Puolustustekniikka - Kevlarin, eripainon ja kerrosmääräisen luodinkestävyyden kokeellinen tutkimus 9 mm: n ammuksella

PuolustusTeknologia - Kokeellinen tutkimusbullet varautumisestakyvytkevlar, eri painoisia jamääräofkerroksia, kanssa9 mm ammukset

Abstrakti

Jotkut kohteet viitteeksi:

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

Videot käytettäväksi:

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

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

kevlaron yleisimmin käytetty materiaalipanssarisuojaamiseksiluotejakäytettykäsiaseetsen takiaiskunkestävyys,korkea lujuus ja pieni paino. Nämä ominaisuudet tekevätkevlarihanteellinen materiaali käytettäväksi luodinkestävissä liiveissä verrattuna muihin materiaaleihin. Tässä tutkimuksessa erilainen kerrosten lukumäärä KevlariaErilaisilla painoilla testataan turvallisen luodinkestävän liivin suunnitteluun tarvittavien painojen ja kerrosten lukumäärän määrittäminen. Tätä tarkoitusta varten suoritettiin useita ballistisia testejä eri painoisten ballististen geelien ja Kevlar-kerrosten yhdistelmille. Ballistiset vaikutukset syntyy 9 mm Parabellum-ammuksista. Tavoitteena on arvioidanopea ballistinen tunkeutuminengeelin ja Kevlarin yhdistelmään ja määritä kerrosten lukumäärä, joka tarvitaan 9 mm: n luodin turvalliseen pysäyttämiseen ja edistää siten turvallisten luodinkestävien liivien suunnittelua. Testit antavat tietoa etäisyyksistä, jonka luodit voivat kulkea geeli / Kevlar-väliaineessa ennen niiden pysähtymistä, ja kevlarin resistenssikyvyn tunnistamiseksi, joka on grammoina neliömetriä kohti (GSM). Testit suoritettiin käyttämällä kronografia kontrolloidussa testiympäristössä. Erityisesti tuloksissa määritetään Kevlar-kerrosten lukumäärä, joka tarvitaan 9 mm: n Parabellum-ammuksen pysäyttämiseen, ja kuinka monen kerroskerroksen määrän käyttö on tehokasta GSM Kevlar -materiaali.

Avainsanat

kevlar

9 mm Parabellum-luoti

Ballistinen vaikutus

Ballistinen geeli

Materiaalien testaus

1. Esittely

Käsitevartalohaarniskakehitettiin vuonna 1538 ja koostui teräslevyistä. Täysin terästä luodinkestäviä liivejä käytettiin asteittain ja parannettiin 1900-luvulle saakka [1]. Nykyään&# 39: n vartalopanssarijärjestelmissä voi edelleen olla terästä (mutta minimaalisesti), mutta ne koostuvat pääosinkevlar[2]. Kevlarin käyttö integroitiin liiviin 1970-luvun puolivälissä' täysin kehitetty liivi valmistettiin vuonna 1976 sen jälkeen, kun Stephanie Kwolek löysi Kevlarin vuonna 1971 [3]. Tämä uusi materiaali alensi huomattavasti vartalopanssarijärjestelmän kokonaispainoa ja paransi rajusti liikkuvuuttaliivin päällä oleva henkilö tuloksena moderniluodinkestävät liivithyödynnetään tänään.

