Antiglont, rezistent la cuțit...

Vom începe prin a defini esențialul (pentru cei supărați, treceți la restul articolului), ce este energia cinetică? O vom păstra simplă și concisă

Ideea generală este așadar de a absorbi (oprirea proiectilului mort pe urme, este tentant dar... îți amintești că energia nu se pierde, pur și simplu se transferă - te las să-ți imaginezi unde va ajunge dacă materialul de protecție s-a oprit proiectilul fără a-și absorbi energia eh...) transferul de energie de la proiectil pe o suprafață (cât mai mare posibil) alta decât corpul tău. Acolo unde acest lucru devine complicat este că vârful unui cuțit sau conul unui glonț au suprafețe de impact relativ „mici” în timp ce concentrează energia fenomenală!

• Fibre (disponibil în plăci flexibile):
  • Para-aramide
    • Twaron (Compania Teijin)
    • Kevlar (compania Dupont)
    • Goldflex (compania Honeywell)
  • Polietilene
    • Spectra (compania Honeywell)
    • Dyneema (companie DSM)

Dintre toate fibrele sale, reținem Goldflex (capacitate de rezistență crescută, comportament optim la torsiune – mai scump de produs) și Dyneema (raport greutate/rezistență mai mare decât concurenții săi și rezistență remarcabilă la torsiune, abraziune și UV).

Aici, din nou, trecem peste procesul de fabricație și diferitele etape de transformare a fibrelor, țesutul folosit precum și proprietățile fizice ale fiecărui material sau variațiile acestora (în scop informativ există 6 tipuri diferite de Kevlar, fără a lua în calcul tipurile de Dyneema, obtinut dupa un alt protocol de fabricatie - nu am timp sa scriu o carte...Dar daca esti interesat, trimite-ne un mesaj, iti trimitem documentatia).

Una dintre aceste fibre o gasesti in toate foile flexibile oferite in prezent pe piata. Au mai mult sau mai puțin aceleași capacități mecanice – capacitate de absorbție în jouli pe m2 – cu variații în ceea ce privește rezistența la umiditate, expunerea la UV și abraziune. Evident că unele vor fi „mai bune” decât altele dar în orice caz va fi necesar să se aibă în vedere că o placă deteriorată (în urma absorbției unei împușcături, a expunerii la un agent chimic, a unei rupturi etc.) trebuie să fie imperativ înlocuită.

• Oteluri (disponibil în plăci dure sau în tăieturi specifice pentru protecția unui vehicul sau a unei clădiri):
  • Armor sau Armox 500 – în funcție de producător
    • Fără a intra în detalii, un oțel cu structură specifică, utilizat pentru fabricarea plăcilor balistice dure și a structurilor antiglonț pentru vehicule, clădiri modulare etc. Disponibil în grosime variabilă în funcție de necesități.
    • Indicația 500 se referă la indicele de duritate (scara Brinell)
    • Transmitem oțeluri cu un indice de 550 sau mai mult, nu sunt folosite pentru fabricarea elementelor de protecție personală.

• Ceramica – sau mai degrabă un material compozit, inclusiv ceramică (disponibil în plăci dure sau bile, exclusiv pentru utilizare antiglonț):

• De cele mai multe ori compus dintr-un prim strat de epoxidic sau fibra de sticla – protectia placii impotriva aschiilor, zgarieturilor, loviturilor contondente etc. – din ceramica (alumina, carbura de bor etc.), apoi straturi de polietilena UHMWPE (polietilenă cu greutate moleculară ultra mare) sau o fibră balistică flexibilă (vezi mai sus) care va asigura dispersia energiei pe toată suprafața plăcii. Aceasta este ceea ce dă faimoasa placă balistică SAPI (Small Arms Protective Insert)

