Obrambna tehnologija - eksperimentalna preučitev sposobnosti kevlarja, različnih uteži in števila plasti z 9-milimetrskimi projektili

ObrambaTehnologija - eksperimentalna študijaneprebojnostzmožnostiKevlar, različnih uteži inštevilkaodplasti, s9 mm projektili

Izvleček

Nekaj elementov za vašo referenco:

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

Videoposnetki za vašo referenco:

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

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

Kevlarje najpogosteje uporabljen material kotoklepza zaščito prednabojiuporablja vrokapuškezaradi njeodpornost na udarce,visoka trdnost in majhna teža. Te lastnosti naredijoKevlaridealen material za uporabo v neprebojnih jopičih v primerjavi z drugimi materiali. V pričujoči študiji je drugače število plasti Kevlarjaz različnimi utežmi se testirajo za določitev uteži in števila slojev, potrebnih za oblikovanje varnega brezrokavnika. V ta namen je bilo izvedenih več balističnih testov na kombinacijah balističnega gela in Kevlarjevih plasti različnih uteži. Balistični udarci nastajajo z 9 mm strelivom Parabellum. Cilj je oceniti značilnostibalistični prodor visoke hitrostiv kombinacijo gela in Kevlarja in določite število slojev, potrebnih za varno zaustavitev 9 mm naboja in s tem prispevanje k oblikovanju varnih neprebojnih jopičev. Testi zagotavljajo informacije o razdaljah, ki jih lahko krogle potujejo v gelu / Kevlarjevem mediju, preden se ustavijo, in ugotovijo odpornost Kevlarja različnih gramov na kvadratni meter (GSM). Testi so bili izvedeni z uporabo kronografa v kontroliranem preskusnem okolju. Zlasti rezultati identificirajo število plasti Kevlarja, potrebnih za zaustavitev 9 mm izstrelka Parabellum, in učinkovitost uporabe različnega števila plasti GSM Kevlar material.

Ključne besede

Kevlar

9 mm krogla Parabellum

Balistični vpliv

Balistični gel

Preizkušanje materiala

1. Uvod

Koncepttelesni oklepje bil razvit leta 1538 in je sestavljen iz jeklenih plošč. Popolnoma jekleni neprebojni jopiči so se postopoma uporabljali in izboljševali do 20. stoletja [1]. Danes so sistemi oklepnikov&# 39 še vedno vgrajeni iz jekla (vendar v minimalni količini), vendar so večinoma sestavljeni izKevlar[2]. Uporaba Kevlarja je bila vključena v jopiče sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja, popolnoma razvit telovnik pa je bil izdelan leta 1976 po odkritju Kevlarja s strani Stephanie Kwolek leta 1971 [3]. Ta nov material je močno zmanjšal celotno težo sistema karoserije in drastično izboljšal gibljivostoseba, ki nosi telovnik, kar ima za posledico modernoneprebojni jopičiuporabljamo danes.