Liivissä käytetty Kevlar koostuu kudotusta kankaasta, joka koostuu synteettikuiduista, jotka on valmistettu polymeroinnin avulla. Se on erittäin luja materiaali, joka tunnetaan korkeastalujuuden ja painon suhde,ja verrattuna vahvuuteenteräksen painosuhde, Kevlaron viisi kertaa vahvempi [4]. Kevlarin kevyt ominaisuus yhdessä sen korkean kanssaVetolujuus(3620 MPa) [5] ja sen kykyenergian imeytyminen[6] verrattuna muihin materiaaleihin tekee siitä ihanteellisen materiaalin käytettäväksi vartalonmiehissä. Kevlar-pohjaisten komposiittien ballistisiin sovelluksiin sisältyy enimmäkseen suojavaatetus [7,8]. Ballistisen vaikutuksen vaikutusta Kevlariin ja muihin komposiitteihin sekä materiaalin mekaanisia ominaisuuksia on tutkittu useissa tutkimuksissa [[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]] sen ominaisuuksien ja tehokkuuden arvioimiseksi allaiskujen lastaus. Näihin tutkimuksiin sisältyi sekä kokeellinen testaus [[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]] janumeerinen mallintaminen[[19],[20],[21]] ja vahvisti Kevlarin tehokkuuden iskunkestävänä materiaalina. Kokeelliset ballistiset testit, jotka tehtiin viitteessä 18 käytetyn Kevlar-fenolisen komposiitin näytteille, osoittivat, että tulokset eivät korreloineet nykyisissä julkaisuissa annettujen kanssa, ja siksi ne osoittivat, että tarvittiin lisävalvottuja kokeita. Aikaisemmissa kokeellisissa tutkimuksissa käytettiin erilaisia vaikutustapoja, mukaan lukien kaasupistoolit [9,12], 9 mm luodit10,14] ja panssarointilävistykset11]. Kevlar - materiaalien iskunkestävyyttä koskeva aktiivinen tutkimusalue sisälsileikkauspaksuuntumisnesteetpäälläKevlarin ballistinen esitysvahvistetut komposiitit [[22],[23],[24],[25]]. Leikkauspaksuuntumisnesteitä ja niiden sovelluksia koskevia arvosteluita on annettu useissa julkaisuissa [[26],[27],[28]]. Useita korkeitanopeuden ammustestit on suoritettu aiemmin, kuten yllä todettiin, mutta monissa tapauksissa erilaiset menetelmät liikkeen indusoimiseksi, kuten paineilma tai pudotettu paino [29] toteutettiin. Nämä liikkeen induktiomenetelmät eivät korreloi ampumatarvikkeiden epävarmuusominaisuuksien, aseen jauheen räjähdyksen ja ampuma-aseiden tynnyreissä käytetyn kiväärin kanssa.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia eripainoisten Kevlar-kankaiden kykyä pysäyttää tavallisen kaliiperinen ammus ja etäisyys, jonka ammus voi kulkea geeli / Kevlar-yhdistelmän läpi hengenvaarallisten tapahtumien estämiseksi. Tämän artikkelin kommentit voidaan tiivistää seuraavasti:

1)
Tunnista eri kerrosten tehokkuuskolme luokkaa Kevlariakerrostettu, nimittäin 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSM Kevlar -kangas.
2)
Tutki GSM: n suhdetta kerrosten lukumäärään, joka tarvitaan pysäyttämään a9 mm luoti.
3)
Tutki ampumatyypin suhdetta sen tunkeutumissyvyyteen
4)
ArvioiKevlar-kerroksettarvitaan lopettamaan ammus.

Kokeissa Kevlar-kerroksia, joihin ammus voi tunkeutua, pidetään vaurioituneina kerroksina. Käytetyn ammuksen kaliiperi on 9 mm Parabellum-ammusta, koska niitä käytetään laajasti. Testit suoritettiin Glock 17-käsiaseella Roni-kabiinin muuntopakkauksen sisällä. On huomattava, että tekijöitä ei ole sidottu ammusten valmistusyrityksiin, eivätkä he saaneet taloudellista hyötyä testien suorittamisesta. Annetut tulokset ovat puolueettomia ja ovat puhtaasti suoritettujen kokeiden mukaisia. Ballististen testien monien epävarmuustekijöiden vuoksi monet tässä tutkimuksessa suoritetut testit piti toistaa useita kertoja, esimerkiksi kun ammukset poikkesivat ballistisesta geelistä tai havaittiin ulkoisia häiriöitä, joilla saattaa olla vaikutusta tuloksiin. .

Jotkut kohteet viitteeksi:

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

Videot käytettäväksi:

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

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

2.Ballistiset geeli- ja Kevlar-näytteet

Kuvaus siitä, miten ballistinen geeli jakevlarrakennetut näytteet kuvataan alla.

2.1.Ballistinen geeli

Ballistinen geeli valmistettiin maustamattomasta gelatiinista. Geelin tiheyden ja konsistenssin on oltava samat kuin FBI: n käyttämät. Saman johdonmukaisuuden saavuttamiseksi viitteet [30] on noudatettu, ja se on testattu viitteissä [31].

