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微警用
解析防护装备的发展趋势
2018-08-10 17:27:46 来源 : 警用装备网
引文
防护用品是用于防护弹头或弹片对人体的致命伤害，减轻并控制在一定的凹陷情况下对人体胸、头部、腹部的伤害。
近代防弹衣发展至今已出现了三代：第一代为硬体防弹衣，主要用特种钢、铝合金等金属作防弹材料。第二代防弹衣为软体防弹衣，通常由多层Kevlar等高性能纤维织物制成。第三代防弹衣是一种复合式的防弹衣。通常以轻质陶瓷片为外层，Kevlar等高性能纤维织物作为内层，是防弹衣主要的发展方向。
在21世纪防弹衣、防弹头盔、防弹车、防弹丝、防弹玻璃等防护装备正在高速发展，小编收集了近期的防弹装备与防弹材料的最新科研技术和成果，与大家分享。
美国——新型电池可当防弹衣
图为身着防弹衣的美军士兵
英国《新科学家》网站5月24日发表了戴维·汉布林的题为《防弹电池有望成为防弹衣材料》的文章。
美国橡树岭国家实验室专家加布里埃尔·法伊特说：“在战场上，一名军人平均需要穿着大约9千克重的防弹衣，携带8千克重的电池。如果把两样东西合并成一样，就能减轻军人的负重。” 法伊特的团队已经研制出小块防弹电池。他们将二氧化硅纳米颗粒引入电池的电解液，电解液就会在受到冲击时变硬，这种现象称为“剪切增稠”。
电解液内的微小颗粒间存在微弱的排斥力。一般情况下，这种排斥力能够帮助不同颗粒互不干扰地自由流动。可是强烈的震荡会压倒排斥力，使颗粒板结成类似固体的样子，应该足以拦住一颗子弹。添加二氧化硅纳米颗粒只会使电池总重量增加大约3%。
美军已经在使用可以穿戴的电池组，但那些产品不具备防弹功能，一旦破损甚至会成为负担，因为电池容易着火、爆炸和释放有毒气体。美国空军希望得到可以防范手枪弹的可穿戴电池，计划明年拿出可行的设计方案。这一技术还能提高电动汽车的防冲击能力。虽然对小块电池的测试取得了成功，但橡树岭国家实验室专家法伊特介绍说，若想按比例放大电池尺寸，还是需要克服其他困难。困难之一是生产方法：电解液通常是被注入电池里的，但这种方法不适用于会变硬的剪切增稠液体。
英国伦敦大学学院专家海伦·威尔逊说：“把剪切增稠液体作为防冲击材料用在电动汽车的电池里真是个聪明的办法。”但她同时提醒说这种技术可能需要克服工程学难题。“进一步扩展这一技术的用途，研制具有防弹功能的可穿戴电池，可能就显得跨度太大了。”
中国重庆——首款救生防弹衣
登上央视新闻的全国首款救生防弹衣
海警们穿的救生防弹衣就是重庆造 央视新闻截图
在“6·01”特大海上跨国走私毒品案中，身穿FDY3R一GTJH05型救生防弹衣的海警，不顾掉入海中和被毒贩枪击的危险，英勇作战，成功破案，抓获犯罪嫌疑人12名，查缴冰毒1.5吨。在这次缉毒行动中，海警们身上穿的橘红色救生防弹衣，就来自这间弹道实验室所在的企业——位于重庆市璧山区的重庆盾之王实业有限公司。从研发到生产，全部都是在重庆完成。
盾之王研发出了救生防弹衣，将防弹衣和救生衣的功能合二为一，能给巡查人员提供更加全面有效的安全保障。
“我们见过的很多救生衣都是充气使用的，可充气救生衣的最大问题在于，一旦被子弹击中，救生衣的气囊就会立即被击破，失去救生功能。因此，我们在救生防弹衣上运用了闭孔型泡沫塑料，保证救生衣在被子弹击中时，依然能在水中为巡查人员提供充足的浮力。”这款救生防弹衣的救生性能也通过了武汉船舶救生设备质量检验测试中心的浮力、浮力损失和浮材性能的测试，浮力为12㎏，浮力损失为3.7％。
那么这款防弹衣的防弹级别究竟多强呢？防弹衣能够防止79式轻型冲锋枪发射的51式7.62㎜手枪弹(铅心弹)的穿透，弹着点凹陷深度不超过20㎜。
