運動エネルギー、防弾、ナイフまたはシリンジガード…誰もが防弾ベストが何であるかを知っています。 しかし、「布」または堅いプレートが弾丸またはナイフを止めるのはどのような物理的原理であり、貫通する体からあなたを保護する材料は何ですか? ユーザーにとって、どのような人間工学、どのような重み、どのような利益/リスク比がありますか? 保護材の(最適な)寿命はどれくらいですか? 要するに、適切な保護を選択し、それに伴う制約を考慮に入れるのに役立つ簡単な概要です!
本質的なものを定義することから始めます(腹を立てる人のために、記事の残りの部分に進みます)、運動エネルギーとは何ですか? シンプルかつ簡潔に保ちます

  • それは動体のエネルギーです(この場合、弾丸、ナイフ、または注射器)。 このエネルギーは、問題の体の質量とその速度に依存します。 運動エネルギーはジュールで表されます。 弾丸の場合-これは最も単純で最もわかりやすい例です-貫通力を決定するのは放出された運動エネルギーです(弾丸の口径などの他の要因のセットで、その形状、その材料、弾丸の動きで設定された初期の力を印刷することを可能にする爆発の力、およびその口までのエネルギーの蓄積を可能にするバレルの長さ)。
  • ボール(または別のオブジェクト)の運動エネルギーを計算するには、次の式を適用する必要があります。
  • V×M×EC = 0,5 2
  • Ec:運動エネルギー
  • m:質量-キロで表されます
  • v:速度(XNUMX乗)-メートルで表されます(XNUMX秒あたり、XNUMX分など)
    • したがって、9x19mmの弾丸の場合、重量は8グラム(0,008 Kg)で、350 m / sの速度で投影されます。
      • 0,5×0,008(質量はKgで表される):0,004
      • 350×350(m / s単位のボールの122500乗速度):XNUMX
      • 従って:0,004×122500:490ジュール
  • エネルギーについての魅力的なことは、それが失われることはできず、移されるだけであるということです。 弾丸の外に出ると(つまり空中に出ると)弾丸のエネルギーは(空気を正確に膨張させることによって)摩擦を受け、その目標への影響が出るまでその一部を伝達します。 。 衝突すると、残りのエネルギーは(明らかにターゲットの性質によりますが)完全に伝達され、組織、骨、臓器によく及ぶダメージを引き起こします。これは防弾材料が仕事をするところです!
したがって、一般的な考え方は吸収することです(発射物の死者を止めることは魅力的ですが...エネルギーが失われるのではなく、単に伝達されることを覚えています-の材料があればどこに行くのか想像させます保護は、そのエネルギーを吸収せずに発射物を止めました…)あなたの体以外の表面(可能な限り大きい)での発射物のエネルギー伝達。 複雑になるのは、ナイフの先端や弾丸の円錐形が、驚異的なエネルギーを集中させながら、比較的「小さな」衝撃面を持っていることです。

運動エネルギー比較

弾道鋼、ケブラー、ゴールドフレックス、 ポリエチレン、ダイニーマ、セラミック…保護材料の機械的特性を提示する前に、市場に出回っているすべてのベストで使用されているものの小さなリスト(ナノテクノロジー、バイオスチール(有名なクモの剛毛)、または細胞の修飾から材料を意図的に除外しますアーティストJalilaEssaïdi):

  • 繊維 (フレキシブルシートで利用可能):
    • パラアラミド
      • トワロン(帝人社)
      • ケブラー(デュポン社)
      • ゴールドフレックス(ハネウェル社)
    • ポリエチレン
      • スペクトル(ハネウェル社)
      • ダイニーマ(DSM社)

そのすべての繊維の中で、私達はGoldflex(高められた抵抗力、最適なねじり挙動 - 製造するのにより高価)とDyneema(その競合他社より高い重量/強度比と優れた耐摩耗性を保持しています)湿気、摩耗および紫外線)。