8 kupillista (250 ml) maustamatonta gelatiinijauhetta (noin 1,25 kg) sekoitetaan 8 1: n veden kanssa (1 osa gelatiinia jokaisesta 4 osasta vettä), kunnes kaikki jauhe on liuennut. Sen jälkeen kun liuos oli kaadettu säiliöihin (yllä olevalle seokselle käytettiin 2 x 5 litran säiliöitä), 5 tippaa essentiaalista öljyä (kanelilehden eteerinen öljy) kaadettiin liuoksen päälle ja sekoitettiin varovasti siihen. Syynä eteeriseen öljyyn on se, että liuoksessa olevat kuplat voivat hajota ja antaa ballistiselle geelille paremman hajun. Liuos asetetaan jääkaapissa oleviin astioihin. Ballistinen geeli oli käyttövalmis 36 tuntia sen valmistamisen jälkeen ja sitten se käärittiin sellofaanikääriin. Video, joka näyttää yksityiskohdat ballistisen geelin valmistamiseksi, on saatavana osoitteestahttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

Ballistisen geelin tiheys laskettiin 996 km / m3(99,6% vesitiheydestä). Ihmisen veren, rasvan ja lihasten keskimääräinen tiheys [32], joka on ihmislihan konsistenssi, on 1004 kg / m3. 0,8%: n ero tiheyksissä katsotaan hyväksyttäväksi, että ballistinen geeli replikoituu ihmiskehon lihassa.

2.2.kevlar näytteet

Kokeissa käytettiin kolmea Kevlar-kankaan painoa, nimittäin 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSM. Koska Kevlaria voidaan käyttää kudotuna materiaalina, materiaalin suurinta lujuutta voitaisiin käyttää suuntaan 0–90. Näytteet pinottiin suunnassa −45 / 45 (kvasisotrooppinen), joka absorboi enemmänenergiatörmäyksessä kuin 0–90 suuntauksia pinottu toisiinsa [33]. Kokeissa käytetyt näytteet tehtiin 3 kerroksen kerrannaisina, joissa jokainen näyte kerrostettiin luokkaa 90 / ± 45/90. Kun kaksi tai kolme näytettä asetettiin päällekkäin, se tehtiin siten, että yhden näytteen viimeinen kerros asetettiin 45 °: seen seuraavan näytteen seuraavaan kerrokseen.

Kevlar-levyt jaettiin ja leikattiin A4-kokoisiksi arkeiksi niiden valmistamiseksi sitoutumiseksi käyttämällä suositeltua epoksihartsia ja kovetetta. Näytteet annettiin kuivua. Näytteet leikattiin sen jälkeen kun hartsi oli asettunut ja ruuvattu toisiinsa ja asetettiin paikoilleen suoritettavia testejä varten.

Jotkut kohteet viitteeksi:

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

Videot käytettäväksi:

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

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

3.Testit ja kokeet

Seuraavaksi keskustellaan kokeellisista järjestelyistä ja käytetyistä ammuksista, joita seuraa saadut kokeelliset tulokset.

3.1.Kokeellinen asennus

Ballistiset testit suoritettiin käyttämällä kahta erityyppistä ammusta, nimittäin 9 mm: n Parabellum (P tai Para for short) kaliiperin täysmetallivaippaa (FMJ) ja vaippaputkea (JHP). Seuraavaksi kuvataan näytteiden testaamiseen käytetty menetelmä:

1)
Tuliasekronografi asetettiin luodinopeuden mittaamiseksi. Kronografi asetettiin 2 metrin päähän ampuma-aseiden kuonosta kuonon liekin estämiseksi, jotta lukemat olisivat epätarkkoja.
2)
Perustaso suoritettiin luodin nopeuden määrittämiseksi suoraan ballistiseen geeliin. Kineettinenenergiayhtälö $E = (1 / 2) m v^{2}$ käytettiin määrittämään ballistiseen geeliin tunkeutumisen energia ja etäisyys.
3)
kevlarnäytteet asetettiin sitten ballistisen geelin eteen ja tämä asetettiin 1 metrin päässä kronografista. Syynä yhden metrin etäisyyteen on toistaa pahin tapaus, jossa henkilö tai esine ammutaan läheltä.
4)
Näyte ammuttiin, kun ammus meni kronografin läpi alkuperäisen nopeuden määrittämiseksi. Tämän jälkeen näyte tunkeutuu ja ammus asetetaan ballistiseen geeliin. Testien nopeuksia käytettiin arvon saamiseksikeskimääräinen nopeuslukema, jota käytettiin arvojen päivittämiseen vaiheessa 2.
5)
Ballistisen geelin tunkeutumisetäisyys mitattiin ja rekisteröitiin.
6)
Vaihe 2 toistettiin jokaiselle kokeissa käytetylle ampumatyypille. Vaiheet 3 - 5 toistettiin jokaiselle Kevlar-näytteelle. Testi spesifisillä ampumatarvikkeilla toistettiin, jos ammus ei kulkenut suoraan ballistisen geelin sisällä tai jos se tunkeutui Kevlar-näytteeseen alueelle, jota ei pidetty rakenteellisesti terveenä.