• Cele trei formule ceramice utilizate (cel mai frecvent) pentru fabricarea unei plăci de protecție balistică:
  • Oxid de aluminiu (Al2O3 - cunoscut sub numele de alumină)
    • Este formula cea mai economică (din punct de vedere al costului de fabricație și al volumului de material de utilizat pentru a obține un nivel optim de protecție) și cea care are cea mai mare densitate – în funcție de puritatea produsului final – procesul de fabricație al acestuia trebuie prezintă o puritate de la 90 la 99,95% și o porozitate mai mică de 2%
  • Carbură de bor (B4C)
    • De două ori mai tare decât alumina, dar și de o densitate mai mică, este materialul ideal pentru a „opri” un glonț… doar că este scump de produs, extrem de fragil când „sfâșiat” – ceea ce este caracteristica unui glonț care străpunge armura. de exemplu – și că necesită un proces de fabricație diferit în funcție de dacă doriți să obțineți o protecție optimă pentru absorbția unuia sau mai multor. Pentru a-și exploata performanța excepțională, carbura de bor este utilizată în general împreună cu carbura de siliciu.
  • Carbură de siliciu (SiC)
    • Găsim, în linii mari, aceleași capacități fizice ca și carbura de bor, însă cu o densitate mai mare. Combinația unei durități aproape asemănătoare cu alumina și carbura de bor cu densitatea sa – în funcție de procesul de fabricație – mai mult sau mai puțin ridicată îl face alegerea ideală pentru (sau mai degrabă împotriva) gloanțelor de foarte mare viteză sau perforare.
  • Trebuie remarcat faptul că componenta ceramică, prin natură, este „casabilă” și că placa de protecție ceramică va suferi invariabil daune semnificative la impact - este chiar și parțial ceea ce asigură transferul de energie și oprirea proiectilului. Vom discuta mai târziu despre diferența dintre loviturile „single” și „multi” (placă care are posibilitatea de a absorbi energia unui singur proiectil sau a mai multor proiectile) dar, așa cum s-a remarcat în introducerea la capitolul „ceramică”, se asigură consistența materialul, permițându-i să-și păstreze proprietățile balistice și evitând proiecția schijelor, necesită adăugarea unui material compozit (pe capac – rășini epoxidice, fibră de carbon poliester) și a unui material balistic (la baza din polietilenă sau fibră de aramidă de exemplu – permițând reducerea microfisurilor în placa ceramică și absorbția optimă a energiei cinetice). Majoritatea plăcilor ceramice au și un strat de material (spumă fenolică) pentru rezistența la foc și proprietățile de izolare termică.

Mai simplu spus, cu cât placa ceramică este mai rigidă (și realizată împreună cu un „acoperire” și „întărită” cu fibră balistică), cu atât ceramica folosită este mai „dură” – mai dură decât materialul glonțului – cu atât mai bine.

• Polietilenă de înaltă performanță (UHMWPE – polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă) în forma sa compozită laminată (în versiunea sa cu fibre UHMWPE este – în special – materialele de protecție balistică Dyneema și Spectra sub formă de plăci balistice flexibile) – din nou Materialul va fi utilizat sub formă de plăci individuale sau tăiate pentru a proteja vehiculele sau aeronavele. Să rămânem simplu: până în prezent este cel mai rezistent compus termoplastic (la impacturi, solvenți, abraziune) și absoarbe cu greu umiditatea. Compus dintr-o repetare a unităților monomerice (repetând practic structura unei macromolecule – de mii de ori. Polimerizare), UHMWPE poate fi fabricat în mai multe procese (cu impregnarea unei matrice termostatice, cu un număr mai mult sau mai puțin mare de filamente sau un secțiune mai mult sau mai puțin largă, cu o învârtire anume etc.) și placa de protecție poate avea un număr variabil de foi („foaia” UHMWPE fabricată de DSM Dyneema ® SB71 de exemplu), dar în cazul unei plăci dure aceasta vor fi întotdeauna prezentate sub formă compusă. Densitatea sa foarte scăzută și capacitatea excepțională de rezistență îl fac materialul ideal pentru un raport optim protecție/greutate.

• Veți găsi UHMWPE în compoziția majorității scuturilor și viziere balistice – în special pentru că permite transparență și, prin urmare, o viziune optimă pentru purtător.