Kevlar, ki se uporablja v telovniku, je sestavljen iz tkanine, ki je sestavljena iz sintetičnih vlaken, izdelanih s polimerizacijo. Je material visoke trdnosti, znan po svoji visokirazmerje med trdnostjo in težo,in v primerjavi z močjo domasno razmerje jekla, Kevlarje petkrat močnejši [4]. Lahka lastnost Kevlarja v povezavi s svojim visokimnatezno trdnost(3620 MPa) [5] in njegove zmogljivosti zaabsorpcija energije[6] je v primerjavi z drugimi materiali idealen material za uporabo v oklepih telesa. Balistične aplikacije kompozitov na osnovi Kevlarja večinoma vključujejo zaščitna oblačila [7,8]. Vpliv balističnega vpliva na Kevlar in druge kompozite ter mehanske lastnosti materiala so bili preučeni v več raziskavah [[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]] z namenom ocenjevanja njegovih značilnosti in učinkovitosti podudarna obremenitev. Te študije so vključevale eksperimentalno testiranje [[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]] innumerično modeliranje[[19],[20],[21]] in vzpostavila učinkovitost zdravila Kevlar kot materiala za odpornost na udarce. Eksperimentalni balistični testi, opravljeni z vzorci kevlar-fenolnega kompozita, uporabljenega v Ref.18, so pokazali, da rezultati niso v korelaciji s tistimi iz sedanjih publikacij, zato so pokazali, da so potrebni nadaljnji nadzorovani poskusi. V prejšnjih eksperimentalnih študijah so uporabili različne metode trčenja, vključno s plinskimi puškami [9,12], 9 mm naboji [10,14] in oklepni projektili [11]. Aktivno področje raziskav o odpornosti na kevlarjeve materiale je vključevalo preučevanje učinkastrižne zgoščevalne tekočinenabalistična predstava Kevlarjaojačani kompoziti [[22],[23],[24],[25]]. Mnenja o tekočinah za zgoščevanje in njihovo uporabo so bila podana v številnih publikacijah [[26],[27],[28]]. Številni visokihitrostni projektilprej so bili opravljeni preskusi, kot je navedeno zgoraj, v mnogih primerih pa se uporabljajo različne metode indukcije gibanja, na primer stisnjen zrak ali izgubljena teža [29] so bili izvedeni. Te metode indukcije gibanja niso v korelaciji z značilnostmi negotovosti streliva, eksplozijo praška pištole in puškami, uporabljenimi v sodih s strelnim orožjem.

Namen pričujoče študije je preučiti sposobnost kevlarjeve tkanine različnih uteži, da ustavi izstrelke skupnega kalibra in razdaljo, ki jo lahko projektil prehodi s kombinacijo gel / Kevlar, da prepreči življenjsko nevarne incidente. Prispevke tega prispevka lahko povzamemo na naslednji način:

1)
Ugotovite učinkovitost različnih slojevtri stopnje Kevlarjavečplastni, in sicer 160 GSM, 200 GSM in 400 GSM Kevlar tkanin.
2)
Raziščite povezavo GSM s številom slojev, potrebnih za zaustavitev a9 mm krogla.
3)
Raziščite razmerje vrste streliva z njegovo globino prodora
4)
Ocenite številoKevlarne plastipotreben za zaustavitev izstrelka.

V preskusih se plasti kevlarja, v katerega lahko izstreli projektil, štejejo za poškodovane plasti. Kaliber uporabljenega streliva je 9 mm strelivo Parabellum, saj se veliko uporabljajo. Testi so bili izvedeni z pištolo Glock 17 znotraj kompleta za pretvorbo kabine Roni. Ugotovljeno je, da avtorji niso povezani s podjetji, ki proizvajajo strelivo, in za izvedbo preskusov niso pridobili nobene finančne koristi. Navedeni rezultati so nepristranski in so povsem takšni, kot so bili opaženi v izvedenih testih. Zaradi številnih negotovosti balističnih testov je bilo treba številne teste, opravljene v tej študiji, večkrat ponoviti, na primer, ko projektili odstopajo od balističnega gela ali so opazili zunanje motnje, ki bi lahko vplivale na rezultate .

Nekaj elementov za vašo referenco:

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

Videoposnetki za vašo referenco:

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

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

2.Balistični vzorci gela in Kevlarja

Opis, kako balistični gel inKevlarizdelani so bili vzorci, opisani spodaj.

2.1.Balistični gel

Balistični gel je bil izdelan iz neobarvane želatine. Gostota in konsistenca gela morata biti enaki tistemu, ki ga uporablja Zvezni preiskovalni urad (FBI). Za doseganje enake doslednosti so navodila, navedena v Ref. [30] so bili upoštevani in je bil preizkušen v skladu s standardi, opisanimi v ref. [31].