Asennuskokoonpano näkyyKuva 1.

Kuva 1.Etuosa (a) ja sivu (b) kronografista ja ballistisesta geelistä kokeita varten.

3.2.Ammusten ominaisuudet

Tiedot ampumatarvikkeista on annettuPöytä 1. Kokeissa käytetyt ampumatarvikkeet ovat yleisiä ja valmistettuja, joita suurin osa ampuma-aseiden käyttäjistä käyttää. Eri 9 mm: n Parabellum-ammusten vaikutusten vertaamiseksi tarkastellaan erilaisia merkkejä ja tyyppejä. On huomattava, että ampumatarvikkeiden paino mitataan jyvin (grs), missä 15,432 grs on yhtä kuin 1 g. Ammuslaatikossa ilmoitettu paino on vain ammuksen paino, eikä se sisällä aseen jauhetta tai patruunaa. Ammusten ominaisuudet on esitetty kohdassaPöytä 1. Kohdassa. Ilmoitetut nopeudetPöytä 1ovat kokeissa tallennettuja keskimääräisiä nopeuksia. Kunkin ampumatarvikkeen vastaava lukumääräPöytä 1käytetään tämän työn kaavioiden vastaaviin tuloksiin.

Pöytä 1.Testissä käytetyn ammuksen ominaisuudet.

ammukset	Luodin paino / jyvät	Luodin halkaisija / tuumaa	Nopeus / (m · s−1)	Energia / kJ
1) Sellier ja Bellot (S& B) 9 × 19 115 g koko metallitakki (FMJ)	115	0.35	373.4	519.507
2) Diplopoint 9 × 19 124 grs täysmetallitakki (FMJ)	124	0.35	354.5	504.893
3) Liittovaltion HST 9 × 19 147 grs vaippakoukutettu ontto piste (JHP)	115	0.35	327.1	398.661
4) Sellier ja Bellot (S& B) 9 × 19 115 grs vaippavaippa ontto piste (JHP)	147	0.35	347.5	575.138

Testit suoritettiin ampumalla ampumatarvikkeita ballistiseen geeliin iskun ominaisuuksien toistamiseksi siinä tapauksessa, että henkilö ammuttiin (paljas rinta). Kuviot ballistisesta geelistä talteen otetuista eri ammuksista ovat nähtävissä YouTube-videossa, joka on saatavana osoitteessa:https://www.youtube.com/watch?v=WvWsfDiVUiA. Etäisyydet, joita ammukset kulkivat ballistiseen geeliin ilman Kevlaria, on esitettyKuvio 2.

Kuvio 2.Etäisyyden ammukset kulkivat ballistiseen geeliin ilmankevlartunkeutua.

3.3.160 GSMkevlar

160 GSM Kevlar -testiä tehtiin näytteillä 3, 6, 9 ja 12 kerrosta, ja tulokset esitetäänkuva 3. Koska Kevlar-näytteet olivat 3-kertaisia, tulokset esitetään myös 3: n kerrannaisinaxakseli.

kuva 3.Mallien kulkevat etäisyydet tunkeutuneen 160 GSM: n eri kerroksiinkevlar.

3-kerroksisissa näytteissä 9 mm: n Parabellum FMJ-ammukset kulkivat hieman vähemmän verrattuna tapaukseen, jossa ei ollut Kevlaria. Ontto piste-ammukset kulkivat pidemmälle verrattuna Kevlar-tapaukseen. 9 mm Parabellum-ammus (numero 4) ei muodostunut paljon, mutta messinkivaippa alkoi repiä ammuksen irti.

Kokeet, jotka suoritettiin 6 kerroksella 160 GSM Kevlar -kerrointa, osoittivat, että 9 mm: n Parabellum-onttopiste-ammukset menivät pidemmälle verrattuna mihinkään Kevlar-tunkeutumistestiin, joiden ammus numero 4 kulkee melkein saman etäisyyden kuin FMJ-ammus.

9 GSM-kevlar-kerroksen kanssa, vastaavat geelissä olevien ammusten kulkemat etäisyydet osoittivat, että ammusnumerot 1, 3 ja 4 menivät pidemmälle sen jälkeen, kun se meni läpi 160 GSM Kevlar -laitteen 9 kerroksen, verrattuna ballistisiin ammuttuihin ammuksiin. geeli (ei Kevlaria).

