漫話“防彈衣”（一）

馬曉榮

防彈衣，又叫避彈衣，避彈背心，防彈背心，避彈服，單兵護體裝具等，用于防護彈頭或彈片對人體的傷害。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（特種鋼、鋁合金、鈦合金）、陶瓷片（剛玉、碳化硼、碳化硅、氧化鋁）、玻璃鋼、尼龍、凱夫拉、超高分子量聚乙烯纖維、液體防護材料等材料，構(gòu)成單一或復(fù)合型防護結(jié)構(gòu)。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。防彈衣包括步兵防彈衣、飛行人員防彈衣和炮兵防彈衣等。按照外觀還可分為防彈背心，全防護防彈衣，女士防彈衣等類型。

軍、警用防彈衣防彈衣是指“能吸收和耗散彈頭、破片動能，阻止穿透，有效保護人體受防護部位的一種服裝?！睆氖褂每?，防彈衣可分警用型和軍用型兩種。從材料看，防彈衣可分為軟體、硬體和軟硬復(fù)合體三種。軟體防彈衣的材料主要以高性能紡織纖維的復(fù)合材料無緯布為主，這些高性能纖維遠高于一般材料的能量吸收能力，賦予防彈衣防彈功能，并且由于這種防彈衣一般采用紡織品的結(jié)構(gòu)，因而又具有相當?shù)娜彳浶?，稱為軟體防彈衣。硬體防彈衣則是以特種鋼板、超強鋁合金等金屬材料或者氧化鋁、碳化硅等硬質(zhì)非金屬材料為主體防彈材料，由此制成的防彈衣一般不具備柔軟性，以插板形式為主。軟硬復(fù)合式防彈衣的柔軟性介于上述兩種類型之間，它以軟質(zhì)材料為內(nèi)襯，以硬質(zhì)材料作為面板和增強材料，是一種復(fù)合型防彈衣。

作為一種防護用品，防彈衣首先應(yīng)具備的核心性能是防彈性能。同時作為一種功能性服裝，它還應(yīng)具備一定的衣服用性能。

防彈衣的防彈性能主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）防彈片：各種爆炸物如炸彈、地雷、炮彈和手榴彈等爆炸產(chǎn)生的高速破片是戰(zhàn)場上的主要威脅之一。據(jù)調(diào)查，一個戰(zhàn)場中的士兵所面臨的威脅大小順序是：彈片、槍彈、爆炸沖擊波和熱。所以，要十分強調(diào)防彈片的功能。

（2）防非貫穿性損傷：子彈在擊中目標后會產(chǎn)生極大的沖擊力，這種沖擊力作用于人體所生產(chǎn)的傷害常常是致命的。這種傷害不呈現(xiàn)出貫穿性，但會造成內(nèi)傷，重者危及生命。所以防止非貫穿性損傷也是體現(xiàn)和檢驗防彈衣防彈性能的一個重要方面。

上圖為蘇軍在二戰(zhàn)期間裝備的“斯大林格勒”金屬硬質(zhì)防彈衣，幾乎全部是由鋼板構(gòu)成的。從材料到結(jié)構(gòu)，和一戰(zhàn)期間的“防彈護胸”如出一轍。

單兵防彈衣真正的防護性能

防彈衣已經(jīng)成為現(xiàn)代單兵防護裝備的標志。但毋庸置疑的一個事實是，在某些方面它的作用被不恰當?shù)乜浯罅?。在防彈衣越來越普及的今天，探討影響防彈衣防護和使用性能的有關(guān)因素， 糾正一些傳統(tǒng)的認識誤區(qū)，以便對其進行重新全面認識顯得更有必要。老化防彈衣的“隱形殺手”2003年6月23日，愛德華·林貝奇警官在賓夕法尼亞州弗瑞斯特山抓捕毒販時，不幸被對方手槍射出的一顆40口徑子彈所擊中，彈頭擊穿了他的軟質(zhì)防彈衣并打進了腹部，林貝奇警官因此受了重傷。此事迅速引起全美的關(guān)注，因為林貝奇所穿的由密希根州“二次機會”公司生產(chǎn)的“終極”型防彈衣是通過國家司法學(xué)會認證的， 這也是首次報道此類人體防護裝備失效的案例。 “二次機會”公司生產(chǎn)的“終極”型防彈衣是世界上最輕最薄的防彈衣之一，由100%的“澤隆”材料制成，具有重量輕、穿著舒適方便等優(yōu)點， 因而成為美國許多警察部門的首選。“澤隆”是由日本東洋紡織公司研制的一種新型線性高分子材料，強度是芳綸的2倍以上，具有耐高溫、高抗蝕、低吸濕和手感柔軟等特性，唯一的缺點就是價格較高，美國市場上有16家廠商生產(chǎn)的近240種不同型號的以該材料為基礎(chǔ)的防彈衣，而且“二次機會”公司是全美執(zhí)法部門最大的防彈衣供應(yīng)商，按理來說，按標準制成的防彈衣應(yīng)該不會被如此輕易地擊穿，但為什么會發(fā)生這樣的后果呢？當年12月公布的國家司法協(xié)會調(diào)查報告表明，林貝奇所穿的防彈衣的防護能力與標準相比下降了約30%，其原因是“澤隆”纖維發(fā)生了老化，強度明顯下降造成的。隨后的一次非學(xué)術(shù)性試驗也證明，已使用過的“終極”型防彈衣能夠擋住手槍發(fā)的。45ACP和357馬格南姆彈頭，但不能阻止9mm和40 S&W槍彈的貫穿。