8 skodelic (250 ml) neobarvanega želatinskega praška (približno 1,25 kg) zmešamo z 8 L vode (1 del želatine na vsake 4 dele vode), dokler se ves prašek ne raztopi. Ko smo raztopino vlili v posode (za zgornjo mešanico smo uporabili 2 × 5 L posode), smo raztopini vlili 5 kapljic eteričnega olja (eterično olje listov cimeta) in ga nežno vmešali. Razlog za eterično olje je v tem, da se mehurčki v raztopini razpustijo in balističnemu gelu dajo boljši vonj. Raztopina je postavljena v posode, postavljene v hladilnik. Balistični gel je bil pripravljen za uporabo 36 ur po izdelavi, nato pa je bil zavit v celofanski ovoj. Videoposnetek, ki prikazuje podrobnosti za izdelavo balističnega gela, je na voljo na spletni stranihttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Gostota balističnega gela je bila izračunana na 996 km / m3(99,6% gostote vode). Povprečna gostota človeške krvi, maščob in mišic [32], kar je konsistenca človeškega mesa 1004 kg / m3. 0,8-odstotna razlika v gostoti velja za sprejemljivo, da balistični gel razmnožuje meso človeškega telesa.

2.2.Kevlar vzorcev

V testih so bile uporabljene tri uteži iz kevlarjeve tkanine, in sicer 160 GSM, 200 GSM in 400 GSM. Ker se Kevlar lahko uporablja kot tkani material, je mogoče najvišjo trdnost materiala uporabiti v orientaciji 0–90. Vzorci so bili zloženi s kvazi-izotropno usmeritvijo − 45 / +45, ki absorbira večenergijapo udarcu kot 0–90 usmeritev, zloženih drug na drugega [33]. Vzorci, ki so bili uporabljeni pri preskusih, so bili narejeni v večkratnih treh slojih, pri čemer je bil vsak vzorec plast v vrstnem redu 90 / ± 45/90. Ko sta bila dva ali tri vzorce nameščena drug na drugega, je bilo narejeno tako, da se zadnja plast enega vzorca postavi pod 45 ° do naslednje plasti naslednjega vzorca.

Liste Kevlarja smo razdelili in razrezali na liste velikosti A4, da bi jih pripravili za vezavo z uporabo priporočene epoksidne smole in trdilca. Vzorce smo pustili, da se posušijo. Vzorci so bili razrezani po nastavitvi smole in pritrjeni med seboj ter postavljeni v položaj za izvajanje preskusov.

Nekaj elementov za vašo referenco:

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

Videoposnetki za vašo referenco:

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

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

3.Teste in poskusi

Razpravlja se o uporabljeni eksperimentalni postavitvi in strelivu, nato pa sledijo dobljeni eksperimentalni rezultati.

3.1.Eksperimentalna namestitev

Balistični testi so bili izvedeni z dvema različnima vrstama streliva, in sicer s polnim kovinskim plaščem (FMJ) in votlo s kovčkom (JHP) kalibra 9 mm Parabellum (P ali Para za kratko). Nato je opisana metoda za testiranje vzorcev:

1)
Za merjenje hitrosti naboja je bil postavljen kronograf s strelnim orožjem. Kronograf je bil nameščen 2 m od gobeca strelnega orožja, da prepreči gobčku gobca, da bi dal netočne odčitke.
2)
Za določitev hitrosti krogle neposredno v balistični gel smo izvedli osnovni test. Kinetikaenergijaenačba $E = (1 / 2) m v^{2}$ smo uporabili za določitev energije in oddaljenosti prodiranja v balistični gel.
3)
TheKevlarNato so bili vzorci postavljeni pred balistični gel in ta je bil postavljen 1 m stran od kronografa. Razlog za razdaljo 1 m je ponovitev najslabšega primera, ko se oseba ali predmet ustreli na bližino.
4)
Vzorec je bil ustreljen s projektilom, ki je šel skozi kronograf, da bi določil svojo začetno hitrost. Po tem vzorec prodre in izstrelk se položi v balistični gel. Hitrosti testov so bile uporabljene za pridobitev anpovprečna hitrostbranje, ki je bilo uporabljeno za posodobitev vrednosti v koraku 2.
5)
Izmerjena in zabeležena je bila razdalja penetracije v balistični gel.
6)
Korak 2 je bil ponovljen za vsako vrsto streliva, uporabljenega v preskusih. Korak 3 do korak 5 je bil ponovljen za vsak Kevlarjev vzorec. Preizkus s specifičnim strelivom je bil ponovljen, če izstrelki ne potujejo naravnost znotraj balističnega gela ali če je prodrl v vzorec Kevlar na območju, za katerega se je štelo, da ni strukturno trden.