12 GSM Kervlar -kerroksen 12 kerroksella tehdyt testit osoittavat, että kaikissa ammuksissa on tunkeutumissyvyyden lasku suuntaus 9 kerrokseen verrattuna.

Kutenkuva 3, ammusten tunkeutumissyvyydet vaihtelevat syvyyden kanssa kerrosten lukumäärän kasvaessa, mutta kaikissa tapauksissa havaitaan laskua 9: stä 12: een kerrokseen. Havaittiin, että onttopiste-ammukset tunkeutuivat Kevlar-kerroksiin ja prosessissa ontto piste tukkeutui Kevlar-materiaalilla. Kun nämä ontot kärjet saapuvat ballistiseen geeliin, ne suorittavat samalla tavalla kuin FMJ-ammus. Edellä mainitusta syystä käytettävien Kevlar-näytteiden kanssa ammukset tunkeutuivat edelleen ballistiseen geeliin verrattuna kokeisiin, joita ei suoritettu ilman Kevlaria. Vasta heti, kun riittävät kerrokset Kevlaria oli tunkeutunut riittävän energian absorboimiseen, ammus osoitti ominaisuuksia vähentyneestä tunkeutumisesta ballistiseen geeliin. Tämä ominaisuus havaittiin muissa testeissä, eri painoilla Kevlar, kuten tässä asiakirjassa esitetään.

3.4.200 GSMkevlar

200 GSM Kevlar -testiä tehtiin näytteillä 3, 6, 9, 12 ja 15 kerrosta. Koska 200 GSM Kevlaria käytetään yleisesti luodinkestävissä liiveissä, päätettiin suorittaa testit 15 kerroksella. Tulokset ballistiseen geeliin tunkeutumisesta esitetäänKuva 4.

Kuva 4.Mallien kulkevat etäisyydet tunkeutuneen 200 GSM: n eri kerroksiinkevlar.

Testit, jotka tehtiin kolmella kerroksella, joissa oli 200 GSM Kevlaria, osoittavat, että 9 mm: n Parabellum FMJ -lammikot kulkivat ballistisen geelin läpi ja etäisyydet, joita ne kulkivat verrattuna Kevlar-tapaukseen, eivät vähentyneet. 9 mm: n Parabellum-onttopiste-ammukset levisivät odotetusti ja 9 mm: n Parabellum-ammuksessa numero 4 messinkivaippa oli asetettu ballistiseen geeliin, mutta lyijy ammus jatkui ja pysähtyiKuva 4.

Kuuden kerroksen 200 GSM Kevlar -kerroksen kanssa havaittiin, että ammuksen 1 tunkeutumisetäisyys ballistiseen geeliin pieneni, kun taas ammukset 2, 3 ja 4 menivät edelleen ballistiseen geeliin verrattuna Kevlar-tapaukseen.

Testit, jotka tehtiin yhdellä kerroksella, joissa oli 200 GSM Kevlaria, osoittavat, että ammus numero 2 kulki edelleen ballistiseen geeliin verrattuna Kevlarin tapaukseen. Havaittiin, että ammukset 3 ja 4 olivat Kevlarin tukkeutuneet onttoon kohtaan, mikä esti sitä sienemästä. Ammukset 3 ja 4 kulkivat edelleen ballistiseen geeliin tunkeutumisen jälkeen 9 kerroksen 200 GSM Kevlaria verrattuna ei-Kevlar-tapaukseen.

Testien avulla, jotka tehtiin 12 kerroksella, joissa oli 200 GSM Kevlaria, havaittiin, että 9 mm: n Parabellum FMJ -roiskeilla, numeroilla 1 ja 2, oli litteämpi pää tunkeutumisen jälkeen. Ammus nro 4, vaikka sitä ei sientä paljon, kun ontto piste oli tukittu Kevlarilla, oli litistynyt enemmän päähän. Ammus numero 3 ei sieni paljon, mutta pään kärjen muodonmuutoksesta oli todisteita.

Kokeissa, jotka tehtiin 15 kerroksella 200 GSM Kevlaria, oli molemmat FMJ-ammukset, jotka osoittivat sienen merkkejä. Aallonumerot 1 ja 2 osoittavat ballistisen geelin tunkeutumissyvyyden vähentymisen verrattuna Kevlar-tapaukseen. Tässä tapauksessa kevlarikerrokset pysäyttivät ammukset 3 ja 4.