• O placă UHMWPE nu poate fi utilizată pentru protecție împotriva unui glonț care perfora armura sau de foarte mare viteză (un set de teste au demonstrat acest lucru), dar va fi un excelent aditiv pentru placa ceramică pentru a permite un fel de placă „sandwich” individuală placă ceramică și compozită, așa cum este prezentată mai sus – care va oferi protecție împotriva majorității calibrelor ușoare (excluzând anumite muniții specifice, .50 BMG, .408 CheyTac, practic orice poate fi folosit și ca un calibru anti-vehicul).

Grozav ! Dar cum funcționează în practică? Relativ simplu! fie că este fibră, oțel sau ceramică, important este:

1. Că structura moleculară a materialului are o capacitate maximă de absorbție a energiei.
2. Lăsați absorbția energiei să aibă loc pe o suprafață cât mai mare posibil.
3. În cazul unei veste antiglonț, că forța de impact asupra materialului de protecție permite deformarea (și, prin urmare, reduce concentrația de energie permițând glonțului să se extindă) sau spargerea proiectilului.

Pentru materialele de protecție „moale” propuse (kevlar, goldflex, spectre sau dyneema):

De dragul popularizării, exclud voluntar diferențele structurale dintre para-aramide și polietilenă.. Să ne imaginăm o plasă de teren de tenis (sau plasa de poartă pe un teren de fotbal). Când o minge (sau un balon) atinge plasa, aceasta se deformează într-o manieră conică, iar frânghiile care alcătuiesc plasa absorb energia la 360° până când este total absorbită și mingea se oprește. Materialul textil „moale” al unei plăci antiglonț va acționa exact în același mod, cu excepția faptului că traumatismul provocat de o penetrare conică foarte puternică – și pe o suprafață foarte mică – spre interiorul corpului poate fi la fel de mortală. de parcă proiectilul ar fi pătruns efectiv în corp. Prin urmare, diferența constă într-o plasă de fibre mult mai strânsă decât plasa unei plase de sport. Această plasă foarte fină va permite dispersarea energiei pe întreaga suprafață a plăcii și deci reducerea deformației conice impuse acesteia de proiectil (vom reveni la aceasta în capitolul diferitelor standardizări oficiale).

Pentru a permite această dispersie a energiei și oprirea completă a proiectilului înainte de penetrare, este necesar:

• Succesiunea de straturi textile care actioneaza individual ca o plasa
• O plasă din fiecare strat suficient de fină pentru o dispersie maximă a energiei pe întreaga sa suprafață
• Că la impact transferul de energie acționează asupra proiectilului însuși prin „zdrobirea” acestuia pentru a elimina o parte din pătrunderea datorită formei conice a gloanțelor – și contribuind astfel la creșterea suprafeței de „aderență” în sarcina mingii.
• Că fibra utilizată are proprietăți excepționale de rezistență la tracțiune

• Cazul particular al plăcilor de protecție pentru cuțit sau seringă:

• Diferența de viteză (viteză) a unei lovituri cu un cuțit (sau un târnăcop sau o seringă) este mult mai mică decât cea a unui glonț (chiar și un calibru foarte mic). De altfel, producătorii (prima standardizare a plăcilor anti-cuțit datează din...1993) au fost nevoiți să adapteze rezistența mecanică a fibrelor folosite de obicei la oprirea gloanțelor.
• Fibrele folosite au aceleași denumiri comerciale – Dyneema sau Kevlar – dar procesul de fabricație diferă pentru a obține o plasă capabilă să absoarbă și să oprească progresia unei lame sau a unei seringi pe suprafața plăcii.
• Vom reveni la asta mai târziu, dar englezii (la naiba roast beef) au fost cei care (în 1993 deci), prin intermediul HOSDB (Home Office Scientific Development Branch – institutul științific al Ministerului de Interne) au elaborat un standard specific conceput pentru protecție împotriva lamelor de cuțit sau a seringilor (capacități balistice, protocol de testare, niveluri de eficiență etc.)
• Rețineți că o placă rezistentă la cuțit poate fi purtată împreună cu o placă antiglonț

