超級防彈服問世

　　現在，越來越多的軍隊希望解決的首要問題就是如何打一場“零傷亡”的戰爭。隨著新材料的出現，高科技防彈服為戰士們提供的保護越來越全面。以美軍為例，從1991年第一次海灣戰爭到2004年的第二次海灣戰爭，參戰士兵受致命傷的比例，從自19世紀以來幾乎不變的24％降到了10％。
　　自2003年起，高科技防彈服已經全部裝備美軍。如今的防彈服早已不是中世紀騎士們亮可鑒人的鋼鐵護甲，不過其保護戰士免受子彈傷害的使命依然沒變。
　　
　　強弱懸殊的戰斗
　　
　　好的防具給士兵帶來勇氣，勇氣能夠在戰場上起到關鍵性的作用。西方國家對軍隊人員傷亡十分敏感，尤其是那些存有爭議的軍事任務所帶來的傷亡。這使得他們很少脫離防御工事，即使外出，也會以大量裝甲車輛開道，與戰地環境嚴重脫節。而隨著有效防護裝備的出現，美軍重新獲得步戰的機動能力，因為戰士們對于從前視為夢魘的城市巷戰已經不再心存恐懼了。
　　防具的好處還不止這些。防具的使用形成了一個良性循環，以往，初次上陣的新兵們傷亡總會很大，而現在高科技防彈服卻能夠提高其幸存的幾率。同時，在戰斗中獲得的經驗和技能又能進一步提高士兵的自我防護能力。最終，在2004年的第二次海灣戰爭中，戰斗呈一邊倒的局面：美軍每損失1人，對手就要損失20－30人。留給美軍對手們的只剩兩個選擇：或者尋找防護薄弱的攻擊目標，或發動自殺性攻擊。
　　高科技防彈服使得富國軍隊和窮國軍隊之間的差距進一步擴大。繼美國之后，越來越多的西方國家為士兵裝備了高科技防彈服，這些最關心士兵生命安全的國家同時也是最為富裕的國家：高科技防彈服單價高達1500美元，是卡拉尼什科夫突擊步槍價格的30倍。鎧甲之所以直到第三個千年之初才重新出現在戰場上，其中原因很簡單：生產既不累贅而又能有效抵御子彈的防彈服，所需的技術直到上世紀90年代初才逐步成熟。新型鎧甲的主導設計思路為“雙層鎧甲”，它所依賴的某些高科技材料，10年之前還未曾問世呢。
　　“雙層鎧甲”的第一層由超強度陶瓷制成，可以拆卸，也稱插入式護甲。這層“裝甲”的作用是使子彈在進入“鎧甲”第二層之前解體。為了防止整個防護層碎裂，該瓷質甲層以拼嵌方式構成，這些瓷塊的造型使它們可以把槍擊的能量反射回子彈。整個瓷質甲層可以吸收槍擊約1／3的能量。第二層由合成纖維織物制成，通過變形和摩擦來吸收彈頭剩余的能量，織物的網狀結構能夠攔截子彈的碎片。
　　
　　缺陷依然很多
　　
　　目前，各國軍隊用來防御速度在每秒600米以上的高速彈丸的高科技防彈服都采用這一設計理念，但其防護效果卻不盡相同。因為防護效果不僅取決于材料的性能，而且還受防彈服構造的影響，諸如纖維的松緊程度、編結工藝等。此外，穿著者的身體素質也會直接影響到防彈服效果的發揮。目前的防彈服已經具有十分良好的防護效果：美軍所使用的“攔截者”防彈服(其部件應五角大樓要求分別來自不同企業)僅重7.4千克，卻能抵御初速達840米／7.62毫米口徑的子彈。在參戰士兵的緊急要求之下，“攔截者”防彈服在駐阿富汗和伊拉克的美軍中大量裝備。這種防彈服由一件重3.8千克的凱夫拉軍服前后各插1塊重1.8千克、襯有碳化硼護甲構成。這些防彈服的應用使單兵防護達到了前所未有的水平。