KutenKuva 4, kun pisteiden välisiä keskiarvoja otetaan huomioon, se näyttää osoittavan lineaarisen gradientin, joka vähentää tunkeutumista ballistiseen geeliin, kun huippu on saavutettu noin 6 kerroksen kohdalla 200 GSM Kevlarista. 200 GSM Kevlar näyttää paremman suorituskyvyn verrattuna 160 GSM Kevlariin, kuten odotettiin. GSM-kevlarin 200 kerroksen 15 kerroksessa ammukset numero 3 ja 4 ovat pysähtyneet, mutta eivät ammuksia numeroita 1 ja 2. Keskimääräisen kaltevuuden jälkeen arvioidaan, että numerot 1 ja 2 lopetetaan käyttämällä mahdollisesti 18 ja 21 kerrosta 200 GSM Kevlar, vastaavasti.

3.5.400 GSM Kevlar

400 GSM Kevlar -testi suoritettiin käyttämällä näytteitä 3, 6, 9 ja 12 kerroksesta, kuten osoittavat kohdassaKuva 5.

Kuva 5.Mallien kulkevat etäisyydet tunkeutuneen 400 GSM: n eri kerroksiinkevlar.

Kokeet, jotka tehtiin kolmella kerroksella 400 GSM Kevlaria, osoittivat, että ammukset 1, 2 ja 3 pitivät enimmäkseen alkuperäisiä muotojaan. KutenKuva 5, ammukset 3 ja 4 kulkivat edelleen ballistiseen geeliin sen jälkeen, kun se tunkeutui 3 kerrokseen 400 GSM Kevlaria, kun taas muut ammukset osoittivat lyhyemmän tunkeutumisetäisyyden.

Kokeet, jotka suoritettiin 6 kerroksella 400 GSM Kevlaria, osoittivat, että ammukset 1 ja 2 läpäisivät lyhyemmän matkan 6 kerroksen 400 GSM Kevlarin kanssa verrattuna tapaukseen, jossa Kevlaria ei ollut.

Testit, jotka tehtiin yhdellä kerroksella 400 GSM Kevlaria, osoittavat, että kaikki 9 mm: n Parabellum-ammukset kulkivat edelleen ballistiseen geeliin tunkeutuneen yhdeksän kerrosta 400 GSM Kevlaria verrattuna vain ballistisen geelin tunkeutumiseen.

Kuten 12 GSM 400 Kevlar -kerroksen kerroksen kanssa, 9 mm: n Parabellum FMJ-ammusten kulkuväli väheni etäisyyteen ballistiseen geeliin verrattuna Kevlar-ei-skenaarioon. Parabellumin 9 mm: n onton pisteen ammukset kulkivat vielä pidemmälle verrattuna Kevlar-tapaukseen.

Kohdassa. Esitetyn kokonaistuloksen perusteellaKuva 5, ammukset' tunkeutumisetäisyydet saavuttivat huippunsa, mutta kaikissa nähtiin 12 kerroksen Kevlarin tunkeutumisen väheneminen. Ammukset 1 ja 2 lopetetaan mahdollisesti 15 kerroksella tai 18 kerroksella 400 GSM Kevlaria, jos kaltevuudet ovat välillä 9–12 kerrosta.Kuva 5, ekstrapoloidaan.

4.Analyysi ja keskustelu tuloksista

Kuva6osoittaa erilaisten ammusten tunkeutumissyvyyksien vertailun kolmeen kerrokseen 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSMkevlar. KutenKuva6, 9 mm Parabellum-onton pisteen ammuksella, 3 kerrosta 200 GSM Kevlaria pysäyttivät ammukset lyhyimmällä etäisyydellä. Kolme kerrosta 400 GSM ja 160 GSM Kevlar pysäyttivät ammukset 1 ja 2 vastaavasti.

Kuva6.Penetraation syvyysvertailut 3 kerrokseen 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSMkevlar.

Kuva 7näyttää vastaavat tulokset kuudelle kerrokselle 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSM Kevlar. alkaenKuva 7havaitaan, että ammus 1 pysäytettiin lyhyimmän matkan päässä 6 kerroksella 160 GSM Kevlaria, kun taas ammus 2 pysäytettiin eniten 6 kerroksella 400 GSM Kevlaria. Mitä 9 mm: n Parabellum-onton pisteen ammuksiin, 6 kerrosta 160 GSM Kevlaria pysäytti ammuksen 3 eniten, kun taas 400 GSM Kevlar pysäytti ammuksen 4 eniten.

