Конструкция современных бронежилетов и шлемов

Бронежилет современного периода состоит из триады основополагающих элементов. Это наружный чехол, имеющий систему крепления и подгонки, материал броневого свойства и амортизирующей прокладки. Основной составляющей всякого бронежилета пулестойкого назначения можно считать броневой материал, который произведен на основе 15-30 слоев баллистической ткани из прочных и легких арамидных волокон. Иногда используются и полиэтиленовые волокна. Эти ткани имеют возможность остановить пули и осколки, выпущенные со скоростью до 400 м/с, и имеющие энергию от 300 до 500 Дж. Мягкие бронежилеты имеют вес от полутора до трех килограмм, способны обеспечить защиту от короткоствольного оружия типа Макарова, Стечкина. Кроме того, системы Вальтер и осколков, имеющих массу не более трех килограмм. В структуре ткани нити вытягиваются под влиянием пули. Это достигается за счет высокой энергии нитей, которые гасят скоростные характеристики пули, удерживая ее в массе бронежилета. В этой ситуации нет места рикошету и возможности создания осколочной массы. Для того чтобы защититься от пули, летящей с высокой скоростью, всегда используют мягкую броню в сочетании с композитами, керамикой или металлами твердосплавного свойства. Все бронежилеты подразделяются на 6 классов. Вес высокого класса защиты бронежилета достигает 6 килограмм. Порой, можно встретить и более внушительные габариты.

В настоящее время используется 4 вида бронешлемов:

1. Шлемы из металла;
2. Композиты;
3. Арамидно-тканевые;
4. Шлемы комбинированного свойства.

При аналогичной друг другу степени защиты стальные шлемы имеют вес в полутора раз больше, чем шлемы, изготовленные из новейших материалов. Серьезными недочетами классических шлемов, выполненных из металла, можно считать большую контузионную опасность. Она имеет место даже в обстоятельствах непробития шлема. Лучшими в современный период можно считать композитные и комбинированные металлокомпозиты или композитно-керамические шлемы. При массе в минимальном показателе такие шлемы способны защитить человека от 70% осколков, летящих в него со скоростью до 450 м/с. Кроме того, новейшие шлемы отлично гасят энергию пули, кроме того, удобны в ношении человеком. Вес шлемов современности составляет от 1,3 до двух килограмм.

Проблемы использования материала в средствах индивидуальной защиты

Одной из главных проблем в использовании современных материалов в бронежилетах можно считать недостаточный коэффициент применения потенциальных возможностей волокнистых материалов в бронеодежде. Если принять в качестве критерия показатель эффективности материала в качестве соотношения поглощенной энергии пули или осколка к энергии, которая заключена в нитях ткани, то в случае ткани из волокон высокопрочного типа значение показателя не превышает цифру в 0,55- 0,60. Это значит, что почти 50% возможностей материала просто не используется. Выявить главные причины низкой эффективности материалов из текстиля позволяет анализ механизма взаимодействия пули с пакетом многослойного содержания, включенного в состав бронежилетов. Весь механизм динамического воздействия, который длится всего 50 мкс, имеет несколько составляющих, среди которых можно выделить колебания слоев ткани, сжатие волокон в поперечном виде, вытягивание нитей вдоль оси, а также раздвижку в структуре ткани. Исследование роли и значимости всех составляющих бронежилета позволило сделать вывод о том, что классические арамидные материалы во многом не отвечают наилучшему взаимодействию пули с пробойником.

Одним из основных недочетов многих типов тканей является неравномерность их деформирования в паре ортотропных направлений, которые соответствуют укладке армирующих волокон, названной ортогональной. Отметим, что деформационные процессы по этим направлениям могут быть отличны друг от друга в полтора раза. Основным является определение подвижности нитей в ткани. Наиболее оптимальным для защитных свойств бронежилета является соотношение усилий вытягивания нитей к усилиям разрыва в показателях 0,3-0,4. Отметим, что искривление нитей в материале при их переплетении друг с другом всегда считается фактором негативного порядка. Если рассматривать в идеале, то волокна должны быть ориентированы вдоль плоскостной основы слоев без различных кручений и изгибов. Решение проблемы, связанной с оптимизацией структуры баллистических материалов позволила на 40% увеличить их эффективность и снизить вес бронежилета. Многие специалисты не в восторге от бронежилетов из ткани, в частности, из кевлара. Такую нелюбовь данный материал получил, исходя из того, что его полезные свойства теряются навсегда при намокании бронежилета. А это является вероятным в тяжелых условиях ведения боевых действий, либо в иных неблагоприятных климатических условиях.