各種國產(chǎn)新型防彈材料作為最主要的軟質(zhì)防彈材料，無論是凱夫拉還是“澤隆” ，都屬于人工合成的化學(xué)纖維，它們在日常使用過程中，都會因為光照、潮濕、霉變等原因而發(fā)生自然老化。其中影響最大的是日光照射。在陽光直射的情況下， 防彈纖維老化的過程會大大加快，而且照射時間累積到一定程度后，其抗張強度會急劇下降，照射2000小時后，抗張強度一般會下降到原先的20%。另一個重要因素是潮濕，這種影響在防彈衣實際使用過程中是不可避免的。無論是雨水還是汗水，防彈纖維在受潮后，強度都會受到嚴重影響。此外，防彈纖維的壽命還和溫度有關(guān)，低于10℃或高于240℃的環(huán)境對防彈材料強度就會有不利影響，特別是局部材料受到彈頭巨大的沖擊后，溫度很容易超過240℃，這時就要通過材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計控制動能轉(zhuǎn)化的比例，比如選用模量較大的纖維品種。因此防彈衣在某種意義上是一種很“嬌貴”的裝備，需要細心的保養(yǎng)，其表面應(yīng)該有適當材料制造的外罩，起到防光、防水等作用，纖維本身也應(yīng)包覆防潮層，或經(jīng)過抗老化處理，無論在使用還是存儲時，都應(yīng)注意避免光照和潮氣侵入。西方國家生產(chǎn)的防彈衣在這方面要求很嚴格，一般會配有專用的防水攜行包裝和詳盡的使用手冊，說明各種應(yīng)該注意的細節(jié)。而在國內(nèi)，防彈衣在保養(yǎng)方面卻往往是很不講究的，由于價格昂貴，最需要防彈衣的那些部門一般不能配備足夠的數(shù)量，有限的幾件必須輪流穿著，在夏季它們經(jīng)常需要洗滌，然后通常在陽光下直接曬干，防彈衣在這樣的條件下防護層可能會提前失效，造成強度在規(guī)定使用年限期滿前就開始下降，進而威脅到民警的生命。

美軍現(xiàn)役裝備的“攔截者”防彈衣，其總體設(shè)計相當成功，它由可拆洗的戰(zhàn)術(shù)背心式外套、凱夫拉軟質(zhì)防彈內(nèi)層和前后兩片碳化硼防彈板三部分組成。細節(jié)設(shè)計也非常實用，防彈衣本身即是戰(zhàn)術(shù)背心，其上設(shè)置有數(shù)十個附加戰(zhàn)術(shù)掛點，并可根據(jù)需要加裝護頸和護襠， 特別是在背部防彈板插袋上方設(shè)有一條結(jié)實的提帶，使用者一旦受傷，戰(zhàn)友們可以抓住這個提帶將他拖離戰(zhàn)場。