Kuva 7.Penetraatiosyvyysvertailut 6 kerrokseen 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSMkevlar.

Kuva8näyttää 9 kerroksen vertailun 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSM Kevlar kanssa. KutenKuva8,Kuva9mm Parabellum FMJ -projektiolla 1 on pienentynyt matkaa ballistiseen geeliin 9 kerroksen 200 GSM Kevlar -kerroksen kanssa. Projectile 2 osoittaa pienentyneen matkan ballistiseen geeliin 9 kerroksen 160 GSM Kevlar -kerroksen kanssa. Mitä tulee 9 mm Parabellum-onton pisteen ammuksiin, ammus 3 kulki vähemmän matkaa ballistiseen geeliin 9 kerroksen kanssa 200 GSM Kevlaria, kun taas ammuksen 4 matkan etäisyys on vähemmän kuin 9 kerroksen 160 GSM Kevlaria.

Kuva8.Penetraation syvyysvertailut 9 kerrokseen 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSMkevlar.

Kuva9.Penetration syvyysvertailut 12 kerrokseen 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSMkevlar.

Kuva9näyttää 12 kerroksen vertailun 160 GSM, 200 GSM ja 400 GSM Kevlar kanssa. Vähiten tunkeutumista ballistiseen geeliin kaikilla ammuksilla tapahtui yhdellä kerroksella, joissa oli 200 GSM Kevlaria.

Kuva 10näyttää Kevlar-kerrosten lukumäärän, jotka pystyivät pysäyttämään erilaiset ammukset. alkaenKuva 10, voidaan havaita, että 200 GSM Kevlar pysäyttää ammukset keskimäärin enemmän.Kuva 10osoittaa myös, että lukuun ottamatta ammuksia 1 ja 2, kaikki ammukset pysäytettiin yhdellä kerroksella 200 GSM Kevlaria. 160 GSM ja 400 GSM Kevlar eivät toimineet tyydyttävästi eivätkä pysäyttäneet yhtäkään testattua ammusta, ja siksi tietoja näistä Kevlarin ominaispainoista ei näytetäKuva 10.

Kuva 10.Eri GSM-kerroksetkevlarjoka pysäytti ammukset.

Kuva 7,Kuva9osoittavat, että erilaisilla ammuksilla ei ole samanlaisia ominaisuuksia kahdelle eri määrälle kerrosta samanlaista GSM: tä. Esimerkki on 12 kerrosta 200 GSM Kevlaria ja 6 kerrosta 400 GSM Kevlaria. Molemmissa näissä näytteissä on yhteensä 2400 GSM Kevlaria. Kun verrataan näitä kahta erilaista näytettä, ne eivät vähennä ammusten etäisyyttä vastaavalla määrällä. Samanlaisia korrelaatioita ja johtopäätöksiä voidaan havaita 3 kerroksesta 400 GSM Kevlaria ja 6 kerroksesta 200 GSM Kevlaria. Jokaisessa näistä tapauksista on 1200 GSM-näytettä, mutta niiden tuloksissa ei ole samanlaisia ominaisuuksia.

Ammusten 1 ja 2 keskimääräiset käyrät, näytettynäKuva 4, osoittavat, että ammukset lopettavat 6 GSM-kevlarin 3 kerroksen 6 ja 7 kerrannaisella (ts. 200 GSM Kevlarin 18 ja 21 kerroksella). Suuntaus on, että noin kaksinkertainen tarvittavien Kevlar-kerrosten lukumäärä verrattuna todelliseen vaurioituneeseen Kevlar-pistooliin ammusten pysäyttämiseksi. Kun 18 ja 21 kerrosta on 200 GSM Kevlaria, sen seurauksena ammukset 1 ja 2 pysähtyvät noin 9 ja 10 Kevlar-kerrokseen. Tämä kerrosten lukumäärä korreloi Kevlar-kerrosten lukumäärän kanssa, jota kaupallisesti saatavissa vain Kevlar-luodinkestävät liivit sisältävät.