救生防弹衣把防弹功能和救生功能有机地结合在一起，实现了既能防弹，又能在水中救生的双重功能。当执法人员在水上执行任务时，既可避免落水后溺毙的危险，又可防止敌人枪弹的穿透，加强对自身安全的保护，从而更好地打击敌人和犯罪分子，维护国家的海洋权益和社会治安。
目前，围绕军民融合战略，盾之王正在研发轻质高级别防弹头盔，这种头盔的防弹目标，是可以防止半自动步枪的穿透。同时，一款高级别防弹插板也正在研发之中，它将可以防住95式冲锋枪的穿透。
英国——新型陶瓷防弹衣
英国国防部近日宣布，该国研究机构正研发一种使用新型陶瓷的防弹衣，在无损防弹性能的前提下减轻重量，从而降低英军单兵负重，提升士兵的战场生存能力。
据国防部介绍，新型防弹衣由英国防务科技实验所牵头研发，主要材料是一种新研发的增强型陶瓷，与传统防弹衣使用的金属等材料相比，这种陶瓷在重量和柔韧性方面拥有更大优势。
随着现代武器装备的发展，士兵的单兵装备不断增多，这导致单兵负重逐渐增加。已有研究显示，配备陶瓷防弹衣的士兵负重降低３５％，这不仅提升了舒适度，还使士兵在战场上更加灵活。
国防部表示，该项目已持续４年，研究人员目前准备对新型防弹衣进行硬度测试和实弹测试。
英国目前正借助工业界和学术界的力量推动多项创新技术在国防领域的应用，此前已和美国合作，实地测试大型无人驾驶军用卡车自动队列行进等技术。
美国——全新聚合物材质制成的防弹材料
近日，美国陆军研究实验室和麻省理工学院士兵纳米技术研究机构宣称，聚氨酯脲（PUU）聚合物具有很多好处。这种聚合物要比“钢铁结实15倍，但却像纤维织物一样柔软”。
它的超级强度令人印象深刻，但是它的柔软性才是与一般军事防弹衣区分的利器。一般的军事防弹衣内置坚硬的陶瓷和金属板，因而显得非常笨重。相反，PUU类似锁子甲的纤维网络，可以在遇到冲击时变形，然后再恢复到原来的厚度。例如，它可以吸收AK-47突击步枪射出的7.62毫米口径子弹的冲击力，而且不会受到损坏。陆军研究实验室的亚历克斯-谢（Alex Hsieh）在一项声明中说，PUU材料实际上“可以在受到冲击后恢复原样”。
PUU纤维独特的分子结构意味着，它在受到高速冲击时可以变得更结实。这种材料在高速变形的时候可以从类橡胶形态变成类玻璃形态。通俗地说，它受到的冲击越大，它就会变得越结实。它与2017年5月美国空军学院一名学员设计的“防弹包”比较类似。
美军和麻省理工学院的研究人员还在研究这种新材料的性能和局限性。它的潜在应用包括：透明面罩、防弹背心、手足护甲和抗爆作战靴。在作战头盔中的应用可能尤其有用，因为它可以防止子弹对头盔的冲击力给士兵头部造成钝力损伤。而这是连最结实的防护设备都无法避免的问题。
PUU聚合物尚处于测试阶段。但是，美军最终会加速将这种东西配发给它的士兵。
陆军参谋长马克-米莱表示，如果PUU的研究继续产生这样神奇的结果，那么这种革命性的防弹衣可能会尽快派上用场。
中国——新型特种功能关键材料
新型功能材料是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导，也是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用。“十二五”期间，863计划新材料技术领域支持了“新型特种功能关键材料”主题项目。近日，科技部高新司在北京组织专家对该主题项目进行了验收。