Pentru materialele de protecție „dure” propuse (ceramică și UHMWPE):

Procesul este ușor diferit! O placă dură își propune să-și protejeze purtătorul de deteriorarea mecanică cauzată de o muniție mult mai rapidă (potențial cu un design conceput pentru o penetrare crescută sau concentrarea energiei cinetice pe o suprafață restrânsă). Comportamentul unui glonț de calibru mai „modest” (sau cu o explozie inițială mai mică) la impactul pe o placă „textilă” nu poate fi absolut identic în cazul unui glonț mai rapid și mai „puternic”. Pe de o parte, pentru că energia cinetică eliberată ar putea permite proiectilului să pătrundă fără probleme în suprafața de protecție – și să-și continue traiectoria în corpul purtătorului – și pe de altă parte pentru că, chiar și în cazul absorbției de energie, forța impusă mecanic. deformarea conică ar provoca daune fiziologice potențial la fel de fatale ca și când nu ar exista deloc protecție. Prin urmare, este imperativ ca placa să reziste:

• Este realizat dintr-un material mai dur decât cel care i se opune (mingea care încearcă să pătrundă)
• Că absorbția energiei are loc (ca în cazul plăcilor flexibile) pe o suprafață cât mai mare
• Că la impact (la fel ca la plăcile flexibile) proiectilul se zdrobește sau se dezintegrează cât mai mult posibil

• Cazul particular al „multi-lovituri” (placa capabilă să absoarbă energia mai multor proiectile succesive):

• Nimic foarte complicat – vezi capitolul „Ceramica – sau mai degrabă un material compozit inclusiv ceramică” care detaliază structura unei plăci formate din diferite straturi (acoperire de protecție – epoxidice, ceramică, material balistic compozit și eventual un strat de spumă fenolică) .
• Această compoziție „sandwich” este cea care va păstra în principal proprietățile ceramicii (care, după cum sa indicat mai sus, se va fragmenta de la primul impact). Chiar și „bucată” materialul ceramic, din momentul în care designul „sandwich” își păstrează structura inițială – pe scurt, ceramica în bucată rămâne comprimată în matricea sa (înainte de primul impact), își va păstra proprietățile mecanice. Materialul balistic compozit va continua să-și îndeplinească rolul de a absorbi energie.
• Pe lângă compoziția „sandwich” intervine și tipul de structură folosit pentru suprafața ceramică. Conform testelor citate mai jos, este esențial ca ceramica să fie dispusă nu într-o singură bucată, ci în mai multe „plăci”. Această placă permite ca capacitățile de protecție ale plăcilor adiacente plăcii care a absorbit primul impact să fie păstrate intacte. Chiar logic.
• Pe baza unui test comparativ V50 (viteza 50 – vezi mai jos) efectuat de domnii Horsfall și Buckley, precum și de Watson și colab. (aruncă o privire pe google dacă testele lor sunt de interes pentru tine) cu plăci și plăci intacte care au suferit un impact , rezultatul indică (în funcție de viteza glonțului la impact / cu o muniție de 7,62 / pe plăci SAPI de alumină) o scădere a performanței de 3 până la 8%. Ceea ce încă ne permite să vedem că materialul păstrează o capacitate cu 24 până la 12% mai mare decât cerințele standardului.
• Avertizare : chiar dacă materialul face treaba, nu te va putea proteja de zeci de impacturi! În două cuvinte, cover fissa!