美軍現(xiàn)役裝備的“攔截者”防彈衣其總體設(shè)計相當成功，它由可拆洗的戰(zhàn)術(shù)背心式外套、凱夫拉軟質(zhì)防彈內(nèi)層和前后兩片碳化硼防彈板三部分組成。細節(jié)設(shè)計也非常實用，防彈衣本身即是戰(zhàn)術(shù)背心，其上設(shè)置有數(shù)十個附加戰(zhàn)術(shù)掛點，并可根據(jù)需要加裝護頸和護襠，特別是在背部防彈板插袋上方設(shè)有一條結(jié)實的提帶，使用者一旦受傷， 戰(zhàn)友們可以抓住這個提帶將他拖離戰(zhàn)場存在老化的問題。以色列曾發(fā)生過這樣一個事例，駐守加沙附近的以色列傘兵在一次偶然“試驗”中發(fā)現(xiàn)，他們廣泛配備的某型防彈衣竟然被30米外 M-16步槍發(fā)射的子彈輕易地將兩面全部擊穿，這種昂貴的“高科技”防彈衣配有特種陶瓷防彈板，曾被認為是“最好的護身符”。國防部調(diào)查小組對這一事件的結(jié)論是，這些防彈衣已經(jīng)超出了使用年限，其防彈板和防彈纖維已經(jīng)老化和腐蝕，而平時的超負荷使用在一定程度上加速了這種老化進程。盡管老化可以減緩，但不能完全阻止，無論何種防彈衣，都存在有效壽命的問題，以高分子材料為主體的軟質(zhì)防彈衣更是如此。也就是說，在經(jīng)過一定年限之后，防彈衣的強度將不能保證在面對同樣的襲擊時使用者的安全。因此，包括中國在內(nèi)的大多數(shù)國家軍隊在和平時期都是不普裝備防彈衣的，因為如果全部裝備的話，不僅采購費用驚人，而且若干年后就需要全部更新一次，換下的防彈衣則要全部報廢，在經(jīng)濟上很不劃算。即使是軍費充裕的美軍，也只是伊拉克地面戰(zhàn)爭結(jié)束后，才開始全面配發(fā)防彈衣，實際裝備時也是根據(jù)需要，新舊型號、高低檔次合理搭配， 并非人人都裝備昂貴的最新型號。而且防彈衣本身并不復(fù)雜，只要掌握核心材料的制造技術(shù)，一旦爆發(fā)大規(guī)模戰(zhàn)爭時，再組織成批生產(chǎn)也來得及。

未能貫穿的危險 ——“鈍傷”。2005年 8月，互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了一段伊拉克反美武裝拍攝的狙擊手襲擊駐伊美軍的錄相，不過，其內(nèi)容看起來更象是為美軍新型“攔截者”防彈衣所做的一次廣告：遇襲的美軍醫(yī)護兵正優(yōu)哉悠哉地站在公路旁邊，“砰 ——”槍聲響起， SVD狙擊步槍射出的子彈在瞬間擊中醫(yī)護兵的胸口，強大的沖擊力使后者騰空而起，并摔倒在地。但一轉(zhuǎn)眼，這個幸運者居然又爬了起來，持槍向來襲方向觀望，然后跑到悍馬車后面尋找掩護……最后的結(jié)果是，醫(yī)護兵和同伴互相配合，擊傷并俘虜了伊拉克狙擊手。

命大的美軍醫(yī)護兵和救了他一命的防彈板，板體右上方是被伊拉克狙擊手擊中的地方。但這位醫(yī)護兵也并非是毫發(fā)無損，SVD彈頭的強大沖擊力使他的胸前出現(xiàn)了紅色的淤傷?！皵r截者”防彈衣本身的防彈等級是I級，可抵御9毫米手槍彈，但在前后各插裝一塊重1.81千克的碳化硼輕武器防護插板后，就可以將防御等級提高到抵擋AK47發(fā)射的 7.62毫米步槍彈的ⅢA 級。這種插板的價格相當昂貴，全配備的“攔截者”總價格達到 1600美元左右，但它必竟救了醫(yī)護兵一命。SVD的彈頭恰好擊中了前胸插板，并奇跡般的跳開了。不過，彈頭的沖擊力在這個幸運兒的胸口上留下了一大片紅色印痕，好在強壯的體格使他避免受到進一步的傷害。在彈頭未能穿透防彈衣的情況下，其沖擊動能卻仍會作用于人體上，產(chǎn)生所謂“沖擊凹陷”，形成類似于鈍器猛擊造成的傷害，除淤傷、青腫外，嚴重的可能造成人體的內(nèi)臟、骨胳受傷，甚至致死。在防彈衣未被擊穿的情況下，這種 “非貫穿性損傷”就是衡量防護質(zhì)量的重要依據(jù)。軟質(zhì)防彈衣受“鈍傷”的影響比較明顯。對馬薩諸塞州“首要選擇”公司生產(chǎn)的“超級松緊”超輕型防彈背心的測試數(shù)據(jù)可能會說明一些問題，這款防彈背心由12層防彈織物制成，每件售價1200美元， 以446米 /秒的速度射來的9mm手槍彈會在這種防彈衣后面的測試材料上留下一個高爾夫球大小的凹痕，如果是真人的話，這相當于打折了一根肋骨，而44口徑手槍彈則會留下一個拳頭大小的坑，這會造成胸骨骨折，并有可能會危及生命。硬質(zhì)防彈衣或復(fù)合防彈衣所受的影響則較小， 因為硬質(zhì)防彈材料都有一定的面積，在碎裂之前，可以將所受的沖擊力分散到相應(yīng)大小的人體面積上，而不是集中到一點，所以幸運的醫(yī)護兵挨上SVD一槍的感覺，只是和胸口挨了一記超級重拳一樣。