Konfiguracija nastavitve je prikazana vSlika 1.

Slika 1. Pogled spredaj (a) in stranski (b) kronograf in balistični gel za poskuse.

3.2 Značilnosti streliva

Podatki o strelivu so navedeni vTabela1. Strelivo, uporabljeno v preskusih, je običajnega tipa in ga uporablja večina uporabnikov strelnega orožja. Za primerjavo učinkov različnih 9 mm Parabellum izstrelkov upoštevamo različne znamke in vrste. Ugotovljeno je, da se teža streliva meri v zrnih (grs), kjer je 15.432 g enako 1 g. Teža, navedena na škatli streliva, je samo teža izstrelka in ne vključuje praška pištole ali kartuše. Karakteristike streliva so prikazane vTabela1. Hitrosti, navedene vTabela1so povprečne hitrosti, zabeležene v poskusih. Število, ki se nanaša na vsako strelivo vTabela1se uporablja za ustrezne rezultate v grafih v tem prispevku.

Tabela1. Karakteristike streliva, uporabljenega v preskusih.

Strelivo	Teža krogle / zrna	Premer krogle / palcev	Hitrost / (m · s)−1)	Energija / kJ
1) Sellier in Bellot (S& B) 9 × 19 115 grs kovinska jakna (FMJ)	115	0.35	373.4	519.507
2) polna kovinska jakna Diplopoint 9 × 19 124 grs (FMJ)	124	0.35	354.5	504.893
3) Federal HST 9 × 19 147 grs podložen votel (JHP)	115	0.35	327.1	398.661
4) Sellier in Bellot (S& B) 9 × 19 115 grs obložena votla točka (JHP)	147	0.35	347.5	575.138

Preskusi so bili izvedeni s streljanjem streliva v balistični gel, da bi ponovili značilnosti udarca v primeru, da je bila oseba ustreljena (gola prsa). Slike različnih projektilov, pridobljenih iz balističnega gela, si lahko ogledate v videoposnetku YouTube, ki je na voljo na:https://www.youtube.com/watch?v=WvWsfDiVUiA. Prikazane so razdalje, ki so jih projektili prevozili v balistični gel brez KevlarjaSlika 2.

Slika 2.Razmerni projektili so potovali v balistični gel s štKevlarprodreti.

3.3.160 GSMKevlar

160 Kevlar-preskusov GSM so izvedli z vzorci 3, 6, 9 in 12 plasti, rezultati pa so predstavljeni vSlika 3. Ker so bili vzorci Kevlarja večkratni od 3, so rezultati prikazani tudi v večkratni vrednosti 3 naxosi.

Slika 3.Oddaljenosti, ki so jih projektili prehodili po različnih plasteh 160 GSMKevlar.

9-mm plastni vzorci so v primerjavi s primerom brez Kevlarja 9-mm rakete Parabellum FMJ potovali nekoliko manj. Izstrelki iz votle točke so v primerjavi s primerom brez Kevlarja potovali dlje. 9 mm Parabellum izstrelk (številka 4) se ni veliko deformiral, vendar je medenina jakna začela odtrgati izstrelke.

Preskusi, ki so bili izvedeni s šestimi sloji 160 kevlarjev GSM, so pokazali, da je 9 mm izstrelkov iz votlih točk Parabellum šel še dlje v primerjavi z nobenim Kevlarjevim prodiralnim testom, pri čemer izstrelki številka 4 niso skoraj enaki razdalji kot izstrelki FMJ.

