中国军用单兵防护装备发展现状及趋势

　　单兵弹道防护装备的发展现状

　　目前，世界上防弹材料工艺水平最高的是荷兰，无论是芳纶还是超高分子量聚乙烯纤维的强度都是目前世界上量高的；美国在防弹装备的研制和制造上仍然是世界领先的；而这类装备应用量广泛，需求量最大的当属以色列。目前，我国生产的复合材料头盔防弹衣已经出口以色列。而我国在材料工艺以及防弹装备的设计制造上也接近世界最先进的水平……

　　冷战结束后，传统的大规模、高强度战场攻防作战已经被越来越多的维和、反恐以及特种作战等低强度、小规模的军事行动所代替。在这些军事行动中，士兵遭受步兵轻武器弹丸及破片袭击的风险日益增大，其危险性有时甚至要高于大规模战场军事行动，美国在伊拉克主要军事行动结束后所遭受的人员损失要大大高于主要战争行动期间，无疑就说明了这一点。在这种情况下，单兵弹道防护装备将起到保护士兵生命、维持部队士气与战斗力、保证行动成功等至关重要的作用。而另一方面，弹道防护技术自身的发展，使防弹头盔、防弹衣等防护装备的防护能力大大提高，而重量大大下降。在这两方面因素的作用下，高性能的防弹衣已经开始成为美、英、德、法等军事大国军队的标准配备。而在新的军事形势下，我军不但担负着维护祖国领土与主权完整的重任，而且维和、反恐等任务也十分艰巨，在这种情况下，我国单兵弹道防护装备究竟发展到了怎样的一个水平了呢？

　　目前，在我国参与个人防弹装备的研制和生产的单位包括解放军、公安部的相关研究 所、军工企业以及为数不少的民营企业，近些年，民营企业发展尤为迅速，其技术水平在很 大程度上也代表着我国在该领域的技术水平。
 

　　随着反恐、维和等作战任务的日益凸显，单兵弹道防护装备的重要性也越来越高，无论是防弹衣还是防弹头盔，几乎其全部奥秘都在于防弹材料的性能。最直接的要求就是高强度低重量。目前我国已经能够独立生产目前世界上质量最轻、强度最高的特种纤维 --超高分子量聚乙烯纤维(PE)，这也意味着，我国成为荷兰、美国、日本之后，第四个掌握这种纤维生产及应用技术的国家。

　　1979年，荷兰DSM公司率先生产出超高分子量聚乙烯纤维，并将其应用于弹道防护领域。它所表现出的优异特性在很多重要方面超过了一度被称为终极防弹材料的“凯芙拉”。 “凯芙拉”是美国杜邦公司于1965年开发出的芳香族聚酰胺纤维，又称芳纶。与芳纶纤维相比较，超高分子量聚乙烯纤维优异之处在于：强度更高--以单位粗细的纤维所承受的力计算，超高分子量聚乙烯纤维根据工艺水平的不同，数值在30N40之间，而最好的芳纶类纤维仅 为22；重量更轻--超高分子量聚乙烯纤维比水要轻，密度只有0.97克／厘米3，而以“凯芙 拉”为代表的芳纶系列纤维比水重，密度约1.4克／厘米；化学稳定性更好--超高分子量聚乙烯纤维结构致密，具有很强的化学惰性，强酸碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响 ；具有很好的耐气候老化性--经过日晒1500小时后，纤维强度保持率仍然高达80%，而芳纶纤维一般只有40%；耐低温能力强--超高分子量聚乙烯纤维的使用温度可以低至-150"C.而芳纶纤维到-30℃便失去防弹效能；除此之外，超高分子量聚乙烯纤雏的耐磨耐弯曲性能、张力 疲劳性能也是现有高性能纤维中最强的。当然，这种纤维的强度还和生产工艺水平有密切的关系，目前荷兰在该纤维的生产工艺方面仍然是世界上最高的。

　　如今，我国已经掌握生产这种高性能纤维的凝胶纺丝技术，并能够进行大批量的生产。与此同时，工艺上的不断改进使国产纤维的强度不断提高。据悉，目前国产超高分子量聚乙烯纤维的强度已经接近和达到荷兰最高等级产品的水平，而价格要大大低于荷、美、日的同类产品。
 

　　具有IIIA级防护能力的防弹衣，金属防弹板和全效防护头盔(德式)