1962年夏在底特律，兩名身穿防彈衣進行持槍搶劫的匪徒碰上了正在巡邏的安德魯警官及其同伴。安德魯用自己購買的一支M1911A1手槍發(fā)射了 2槍，其中一槍正中一名劫匪胸部，后者幾乎是兩腳離地摔倒。不到一小時后，這名歹徒死在醫(yī)院中。尸體解剖發(fā)現(xiàn)，45口徑槍彈雖未能擊穿防彈衣，但巨大的沖擊力打碎了歹徒的4根肋骨，碎骨刺穿了肺動脈。這雖然是個別事例，但很能說明問題。

美軍裝備的各型防彈衣使得伊戰(zhàn)陣亡率較越戰(zhàn)有明顯下降。伊拉克戰(zhàn)場有足夠的實例證明，裝備帶有碳化硼防彈板的“攔截者”的士兵沒有因被AK或更高級別的武器擊穿保護部位而死亡。但防彈衣不能過分神化，它只能在一定距離之外發(fā)生作用。在林貝奇事件發(fā)生的10天之前， 27歲的加利福尼亞州警官安東尼·澤佩特拉在執(zhí)勤時被歹徒連擊 14槍，其中2顆子彈穿透了防彈衣，致使?jié)膳逄乩攬鲅陈?。檢測結(jié)果表明這與防彈衣本身的質(zhì)量沒有太大關(guān)系，因為這種“澤隆”材質(zhì)的防彈衣只能對至少7.5厘米外射來的彈頭才能有效發(fā)揮防彈作用，而導(dǎo)致澤佩特拉喪生的子彈是從僅距防彈衣 2.5厘米的極近距離處發(fā)射的。

人們通常會有這樣一個錯誤認識， 那就是防彈衣能對相應(yīng)等級的槍彈進行100%的防護， 甚至一些科研人員也有這種認識。雖然這是設(shè)計人員和用戶的共同心愿，但這并不現(xiàn)實。首先，任何產(chǎn)品都有瑕疵，防彈纖維在加工過程中可能會有磨損，造成局部防彈效果下降，按照標準生產(chǎn)的產(chǎn)品難免也會“萬有一失”。其次，彈頭結(jié)構(gòu)、裝藥量、武器性能等都會影響到槍彈速度。舉例來說，以沖鋒槍和手槍發(fā)射同一種手槍彈，殺傷力會明顯不同，即使是同一支54式手槍，射出的槍彈初速也會有多達60米/秒的誤差，同時正面擊中和側(cè)面飛來的跳彈顯然也不會具有同等的威力。而防彈衣在設(shè)計時只能在滿足使用要求的前提下盡量提高其安全系數(shù)， 要做到 100%的防護， 必須將所有的影響因素都考慮進去，必須采用更多的防彈材料，產(chǎn)品將變得過于厚重，穿著的舒適性大大降低，也就失去了防彈衣特別是軟質(zhì)防彈衣本來的意義，與其那樣還不如躲在裝甲車里 來得實在。

防彈衣不能“絕對保險”的另一重要原因是使用者有可能反復(fù)中彈，這在戰(zhàn)場上是常見的情況，而且士兵此時往往不能及時更換防彈衣或防彈板。軟質(zhì)防彈衣在經(jīng)受住“第一擊”后相應(yīng)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(fù)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(yīng)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(fù)沖擊時， 防彈板通常會發(fā)生移動而偏離原位， 也在一定程度上影響使用者的安全。