Z 9 sloji 160 GSM Kevlarja so ustrezne razdalje, ki so jih projektili v gelu prevozili, pokazale, da so številke 1, 3 in 4 projektila šle dlje, potem ko je šel skozi 9 plasti 160 kevlarjev GSM, v primerjavi z izstrelki, ki so bili streljani v balistični gel (brez Kevlarja).

Preskusi, izvedeni z 12 sloji 160 kevlarjev GSM, kažejo, da vsi projektili kažejo trend upadanja globine penetracije v primerjavi z 9 plastmi.

Kot je razvidno vSlika 3, globine penetracije izstrelkov nihajo z globino, ko se število slojev poveča, vendar je opaziti zmanjšanje z 9 na 12 plasti v vseh primerih. Opaženo je bilo, da projektili iz votle točke prodrejo v plasti Kevlarja in v tem primeru je bila votla točka blokirana s Kevlarjevim materialom. Ko ti izstrelki iz votle točke dosežejo balistični gel, delujejo na enak način kot izstrelki FMJ. Zaradi zgoraj navedenega razloga z uporabljenimi vzorci Kevlarja so izstrelki prodrli naprej v balistični gel v primerjavi s testi, opravljenimi brez Kevlarja. Šele ko je bilo prodano dovolj plasti Kevlarja, da je absorbiralo dovolj energije, je projektil pokazal značilnosti zmanjšanega prodiranja v balistični gel. To značilnost smo opazili pri drugih preskusih z različnimi utežmi Kevlarja, kot so predstavljene v tem prispevku.

3.4.200 GSMKevlar

200 Kevlarjevih testov GSM smo izvedli z vzorci 3, 6, 9, 12 in 15 plasti. Ker se 200 kevlarjev GSM običajno uporablja za neprebojne jopiče, je bilo odločeno, da se izvedejo testi s 15 sloji. Rezultati prodora v balistični gel so prikazani vSlika 4.

Slika 4.Oddaljenosti, ki so jih prehodili projektili po prodoru v različne plasti 200 GSMKevlar.

Preskusi, opravljeni s tremi sloji 200 GSM Kevlarja, kažejo, da so 9 mm projektili Parabellum FMJ šli skozi balistični gel in razdalje, ki so jih prehodili v primerjavi s primerom brez Kevlarja, niso bili zmanjšani. 9 mm izstrelki iz votle točke Parabellum so gojili, kot je bilo pričakovano, 9 mm Parabellum izstrelki pa so medeninasti plašč položili v balistični gel, vendar se je svinčeni izstrelk nadaljeval in ustavil, kot je zapisano vSlika 4.

S 6 plastmi 200 GSM Kevlarja so opazili, da se je razdalja prodora izstrelka 1 v balistični gel zmanjšala, medtem ko so projektili 2, 3 in 4 šli naprej v balistični gel v primerjavi s primerom brez Kevlarja.

Preskusi, izvedeni z 9 plastmi 200 GSM Kevlarja, kažejo, da je izstrelki številka 2 potoval dlje v balistični gel v primerjavi s primerom brez Kevlarja. Opaženo je bilo, da sta projektila 3 in 4 blokirala Kevlar v votli točki, kar mu je preprečilo gojenje. Projektil 3 in 4 je prodrl naprej v balistični gel, potem ko je prodrl v 9 plasti 200 GSM Kevlarja v primerjavi s primerom brez Kevlarja.

Pri preskusih, izvedenih z 12 plastmi 200 GSM Kevlarja, smo opazili, da so 9 mm projektili Parabellum FMJ, številki 1 in 2, po prodoru imeli ravno ploskev. Projektil številka 4, čeprav se ni gojil veliko z votlo točko, blokirano s Kevlarjem, je bil bolj sploščen v glavi. Projektil številka 3 ni veliko gobal, vendar obstajajo dokazi, da je konica glave deformirana.