ここでもまた、製造プロセスと繊維の様々な変形段階、使用される製織、各材料の物理的特性またはそれらのバリエーション(情報については、6の異なるタイプのKevlarがありますが、数えることなく)を渡します。 Dyneemaの種類は、異なる製造プロトコルに従って取得されたものです - 私は本を書くのに十分な時間がありません...しかし、興味があれば、私たちにメッセージを送ってください、私たちはあなたにドキュメントを送ります。

これらの繊維の2つは、現在市場で入手可能なすべてのフレキシブルプレートに含まれています。 それらは多かれ少なかれ同じ機械的能力(mXNUMXあたりのジュールでの吸収能力)を持っていますが、湿度、UV曝露、および摩耗に対する耐性が異なります。 明らかに、いくつかは他よりも「優れている」でしょうが、いずれにせよ、損傷したプレート(ショットの吸収、化学薬品への暴露、裂け目など)が不可欠であることを考慮する必要があります。交換してください。

弾道繊維ダイニーマ

  • (車両または建物を保護するためのハードプレートまたは特定の切り欠きで利用可能):
    • ArmorまたはArmox 500 - メーカーによって異なります
      • 具体的な構造を持った鋼鉄、具体的な構造を持つものではありません。堅牢な防弾プレートや防弾構造の製造に使用されます。モジュール式建築物…必要に応じて厚さを変えてください。
      • 500指示は硬度指数(ブリネルスケール)を表します
      • 私達は550以上の指数を持つ鋼を渡します、彼らは個人用保護具の製造には使用されていません。
  • セラミックス-むしろセラミックスを含む複合材料 (防弾用途専用のハードプレートまたはボールで利用可能):
  • 主にエポキシまたはグラスファイバーの最初の層で構成-破片、傷、鈍い衝撃に対するプレートの保護...-セラミック(アルミナ、炭化ホウ素...)、その後の層UHMWPEポリエチレン(超高分子量ポリエチレン) またはプレートの表面全体にエネルギーを確実に分散させる柔軟な弾道繊維(上記参照)。 これが、有名なSAPI(Small Arms Protective Insert)防弾プレートの特長です。
  • 弾道保護プレートの製造に(最も一般的に)使用されるXNUMXつのセラミック処方:
    • 酸化アルミニウム(Al2O3 - 一般にアルミナとして知られている)
      • これは、最も経済的なフォーミュラ(製造コストと最適なレベルの保護を得るために使用される材料の量)と、最終製品の純度に応じた最高密度の製造プロセスです。 90〜99,95%の純度と2%未満の気孔率が必要です。
    • 炭化ホウ素(B4C)
      • アルミナの2倍の硬さでありながら密度も低いため、弾丸を「止める」のに理想的な素材です。ただし、製造に費用がかかり、「引き裂く」には非常に壊れやすいという点が異なります。たとえば、穴あき弾丸の特徴であり、XNUMXつまたは複数の吸収に対して最適な保護を取得するかどうかに応じて、異なる製造プロセスが必要になることです。 その並外れた性能を活用するために、一般的に、炭化ホウ素は炭化ケイ素と組み合わせて使用​​されます。
    • 炭化ケイ素(SiC)
      • 大まかに言えば、炭化ホウ素と同じ物理容量ですが、密度は高くなります。 製造プロセスにもよりますが、アルミナと炭化ホウ素にほぼ類似した硬度とその密度の組み合わせにより、多かれ少なかれ、非常に高速の弾丸に対して(またはむしろ)理想的な選択になります。ピアス。
    • セラミック部品は本質的に「もろい」ものであり、セラミック保護プレートは常に衝撃によって重大な損傷を受けることに注意する必要があります。これは、エネルギーとlの伝達を確実にする部分でもあります。発射物を停止します。 「シングル」ヒットと「マルチ」ヒット(XNUMXつまたは複数の発射体のエネルギーを吸収する可能性を示すプレート)の違いについて説明しますが、「セラミック」の章の冒頭で述べたように、弾道特性を維持し、破片の突出を回避できるようにする材料の一貫性には、複合材料(カバー内-エポキシ、ポリエステル炭素繊維樹脂)と弾道材料(たとえば、ポリエチレンまたはアラミド繊維ベース-セラミックプレートの微小亀裂の低減と運動エネルギーの最適な吸収を可能にします)。 ほとんどのセラミックプレートには、耐火性と断熱性のために材料の層(フェノールフォーム)もあります。

要するに、セラミックプレートの剛性が高いほど(そして「ブランケット」と組み合わせて作られ、弾道繊維で「強化」されているほど)、使用されるセラミックは「硬く」、弾丸の材質よりも硬くなります。 '東!