目前防彈材料正趨于標準和統(tǒng)一的情況下，防彈衣的防護性能更多體現(xiàn)在防護面積上。防彈衣的保護部位一般在上至喉部、下至腰間的人體軀干要害部位，這也是防彈衣常被稱為“防彈背心”的原因。但這顯然還不夠， 1988年，美國聯(lián)邦調(diào)查局的偵探們在邁阿密抓捕一名持有霰彈槍的罪犯，罪犯開槍反抗，霰彈在擊穿了一名探員的胳膊之后又從脅下進入胸腔，并致其死亡。 這名探員當時身穿防彈衣，但前后兩片防彈材料中間留下了兩脅處的空檔。 雖然這種情況很罕見，但也說明了盡量增加防彈衣的有效防護面積是多么的重要。

戰(zhàn)場上的士兵們也存在同樣的問題，盡管他們已經(jīng)裝備了頭盔、防彈衣來提高戰(zhàn)場生存能力，但他們的手臂和雙腿還暴露在外面，這些部位被擊中后雖不會立即致命，但會喪失行動能力，而且存在因失血過多而死亡的危險。根據(jù)對118名在伊拉克戰(zhàn)場上受重傷的美軍士兵調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)傷情都不在軀干上， 58%的傷員的受傷部位為手、足、腿或胳膊，只有9%的傷員是腹部、胸部、背部或腹股溝受傷，陣亡的154人中頭、頸部被擊中的所占比例最大，對美軍生命威脅最大的不是AK47或 SVD ，而是路邊埋設(shè)的炸彈。美國的研究人員已經(jīng)注意到了這一點，佛羅里達州立大學(xué)最近正在與裝甲控股公司合作，研制一種用于保護士兵手臂和雙腿的新型防彈衣，這種新裝備將采用碳納米管強化的聚合物材料。

上圖為俄軍目前裝備的“胸墻”防彈衣，防護級別也達到了抵御7.62毫米步槍彈的水平。

防彈衣絕非是萬能產(chǎn)品，盡管它還有種種問題，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(zhàn)爭實踐中可以清楚地發(fā)現(xiàn)，防彈衣使士兵的生存能力有了飛躍性的提高。費盧杰之戰(zhàn)中，美軍共陣亡 38人、傷 275人，死傷比為 1：7左右，伊戰(zhàn)開始以來總的死傷比例也大致若此，陣亡者的減少主要歸功于普遍裝備的防彈衣，這樣敵人的 AK47及各種輕型榴彈的威力就大打折扣。防彈衣的前途也是明朗的，隨著新材料的不斷出現(xiàn)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(zhàn)，同時它還會和多功能軍服甚至是“士兵系統(tǒng)”的發(fā)展結(jié)合起來，最終成為保持使用者戰(zhàn)斗力和信心的可靠保障。

據(jù)報道，在我國就有一款防彈衣非常的牛，連續(xù)掃射12發(fā)子彈都打不穿，英國士兵都搶著用，很是強悍。今天我們一起來看看它的特性。首先這款防彈衣制造材質(zhì)非常獨特，它使用的不是鋼板，也不是一般的纖維，而是罕見的、先進的陶瓷纖維材料，質(zhì)量比普通纖維的韌性還要高上幾個檔次。士兵在穿戴時，被子彈擊中的時候，這款防彈衣可完美的將子彈的動能完整的向四周分散開來，減少局部的沖擊力，為此士兵產(chǎn)生的疼痛感比較輕。

除此之外，陶瓷纖維制成的防彈衣還有個非常牛的特點，那就是它不會影響適應(yīng)的硬度，有的人會覺得陶瓷本身就是堅硬的物體，放置到身上肯定是影響靈活性的，而且會笨重不堪。然而事實并非如此，當年英國進口了一批中國的防彈衣之后，強大的防護能力就讓它們愛上了這款防具，被英軍廣泛使用，不過最讓英國士兵瘋狂的購買的還是一個事件。

據(jù)報道，當年一名英國士兵在進行反恐行動的時候，被一名恐怖分子連續(xù)拿著槍械連續(xù)掃射了12槍，而恰巧當時他穿的是中國制造的陶瓷防彈衣，結(jié)果這名士兵硬是存活了下來，為此這個事件流傳到軍中之后，英國軍隊開始無條件的信任中國制造了，現(xiàn)目前英國軍隊和執(zhí)法部門所裝備的防彈衣八成以上都是中國制造。不僅如此，世界各國也都有采購?？梢哉f，抗戰(zhàn)勝利后，在中國專家的努力研制下，中國軍工科技早已步入了世界先進水平。

（作者單位：中航惠陽）