防弹装备的现状与发展

□钟天锋　邱日祥

在现代战场上，因火炮、榴弹、火箭、手榴弹及地雷所致的弹片伤亡率逐渐增加,占伤亡总数的67％～75％，而死于头、胸、腹部位的占其中的82％～87％，远远超过了四肢部位的死亡率。医学统计表明，保护仅占人体表面积39％的头、胸、腹部位就可大大减少伤亡率，而防弹衣和防弹头盔可以起到防护这些关键部位的作用。美国声称，在第二次世界大战中，装备钢盔至少保护了7万美军的生命。英国认为，穿防弹衣可使受伤率降低27％，死亡率降低40％。鉴于此，二战之后，单兵头盔和防弹衣得到了飞速发展。

防弹机理

目前使用的防弹材料主要有硬质的防弹金属（高锰钢、合金铝、钛合金等）、防弹陶瓷、高性能复合材料板及非金属与金属或陶瓷的复合材料板等。其防弹机理主要是在受弹击时材料发生破碎、裂纹、冲塞，以及多层复合板出现分层等现象，从而吸收射弹大量的冲击能。当材料的强度超过投射物的冲击能时，即可发生弹回现象而不贯穿。软质的防弹材料主要是高性能纤维（如防弹尼龙、芳纶纤维、基纶纤维等）织物或无纬布等，其防弹机理主要是射弹对纤维进行拉伸和剪切，同时，纤维将冲击能向冲击点以外的区域进行传播，能量被吸收掉而将破片或弹头捕获在防弹层里。

防弹衣

防弹衣的构成防弹衣由防弹层、防护板、减震层和外套构成。

防弹层是防弹衣的主体，它直接影响防弹衣的防弹性能。硬质防弹衣的防弹层是由块状结构搭接而成，质地坚硬，穿在身上无法弯曲，行动不灵活，不适于作战；软质防弹衣是由多层纤维织物重叠缝制而成，质量轻、柔软、适体。防弹层一般采用组合方式，分为前胸、后背，有时为了扩大防护范围，可加护裆、护颈、护肩等，软质防弹层必须用深色布料密封包裹，以防水、防潮、防紫外线，适于全天候使用。

防护板是为了防御高速枪弹或弹片的冲击，提高防弹衣局部的防护等级，而在外套上的口袋里加插的高强度金属板或复合材料板，要求质量轻、插取方便，一般不单独用于防弹。

减震层是为减轻枪弹或弹片冲击对人体造成的钝伤而设计的，一般采用泡沫橡胶塑料或聚碳酸酯片做成。

外套是由多个部件连接起来的，是防弹衣外形特征的体现，适合不同穿着者的特殊要求。外套可增加反光、漂浮、阻燃、防水、防油等功能，式样可以适合各种要求，如隐蔽、女用等。一般能调节大小，且脱卸方便。

防弹材料的发展早在公元前，古巴比伦等经济发达的国家和地区的武士们就已经装备了青铜制作的护甲，当时防御的武器主要是长矛和刀剑。到了中世纪，出现了盾牌。15世纪随着火器的发展，铁甲逐渐消失。16世纪初，欧洲人设计的防弹衣质量29～45kg，士兵行动笨拙。但是在那时的战争形式下，这种防弹衣还是为保存实力、打击敌人发挥了重要作用。到第一次世界大战，火器的威力有了明显的提高，工业生产水平也有了很大的发展，用当时生产的强度较大的钢板制作的防弹衣质量可减至9kg。随着材料科学的发展，20世纪40年代美军又研制了防弹尼龙与铝片结合的步兵防弹衣及尼龙防弹衣，随后又出现了玻璃钢防弹背心、工业陶瓷片与玻璃纤维粘合的组合式防弹衣。70年代，芳纶材料的出现使质轻、防

弹性能强的软质防弹衣掀起了一个新的高潮，目前芳纶纤维占领了防弹衣领域的很大一部分市场。90年代进入市场的超高分子量聚乙烯纤维，更丰富了防弹衣材料的品种，进一步使防弹衣质量降低，防弹性能提高。尤其是无纺布技术的发展进一步推进了防弹衣的发展和防弹性能的提高。性能更好的新型防弹材料不断出现，如基纶纤维等。芳纶、超高分子量聚乙烯和基纶是目前综合性能最好的防弹材料。但基纶纤维因价格太高，目前市场上尚没有见到成型的产品。芳纶和超高分子量聚乙烯纤维这两种材料，性能上各有优点和缺点。因此，在材料的应用上有两大趋势：一是混杂的方向，取不同材料，使之相互取长补短，发挥优异的综合性能，获得较好的价格－性能比；二是采用复合材料，用芳纶材料、超高分子量聚乙烯与钢板、陶瓷等材料制成复合防护硬插板作为防弹衣的加强板。

我国防弹衣的水平目前我国已有警察、保安、海关人员、高级政府官员及企业要员等使用民用防弹衣，军队则尚未大量装备。

我国防弹衣研制起步较晚，但是目前防弹衣技术已接近和达到国际水平。主要表现在：使用的防弹材料及其应用技巧与国际同步；我国的枪械威力大，因此防弹衣的防弹等级起点高；制作工艺与国外相当，芳纶等高性能纤维材料的纺织技术达到国际同行业先进水平，防弹衣的质量得到了国外专家的认可。