  • 積層複合形態の高性能ポリエチレン(UHMWPE-超高分子量ポリエチレン)(ファイバーバージョンでは、UHMWPEは-特に-柔軟な弾道プレートの形の弾道保護材料ダイニーマとスペクトル)-再び材料は、個々のプレートの形でタップされるか、車両または航空機の保護のためにサイズにカットされます。 シンプルにしましょう。これまでのところ、最も耐性のある熱可塑性化合物(衝撃、溶剤、摩耗)であり、水分をほとんど吸収しません。 モノマー単位の繰り返し(大まかに高分子の構造の繰り返し-数千回。重合)で構成されるUHMWPEは、いくつかのプロセスで作成できます(サーモスタットマトリックスの含浸を使用)。 、多かれ少なかれ多数のフィラメントまたは多かれ少なかれ広いセクションで、特定の回転を伴う...)そして保護プレートは可変数のシート(DSMダイニーマによって製造されたUHMWPEの「シート」)を持つことができます®SB71など)。ただし、ハードプレートの場合は、常に複合形式で表示されます。 その非常に低い密度と並外れた抵抗容量により、最適な保護/重量比に理想的な材料になっています。
  • UHMWPEは、ほとんどの防弾シールドとバイザーの構成に含まれています。特に透明性が確保されているため、着用者にとって最適な視力が得られるからです。
  • UHMWPEプレートは、穿孔弾丸からの保護や非常に高速での保護には使用できません(テストセットでこれが示されています)が、セラミックプレートへの優れた添加剤であり、「サンドイッチ」で一種の個別プレートを使用できます。 -上記のセラミックおよび複合プレート-ほとんどのライトキャリバー(特定の特定の弾薬、.50 BMG、.408 CheyTac、基本的には対車両キャリバーとしても機能するものを除く)に対する保護を提供します)。

セラミック調

すごい ! では、実際にはどのように機能するのでしょうか。 比較的簡単です! それが繊維、鋼、セラミックのいずれであっても、重要なことは次のとおりです。

  1. 材料の分子構造が最大のエネルギー吸収能力を有すること。
  2. エネルギーの吸収が可能な限り広い表面で行われること。
  3. 防弾チョッキの場合、防護材料への衝撃の力は変形を可能にする(そしてそれ故、弾丸を膨張させることによってエネルギー集中を減少させる)または破裂を可能にする。発射。

提案された「柔軟な」保護材料(ケブラー、ゴールドフレックス、スペクトルまたはダイニーマ)の場合:

普及のために、パラアラミドとポリエチレンの構造上の違いを自発的に拒否します。。 テニスコートネット(またはサッカー場のゴールネット)を想像してみてください。 ボール(またはボール)がネットに当たると、円錐形に変形し、ネットを構成するストリングが360°でエネルギーを吸収し、完全に吸収されてボールが停止します。 。 防弾プレートの「柔らかい」繊維素材は、非常に強力な円錐形の貫通によって引き起こされる外傷(および非常に小さな表面)が体の内部に発生する可能性があることを除いて、まったく同じように機能します。まるで発射物が実際に体を貫通したかのように致命的です。 したがって、違いは、スポーツネットのメッシュよりもはるかにタイトなファイバーのメッシュにあります。 この非常に細かいメッシュにより、プレートの表面全体にエネルギーを分散させることができるため、発射体によってプレートに加えられる円錐形の変形を減らすことができます(さまざまな公式標準化の章でこれに戻ります)。