• Cazul particular al plăcilor „autonome” (placa care asigură nivelul de protecție pe care îl indică – în funcție de standardul ales pentru testarea acesteia – fără a fi utilizată împreună cu o altă placă de protecție (flexibilă):

• Și aici este vorba de o placă de protecție (dură) care va fi beneficiat de un proces de fabricație sau de o structură care să permită utilizarea sa singură, fără a fi purtată împreună cu suportul unei plăci flexibile (clasic o placă de protecție purtată într-o vestă ȘI un placă dură purtată deasupra într-un compartiment prevăzut în acest scop). Pe scurt, puteți folosi această plăcuță într-un „purtător de plăci” tactic – care va reduce volumul și greutatea reprezentate de combinația vestă cu placă moale + placă dură precum și confortul de mișcare al purtătorului. Evident, acest lucru reduce și suprafața de protecție, dar dacă sunteți aproape sigur că vă veți confrunta cu lovituri de calibre mai puternice decât cele „tratate” de o placă flexibilă... s-ar putea la fel de bine să nu vă plictisiți - gândiți-vă la riscul de fragmente de șrapnel...

• Placa „anti-traumă”:

• Simplu: este o placă flexibilă suplimentară (în general din fibră, dar a existat în oțel sau aluminiu) care este ambalată într-un format mult mai subțire decât placa flexibilă clasică antiglonț (dar deci din același material). Ideea nu este de a oferi protecție „suplimentară”, ci de a limita deformarea conică la impact (și traumatismul fiziologic rezultat) prin optimizarea suprafeței de dispersie a energiei și strivirea proiectilului la impact.

Dar apoi ce tip de plăci oprește ce tip de calibre sau așchii?

Fiecare țară industrializată – Franța, SUA, Germania, China, Rusia, Anglia… A definit, la un moment dat, un protocol de testare care definește capacitățile de protecție (pentru schije, muniție, efect de explozie și cuțite) ale fiecărui material utilizat. Diferitele protocoale oferă toate (în funcție de constrângerile necesare pentru teste) o scară care face posibilă determinarea produsului care se potrivește cel mai bine riscului pe care dorim să-l tratăm.

Ei bine, să începem de acasă, nu? Asta e mai mică! Prin urmare, protocolul și scala de evaluare franceză:

• Ei bine, există o mică problemă: AFNOR (Asociația Franceză de Standardizare) nu oferă un protocol specific pentru materialele antiglonț utilizate pentru protecția individuală sau pe vehicule.
• Cu toate acestea, vom nota:
  • Standardele NF A36-800-2 și NF A50-800-2 (Foi de oțel sudabile laminate la cald pentru armuri – Partea 2: metoda de încercare la tragere)
  • Standardul NF P 78-401 (înlocuit cu standardul european NF EN 1063 – Sticla în construcții – Geamuri de siguranță – Testarea și clasificarea rezistenței la atacul glonțului)
  • Standardul NF EN 1522/1523 (Ferestre, uși, închideri și jaluzele – Rezistența la glonț – Cerințe și clasificare)
  • Pe scurt, nici un comentariu...

Protocolul american și scala de evaluare:

• Cunoașteți cu toții standardul stabilit de INJ. Dar Yankeilor le place să facă lucrurile în mare măsură! Prin urmare, aceasta dă:

1. Standardele definite de NIJ (Institutul Național de Justiție – organismul federal american de cercetare științifică și standardizare):

Standardul NIJ 0101.07 – Rezistență balistică (proiect)
Standardul NIJ 0101.06 – Rezistență balistică
Standardul NIJ 2005 Cerințe intermediare pentru rezistența balistică
Standardul NIJ 0101.04 – Rezistență balistică
Standardul NIJ 0101.04 Revizia A – Rezistența balistică
Standardul NIJ 0101.03 – Rezistență balistică
Standardul NIJ 0115.00 – Rezistență la înjunghiere
Standardul NIJ 0104.02 – Căști și protecție facială Riot
Standard NIJ 010600 – Căști
Standardul NIJ 0117.00 – Standard pentru costumul pentru bombe de siguranță publică
Standardul NIJ 0108.01 – Materiale de protecție balistică
Protocolul FBI de testare a armurii corporale 2008
Procedura de testare a căștii HP White 401-01b

2. Standardele definite de armata americană:

MIL-STD-662F, STANDARD MILITAR: TEST BALISTIC V50 PENTRU BINTURĂ

Protocolul german și scala de evaluare:

• Cu scuzele mele, este imposibil să găsesc o versiune a documentelor în franceză sau engleză, așa că vă ofer versiunea originală în germană – mai trebuie să utilizați Google Translate, eh...