该项目开展了特高压输电绝缘结构件生产技术开发、交联聚乙烯超高压绝缘材料生产技术开发、高性能碳化硼陶瓷规模化制备技术开发、碳化硼基核防护材料制备技术开发、特种多孔陶瓷及其复合材料的研制和应用、高性能铜包铝导体材料产业化关键技术开发与生产应用研发，形成了系列自主知识产权；研制出了系列特高压绝缘材料、碳化硼基防护材料、铜包铝导体材料、泡沫碳化硅/树脂复合材料等特种功能材料；研制出了系列特高压绝缘材料，建成了特高压直流输电换流阀用绝缘结构件、特高压特大吨位玻璃绝缘子、复合绝缘子的示范生产线，产品性能满足特高压输电绝缘结构件要求；建成了高压超高压交联聚乙烯超净绝缘料的生产线，材料满足110kV电压等级的电缆应用要求；研制出了碳化硼基防护材料，所制备的碳化硼复合防弹插板用于制式软体防弹衣；研制了泡沫碳化硅/树脂复合材料、金属负载型多孔陶瓷催化材料，建成了新型多孔陶瓷/树脂复合材料耐磨耐蚀管道生产线和多金属负载型多孔陶瓷催化材料示范生产线；开发了铜包铝导体材料，建成了系列化铜包铝扁排、线示范生产线。
该项目的实施对提升我国电力行业的技术水平，促进优势资源的高效利用具有重要意义。
美国——海军利用鳗鱼黏液制造防弹材料
研究人员演示八目鳗黏液的弹性
研究人员演示八目鳗黏液的弹性
美海军研究人员认为，八目鳗产生的黏液或将在未来代替凯芙拉。
生活在海底的八目鳗又名黏鳗，因为它形如鳗鱼，而且能够分泌一种可在水中快速扩散的黏液物质，这种黏液可以堵塞猎食者的鳃部，从而帮助黏鳗摆脱猎捕。这种奇特的“终极惩罚”激发了海军研究人员的想象力。如果能够仿制这种黏液，它们或可以代替石油化工产品，例如防弹背心使用的凯芙拉材料，成为美海军武器库中的一部分。
位于佛罗尼达州巴拿马城的一个海军研究团队已成功仿制该材料。现在正开始着手如何将这种合成黏液转变为实用产品。研究人员表示，从战术角度看，能够在数秒钟内稀释并改变水的性质，拥有这么一种材料是值得关注的。它可能会有防弹、消防、防污、潜水员防护等广泛用途，比如制造特种部队的超强潜水衣，防范鲨鱼攻击的喷雾，防止藻类、藤壶等水生物寄生的船身涂层等。源自这种黏液的产品还可以进入民用市场。
八目鳗黏液线状物的力学性能堪比凯芙拉合成纤维，凯芙拉常常用作橡胶产品和护具的增强剂。
八目鳗有几个品种，在仿制黏液时，海军研究人员选用了太平洋八目鳗。八目鳗黏液包含两种蛋白成分：线状物和粘蛋白。线状物像弹簧一样，遇水后可快速膨胀，膨胀后体积可达1万倍。粘蛋白与水粘合，可限制线状物扩散时的水流动。线状物、粘蛋白和海水之间的互作用，便形成了一种三维的、粘弹性的网状物。黏液的线状物可与蜘蛛丝进行比较。这两种天然、可再生的物质将来都可能取代石化合成产品。
研究人员通过太平洋八目鳗的岷豌蛋白制成了一种合成黏液成分。在仿制过程中，研究人员在大肠杆菌中生长岷豌蛋白，通过一系列的隔离与纯化操作获得两种蛋白，然后在交联溶液中进行合成。研究人员使用扫描电子显微镜对天然和人造的黏液样本进行比较，确定黏液是否成功仿制。研究人员称，花费了6个月时间才完成黏液的仿制。
研究人员称，不必需要使用特殊设备。很多生物科研人员都拥有这些设备。不使用时，仿制的线状物可放入密封的小瓶存放在冰箱，但是在室温条件下也能保持性能稳定。一些关于该材料实用化的试验已经开始。其团队目前正在寻求如何增强仿制黏液在不同表面的粘附能力，以及如何提高其在不同环境中的稳定性。
要预测这种合成黏液何时在海军中应用尚为时过早。但针对具体应用的试验将在6-12个月内开始。仿制类似这种黏液的工作得到了海军创新科学和工程（NISE）经费及海军研究局海洋战场传感部门的支持。
中国——解放军曝光新型头盔
最近，解放军的一款新型非金属材料头盔突然变得“热度非凡”。几乎所有人都在评价这种看起来似乎看起来很“萌”的头盔，但实际上照片里这位同志应该是把头盔领小了（新式的这种头盔是分大小号的）。
解放军第一代非金属防弹头盔是诞生于20世纪90年代中期的QGF02型头盔，当时设计的初衷之一就是为了能为驻港部队提供一款美观且实用的防护头盔。在盔型上，QGF02同美军的PASGT一样设置了阻挡雨水的盔沿。
