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美欧研发高性能纤维防弹背心新材料 |
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| http://cn.newmaker.com
10/31/2011 4:14:00 PM
佳工机电网
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 俄罗斯“卡缅斯克纤维”公司在巴黎Milipol-2011展览会上展示了AuTx新型芳纶纤维。这种纤维可用于制造比“凯夫拉”更坚固、更轻的防弹背心。驻阿富汗的美军和英军特种分队正在试验这种防弹背心，但俄军是否会购买这种防弹背心暂时还不得而知。
AuTx纤维是俄罗斯公司与英国Alchemie Technologies公司联合研制的。据“卡缅斯克纤维”公司称，这种新材料的基础是“芳纶杂环聚合物纤维”。同时，AuTx的动态强度是其他类似纤维的两倍。据预测，用“黄金织品”制成的防弹背心重量仅为“凯夫拉”防弹背心的二分之一。
关于可用于制作防弹背心的这种新型化学纤维的其他细节没有公布，包括其老化速度（“凯夫拉”防弹背心出厂5-10年后防护性能会下降，具体时间取决于所用材料的密度和质量）、吸水后的稳定性。只知道AuTx具有防火性，可用于制造消防服。
根据Alchemie Technologies公司网站对AuTx的描述，“黄金织品”实际上不会老化。不仅如此，在防弹背心的存放过程中其纤维强度还会有所增强。例如，用AuTx制成的防弹背心在存放过程中，其抗爆强度会增加2%。此外，AuTx纤维在生产时经补充试剂处理，使“黄金织品”在与水、油或其他液体接触时也不会失去自己的特性。
而今天最常用的“凯夫拉”在日晒或浸水后会失去其强度。当然，干燥后材料的特性还会恢复。而为了防雨，“凯夫拉”防弹背心使用了专用外罩或防水浸胶。“凯夫拉”在受热时会变脆，而在高温中存放防弹背心会加速材料老化。
无论如何，“卡缅斯克纤维”公司在说到大幅度降低防弹背心的重量的时候，指的大概是所谓的“软”防护器材。它们用的不是用钢、钛或高分子或超高分子聚乙烯制成的附加防护插件。这种防弹背心是插入护板的背心。这种护板是是用15-18层“凯夫拉”或特尔纶或阿莫丝缝制而成的（后两种实际上也是“凯夫拉”，只不过防爆强度有所不同）。
根据俄罗斯国家标准的要求，这种防弹背心能确保达到2级防护水平，个别时候能达到2A级。2级防弹背心能抵御ПСМ手枪5.45毫米子弹和托卡廖夫7.62毫米子弹的杀伤。2A级防弹背心能抵御12倍口径猎枪18.5毫米子弹的杀伤。
但对于4级防护水平甚至更高的正规防弹背心来说，使用更轻的化学纤维未必能大幅度降低单兵防护器材的重量。例如，俄罗斯武装力量已经装备的6Б13型防弹背心（在“面甲”项目框架内研制）能达到4级防护水平（能抵御АК-74自动步枪5.45毫米子弹和冲锋枪的子弹的杀伤），重约11公斤。而 6Б11型防弹背心防护水平为2级，重仅5公斤。还有更轻的防弹背心。
目前防弹背心所用的现代化芳纶纤维抗爆强度为280-550公斤/平方毫米。顺便说一句，最后一个指标对于几种型号的俄罗斯防弹背心所用的阿莫丝纤维来说是特有的。
不过，在目前条件下，研制更坚固、更轻的新型化学纤维必须与单兵防护器材其他部分的升级同时进行。例如，2010年7月列装的6Б43型防弹背心使用了一些超高分子聚乙烯材料，使全方位防护水平达到了6A级（能抵御СВД步枪7.62毫米子弹和Б-32穿甲燃烧弹的杀伤）。防弹背心采用模块化设计，这意味着它能解开，根据所担负任务的不同，某些部分可以不使用。6Б43型防弹背心全部组装起来重量超过15公斤。
不过，不只是芳纶纤维和护板能增加防弹背心的重量，外围材料——塑料、聚碳酸酯或泡沫橡胶也能增加防弹背心的重量。这些材料的任务在于削弱子弹对防弹背心的冲击。
在大多数情况下，现代化的防弹背心能可靠地保护士兵，但是它们仍有大量的不足，其中包括，重量会随着防护级别的提高而增加，穿戴的舒适性不足，不便于插装附加装备。要知道，穿上重15公斤或更重的防弹背心，再加上武器弹药、通信设备、手榴弹和头盔，士兵已经无法奔跑。
今天全世界都在重视减轻单兵防护器材的重量。至于俄罗斯，只能说研发工作正在进行，但任何细节都还没有公布。在新型防弹材料和各种液体和胶体研发领域进行的研究能大大加强已有的纤维。
2007年，在俄罗斯展示了“液体装甲”，它是一种填充了由纳米固体微粒和特特殊液体构成的凝胶的灵活的口袋。剧烈冲击、子弹或弹片击中能使微粒瞬间相互结合，使凝胶变成固体复合材料，阻挡外来物体进入结构内部。所进行的试验是成功的。预计，“液体装甲”将首先用于提高汽车、直升机和飞机的防护性能。
有意思的是，2010年中期获悉，英国也在研发“液体装甲”，它是滑腻的粘稠物质。预计这种材料的运用将大幅度降低新一代防弹背心的重量。BAE系统公司在也在研发装甲。英国的发明的作用原理与俄罗斯的类似。
应该指出的是，非牛顿流体早就引起了军方的关注。2009年英国研制了能在被子弹命中时变稠的D3O凝胶。计划将这种凝胶用于制造头盔和防弹背心，但至今未经过认证。在美国，从事“液体装甲”研发的是Armor Holdings公司，该公司已向五角大楼高级研究计划局推出了自己的研发产品。
与此同时，美国海军陆战队和陆军打算未来全面放弃MICH 和PASGT“凯夫拉”头盔，而采用聚乙烯头盔。新型头盔的重量将比原来的轻300-1050克。主要材料将是超高分子聚乙烯，在美国它被称作Dyneema和Spectra。这种材料已经被用于制造防弹背心的胸、背防护塑料。当然这种防弹背心不只使用超高分子聚乙烯一种材料，还有融合其中的芳纶纤维织物。
从2010年底开始，驻阿富汗的美国和英国部队在执行任务时除了穿戴普通防弹背心和头盔外，还要穿用尼龙和“凯夫拉”纤维制作的特种防护短裤。这种短裤不能防止地雷爆炸时弹片造成的伤害，但它可防止爆炸装置的残片侵入伤口。未来，军人还将开始穿用与短裤相同的材料缝制的背心。顺便说一句，这种材料具有抗病菌性能，而且抗病菌经过洗涤也不会降低。这一特性在炎热的阿富汗大有用武之地。
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