilaluja ti projectile 1 sinu geli ballistic dinku lakoko ti awọn projectiles 2, 3 ati 4 lọ siwaju sinu gel ballistic ni afiwe si ọran Kevlar ko si.

Awọn idanwo ti a ṣe pẹlu awọn ipele 9 ti 200 GSM Kevlar fihan pe nọmba projectile 2 rin irin-ajo siwaju sii sinu gel ballistic ni akawe si ọran Kevlar ti ko si.A ṣe akiyesi pe awọn iṣẹ akanṣe 3 ati 4 ti dina Kevlar ni aaye ṣofo eyiti o ṣe idiwọ fun olu.Projectiles 3 ati 4 rin irin-ajo siwaju sii sinu gel ballistic lẹhin ti wọn wọ awọn fẹlẹfẹlẹ 9 ti 200 GSM Kevlar ni afiwe si ọran Kevlar ko si.

Pẹlu awọn idanwo ti a ṣe pẹlu awọn ipele 12 ti 200 GSM Kevlar, a ṣe akiyesi pe 9 mm Parabellum FMJ projectiles, nọmba 1 ati 2, ni ori fifẹ lẹhin titẹ sii.Nọmba Projectile 4, botilẹjẹpe ko jẹ olu pupọ pẹlu aaye ṣofo ti dina pẹlu Kevlar, ti fifẹ diẹ sii ni ori.Projectile nọmba 3 ko olu Elo, ṣugbọn nibẹ wà eri ti awọn sample ti awọn ori ti wa ni dibajẹ.

Awọn idanwo ti a ṣe pẹlu awọn ipele 15 ti 200 GSM Kevlar, ni awọn iṣẹ akanṣe FMJ mejeeji ti n tọka awọn ami ti olu.Awọn nọmba akanṣe 1 ati 2 ṣe afihan idinku ninu ijinle ilaluja sinu gel ballistic ni akawe si ọran Kevlar ko si.Ninu ọran ti o wa bayi, awọn iṣẹ akanṣe 3 ati 4 duro nipasẹ awọn ipele Kevlar.

Bi o ti ri ninuaworan 4, nigbati awọn aropin laarin awọn aaye ti wa ni imọran, o dabi pe o ṣe afihan isọdi laini ti idinku ilaluja sinu gel ballistic lati waye, ni kete ti tente oke kan ni isunmọ awọn ipele 6 ti 200 GSM Kevlar ti de.200 GSM Kevlar n ṣe afihan iṣẹ ti o dara julọ ni afiwe si 160 GSM Kevlar, bi o ti ṣe yẹ.Ni awọn ipele 15 ti 200 GSM Kevlar, awọn nọmba projectiles 3 ati 4 ti duro, ṣugbọn kii ṣe nọmba projectiles 1 ati 2. Ni atẹle iwọn ilawọn apapọ, a pinnu pe awọn nọmba projectiles 1 ati 2 yoo duro ni lilo o ṣee ṣe awọn ipele 18 ati 21 200 GSM Kevlar, lẹsẹsẹ.

• Awọn idanwo 400 GSM Kevlar ni a ṣe ni lilo awọn apẹẹrẹ ti awọn ipele 3, 6, 9 ati 12, gẹgẹbi itọkasi nipasẹ awọn abajade ti o han niaworan 5.

4. Onínọmbà ati fanfa ti awọn esi

aworan 6fihan lafiwe ti awọn ijinle ilaluja ti o yatọ si projectiles sinu 3 fẹlẹfẹlẹ ti 160 GSM, 200 GSM ati 400 GSM Kevlar.Bi o ti ri ninuaworan 6, pẹlu awọn 9 mm Parabellum ṣofo aaye projectiles, 3 fẹlẹfẹlẹ ti 200 GSM Kevlar duro awọn projectiles ni awọn kuru ju.Awọn ipele 3 ti 400 GSM ati 160 GSM Kevlar duro awọn iṣẹ akanṣe 1 ati 2 pupọ julọ, lẹsẹsẹ.