02虽然在中国国产非金属类防弹头盔中属于开天辟地之作，但它的配发量却并不是很大。由于性能相对更为优异的QGF03式头盔的出现，02仅仅装备了驻港澳部队和部分特种部队。它的继任者03同它相比，进一步优化了盔型：最主要的就是缩短了盔沿长度，使之拥有更好的观察视野。
目前这种新型头盔已经配发西藏边防部队进行测试，在前不久的边境“封控演习”中就有着很高的出镜率。而就目前部队反馈情况而言，这种头盔的性能，还是“相当不错的”。
美国——新型防弹衣
美国人发明新型全的防弹外套：AFA Bulletproof Jackets。
AFA Bulletproof Jackets上去就像普通的衣服，但是它使用了防弹材质凯夫拉XP织物进行制作。在遭遇子弹袭击时，这个防弹衣会用织物形成的多层网「抓住」子弹，从而让子弹不会贯穿身体。它的防弹级别和美国执法部门一样，防穿透能力甚至比一般防弹衣还增强了15%！
此外，这款防弹衣有3款可选，分别是马甲、外套和大衣。目前，它还在国外众筹网站上众筹，已经筹到了216000多美金，也就是超过140万元人民币。
俄罗斯——俄研防弹盾可防AK-47连射
提起盾牌，人们通常会先想到冷兵器时代，敌我双方步兵手持剑和盾牌对砍的场面。尽管进入热兵器时代后，盾牌的地位已远不如从前，但并未退出历史舞台。防弹盾牌目前仍是各国特警，以及俄罗斯特种部队的主战装备之一。
现代防弹盾牌，通常采用陶瓷片、碳化硼（自然界已知的第三坚硬材料，常用于制作坦克装甲、防弹衣等工业品）、凯夫拉等其他复合材料制成。按重量可分为轻、中、重三种防护级别。能在近距离抵御从手枪到突击步枪等多种自动武器的连续命中而不被击穿。
俄军对单兵防弹盾可谓情有独钟，可能是基于丰富的（车臣）巷战和反恐经验，通常俄军特种部队的每个特战小组都会配备有一名“突击盾兵”。顾名思义，“突击盾兵”通常是用于掩护友军突袭躲藏在房屋或掩体工事后方的敌军，会冲在队伍最前方，掩护全队前进。
近日，俄内务部下辖的“欧洲野牛”特警部队装备了一种名为“折扇6”的新型防弹盾牌和防弹护腿套件。其中防盾重25公斤，可抵御7.62毫米AK-47步枪弹连续命中多次，防盾观察窗则能抵御左轮手枪或半自动手枪发射的子弹命中多次。防弹护腿则重12千克，防护级别与观察窗相同。
根据需求不同，防弹盾分为有、无观察窗两种。有的重型防弹盾还配备有多台强光手电，除了能在幽暗环境中照明外，其另一大作用是能让敌军士兵（恐怖分子）短时间致盲。有的盾牌甚至还配备有扬声器，用于向恐怖分子喊话。如图所示，“折扇6”配备有3台强光手电，属标准配置。重25公斤的“折扇6”还属于较轻的级别，俄军特战队员在单手持盾的情况下，还能再手持一把突击步枪。
中国——新型单兵防弹衣
图片为我军新一代单兵综合防护系统，该系统代表了我国乃至当今世界最先进的单兵综合防护技术，据悉，该展品是近日在北京举办的《中央企业深入实施创新驱动发展战略成就展》丧首次公开亮相的，其中新一代防弹衣系统尤为引人关注，该防弹衣性能由于美军现役的改进型外穿战术防护背心（IOTV）、改进型模块战术防护背心（IMTV）、单兵插板携行系统（SPCS）等，而且新型防弹衣系统带有一键脱卸功能，可在战场上实现快速脱换，并加强了对士兵肩部的保护。军事专家雷泽告诉记者，我国单兵防弹衣研究从上世纪50年代开始，包含了81式、TF90-54、TF90-79、TF95、2004防弹背心（04B）、06式特种兵防弹衣、DS-P6特种防弹衣、FDY-IR伞兵防弹衣等多种类型，基本形成了功能完备、种类多样、性能较好的体系。
