防彈裝備的現狀與發展

□鐘天鋒　邱日祥

在現代戰場上，因火炮、榴彈、火箭、手榴彈及地雷所致的彈片傷亡率逐漸增加,占傷亡總數的67％～75％，而死于頭、胸、腹部位的占其中的82％～87％，遠遠超過了四肢部位的死亡率。醫學統計表明，保護僅占人體表面積39％的頭、胸、腹部位就可大大減少傷亡率，而防彈衣和防彈頭盔可以起到防護這些關鍵部位的作用。美國聲稱，在第二次世界大戰中，裝備鋼盔至少保護了7萬美軍的生命。英國認為，穿防彈衣可使受傷率降低27％，死亡率降低40％。鑒于此，二戰之后，單兵頭盔和防彈衣得到了飛速發展。

防彈機理

目前使用的防彈材料主要有硬質的防彈金屬（高錳鋼、合金鋁、鈦合金等）、防彈陶瓷、高性能復合材料板及非金屬與金屬或陶瓷的復合材料板等。其防彈機理主要是在受彈擊時材料發生破碎、裂紋、沖塞，以及多層復合板出現分層等現象，從而吸收射彈大量的沖擊能。當材料的強度超過投射物的沖擊能時，即可發生彈回現象而不貫穿。軟質的防彈材料主要是高性能纖維（如防彈尼龍、芳綸纖維、基綸纖維等）織物或無緯布等，其防彈機理主要是射彈對纖維進行拉伸和剪切，同時，纖維將沖擊能向沖擊點以外的區域進行傳播，能量被吸收掉而將破片或彈頭捕獲在防彈層里。

防彈衣

防彈衣的構成防彈衣由防彈層、防護板、減震層和外套構成。

防彈層是防彈衣的主體，它直接影響防彈衣的防彈性能。硬質防彈衣的防彈層是由塊狀結構搭接而成，質地堅硬，穿在身上無法彎曲，行動不靈活，不適于作戰；軟質防彈衣是由多層纖維織物重疊縫制而成，質量輕、柔軟、適體。防彈層一般采用組合方式，分為前胸、后背，有時為了擴大防護范圍，可加護襠、護頸、護肩等，軟質防彈層必須用深色布料密封包裹，以防水、防潮、防紫外線，適于全天候使用。

防護板是為了防御高速槍彈或彈片的沖擊，提高防彈衣局部的防護等級，而在外套上的口袋里加插的高強度金屬板或復合材料板，要求質量輕、插取方便，一般不單獨用于防彈。

減震層是為減輕槍彈或彈片沖擊對人體造成的鈍傷而設計的，一般采用泡沫橡膠塑料或聚碳酸酯片做成。

外套是由多個部件連接起來的，是防彈衣外形特征的體現，適合不同穿著者的特殊要求。外套可增加反光、漂浮、阻燃、防水、防油等功能，式樣可以適合各種要求，如隱蔽、女用等。一般能調節大小，且脫卸方便。

防彈材料的發展早在公元前，古巴比倫等經濟發達的國家和地區的武士們就已經裝備了青銅制作的護甲，當時防御的武器主要是長矛和刀劍。到了中世紀，出現了盾牌。15世紀隨著火器的發展，鐵甲逐漸消失。16世紀初，歐洲人設計的防彈衣質量29～45kg，士兵行動笨拙。但是在那時的戰爭形式下，這種防彈衣還是為保存實力、打擊敵人發揮了重要作用。到第一次世界大戰，火器的威力有了明顯的提高，工業生產水平也有了很大的發展，用當時生產的強度較大的鋼板制作的防彈衣質量可減至9kg。隨著材料科學的發展，20世紀40年代美軍又研制了防彈尼龍與鋁片結合的步兵防彈衣及尼龍防彈衣，隨后又出現了玻璃鋼防彈背心、工業陶瓷片與玻璃纖維粘合的組合式防彈衣。70年代，芳綸材料的出現使質輕、防

彈性能強的軟質防彈衣掀起了一個新的高潮，目前芳綸纖維占領了防彈衣領域的很大一部分市場。90年代進入市場的超高分子量聚乙烯纖維，更豐富了防彈衣材料的品種，進一步使防彈衣質量降低，防彈性能提高。尤其是無紡布技術的發展進一步推進了防彈衣的發展和防彈性能的提高。性能更好的新型防彈材料不斷出現，如基綸纖維等。芳綸、超高分子量聚乙烯和基綸是目前綜合性能最好的防彈材料。但基綸纖維因價格太高，目前市場上尚沒有見到成型的產品。芳綸和超高分子量聚乙烯纖維這兩種材料，性能上各有優點和缺點。因此，在材料的應用上有兩大趨勢：一是混雜的方向，取不同材料，使之相互取長補短，發揮優異的綜合性能，獲得較好的價格－性能比；二是采用復合材料，用芳綸材料、超高分子量聚乙烯與鋼板、陶瓷等材料制成復合防護硬插板作為防彈衣的加強板。

我國防彈衣的水平目前我國已有警察、保安、海關人員、高級政府官員及企業要員等使用民用防彈衣，軍隊則尚未大量裝備。

我國防彈衣研制起步較晚，但是目前防彈衣技術已接近和達到國際水平。主要表現在：使用的防彈材料及其應用技巧與國際同步；我國的槍械威力大，因此防彈衣的防彈等級起點高；制作工藝與國外相當，芳綸等高性能纖維材料的紡織技術達到國際同行業先進水平，防彈衣的質量得到了國外專家的認可。

但是由于我國材料工業的限制，先進的高性能纖維的研制和生產與國外還有差距，材料供應受到一定限制；面料質量與國外還有一定差距，因而在防彈衣時裝化方面受到了一定的影響；服裝款式比較呆板、單調。