Jotkut kohteet viitteeksi:

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

Videot käytettäväksi:

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

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

5.Conclusions

160 GSM, 200 GSM ja 400 GSM vertailutkevlarballistisen iskun alla on tehty ballistisilla testeillä, jotka on suoritettu 9 mm Parabellum-ammuksilla ja eri määrällä Kevlar-kerroksia. Havaittiin, että muutama Kevlar-kerros ei ole tehokas pysäyttämään ammuksia, vaan pakottaa mieluummin kuljettamaan kauempana ballistiseen geeliin. Vain kun kerrosten lukumäärää kasvatettiin, havaittiin heikkenemistä ammuksen tunkeutumisessa ballistiseen geeliin. Syynä tälle tunkeutumishuipulle, etenkin onttojen pisteiden ammuksissa, johtui reiän täyttö Kevlar-materiaalilla ja sen tekemisen toimimaan FMJ-ammuksena. Vastaava keskiarvonegatiiviset kaltevuudethavaittiin FMJ: n ja onttojen pisteiden välillä, kun huippu on saavutettu.

Yhteenvetona tämän tutkimuksen tuloksista voidaan päätellä:

1)
Ballistisella geelillä kerrostettujen 160 GSM-, 200 GSM- ja 400 GSM-luokan Kevlar-kerrosten tehokkuutta tutkittiin, ja todettiin, että 200 GSM Kevlar oli tehokkaampi 9 mm: n Parabellum-ammuksen pysäyttämiseksi.
2)
Todettiin, että kahden erityyppisen Kevlar-tyypin välillä, joilla on erilaiset painot (kuten 200 GSM ja 400 GSM Kevlar), ei ole lineaarista suhdetta, kerrostettu siten, että niillä on sama yhdistetty paino.
3)
Testattiin neljä erityyppistä 9 mm: n Parabellum-ammusta, ja niiden tunkeutumissyvyydet ballistiseen geeliin tunnistettiin erilaisille Kevlar-kerroksille.
4)
Arvioitiin, että 9 mm: n Parabellum-ammuksille, joita käytetään yleisimmin ympäri maailmaa, tarvitaan vähintään 21 kerrosta 200 GSM Kevlaria ammuksen pysäyttämiseksi. Ehdotetaan, että turvatoimenpiteenä sisällytetään ylimääräinen turvallisuuskerroin, koska tunkeutuminen riippuu myös ammusprofiilista.

Edellä esitettyjen eripainoisten Kevlar-kerrosten ominaisuuksien tulosten perusteella toivotaan, että näitä ominaisuuksia voidaan käyttää turvallisten ja tehokkaiden luodinkestävien liivien kehittämiseen ja suunnitteluun.

Yleistä suuntausta, jonka mukaan Kevlar-kerrosten määrä on kaksinkertainen, verrattuna todelliseen vaurioituneiden kerrosten määrään, kannattaa tutkia lisätutkimuksissa eri ampumatarvikkeilla. Tulevaisuuden tutkimus pystyy myös osoittamaan pienemmän kaliiperin ammusten ja ampumatarvikkeiden tunkeutumisvaikutuksen Kevlariin verrattuna 9 mm Para-ammuksiin. Vastaavasti tulevaisuuden tutkimuksella pystytään tunnistamaan, kuinka eri ammukset ja ammukset tunkeutuvat 200 GSM Kevlariin, kuten esimerkiksi Kevlar, jota käytetään vain luodinkestävissä liiveissä. Kun ontto pisteen ammukset tunkeutuvat syvemmälle ballistiseen geeliin, kun ontto piste on tukittu Kevlarilla, tulevien tutkimusten avulla voitaisiin tunnistaa, olisiko samanlainen vaikutus sellainen, jos ammus tunkeutuisi vaatteisiin ennen lihan tunkeutumista. .

Kiitokset

Tutkimus on osittain rahoitettuKansallinen tutkimussäätiö. Seuraaville yrityksille ja yksityishenkilöille tunnustetaan avusta, ohjauksesta ja toimitilojen käytöstä aakkosjärjestyksessä: Borrie Bornman, John Evans, ampuma-aseiden osaamisen arviointi- ja koulutuskeskus (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (ampuma-asekauppias ja asekivääri;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za), River Valley Farm& Luonnonsuojelualue (+27 82 694 2258;http://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za), Marc Lee, David ja Natasha Robert, Simms Arms (+27 39 315 6390;http://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com), Southern Sky Operations (+27 31 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za), Louis ja Leonie Stopforth. On huomattava, että kirjoittajan mielipiteet eivät välttämättä ole edellä mainittujen yritysten, organisaatioiden ja yksityishenkilöiden mielipiteitä. Tekijät eivät saaneet taloudellista hyötyä suoritetuista testeistä.