このエネルギーの分散と、貫通前の発射物の完全な停止を可能にするには、次のことが必要です。

  • ネットとして個々に機能する一連の繊維層
  • 各層のメッシュは、その全表面でのエネルギーの最大分散に十分なほど細かい
  • 衝撃の際に、エネルギーの伝達は、弾丸の円錐形による貫通の一部を排除するためにそれを「押しつぶす」ことによって、したがって「キャッチ」の表面の増加に寄与することによって、発射物自体に作用します。ボールの担当 '
  • 使用される繊維が優れた引張強度特性を有すること
  • ナイフまたはシリンジガードプレートの特定のケース:
  • ナイフ(またはピック、またはシリンジ)で運ばれる打撃の速度(速度)の差は、弾丸(非常に小さい口径の場合でも)の差よりもはるかに小さいです。 実際、製造業者(アンチナイフプレートの最初の標準化は... 1993から始まります)は、ベールを止めるために通常使用される繊維の機械的強度を適合させる必要がありました。
  • 使用される繊維は同じ商品名 - DyneemaまたはKevlar - を有するが、プレートの表面におけるブレードまたはシリンジの進行を吸収および停止することができるメッシュを得るために製造方法は異なる。
  • 私達は後でこれに戻ります、しかしそれはHOSDB(内務省科学開発支店 - 内務省の科学研究所)を通して(1993で)英語(いまいましいrosbif)が設計された特定の標準を開発することですナイフの刃や注射器(防弾性能、試験手順、効率レベルなど)に対する保護のため
  • ナイフエッジプレートは、防弾プレートと共に運ばれてもよいことに留意されたい。

提案された「硬い」保護材料(セラミックおよびUHMWPE)の場合:

プロセスは少し異なります! ハードプレートの目的は、はるかに高速な弾薬の機械的損傷から着用者を保護することです(小さな領域での運動エネルギーの浸透または集中を高めるように設計されている可能性があります)。 より「適度な」口径の(または開始時の爆発が小さい)弾丸が「テキスタイル」プレートに当たったときの動作は、より速くより「弾丸」の場合はまったく同じではありません。強力な」。 放出された運動エネルギーにより、発射物が問題なく保護面に浸透し、着用者の体内でその軌道を継続できるため、また、エネルギーを吸収した場合でも、機械的に課せられた円錐形の変形は、保護がまったくない場合と同じくらい致命的な生理学的損傷を引き起こす可能性があります。 したがって、プレートが長持ちすることが不可欠です。

  • それは反対側のものよりも硬い材料でできています(貫通しようとするボール)
  • エネルギーの吸収が(フレキシブルプレートに関して)可能な限り最大の領域で行われること
  • 衝突時の弾力性(常にフレキシブルプレートの場合)は、発射体が最大にクラッシュまたは崩壊します。
  • 「マルチヒット」(複数の発射体のエネルギーを連続して吸収できるプレート)の特定のケース:
  • それほど複雑なことはありません。さまざまな層(保護コーティング-エポキシ、セラミック、複合弾道材料、および場合によっては複合弾道材料)で構成されるプレートの構造について詳しく説明している「セラミック-またはセラミックを含む複合材料」の章を参照してください。フェノールフォームの層)。
  • 主にセラミックの特性を保持することを可能にするのは、この「サンドイッチ」組成物です(上記のように、最初の衝撃から断片化します)。 「ピース」セラミック材料としても、「サンドイッチ」デザインが初期構造を保持する瞬間から、つまり、ピースセラミックは(最初の衝撃の前に)マトリックス内で圧縮されたままであり、その機械的特性を保持します。 複合弾道材料は、エネルギーを吸収するというその役割を果たし続けます。
  • 「サンドイッチ」組成に加えて、セラミック表面に使用される構造のタイプがあります。 以下に引用するテストによると、セラミックをXNUMXつの部品ではなく、いくつかの「タイル」に配置することが不可欠です。 このタイリングは、最初の衝撃を吸収したタイルに隣接するタイルの保護能力をそのまま維持します。 論理的なもの。
  • 無傷のプレートとプレートを使用して、Horsfall氏とBuckley氏、Watson氏らが行ったV50(速度50 - 下記参照)比較テストに基づいています。結果は、(衝撃時/ XNUMX弾薬付き/アルミナSAPIプレート上の弾丸の速度に応じて)性能がXNUMXからXNUMX%に低下したことを示す。 それでも、この材料が規格の要件よりも高い7,62 3%の容量を保持していることに注意することができます。
  • 警告: たとえその素材がその役目を果たしたとしても、それは何十もの衝撃からあなたを守ることはできません! 要するに、フィッサをカバーしてください!
  • 「スタンドアロン」プレートの特定のケース(テスト用に選択された規格に応じて、別の(柔軟な)保護プレートと組み合わせて使用​​せずに、それが示す保護レベルを提供するプレート:
  • 繰り返しますが、それは保護プレート(ハード)であり、製造プロセスまたはフレキシブルプレートのサポートと組み合わせて着用することなく(従来のように)単独で使用できる構造の恩恵を受けていますベストに着用する保護プレートと、この目的のために用意されたコンパートメントでその上に着用するハードプレート)。 要するに、このプレートを戦術的な「プレートホルダー」で使用することができます。これにより、ベストとソフトプレート+ハードプレートの組み合わせによって表される体積と重量が軽減され、着用者の動きが快適になります。 明らかにこれは保護面も減少させますが、柔軟なプレートで「処理」されたものよりも強力な口径のショットに多かれ少なかれ直面することが確実な場合は...退屈しないかもしれません-損傷のリスクについて考えてください。破片の破片..。
  • 「外傷防止」プレート:
  • シンプル:これは追加のフレキシブルプレート(通常はファイバーですが、スチールまたはアルミニウムで存在していました)であり、従来のフレキシブル防弾プレートよりもはるかに薄いフォーマットでパッケージされています(したがって同じ素材です)。 アイデアは、「追加の」保護を提供することではなく、エネルギー分散の表面と発射体の粉砕を最適化することによって、衝撃時の円錐形の変形(およびそれから生じる生理学的外傷)を制限することです。インパクト時。