　　盡管如此，戰場上的士兵還遠未達到刀槍不入的境界，“攔截者”防彈服依舊存在許多缺陷。首先，護甲的防護部位有限。一份美國海軍陸戰隊的調查報告顯示，如果“攔截者”防彈服能夠對肋部和肩部提供更多的保護，那么因上身受傷而導致的死亡數量就可減少42％。即使這一缺陷可以通過擴大防護面積來彌補(當真就有美軍兵在網上訂購護甲)，也還存在另一個更加棘手的問題，那就是被子彈擊中的部位變形導致的“襯底效應”：變形幅度2.5厘米尚無大礙，若達4厘米則會致命。雖然可以通過加強防彈服來解決這兩個問題，但是這樣—來卻會使第三種缺陷更為嚴重，那就是質量。加強防彈服勢必導致質量增加，行動不便，再加上重達30千克的戰斗裝備，士兵們在熱帶地區的烈日下穿著超級防彈服幾乎就是酷刑。另外，瓷質的插入式護甲雖然堅硬，卻和玻璃一樣容易碎裂，只需一發子彈或一下撞擊，甚至有時都沒有察覺，護甲就會失去防護作用，讓士兵暴露在槍彈的威脅之下。在槍林彈雨的戰斗中，這一缺陷尤為突出。而且這種插入式護甲單價高達600美元，如此高的報廢率無疑會使軍費開支大大增加。總而言之，現在的超級防彈服還遠遠不是那件靈便、輕巧、保護全身的“超人戰袍”。
　　
　　碳納米管纖維
　　
　　研究表明，僅從防彈服構造方面著手就能部分彌補插入式護甲的缺陷。輕型改進防彈服仍然采用傳統的護甲插入方式，但再也不是完整的一大塊瓷質護甲。新型護甲由一個類似鞋底質地的聚合物模套嵌入許多圓柱形小瓷塊而成，根據防護需要，這些瓷塊直徑為9～15毫米，高為9～30毫米不等。輕型改進防彈服與插入式護甲防彈服的區別在于，防護材料本身的強度因形狀、結構的改變而得到加強。圓柱形陶瓷塊頂部凸起，能夠將槍擊時產生的能量部分反射回彈頭。更為重要的是，槍擊產生的能量會由相鄰的瓷塊分攤，這使瓷塊之間的接縫處恰恰是輕型改進防彈服最堅不可破的部位。這種構造使防護效率大大提高。在提供相同防護能力的情況下，輕型改進防彈服的質量較其他種類的防彈服輕30％。而且，與只要有一條裂縫就會報廢的傳統護甲不同的是，輕型改進防彈服使用靈便、易修復、難破損，可經受20多次槍擊!這種新型防彈服目前已裝備以軍，并在不少其他國家的軍隊內試裝。
　　當然，防彈服構造的改進同防護材料本身性能的提高并不矛盾，在防護材料上也取得了長足的進步。為了加強護甲的硬度，科學家研發了直徑只有100納米的二硫化鎢和二硫化鉬顆粒，它們每一粒都像洋蔥一樣由30個左右的薄層構成。納米顆粒通過扭曲能夠承受相當于20萬倍大氣壓的壓力。當它們碎裂時就能吸收槍擊的能量。憑借這些優點，納米顆粒成為制造防彈服的最佳材料。
　　防彈服第二層材料的性能同樣也得到了提高，尤其是纖維的韌度，也就是說纖維斷裂前所能吸收的能量更大。研究人員成功地研制出了韌度為凱夫拉纖維25倍(平均每克材料斷裂前可吸收870焦耳能量，而凱夫拉纖維僅為35焦耳)的碳納米管纖維，一舉打破了纖維韌度的世界紀錄。它既有碳纖維的硬度，也具有良好的延展能力，可以更好地吸收槍擊的能量。當然，碳納米管纖維高達400％的延展度(凱夫拉纖維只有3％)也帶來了另一種不良的“襯底效應”。不過，通過對纖維進行熱處理，研究小組已開發出韌度為每克60焦耳的產品，比凱夫拉纖維高出70％，而延展度僅為10