aworan 7,aworan 9tọkasi wipe ko si iru abuda pẹlu o yatọ si projectiles fun meji ti o yatọ awọn nọmba ti fẹlẹfẹlẹ ti iru GSM.Apẹẹrẹ jẹ awọn ipele 12 ti 200 GSM Kevlar ati awọn ipele 6 ti 400 GSM Kevlar.Mejeji ti awọn ayẹwo wọnyi ni apapọ 2400 GSM Kevlar kọọkan.Nigbati o ba ṣe afiwe awọn apẹẹrẹ oriṣiriṣi meji wọnyi, wọn ko dinku ijinna ti awọn iṣẹ akanṣe nipasẹ iye kanna.Ibaṣepọ ati awọn ipari le ṣe akiyesi lati awọn ipele mẹta ti 400 GSM Kevlar ati awọn ipele 6 ti 200 GSM Kevlar.Ọkọọkan awọn ọran wọnyi ni awọn ayẹwo GSM 1200, ṣugbọn ko ni awọn abuda kanna ni awọn abajade.

Apapọ ekoro fun projectiles 1 ati 2, han niaworan 4, tọkasi wipe awọn projectiles yoo da pẹlu 6 ati 7 ọpọ ti 3 fẹlẹfẹlẹ ti 200 GSM Kevlar, lẹsẹsẹ (ie 18 ati 21 fẹlẹfẹlẹ ti 200 GSM Kevlar).Iṣesi kan wa ti o to ilọpo meji nọmba awọn ipele ti Kevlar eyiti o nilo, ni ifiwera si Kevlar ti o bajẹ lati da awọn iṣẹ akanṣe duro.Pẹlu awọn ipele 18 ati 21 ti 200 GSM Kevlar, yoo ja si ni awọn projectiles 1 ati 2 lati da duro ni isunmọ awọn ipele 9 ati 10 ti Kevlar.Nọmba awọn fẹlẹfẹlẹ yii ni ibamu pẹlu nọmba awọn ipele ti Kevlar ti o wa ni iṣowo Kevlar-nikan awọn aṣọ-ikede ọta ibọn ni ninu.

Diẹ ninu awọn nkan fun itọkasi rẹ:

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

Awọn fidio fun itọkasi rẹ:

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

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

5. Awọn ipari

Awọn afiwera ti 160 GSM, 200 GSM ati 400 GSMKevlarlabẹ ipa ballistic ti ṣe pẹlu awọn idanwo ballistic ti a ṣe pẹlu ohun ija Parabellum 9 mm ati pẹlu nọmba oriṣiriṣi ti awọn fẹlẹfẹlẹ Kevlar.A ṣe akiyesi pe awọn ipele diẹ ti Kevlar ko ni imunadoko ni didaduro awọn iṣẹ akanṣe, ṣugbọn dipo fi agbara mu awọn iṣẹ akanṣe lati rin irin-ajo siwaju sii sinu gel ballistic.Ni kete ti nọmba awọn fẹlẹfẹlẹ ba pọ si, idinku ninu ilaluja projectile sinu gel ballistic ni a ṣe akiyesi.Idi fun tente oke yii ni ilaluja, paapaa pẹlu awọn iṣẹ akanṣe aaye ṣofo, jẹ nitori iho ti o kun pẹlu ohun elo Kevlar ati ṣiṣe ki o ṣe bi iṣẹ akanṣe FMJ.Awọn iwọn aropin odi ti o jọra ni a ṣe akiyesi laarin FMJ ati awọn iṣẹ akanṣe aaye ṣofo, ni kete ti o ti de tente oke.

Ni akopọ awọn idasi ti iwe yii, o le pari:

• 1)

• Imudara ti awọn ipele oriṣiriṣi ti 160 GSM, 200 GSM ati awọn onipò 400 GSM ti Kevlar Layer pẹlu gel ballistic ni a ṣe iwadii, ati pe a rii pe 200 GSM Kevlar munadoko diẹ sii fun idaduro 9 mm Parabellum projectile.