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　　我国单兵弹道防护装备发展优势

　　严格的防弹标准

　　各国为规范防弹衣和防弹头盔性能、制定有各自的防弹标准等级，例如，美国国家司法研究所制定的防弹标准--NIJ标准、法国防弹标准等级，德国警察部门的防弹标准等级等 等。我国军警部门也制定有相应的防弹标准等级，如公安部制定有GAl41-2001 《警用防弹衣通用技术标准》、GA293-2001《警用防弹头盔及面罩》标准，我军制定有GJB4300-20 02《军用防弹衣安全技术性能要求》等。与美NIJ标准相比，我国的军警防弹标准还是相当严格的，例如美国NIJ标准规定，子弹击中防弹衣后，标准胶泥靶标上的凹陷深度不得大于44毫米，而我国军警标准规定凹陷深度不得大干25毫米。此外，我军警防弹衣标准中，还规定了最小防弹面积，防水、耐高低温等性能指标，对防弹试验标靶、射点距离、射击角度等作了具体规定。我军用防弹衣标准中，还制定了防碎片性能指标，同时对面密度提出了上限要求。

　　毫不逊色的技术性能

　　世界弹道防护装备基本上都是沿着从金属到非金属材料的方向发展的。尽管我国应用 非金属材科，特别是高性能纤维材科研制弹道防护装备的时间还不长，但发展很快。一些装 备或产品质量已经达到甚至超过国外同类产品的性能。而其中也并非都是模仿，很多地方也 有我们的独到之处。

　　在头盔方面，我国在1997年研制并装备了QGF-02防弹头盔，该头盔采用我国自行研制 的芳纶纤维制造，外形借鉴了美国PASGT头盔的设计，所不同的是护耳上方略呈圆弧状，而不是直线。头盔重量1360克，比美军最小尺寸的PASGT都轻。与我军原先配备的GK80式钢盔相比，防护面积增大2i%，防弹能力提高38%。其防碎片，防弹性能都比较好，整体性能与PAsGT头盔持平。QGF头盔于1977年开始装备驻港部队，并逐步成为特种部队和警察的制式头盔。

　　随着超高分子量聚乙烯纤维的崛起，包括美国在内都开始考虑采用这种材料制造头盔。由于这种纤维密度低、强度高，因此在同等防护等级下，用这种材料制成的头盔或防弹衣更为轻便。美军在伊拉克战争期间开始装备的新型防弹通信头盔MICH.就是改用超高分子量聚 乙烯纤维材料研制，在同等防护水平下，MICH头盔的重量只有PASGT的2/3。

　　由于超高分子量聚乙烯纤维国产化水平很高，因此国内有多家研究所和厂商都研制有 使用这种材科的防弹头盔，目前，公安人员已经开始配备采用这种材科研制的新型防弹头盔。

　　目前，世界上先进的复合材料军用防弹衣的基本构型都基本相似。主要包括融合有战术 背心功能的外套、采用芳纶或超高分子量聚乙烯纤维制成的软制防弹层，以及加强防护用的 防弹插扳。外套除用于容纳软制防弹层、硬制防弹板外，还可悬挂、容纳各种战术装备；软制防弹层通常可以防御手枪弹、微型冲锋枪弹以及破片的攻击；硬制防弹板则为人体的前胸、 后背这类致命的部位提供加强的防护，最高可抵御现役突击步枪穿甲弹的攻击，这种硬制防 弹板可根据需要选装，根据危险程度的高低可安装不同材料、不同防弹级别的插板，或根据 主要砬胁方向安装。

　　由于我国在弹道材料技术上的进步，我国已经能够生产综合性能不低于国外同类产品 的高防护等级防弹衣。在防弹衣中，防弹插板又是技术含量最高的。金属插板价格低廉、使用几乎不受什么限制，但重量很大；芳纶或超高分子量聚乙烯纤维制成的插板重量很轻。以超高分子量聚乙烯纤雏而言，2厘米厚的插板可以有效防御AK-47为代表的突击步怆普通弹的攻击，但它在防御钢芯穿甲弹时显得力不从心，需要有钢性材料的配合。目前防弹等级最高的是陶瓷与高性能纤维材料组合而成的防弹插板，比较典型组合方式是1厘米厚的碳化硼或氧化铝陶瓷块材料加上约20层“凯芙拉”或超高分子量聚乙烯纤维片 ，这种防弹插板能够抵御突击步枪钢芯弹的攻击，这样一块30x25厘米的插板重约2.6千克。目前我军配备的95式突击步枪，口径5.8毫米，弹丸初速930米/秒，属于世界上威力相当大的突击步枪之一，采用这种插板也完全可以对其进行有效防护。