しかし、どのタイプのプレートがどのタイプのゲージやチップを止めるのでしょうか?

それぞれの工業国-フランス、アメリカ、ドイツ、中国、ロシア、イギリス...保護能力(破片、弾薬、爆風効果)を定義するテストプロトコルを一度に定義しましたおよび使用される各材料のナイフ)。 さまざまなプロトコルはすべて(テストに必要な制約に応じて)、どの製品が治療したいリスクに最も適しているかを判断することを可能にするスケールを提供します。

ええと、私たちは家から始めますね? それは少ないです! したがって、フランスのプロトコルと評価スケールは次のとおりです。

  • さて、わずかな問題があります。AFNOR(AssociationFrançaisedeNormalization)は、個人の保護や車両に使用される防弾材料の特定のプロトコルを提供していません。
  • ただし、次の点に注意してください。
    • 規格NF A36-800-2およびNF A50-800-2(装甲用の溶接可能な熱延鋼板-パート2:燃焼試験方法)
    • 標準NF P 78-401(ヨーロッパ規格に置き換えられます NF EN 1063 -建物のガラス-安全ガラス-弾丸攻撃に対する耐性のテストと分類)
    • 標準NF EN 1522/1523(窓、ドア、クロージング、ブラインド-弾丸に対する耐性-処方と分類)
    • 一言で言えばコメントはありません...

アメリカのプロトコルと評価尺度:

  • あなたは皆、NIJによって設定された基準を知っています。 しかし、リカン人はそれを大きくするのが好きです! したがって、これにより次のことが可能になります。
  1. NIJ(国立司法研究所-アメリカ連邦科学研究および標準化機関)によって定義された基準:

NIJ Standard 0101.07 - 耐弾性(ドラフト)
NIJスタンダード0101.06 - 耐弾性
弾道抵抗に関するNIJ標準2005暫定要件
NIJスタンダード0101.04 - 耐弾性
NIJ標準0101.04リビジョンA - 耐弾性
NIJスタンダード0101.03 - 耐弾性
NIJスタンダード0115.00 - 突き刺し抵抗
NIJ 0104.02 Standard - 機動隊ヘルメットとフェイスシールド
NIJ Standard 010600 - ヘルメット
NIJ Standard 0117.00 - 公安爆弾スーツ規格
NIJ Standard 0108.01 - 防弾保護材料
FBI防護具2008テストプロトコル
HPホワイト401-01bヘルメットテスト手順