• 2)

• A rii pe ko si ibatan laini laarin awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi meji ti Kevlar pẹlu awọn iwuwo oriṣiriṣi (gẹgẹbi 200 GSM ati 400 GSM Kevlar), ti o fẹlẹfẹlẹ ni ọna ti wọn ni iwuwo apapọ kanna.

• 3)

• Awọn oriṣi mẹrin ti 9 mm Parabellum ohun ija ni idanwo, ati pe awọn ijinle ilaluja wọn sinu gel ballistic ni a ṣe idanimọ fun awọn ipele oriṣiriṣi ti Kevlar.

• 4)

• A ṣe ayẹwo pe fun ohun ija Parabellum 9 mm kan, eyiti o jẹ lilo julọ ni agbaye, awọn ipele 21 ti 200 GSM Kevlar ni a nilo bi o kere julọ lati da iṣẹ akanṣe duro.A daba pe, gẹgẹbi iṣọra ailewu, afikun ifosiwewe ailewu wa ninu bi ilaluja tun dale lori profaili projectile.

Da lori awọn abajade ti a gbekalẹ loke fun awọn abuda ti awọn ipele Kevlar ti iwuwo oriṣiriṣi, a nireti pe awọn abuda wọnyi le ṣee lo lati ṣe idagbasoke ati ṣe apẹrẹ ailewu ati imunadoko awọn aṣọ-ọta ibọn.

Aṣa gbogbogbo ti o ni ilọpo meji iye awọn ipele ti Kevlar ni a nilo bi a ṣe fiwe si iye gangan ti awọn ipele ti o bajẹ, yoo jẹ ohun ti o yẹ lati ṣawari ni iwadi siwaju sii pẹlu awọn ohun ija ti o yatọ.Iwadi ojo iwaju yoo tun ni anfani lati tọka ipa ilaluja ti awọn iṣẹ akanṣe alaja kekere ati ohun ija ni lori Kevlar ni afiwe si ti 9 mm Para ohun ija.Bakanna, iwadii ojo iwaju yoo ni anfani lati ṣe idanimọ bii awọn ohun ija ati awọn ohun ija ti o yatọ ṣe wọ 200 GSM Kevlar gẹgẹbi Kevlar ti a lo nikan ni awọn ẹwu ọta ibọn.Pẹlu awọn abuda ti a ṣe akiyesi pẹlu awọn iṣẹ akanṣe aaye ṣofo ti n wọ inu jinle sinu gel ballistic, lẹhin ti o ti dina aaye ṣofo pẹlu Kevlar, iwadii ọjọ iwaju yoo gba laaye lati ṣe idanimọ boya iru ipa kanna yoo ni iriri ni oju iṣẹlẹ kan nibiti projectile wọ aṣọ, ṣaaju ki o to wọ inu ẹran ara. .

Awọn iyin

Iwadi naa ti ni owo ni apakan nipasẹ awọnNational Research Foundation.Awọn ile-iṣẹ wọnyi ati awọn ẹni-kọọkan ni a gbawọ fun iranlọwọ wọn, itọsọna, ati lilo awọn ohun elo wọn, ni ilana alfabeti: Borrie Bornman, John Evans, Ayẹwo Ijẹrisi Ibon ati Ile-iṣẹ Ikẹkọ (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (Oluja ohun ija ati Gunsmith;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za), River Valley oko & iseda Reserve (+27 82 694 2258;https://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za), Marc Lee, David ati Natasha Robert, Simms Arms (+27 39 315 6390;https://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com), Southern Sky Mosi (+27 31 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za), Louis ati Leonie Stopforth.O gbọdọ ṣe akiyesi pe awọn ero ti awọn onkọwe ninu iwe yii kii ṣe dandan awọn imọran ti awọn ile-iṣẹ, awọn ajo ati awọn ẹni-kọọkan ti a mẹnuba loke.Awọn onkọwe ko gba ere owo fun awọn idanwo ti a ṣe.