据了解，我军新一代防弹衣系统采用了即将装备部队的新一代迷彩服和新型斑点迷彩，并且为单兵在乘车机动时，进行了专门的设计，据专家介绍，按照单兵遂行机动作战任务要求，我军单兵以建制内装甲车辆实施机动成为常态，特别是在大量建设的新型机动快速反应部队，全员换装轻型装甲车之后更是如此，但单兵乘车战斗过程中，穿甲破片对防弹衣的冲击、侵彻和贯穿成为了新威胁。为了防御弹片的威胁，我国新一代防弹衣采用了一系列新型材料，例如高性能聚乙烯（HPPE）纤维具备高刚性和韧性及质轻 (密度为0.97克/厘米)等优点。
又例如PBO纤维制作的新型防弹内胆等，尽管具有极佳的机械性能，利用以高强纤维为原料的织物“抓住”子弹或弹片延长子弹和防弹织物的作用时间，从而有效地消散子弹所带的巨大能量以此来来达到防弹的目的。而近来为提高防弹能力，我国还新研发了软硬复合式防弹衣，其防弹机理可以用“软硬兼施”来概括，也就是通过新型陶瓷材料将弹头或破片直接弹开，同时将能量吸收。
美国——科研人员打造出更轻、更紧凑的防弹盾牌
据外媒报道，古老的折纸艺术直至今日还在不断地启发着人们。近日，来自美国杨百翰大学(BYU)的研究团队就受到了折纸的启发并由此打造了一款新型防弹盾牌。机械工程学教授Larry Howell及其团队在经过与执法部门和一些联邦机构的交流后了解到了现防弹盾牌的缺陷：大而笨重、携带不方便、过时。于是，他们通过折纸的技艺打造出了一款更轻、更紧凑的防弹盾牌。
据了解，该盾牌由12层凯夫拉尔防弹纤维组成，整个打开过程只需要5秒钟时间，而其55磅（25公斤）重量只有现防弹盾牌的一半左右，另外它能同时保护两到三个人的安全。
研究团队指出，测试远比他们想象的还要成功，除了9mm、.357 Magnum之外，它还能挡住.44 Magnum手枪打过来的子弹。
目前这款盾牌还处在原型阶段，团队将继续与执法部门展开合作。另外，该团队还表示，该防弹盾牌未来将会有更加广泛的应用，如校园安保、紧急情况伤员保护等。
俄罗斯——作战服防弹效果佳 从未被子弹击穿过
塔斯社12月13日报道称，俄罗斯中央精密机器制造科研所、“战士”的研发公司总经理德米特里·谢米佐罗夫在接受采访时介绍，第二代“战士”单兵作战服在战斗使用中从未被子弹击穿。
谢米佐罗夫说：“我们有这套作战服在实际使用中的防护信息：未记录到被击穿的情况，无论是头盔，还是防弹背心。”他表示，这证明“‘战士’单兵防护系统目前极为有效”。谢米佐罗夫同时介绍，第三代作战服“战士”-3将具有同样的弹道防护水平，但更轻。
谢米佐罗夫说：“在第三代‘战士’上我们采用新材料，力求在做得更轻的同时保持防护性能。根据我们的评估，它将减轻25%至30%——现在作战服重24公斤，任务是将重量减至20公斤。”谢米佐罗夫指出，“战士”的头盔“可能是世界上最好的——防护面积最大的情况下仅重1公斤”。他还说：“这令‘战士’得以携带更多设备而不让脖颈超负荷。头盔可减轻的打击不但有低冲量的（对头部的敲击），还有高冲量的——被子弹或弹片击中。”
作战服防弹背心的防护面积同样是世界最大之一，背心挡板可经受10米外狙击步枪的10次命中。谢米佐罗夫表示，挡板在被狙击步枪射中后的损伤分析表明，战士可继续作战，尽管击中部位会淤青。防弹背心加强了对身体两侧的防护，并对肩部、手臂和腹股沟做了防碎片保护。必要时可使用几乎覆盖全身的连体服以防弹片杀伤。
俄副防长尤里·鲍里索夫早前宣布，“战士”单兵作战服在叙利亚作战行动期间进行了试用。俄武装力量已从2016年起开始配备“战士”。
企业
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江西长城防护装备实业有限公司 江苏天辰警用器材制造有限公司
江苏金安警用器材制造有限公司 深圳市华安达实业有限公司
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