V preskusih, opravljenih na 15 slojih 200 GSM Kevlar, sta bila oba izstrelka FMJ, ki kažeta znake gojenja. Številki projektilov 1 in 2 kažeta zmanjšanje globine penetracije v balistični gel v primerjavi s primerom brez Kevlarja. V tem primeru sta projektila 3 in 4 zaustavljala plasti Kevlarja.

Kot je razvidno vSlika 4, ko se upoštevajo povprečja med točkami, se zdi, da kaže linearni gradient padajočega prodiranja v balistični gel, ko bo dosežen vrh na približno 6 plasteh 200 GSM Kevlarja. 200 GSM Kevlar kaže boljše zmogljivosti v primerjavi s 160 GSM Kevlar, kot je bilo pričakovano. Na 15 slojih 200 GSM Kevlarja sta se izstrelki št. 3 in 4 ustavili, ne pa tudi izstrelki št. 1 in 2. Po povprečnem naklonu se ocenjuje, da se bosta projektila št. 1 in 2 ustavila z uporabo 18 in 21 slojev 200 GSM Kevlar oz.

3.5.400 GSM Kevlar

400 preskusov Kevlarja GSM so izvedli na vzorcih 3, 6, 9 in 12 slojev, kot kažejo rezultati, prikazani vSlika 5.

Slika 5.Oddaljenosti, ki so jih prehodili projektili po prodoru v različne plasti 400 GSMKevlar.

Testi, ki so bili izvedeni s tremi sloji 400 GSM Kevlarja, so pokazali, da so projektili 1, 2 in 3 ohranili večinoma svoje prvotne oblike. Kot je razvidno vSlika 5, projektila 3 in 4 sta potovala naprej v balistični gel, potem ko je prodrl v 3 plasti 400 GSM Kevlarja, drugi projektili pa so pokazali krajšo razdaljo prodora.

Preskusi, ki so bili izvedeni s 6 plastmi 400 GSM Kevlar, so pokazali, da projektila 1 in 2 prodirata na krajši razdalji s šestplastnimi 400 GSM Kevlarjem v primerjavi s primerom brez Kevlarja.

Preskusi, izvedeni z 9 plastmi 400 GSM Kevlar, kažejo, da so vsi 9-mm izstrelki Parabellum potovali naprej v balistični gel po prodoru v 9 plasti 400 GSM Kevlarja v primerjavi s prodiranjem samo balističnega gela.

Tako kot pri 12 plasti 400 kevlarjev GSM se je tudi potovanje 9 mm izstrelkov Parabellum FMJ v balistični gel zmanjšalo na daljavo, v primerjavi s scenarijem brez Kevlarja. 9 mm izstrelki iz votlih točk Parabellum so v primerjavi s primerom brez Kevlarja v primerjavi s primerom Kevlar še vedno dlje.

Glede na skupne rezultate, prikazane vSlika 5, izstrelki' prodorne razdalje so dosegle vrhunec, vendar so vsi pokazali zmanjšanje prodora 12 plasti Kevlarja. Projektil 1 in 2 bi se lahko ustavil s 15 sloji ali 18 sloji 400 GSM Kevlarja, če bi bili nakloni med 9 in 12 slojev, vSlika 5, so ekstrapolirani.

4.Analiza in razprava o rezultatih

Slika 6prikazuje primerjavo globine penetracije različnih projektilov v 3 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSMKevlar. Kot je razvidno vSlika 6, z 9 mm izstrelki iz votle točke Parabellum so 3 plasti 200 GSM Kevlarja ustavili izstrelke v najkrajši razdalji. 3 plasti 400 GSM in 160 GSM Kevlar so ustavili projektili 1 in 2 največ.

Slika 6.Podrobnost globine penetracije za 3 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSMKevlar.