　　价格低廉

　　单兵弹道防护装备的重要指标除了防护水平和重量外，要想大量装备，价格也是一个十分关键的要素。有资料称美国“拦截者”防弹衣配用的碳化硼陶瓷插板造价不菲，即使财大气粗的美国陆军，也要根据战场上的需要进行选配，只有像美国陆军精英--第75游骑兵团那样的战略值勤部队能够采用。“一对一”的装备方式，即每一套防弹衣配一套(两块)碳化硼插板，而对于非前线战斗人员和尚未部署的部队只能采取“一对三”的装备方式--每三套防弹衣配一套插板。英国为赴伊拉克士兵配备的陶瓷防弹插板据称每套也高达数千英镑。高等级的防弹衣这样的“天价”是否意味着它会与我军士兵无缘?

　　当然，不同材料制成的头盔和防弹衣价格是不同的，总体说来，金属制成的相当便宜 ，而芳纶或超高分子量聚乙烯纤维制成的则要昂贵得多，但也远非英、美那样离谱。据相关专家透露，由于防弹材料实现了国产化，从而大大降低了防弹装备的价格，而为数不少的民营高技术企业投入该领域也进一步降低此类产品的价格。他举例说，从前我们向美国购买具有IIIA 级防护水平的“凯荚拉”软制防弹衣，价倍约要6000人民币一套。现在使用国产超高分子量聚乙烯纤维材料，在同等防护效果下，重量更轻，耐用性更好，价格仅1500元上下；而与美军PASGT头盔具有相同防护等级，但重量更轻、更耐用的国产超高分子量聚乙烯纤维材料全效防护头盔，出口价格仅100美元，但经过以色列等国商人转手后，价格就达到了300甚至600美元；再以防弹插扳为例，一块能防突击步枪普通弹的钢插板价格不到200元人民币，能防突击步枪钢芯弹的陶瓷插板价格则在千元上下，即便是最昂贵的，以芳纶或超高分子量聚乙烯纤维制成的硬制插板也不到2000人民币。部分企业决策者认为，在保证企业利润的前提下，5000元一 6000元人民币就可足以配备包括头盔、防弹衣，陶瓷插板、护颈，护肩等在内全套防护装备 ，从而使我军士兵具有与美国第75游骑兵团同等甚至更高的防护能力。由此可见，高等级防弹装备本身成本并非高昂，关键是要减少中间环节，降低经营、管理、采办的成本，挤出各种水分，从而可以使我军在经费比较有限的情况下，也能为每个战士提供完善、可靠的个人防护。
 

装备国产新式防弹护具的我军战士

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　　单兵弹道防护装备发展趋势

　　随着武器系统不断发展，单兵弹道防护装备面临着更多的挑战。战争实践表明：武器装备越是现代化，流弹及破片的致伤率越高，美军在二战中弹片伤仅为16%，在越战中却上升为80%。随着现代单兵榴弹武器的普及，轻武器火控系统以及空爆榴弹的广泛应用，破片对士兵的危害将更为显著，这对士兵的全面防护提出了更高的要求。另一方面，单兵自卫武器越来越呈现小口径化的趋势，9毫米口径武器很可能成为昨日黄花，由4.6毫米或5.7毫米的小口径武器取而代之，尽管弹丸小了，轻了，但其初速从约350-450米/秒大幅度提高到700-800 米/秒；弹丸更加细长；采用更为坚硬的钢芯材料等，这些都意味着弹丸的侵彻能力将大大增强，目前，能对9毫米手枪或冲锋枪弹提供有效防护的头盔轰防弹衣，可能未来根本无法抵挡单兵自卫武器的攻击。因此，在这种情况下，一方面要研制更多的弹道防护用品以使士兵的防护更严密、周到，例如研究重量更轻、防护性能更好，融合有激光防护功能的面罩；另一方面 ，综合应用各种防护材料，形成组合防弹层，可以对付侵彻能力更强动能弹丸。

　　展望未来，为了满足未来数字化战场的需要，先进的一体化通信防护头盔也将成为更多研究者研究的新课题。

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