防彈衣發展趨勢毫無疑問，未來士兵必須具有更快的反應速度、更高的防護能力、更強的環境適應能力及與整個作戰系統的協同作戰能力。作為未來士兵必備的裝備之一--防彈衣必須具備新的要求：（1）柔軟、舒適、質量輕；（2）防護等級高、防護面積大；（3）防鈍傷效果好；（4）全天候使用，與環境有良好的適應性；（5）防彈衣的款式應適應不同的使用要求，以和其他裝備有良好的相容性；（6）防彈衣除具有防彈功能外，還應盡量做到防核、生、化等。

總之，質輕、舒適、功能全面是防彈衣發展的總趨勢。

防彈頭盔

第一次世界大戰是人類戰爭史上首次大規模的戰爭，其破壞規模和對人體傷害的嚴重程度是前所未有的，為此，世界各國為了保護自己的士兵，都在探索研究各種單兵防護裝備。根據對殺傷彈藥爆炸時形成的破片質量和能量所進行的研究表明，多數破片的質量在1.0～1.1g之間，速度達610m/s，因此這種破片就被確定為評定頭盔防護能力的標準破片。由此可見，一頂理想的防護頭盔在戰爭中是保存實力、提高戰斗力的必備的裝備之一。在頭盔發展史上，根據制作材料的不同，主要分為金屬頭盔和非金屬頭盔。

金屬頭盔鋼盔是頭盔發展史上的先驅，第一頂鋼盔是法國亞德里安將軍于1915年研制成功的，在戰場上立下過赫赫戰功。在第一次世界大戰中，參戰國相繼生產了數百萬頂鋼盔，拯救了無數士兵的生命。后來鋼盔在結構和材料上都有所變化，美國率先推出M1鋼盔，僅在第二次世界大戰中就生產了240萬頂。目前M1鋼盔仍作為許多國家的重要軍事裝備，在戰場上發揮著重要的作用。但是大部分鋼盔會被速度為300～320m/s的標準破片所擊穿，且這種能量的破片占爆炸破片總量的30％～40％。也就是說，鋼盔只能擋住60％～70％的破片。因此鋼盔已不再符合現代戰爭的要求了。

當人們了解到鈦金屬有良好的抗彈性能后，便用它整體沖壓成型制成頭盔。這種頭盔能經受住速度達700m/s的標準破片的沖擊，而且不會被鉛彈擊穿。但是由于其質量超過了2kg，而且鈦沖壓工藝特別復雜使得頭盔的造價昂貴，每頂價格達500～600美元，因此，鈦在軍用頭盔上的應用在西方國家未能得到發展。然而俄羅斯仍在繼續這方面的工作，俄羅斯鋼鐵科學研究院研制的織物增強鈦頭盔質量1.6kg，能防護速度達650m/s的標準破片。對于現在的致命彈藥而言，這種頭盔的強度是很高的。為了降低成本，后來又使用裝甲鋁代替鈦，取得了令人滿意的效果。

雖然鈦金屬頭盔在防護性能上滿足了使用要求，但是昂貴的造價、高的導熱和導電性能限制了其應用范圍。為適應未來戰場的需要，人們努力尋求質量、性能更佳的防彈頭盔。

非金屬頭盔新型防彈材料的開發使復合材料頭盔的研制得到了很大的發展。最先采取行動的是美國人，他們于1978年研制的新型凱夫拉頭盔標志著頭盔的發展進入了新時代。新型的PASGT頭盔比鋼盔防護能力大1倍以上。它采用高抗沖凱夫拉織物浸粘合劑壓制而成，防護能力強、質量小、導電率低，其綜合防護性能比鋼盔提高了4～5倍。

復合材料頭盔的出現在軍界引起過不同的反應。有人擔心這種頭盔的使用壽命不長，還有人擔心在浸濕的情況下性能可能降低，等等。但事實很快消除了這些顧慮。織物聚合頭盔幾乎在所有指標上都超過了鋼盔，它不僅對80～90％的爆炸破片提供可靠的防護，甚至還能抵御一些手槍彈頭，而且戴著舒適得多。另外，由于凱夫拉等聚合物材料導熱性低，因此新一代頭盔不像鋼盔那樣悶熱，冬季不會使頭部凍傷，而且也不會被無線電偵察發現。

繼美國之后，英國、俄羅斯、以色列等軍隊也開始使用“凱夫拉”、“特瓦羅”、“戴尼瑪”等高性能抗彈材料的頭盔。由于復合材料頭盔質量比軍方（俄羅斯）規定的指標高100～200g，這個參數確實成為其裝備部隊之路上的“重量級”障礙，否則，復合材料頭盔完全有希望成為“21世紀戰士”的頭盔。但是即使

不能迅速解決與質量有關的問題，復合材料頭盔仍可作為一種選擇方案，或者是對標準軍用頭盔的重要補充。另外，在提高頭盔防護等級的性能上，一個很重要的方法是在頭盔盔殼的外面增加金屬、陶瓷等附加殼體或塊狀連接件。

頭盔發展展望未來頭盔不僅作為一種防護裝具，而且將作為單兵綜合系統的一個多功能平臺，將無線電通訊設備、計算機控制顯示器、保護眼睛免受小破片和激光輻射傷害的玻璃護罩、有效的晝/夜引導系統和瞄準系統等連接在頭盔上。

因此頭盔發展的總趨勢是：發展金屬與非金屬及非金屬材料之間的復合材料頭盔，質量輕，防彈能力強，戴著穩定舒適、隔熱，與防彈面罩/風鏡、防毒面具、通訊設備、增強頭盔顯示系統等配件系統有良好的相容功能，綜合性能好，成本低。◆(編輯/樵夫)