Slika 7prikazuje ustrezne rezultate za 6 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSM Kevlar. OdSlika 7opazimo, da se je projektil 1 na najkrajši razdalji ustavil s 6 sloji 160 GSM Kevlarja, medtem ko se je projektil 2 najbolj zaustavil za 6 plasti 400 GSM Kevlarja. Kar zadeva 9 mm izstrelke iz votlih točk Parabellum, je 6 plasti 160 GSM Kevlarja ustavilo projektil 3 najbolj, medtem ko je 400 GSM Kevlar zaustavil projektil 4 najbolj.

Slika 7.Primeritve globine penetracije za 6 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSMKevlar.

Slika 8prikazuje primerjavo 9 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSM Kevlar. Kot je razvidno vSlika 8,Slika 9mm Projektil 1 Parabellum FMJ ima zmanjšano razdaljo v balističnem gelu z 9 plastmi 200 GSM Kevlar. Projektil 2 kaže zmanjšano razdaljo potovanja v balistični gel z 9 sloji 160 GSM Kevlar. Kar zadeva 9 mm izstrelke z votlo točko Parabellum, je izstrelek 3 prehodil manjšo razdaljo v balistični gel z 9 plastmi 200 GSM Kevlar, medtem ko ima izstrelki 4 manjšo razdaljo vožnje z 9 plastmi 160 GSM Kevlar.

Slika 8.Podrobnost globine penetracije za 9 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSMKevlar.

Slika 9.Podrobnost globine penetracije za 12 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSMKevlar.

Slika 9prikazuje primerjavo 12 plasti 160 GSM, 200 GSM in 400 GSM Kevlar. Najmanj prodora balističnega gela z vsemi projektili se je zgodilo z 9 plastmi 200 GSM Kevlar.

Sl.10prikazuje število Kevlarjevih plasti, ki so lahko zaustavile različne projektile. OdSl.10, lahko opazimo, da 200 GSM Kevlar v povprečju ustavi izstrelke.Sl.10kaže tudi, da so bili razen izstrelkov 1 in 2 vsi projektili ustavljeni z 9 plastmi 200 GSM Kevlar. 160 GSM in 400 GSM Kevlar ni delovalo zadovoljivo in ni ustavilo nobenega od preizkušenih izstrelkov, zato podatkov za te specifične uteži Kevlar ni prikazan vSl.10.

Sl.10.Sloji različnih GSMKevlarki so ustavili izstrelke.

Slika 7,Slika 9pomenijo, da za dve različni številki plasti podobnega GSM ni podobnih lastnosti z različnimi projektili. Primer je 12 plasti 200 GSM Kevlarja in 6 plasti 400 GSM Kevlarja. Oba vzorca imata skupaj 2400 GSM Kevlarja. Pri primerjavi teh dveh različnih vzorcev ne zmanjšata oddaljenosti projektilov za podobno količino. Podobne korelacije in sklepe je mogoče opaziti iz 3 plasti 400 GSM Kevlarja in 6 plasti 200 GSM Kevlarja. Vsak od teh primerov ima 1200 vzorcev GSM, vendar nimajo podobnih lastnosti v rezultatih.

Povprečne krivulje projektil 1 in 2, prikazane vSlika 4, označite, da bi se projektili ustavili s 6 in 7 večkratniki po 3 plasti 200 GSM Kevlarja (tj. 18 in 21 plasti 200 GSM Kevlarja). Obstaja trend, da se približno podvoji število plasti Kevlarja, kar je potrebno, v primerjavi z dejansko poškodovanim Kevlarjem, da ustavi izstrelke. Z 18 in 21 sloji 200 GSM Kevlarja se bosta projektila 1 in 2 ustavila v približno 9 in 10 slojih Kevlarja. To število plasti je v korelaciji s številom plasti Kevlarja, ki jih vsebujejo komercialno dostopni brezrokavni jopiči samo za Kevlar.

