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高性能纖維助力俄羅斯防彈衣又輕又結(jié)實(shí)

為了增強(qiáng)士兵在未來戰(zhàn)爭中的生存率,大國軍隊普遍為軍隊大規(guī)模地配發(fā)防彈衣等防護(hù)設(shè)備,防彈衣的普及率不斷上升。而防彈衣的原理也很簡單,就是通過改進(jìn)新的材料,在獲取較好穿著性和舒適性的情況下盡可能地提高強(qiáng)度。目前來看,防彈衣主流材料包括凱夫拉纖維、碳纖維以及高強(qiáng)PE纖維,這三者之中,高強(qiáng)PE纖維是具發(fā)展前景的材料,俄羅斯新的防彈衣設(shè)計就是依托這種材料而來。
 
  據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)1月15日消息報道,俄羅斯技術(shù)集團(tuán)武器消息人士表示,俄軍未來的"百人長"單兵裝備,將依靠特殊材料來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的輕重量,同時其保護(hù)程度將超過所有現(xiàn)有防彈衣。根據(jù)俄羅斯方面公布的資料,"百人長"可以阻止以每秒670米速度飛行的彈片,擁有極佳的防護(hù)性,而且還能夠抵消打擊沖擊,從而減小士兵因遭受沖擊而承受內(nèi)臟損傷的概率。
 
  防彈衣設(shè)備核心的技術(shù)就是材料,俄軍"百人長"系列材料為高強(qiáng)PE纖維,也就是超高分子量聚乙烯纖維。雖然聚乙烯通常被人們當(dāng)作塑料的代名詞,但超高分子聚乙烯纖維和塑料材質(zhì)的差距是非常巨大的,超高分子聚乙烯纖維是上堅韌的纖維,其強(qiáng)度是鋼鐵的15倍,與廣泛被用于制作防彈衣的凱夫拉纖維相比,強(qiáng)度也要高出2倍,其防護(hù)性能自然也就比一般的凱夫拉纖維防彈衣要好得多。此外,這種材質(zhì)不僅極其堅固,而且異常地輕,其單位密度只有0.97克/立方厘米,由于此密度比水還要小,因此這種材質(zhì)的防彈衣扔到水里都可以浮在水面上。
 
  有人用八個字來形容超高分子量聚乙烯纖維的特點(diǎn),那就是“輕薄如紙,堅硬如鋼”,這樣的形容應(yīng)該說是恰如其分的,完全符合了軍用防彈衣材料的堅固性和重量要求。這種材料的高性能也體現(xiàn)在西方的出口禁運(yùn)方面,早在上世紀(jì)90年代,生產(chǎn)該類纖維的美國、日本、荷蘭和部分西方明確規(guī)定,對社會主義實(shí)行技術(shù)封鎖和軍備產(chǎn)品禁運(yùn),禁運(yùn)名單中就包括超高分子量聚乙烯纖維。可見,能夠生產(chǎn)這種材料,也是技術(shù)的一個體現(xiàn)。總體來看俄羅斯在這方面還屬于追趕的行列,美國和西方還是處于梯隊。不過,在俄羅斯能夠制造此類材料之后,俄軍可能將更快地將材料轉(zhuǎn)為高端軍用品所用。
  除去正常的制造防彈衣外,俄羅斯技術(shù)集團(tuán)武器部門工業(yè)主管別克漢奧茲多耶夫就指出,考慮將動力鈦外骨骼加入"百人長"組成中的可能性。簡單說,就是將具備動力的外骨骼系統(tǒng)和超高分子量聚乙烯纖維材料共同使用。一方面,機(jī)械外骨骼系統(tǒng)能夠?yàn)槭勘峁?qiáng)大的動力支持,但完全由合金板塊來負(fù)擔(dān)防護(hù)則可能造成造價和重量嚴(yán)重超標(biāo),導(dǎo)致士兵靈活性不增反減。若在使用機(jī)械合金外骨骼骨架的情況下,用合金板塊負(fù)責(zé)重要部位防護(hù),用較輕也較容易折疊的超高分子聚乙烯纖維材料來負(fù)擔(dān)其余部分防護(hù),顯然會取得更好的效果。事實(shí)上,哪怕是2mm的高性能材料的加入,也能在不給士兵增加太多額外負(fù)擔(dān)的情況下,較為明顯地提升防護(hù)性能,這樣的思路可謂是綜合考慮了成本、性能和實(shí)用性,未來外骨骼系統(tǒng)很有可能采取多種材料復(fù)合制造的設(shè)計思路。

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