1. Organismul de certificare german (Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen) definește următoarele standarde:

Stand VPAM KDIW2004: 18.05.2011
VPAM KDIW 2004 Stand: 12.05.2010
Stand VPAM HVN 2009: 12.05.2010
Ediția VPAM APR 2006: 2009-05-14
Stand VPAM BSW 2006: 14.05.2009

Protocolul și scala rusă de evaluare:

• GOST (pentru cei care sunt interesați de o traducere a documentului trimiteți-mi un mesaj, știm să o facem intern).

GOST R 50744 95

Protocolul și scala de evaluare a limbii engleze:

• Reamintim că institutul științific englez a fost primul care a definit un protocol specific pentru materialele fabricate pentru protecție împotriva cuțitelor și seringilor în 2013.

1. Organismul de certificare englez – HOSDB (Home Office Scientific Development Branch) a definit următoarele protocoale:

Standardele HOSDB pentru armuri pentru poliția din Marea Britanie (2007)
Standardele HOSDB pentru armuri pentru poliția din Regatul Unit (2007) Partea 1: Cerințe generale
Standardele HOSDB pentru armuri pentru poliția din Regatul Unit (2007) Partea 2: Rezistența balistică
Standardele HOSDB pentru armuri pentru poliția din Marea Britanie (2007) Partea 3: Rezistența la cuțit și la țepi

Protocolul chinezesc și scala de evaluare:

• Pentru documentul complet, vă rugăm să ne contactați (document plătit).

1. Standardul este definit sub numele:

GA 141 2010

Scala de evaluare și protocol NATO (STANAG) – numai pentru vehicule și aeronave:

• Acest protocol este exprimat în 3 volume (NATO AEP-55 STANAG 4569 vol. 1, vol. 2 și vol. 3)

• Nu este destinat elementelor de protecție personală, ci exclusiv vehiculelor și aeronavelor

1. Tabelul standard este disponibil aici:

NATO AEP-55 STANAG 4569

Protocolul Australian Noua Zeelandă și scala de evaluare:

• De remarcat că acest protocol ia în considerare doar armele de mână și calibrul de vânătoare .12.

1. Standardul este definit sub numele:

AS / NZS 2343: 1997

IATA UN TABEL REZUMAT AL STANDARDELOR DE PROTECTIE SI PROTECTIE PERSONALA PENTRU VEHICULE SI AEROVENE

MICI SFATURI ÎNAINTE (ȘI DUPĂ) CUMPĂRARE:

• Gândiți-vă la mobilitate și confortul mișcării - a fi imobil sub focul inamicului înseamnă a fi mort
• Niciun material de protecție nu garantează complet că un proiectil nu va pătrunde. Ai încredere în echipamentul tău, dar într-o manieră rațională, nu te expune în mod inutil
• Când o placă (flexibilă sau rigidă) a suferit un impact sau o deteriorare semnificativă...nu mai este funcțională!
• Când estimați greutatea vestei sau a plăcilor, luați în considerare transportul genții, muniția, armele etc.
• Achiziționați plăci „anti-traumă”. Costul este mai mic și în orice caz mai mic decât durerea și riscul letal rezultat de deteriorare fiziologică cauzată de deformarea internă a plăcilor dumneavoastră flexibile la impact.
• Amintiți-vă că eficiența materialelor are o durată de viață! Dincolo de garantia oferita de vanzator sau producator, trebuie sa ai in vedere ca materialul nu mai este operational
• Urmați instrucțiunile de întreținere și protecție (umiditate, expunere la UV, expunere la solvenți etc.) indicate de vânzător sau producător
• Exersați-vă să vă manipulați armele și accesoriile purtate cu vesta sau suportul pentru farfurii pe spate! Acest lucru vă va îmbunătăți senzațiile și reflexele

Succes și, ca întotdeauna, fiți în siguranță, binecuvântați!