  1. 米軍によって定義された基準:

MIL-STD-662F、標準ミリタリー:装甲用V50弾道テスト

ドイツのプロトコルと評価尺度:

  • フランス語でも英語でもドキュメントのバージョンを見つけることができないことをお詫び申し上げます。だから私はあなたにドイツ語でオリジナルのバージョンをあげる - あなたはまだグーグル翻訳ハァッ...
  1. ドイツの認証機関 (VereinigungderPrüfstellenfürangriffshemmendeMaterialienund Konstruktionen)は、次の基準を定義しました。

VPAM KDIW2004スタンド:18.05.2011
VPAM KDIW 2004スタンド:12.05.2010
VPAM HVN 2009スタンド:12.05.2010
VPAM APR 2006エディション:2009-05-14
VPAM BSW 2006スタンド:14.05.2009

ロシアのプロトコルと評価尺度:

  • GOST(文書の翻訳に興味がある人のために私にメッセージを送ってください、私たちは内部的にそれをする方法を知っています)。

GOST R 50744 95

英語のプロトコルと評価尺度:

  • 2013ナイフやシリンジに対する保護のために製造された材料のための特定のプロトコルを最初に定義したのはイギリスの科学研究所であったことを思い出してください。
  1. 英語認証機関-HOSDB (ホームオフィス科学開発支部)は、次のプロトコルを定義しました。

英国警察のためのHOSDB防護服規格(2007)
英国警察のためのHOSDB防護服規格(2007)1パート:一般要件
英国警察のためのHOSDB防護服規格(2007)パート2:耐弾性
英国警察のためのHOSDB防護服規格(2007)パート3:ナイフとスパイクの抵抗

中国のプロトコルと評価尺度:

  • 私はあなたが英語のいくつかの概念を持っていることを願っています、これは私が見つけた唯一のバージョンです - 明らかに中国語と北京語を除いて...
  1. 標準は次の名前で定義されています。

GA 141 2010

NATO評価尺度およびプロトコル(STANAG)-車両および航空機のみ:

  • このプロトコルは2ボリュームで表現されています(NATO AEP-55 STANAG 4569 1フライトおよび2フライト)
  • それは個人用保護具を目的としたものではなく、もっぱら車両と航空機を対象としています
  1. 標準の表はここにあります:

NATO AEP-55スタナグ4569

オーストラリアとニュージーランドのプロトコルと評価尺度:

  • このプロトコルでは、拳銃と狩猟用の口径のみが考慮されることに注意してください。
  1. 標準は次の名前で定義されています。

AS / NZS 2343:1997

ここに個々の保護のための規格と車両と航空機のための保護の要約表があります

購入前(および購入後)のちょっとしたヒント:

  • 機動性と動きの快適さについて考えてください-まだ敵の攻撃を受けていることは死んでいることです
  • 発射体が貫通しないことを保証する保護材はありません。 あなたの資料に自信がありますが、合理的な方法で、無用な方法で自分自身を公開しないでください
  • プレート(フレキシブルまたはリジッド)が衝撃または大幅な劣化を受けた場合…それはもはや動作しません!
  • あなたがあなたのベストまたはあなたのプレートの重さを評価するとき、あなたのバッグの運送、あなたの弾薬、あなたの武器を考慮に入れてください...
  • 「外傷防止」プレートを購入します。 コストは低く、いずれの場合も、衝撃によるフレキシブルプレートの内部変形によって引き起こされる生理学的損傷の痛みとその結果としての致命的なリスクよりも低くなります
  • 効率的な材料には寿命があることを忘れないでください! 売り手または製造業者によって提供される保証を超えて、あなたは材料がもはや機能していないことを考慮しなければなりません
  • 売り手または製造業者によって示された維持および保護指示(湿気、紫外線への露出、溶媒への露出など)を守ってください。
  • ベストやプレートホルダーを背負って持ち歩く武器やアクセサリーの取り扱いを練習しましょう! それはあなたの反射としてあなたの感覚を改善します

頑張ってください、そしていつものように、安全を保ち、祝福されてください!

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