但是由于我国材料工业的限制，先进的高性能纤维的研制和生产与国外还有差距，材料供应受到一定限制；面料质量与国外还有一定差距，因而在防弹衣时装化方面受到了一定的影响；服装款式比较呆板、单调。

防弹衣发展趋势毫无疑问，未来士兵必须具有更快的反应速度、更高的防护能力、更强的环境适应能力及与整个作战系统的协同作战能力。作为未来士兵必备的装备之一--防弹衣必须具备新的要求：（1）柔软、舒适、质量轻；（2）防护等级高、防护面积大；（3）防钝伤效果好；（4）全天候使用，与环境有良好的适应性；（5）防弹衣的款式应适应不同的使用要求，以和其他装备有良好的相容性；（6）防弹衣除具有防弹功能外，还应尽量做到防核、生、化等。

总之，质轻、舒适、功能全面是防弹衣发展的总趋势。

防弹头盔

第一次世界大战是人类战争史上首次大规模的战争，其破坏规模和对人体伤害的严重程度是前所未有的，为此，世界各国为了保护自己的士兵，都在探索研究各种单兵防护装备。根据对杀伤弹药爆炸时形成的破片质量和能量所进行的研究表明，多数破片的质量在1.0～1.1g之间，速度达610m/s，因此这种破片就被确定为评定头盔防护能力的标准破片。由此可见，一顶理想的防护头盔在战争中是保存实力、提高战斗力的必备的装备之一。在头盔发展史上，根据制作材料的不同，主要分为金属头盔和非金属头盔。

金属头盔钢盔是头盔发展史上的先驱，第一顶钢盔是法国亚德里安将军于1915年研制成功的，在战场上立下过赫赫战功。在第一次世界大战中，参战国相继生产了数百万顶钢盔，拯救了无数士兵的生命。后来钢盔在结构和材料上都有所变化，美国率先推出M1钢盔，仅在第二次世界大战中就生产了240万顶。目前M1钢盔仍作为许多国家的重要军事装备，在战场上发挥着重要的作用。但是大部分钢盔会被速度为300～320m/s的标准破片所击穿，且这种能量的破片占爆炸破片总量的30％～40％。也就是说，钢盔只能挡住60％～70％的破片。因此钢盔已不再符合现代战争的要求了。

当人们了解到钛金属有良好的抗弹性能后，便用它整体冲压成型制成头盔。这种头盔能经受住速度达700m/s的标准破片的冲击，而且不会被铅弹击穿。但是由于其质量超过了2kg，而且钛冲压工艺特别复杂使得头盔的造价昂贵，每顶价格达500～600美元，因此，钛在军用头盔上的应用在西方国家未能得到发展。然而俄罗斯仍在继续这方面的工作，俄罗斯钢铁科学研究院研制的织物增强钛头盔质量1.6kg，能防护速度达650m/s的标准破片。对于现在的致命弹药而言，这种头盔的强度是很高的。为了降低成本，后来又使用装甲铝代替钛，取得了令人满意的效果。

虽然钛金属头盔在防护性能上满足了使用要求，但是昂贵的造价、高的导热和导电性能限制了其应用范围。为适应未来战场的需要，人们努力寻求质量、性能更佳的防弹头盔。

非金属头盔新型防弹材料的开发使复合材料头盔的研制得到了很大的发展。最先采取行动的是美国人，他们于1978年研制的新型凯夫拉头盔标志着头盔的发展进入了新时代。新型的PASGT头盔比钢盔防护能力大1倍以上。它采用高抗冲凯夫拉织物浸粘合剂压制而成，防护能力强、质量小、导电率低，其综合防护性能比钢盔提高了4～5倍。

复合材料头盔的出现在军界引起过不同的反应。有人担心这种头盔的使用寿命不长，还有人担心在浸湿的情况下性能可能降低，等等。但事实很快消除了这些顾虑。织物聚合头盔几乎在所有指标上都超过了钢盔，它不仅对80～90％的爆炸破片提供可靠的防护，甚至还能抵御一些手枪弹头，而且戴着舒适得多。另外，由于凯夫拉等聚合物材料导热性低，因此新一代头盔不像钢盔那样闷热，冬季不会使头部冻伤，而且也不会被无线电侦察发现。

继美国之后，英国、俄罗斯、以色列等军队也开始使用“凯夫拉”、“特瓦罗”、“戴尼玛”等高性能抗弹材料的头盔。由于复合材料头盔质量比军方（俄罗斯）规定的指标高100～200g，这个参数确实成为其装备部队之路上的“重量级”障碍，否则，复合材料头盔完全有希望成为“21世纪战士”的头盔。但是即使

不能迅速解决与质量有关的问题，复合材料头盔仍可作为一种选择方案，或者是对标准军用头盔的重要补充。另外，在提高头盔防护等级的性能上，一个很重要的方法是在头盔盔壳的外面增加金属、陶瓷等附加壳体或块状连接件。

头盔发展展望未来头盔不仅作为一种防护装具，而且将作为单兵综合系统的一个多功能平台，将无线电通讯设备、计算机控制显示器、保护眼睛免受小破片和激光辐射伤害的玻璃护罩、有效的昼/夜引导系统和瞄准系统等连接在头盔上。

因此头盔发展的总趋势是：发展金属与非金属及非金属材料之间的复合材料头盔，质量轻，防弹能力强，戴着稳定舒适、隔热，与防弹面罩/风镜、防毒面具、通讯设备、增强头盔显示系统等配件系统有良好的相容功能，综合性能好，成本低。◆(编辑/樵夫)