防彈衣能讓士兵在火舌下安然無恙嗎?
據美國《陸軍時報》報道,美軍預計在2019年大規模換裝新式的更為輕便的單兵護具,屆時美軍士兵可以在戰斗時多攜帶近4千克的彈藥。這也標志著土豪美軍將要拉開新一輪單兵防護裝具換裝的大幕。
提到防護裝具,有《鋼鐵俠》《美國隊長》里主角們堅不可摧、刀槍不入的套裝,還有特工片里保護主人公的防彈西裝、雨傘的“黑科技”,不過對于軍迷來說,更容易想到的就是單兵防護裝備了,它保護著每一個戰士的生命,讓他們穿過槍林彈雨、躲避襲擊。那么,造價高昂的防彈衣真的是無堅不摧的嗎?它真的能讓士兵在火舌下安然無恙嗎?
防彈衣的防彈層是用金屬、陶瓷片、尼龍、凱芙拉、合成纖維、液體防護材料等構成單一或復合型防護結構。
好防彈衣,用料是關鍵
研究防彈衣,首先需要了解防彈衣的防護機理。防彈衣主要由衣套和防彈層兩部分組成。衣套常用化纖織品制作。防彈層是用金屬、陶瓷片、尼龍、凱芙拉、超高分子量聚乙烯纖維、液體防護材料等材料,構成單一或復合型防護結構。防彈層可吸收彈頭或彈片的動能,對低速彈頭或彈片有明顯的防護效果,在控制一定的凹陷情況下可減輕對人體胸、腹部的傷害。
防彈衣之所以具有防護作用,防彈層功不可沒。因此,梳理防彈層材料的發展,可以為我們勾勒出一幅清晰的防彈衣發展之路。
而戰爭同樣是促進防護裝備發展的關鍵因素。第一次世界大戰中,出現了以天然纖維織物為服裝襯里,配以鋼板制成的防彈衣。第二次世界大戰中,彈片的殺傷力增加了80%,而傷員中70%因軀干受傷而死亡。各參戰國,尤其是英、美兩國開始不遺余力地研制防彈衣。
1942年10月,英軍首先研制成功了由三塊高錳鋼板組成的防彈背心。美軍則在1945年6月研制成功鋁合金與高強尼龍組合的M12防彈背心。值得注意的是,M12防彈背心采用了當時最新研制成功的尼龍66合成纖維。此后,合成纖維逐漸取代高強度鋼板成為防彈衣的主要材質。
未來防護裝備真的能像科幻片里那樣無堅不摧嗎?
上世紀70年代初,一種具有超高強度的合成纖維———凱芙拉由美國杜邦公司研制成功,并很快在防彈領域得到了應用。凱芙拉的成功以及后來的特沃綸、斯派克特的出現及其在防彈衣的應用,使以高性能紡織纖維為特征的軟質防彈衣逐漸盛行。
然而,對于高速槍彈,尤其是步槍發射的子彈,純粹的軟質防彈衣仍是難以勝任的。為此,人們又研制出了軟硬復合式防彈衣,以纖維復合材料作為增強面板或插板,以提高整體防彈衣的防彈能力。
近年來,一種新興的防彈材質在蓬勃發展,這便是液體防彈材料。
據美國媒體報道,美國萊斯大學的研究人員正在研究一種新型聚氨酯納米材料,該材料不僅能夠阻擋子彈的射擊,還能進行自我修復。當遭遇小型物體高速撞擊時,這種復雜的聚氨酯納米材料會“融化”成液體,從而阻止小型物體前進,并堵住它們的撞擊入口,完成自我修復。未來,使用這種防彈材料的防彈衣將能夠實現高防護性、低重量。
矛與盾:打破防彈神話
小口徑步槍的普及使得與防彈衣的矛盾之爭更加激烈。
自美軍于上世紀60年代裝備M-16步槍、蘇軍在70年代裝備AK-74步槍開始,小口徑步槍在世界范圍內以極快的速度普及開來。以北約部隊目前普遍裝備的SS1095.56×45毫米子彈為例,該彈彈頭為尖頭、錐底、鋼/鉛心復合結構、銅被甲;彈殼為無凸緣式、瓶形;底火為伯丹式;裝藥為雙基扁球藥。該彈是典型的小口徑步槍子彈,初速946米每秒,槍口動能1794焦耳,平均最大膛壓380兆帕斯卡,遠距離射擊時仍具有優異的侵徹性能。
北約的測試表明,目前大量裝備的防彈衣只能在理論上抵擋SS109彈的侵徹,但在實際使用環境中,考慮到防彈衣的老化、保養、戰場環境等問題,防彈衣的性能是要打折扣的。即便子彈沒能擊穿士兵穿戴的防彈衣,但子彈巨大的動能在瞬間被防彈衣吸收后,最終將作用到士兵胸部、腹部的軟組織上面,子彈巨大的作用力仍會對士兵造成嚴重傷害甚至有可能奪走士兵的生命。
同時,隨著單兵作戰武器的不斷發展、豐富,防彈衣與單兵攜行裝具結合成為了一種趨勢。如果飛行的子彈擊中了士兵攜行裝具里的彈藥,后果將不堪設想。
圖為美軍在伊拉克戰場上受重傷的士兵。雖然子彈未能擊穿防彈衣,但是巨大的動能使該士兵受到嚴重傷害。
防彈衣并非“絕對保險”
伊拉克戰場的實例證明,穿著帶有碳化硼防彈板的“攔截者”防彈衣的士兵,沒有因被步槍之類輕武器擊穿保護部位而死亡,用實戰經歷證明了防彈衣在戰場上的特殊作用。但防彈衣不能過分神化,它只能在一定距離之外發生作用,目前防護級別最高的防彈衣也只能保證能夠有效防范在3厘米外發射9毫米巴拉貝魯姆子彈的手槍。
同時,穿戴防彈衣的士兵在戰場上有可能反復中彈,并且士兵此時往往不能及時更換防彈衣或防彈板。軟質防彈衣在經受住“第一擊”后相應部位的纖維就會拉伸或者斷裂,或因彈頭的高溫而燒焦,對再次來襲的彈頭很可能不再具備防御能力。
對復合防彈衣來說,防彈板的碎裂是吸收能量的主要方式,遭受一次命中后就會造成相應部位較大面積的破壞,嚴重降低了整個防彈衣的防彈性能,在鄰近部位再次被直接命中時,防彈材料能否抵擋“第二擊”就很成問題了。而且防彈衣在受到反復沖擊時,防彈板通常會發生移動而偏離原位,也在一定程度上影響使用者的安全。
此外,防彈衣并不能有效防衛尖銳兵器的刺殺。目前普遍裝備的防彈衣都是采用編織的方法制造的,靠的是疊層架構的方式來增強防彈材料的防護性能。而尖銳的兵器恰恰可以穿透各種軟質防護材料,對士兵造成致命一擊。
防彈衣絕非是萬能產品,它還存在著種種問題,但它的存在確實能大大提高使用者的生存概率。從美軍在伊拉克的戰爭實踐中可以清楚地發現,防彈衣使士兵的生存能力有了飛躍性的提高。
防彈衣的前途也是明朗的,隨著新材料的不斷出現和舊有問題的逐步克服,未來的防彈衣必定會更輕、更耐久、更舒適,而且能抵御更大的挑戰,同時它還會和多功能軍服甚至是“士兵系統”的發展結合起來,最終成為保持使用者戰斗力和信心的可靠保障。