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时间:2019-10-20
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1、防弹防刺服研究进展警用装备公安部第一研究所摘唐剑兰邱日祥杨勇胜刘海芳要:防弹防刺服作为一种重要的警用防护装备,对其研究开发相当迫切。本文对防弹及防刺材料、防弹防刺服及相关标准的国内外研究进展情况进行了介绍,着重阐述了防弹防刺服材料的发展趋势,并对未来防弹防刺服的研制提出了建议。关键词:防弹防刺服防弹防刺材料穿着率复合材料剪切增稠液体一、引言随着社会经济的发展,社会贫富差距越来越大,转型期内各种社会孑盾日益激化,为此,国家在公共安全领域的投入也逐年增加,警用装备需求越来越大。目前,防弹衣、防刺服被公
2、安民警、海关等执法人员及保安人员、出租司机等人员大量使用。近年来,国内外在防弹衣、防刺服的研究开发方面取得了较大进展,岀现了大量适合各种场合需求的产品。由于执勤时面对的威胁主要是小型火力武器(如手枪)或刀具等锐器,舒适的软质防护装备越来越受到青睐。但对于软质防弹衣和防刺服而言,材料的防弹机理和防刺机理不尽相同,防弹主要是依靠材料的抗拉伸断裂强度,材料的拉伸强度越大,高速冲击的弹头或破片等抛射物在冲击材料、拉断/拉伸材料的过程中耗散其能量越多,从而使抛射物变形、阻止它前进;而软质材料的防刺过程是:由
3、于刀刺是一个低速持续的过程,材料的抗剪切强度越大,刀尖变形越快速,从而阻止锐器继续向前行进,达到防护的目的。无论在国内还是在国外,软质防弹衣的防刺性能都不是很理想,达不到相应防刺标准的要求,而防刺产品又几乎不具备防弹性能。然而,广大公安民警等执法人员在值勤时,面对的威胁多种多样,既可能是枪弹的威胁,也可能是匕首等锐器的威胁,还有棍棒、石块、汽油瓶等的威胁,需要面对的潜在威胁不可预料,这给使用者选配防护装备带來极大的不便。执勤时,公安民警不能简单将防弹衣与防刺服叠加穿着,因为一件满足《GA141-2
4、001警用防弹衣通用技术条件》的2级防弹衣质量大于2.1kg(防护面积0・25m2),厚约20mm,一件满足《GA68-2008警用防刺服》的防刺服质量大于3kg(防护血积0.3m),厚约20mm,把两件合起來,质量超过5.1kg,厚度接近40mm,这必将给穿着者的行动带来极大的不变,机动灵活性受到限制。如果能将防弹衣与防刺服的性能合二为一,在有效防护、机动灵活及轻量化之间找到一个平衡点,就可能在一种产品上实现综合防护效能。因此,研究既具有防弹性能又具有很好防刺性能的柔软、轻便、舒适的防弹防刺服是
5、当务之急。在拉萨“3・14”事件及新疆“7・5”事件Z后,防弹防刺服的研究显得相当迫切。2009年9月,公安部装备财务局给国内各研制单位下达了“公装财【2009】705号关于下达防弹防刺服战术技术指标的通知”,希望尽快完成国产防弹防刺服的研制工作。本文中,笔者对防弹及防刺材料、防弹防刺服及相关标准的国内外研究进展情况进行了介绍,其中着重论述了防弹防刺服材料的发展趋势和可能的研究方向,并对未來防弹防刺服的研制提出了建议。2二、国内外相关研究进展情况(一)防弹防刺材料与防弹防刺服由于材料的防弹机理与防
6、刺机理不尽相同,在防弹材料和防刺材料的研究上也不尽相同。随着火力武器的出现及发展,防弹材料的研究和发展也逐渐活跃。防弹材料经丿力了从金属材料到高性能合成纤维及其复合材料的发展历程。1972年,美国杜邦公司推出了对位芳香族聚酰胺纤维商业化产品凯芙拉(Kev1ar),标志着防弹材料由硬质向软质的转变;1986年美国联合信号公司得到荷兰DSM公司专利许可后,开始以SPectra为商标生产一种强度更高的纤维一一超高分子量聚乙烯纤维(IIUMWPE),提高了防弹能力,加速了防弹材料向轻量化、舒适化的方向发展
7、,成为当今极富竞争力的防弹纤维。用这种纤维材料制成的防[1]弹背心在保持与凯芙拉制品同样防护性能的条件下,重量可减轻1/3O1998年由日本东洋纺公司成功开发聚对苯撑苯并双噁哇纤维(简称PBO,商詁名为ZyIon),是目前所发现的有机纤维中力学性能最好的一种纤维[2],其强度、模量、耐热性在所有的纤维中几乎都是最好的。LOI值高达68,是一种高强耐热的高性能纤维。但是由于PB0纤维耐老化性能较弱,其防护性能还未能被大规模利用到防弹防刺服领域。由于防刺和防弹在机理上存在差异,软质防弹衣产品的防刺性能
8、均不理想,且防刺能力随防弹材料的结构变化而发生变化。具有防刺效果的材料很多,但要制成达到《GA68-2008标准》的防刺服产品,兼具防刺性能和舒适性不是简单的事情。防刺服的发展历程是从最初的采用全硬质材料到半硬质材料,再到软质材料的过程。早期的防刺服是高性能合金冷轧制成整体造型的防刺背心或采用高强轻质(如铝合金)金属材料来制作成鳞片甲一样的防护层,虽然这种防刺服防刺穿性能优异,但其质量和刚性对使用者的活动和穿着舒适性有较大的限制和影响。随后,为了减轻防刺服质量、提高产品的舒适性,人
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