Nekaj elementov za vašo referenco:

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

Videoposnetki za vašo referenco:

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

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

5. Zaključki

Primerjave 160 GSM, 200 GSM in 400 GSMKevlarpod balističnim vplivom so bili izvedeni balistični testi, izvedeni z 9 mm streljami Parabellum in z različnim številom kevlarskih plasti. Opaženo je bilo, da nekaj plasti Kevlarja ni učinkovito pri zaustavitvi izstrelkov, temveč prisili, da projektili potujejo dalje v balistični gel. Šele ko se število plasti poveča, opazimo zmanjšanje prodiranja izstrelka v balistični gel. Razlog za ta vrhunec v prodoru, zlasti pri izstrelkih z votlo točko, je bil v tem, da se je luknja napolnila s kevlarjevim materialom in zaradi tega delovala kot projektil FMJ. Podobno povprečjenegativni gradientiso bili opaženi med izstrelki FMJ in votlimi točkami, ko je dosežen vrh.

Če povzamemo prispevek tega prispevka, je mogoče sklepati:

1)
Preiskali smo učinkovitost različnih slojev 160 kevlarskih razredov GSM, 200 GSM in 400 GSM, ki so bili obloženi z balističnim gelom, in ugotovili so, da je 200 GSM Kevlar učinkovitejši za zaustavitev 9 mm izstrelka Parabellum.
2)
Ugotovljeno je bilo, da med dvema različnima vrstama Kevlarja z različnimi utežmi (na primer 200 GSM in 400 GSM Kevlar) ni linearnega razmerja, plastnega tako, da imata enako skupno težo.
3)
Testirali smo štiri različne vrste streliv 9 mm Parabellum, za različne plasti Kevlarja pa je bila ugotovljena njihova globina prodiranja v balistični gel.
4)
Ocenjeno je bilo, da je za 9 mm strelivo Parabellum, ki se najpogosteje uporablja po vsem svetu, potrebno 21 slojev 200 GSM Kevlarja za zaustavitev izstrelka. Kot varnostni ukrep se priporoča vključitev dodatnega varnostnega faktorja, saj je prodor odvisen tudi od profila projektila.

Na podlagi zgoraj predstavljenih rezultatov za značilnosti plasti Kevlarja z različno težo je upanje, da se te značilnosti lahko uporabijo za razvoj in oblikovanje varnih in učinkovitih brezrokavnikov.

Splošni trend, da je treba podvojiti količino plasti Kevlarja v primerjavi z dejansko količino poškodovanih plasti, bi bilo vredno raziskati v nadaljnjih raziskavah z različnim strelivom. Prihodnje raziskave bi prav tako lahko pokazale učinek prodiranja, ki ga imajo projektili in strelivo manjšega kalibra na Kevlar v primerjavi z 9 mm strelivom Para. Prav tako bodo prihodnje raziskave lahko ugotovile, kako različna streliva in projektili prodirajo do 200 GSM Kevlarja, kot je Kevlar, ki se uporablja samo v neprebojnih jopičih. Pri značilnostih, opaženih z izstrelki iz votle točke, ki prodirajo globlje v balistični gel, bi potem, ko bo votla točka blokirana s Kevlarjem, prihodnje raziskave omogočile ugotovitev, ali bi podoben učinek doživeli v scenariju, kjer je projektilec prodrl v oblačila, preden prodre v meso .

Zahvala

Raziskavo je delno financirala agencijaNacionalna fundacija za raziskave. Naslednja podjetja in posamezniki se po abecednem vrstnem redu priznajo za pomoč, vodenje in uporabo svojih zmogljivosti: Borrie Bornman, John Evans, Center za ocenjevanje in usposabljanje orožja za orožje (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (trgovec z orožjem in Gunsmith;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za), River Valley Farm& Naravni rezervat (+27 82 694 2258;http://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za), Marc Lee, David in Natasha Robert, Simms Arms (+27 39 315 6390;http://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com), Operacije južnega neba (+27 31 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za), Louis in Leonie Stopforth. Treba je opozoriti, da mnenja avtorjev v tem prispevku niso nujno mnenja zgoraj omenjenih podjetij, organizacij in posameznikov. Za opravljene teste avtorji niso prejeli finančne koristi.