Tecnologia de Defensa: Estudi Experimental de les capacitats de prova de bala de Kevlar, de diferents pesos i nombre de capes, amb projectils de 9 Mm.

DefensaTecnologia: estudi experimental dea prova de balacapacitats deKevlar, de diferents pesos inúmdecapes, ambProjectils de 9 mm

Resum

Alguns elements per a la vostra referència:

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-vip-police-concealable-light-weight.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/high-quality-military-use-tactical-armor.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-ballistic-nij-iiia-pe-or-kevlar.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/bulletproof-vest-fdy3r-sk15.html

Vídeos per a la vostra referència:

https://www.youtube.com/watch?v=Zc-HYAXSaqs

https://www.youtube.com/watch?v=YtBaebU7CTw

Kevlarés el material més utilitzat comarmaduraper a la protecció contrabalesutilitzat enmàcanonsa causa dels seusresistència a impactes,gran resistència i pes baix. Aquestes propietats fanKevlarun material ideal per utilitzar-se en armilles a prova de bala en comparació amb altres materials. Al present estudi, diferents nombre de capes de Kevlaramb diferents pesos, es van provar per determinar els pesos i el nombre de capes necessaris per dissenyar una armilla a prova de bala segura. Per a aquest propòsit, es van realitzar diverses proves balístiques amb combinacions de capes de gel balístic i Kevlar de diferents pesos. Els impactes balístics es generen amb munició de parabellum de 9 mm. L’objectiu és valorar les característiques depenetració balística d'alta velocitaten una combinació d’un gel i Kevlar i determinar el nombre de capes necessàries per aturar de forma segura la bala de 9 mm i contribuir d’aquesta manera al disseny d’armilles a prova de bala segura. Les proves proporcionen informació sobre les distàncies que les bales poden recórrer en un mitjà de gel / Kevlar abans d’aturar-les i identificar les capacitats de resistència de Kevlar de diferents grams per metre quadrat (GSM). Les proves es van realitzar amb l'ús d'un cronògraf en un entorn de prova controlada. Concretament, els resultats identifiquen el nombre de capes de Kevlar necessàries per aturar un projectil Parabellum de 9 mm i l'eficàcia d'utilitzar diferents quantitats de capes de Material per a Kevlar GSM

Paraules clau

Kevlar

Bala parabellum de 9 mm

Impacte balístic

Gel balístic

Prova de materials

1. Introducció

El concepte dearmadura del cosva ser desenvolupat el 1538 i format per plaques d’acer. Les armilles a prova de bala totalment aceroses es van utilitzar progressivament i es van millorar fins al segle XX [1]. Avui en dia els sistemes de cuirassa corporal' encara poden incorporar acer (però a una quantitat mínima), però consisteixen principalment enKevlar[2]. L’ús de Kevlar es va integrar a les armilles a mitjans del 1970' s i una armilla totalment desenvolupada es va produir el 1976 després del descobriment de Kevlar per Stephanie Kwolek el 1971 [3]. Aquest nou material va reduir considerablement el pes total del sistema de cuirassa i va millorar dràsticament la mobilitatpersona que porta l’armilla, donant lloc a la modernaarmilles a prova de balautilitzada avui.

El teixit utilitzat a les armilles està format per un teixit format per fibres sintètiques realitzades mitjançant polimerització. És un material d’alta resistència conegut per la seva altarelació relació força / pes,i en comparació amb la força arelació pes en acer, Kevlarés cinc vegades més forta [4]. La lleugera propietat de Kevlar conjuntament amb la seva altaresistència a la tracció(3620 MPa) [5] i la seva capacitat perabsorció d’energia[6] En comparació amb altres materials, el converteix en un material ideal per utilitzar-lo en armadures corporals. Les aplicacions balístiques de compostos basats en Kevlar inclouen principalment roba de protecció [7,8]. En diversos estudis, s'han estudiat l'efecte de l'impacte balístic en Kevlar i altres compostos, i les propietats mecàniques del material [[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]] amb l'objectiu de valorar les seves característiques i efectivitatcàrrega d’impacte. Aquests estudis van comportar tant proves experimentals [[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]] imodelització numèrica[[19],[20],[21]] i va establir l'eficàcia de Kevlar com a material de resistència a l'impacte. Les proves balístiques experimentals realitzades amb les mostres del compost de Kevlar-Fenòlic, utilitzades a la Ref.18, van demostrar que els resultats no es correlacionaven amb els indicats a les publicacions actuals, i per tant, van indicar que calia més experiments controlats. En els anteriors estudis experimentals, es van utilitzar diversos mètodes d’impacte incloent-hi les pistoles de gas [9,12], Bales de 9 mm [10,14] i projectils de perforació de cuirassa [11]. Una àrea activa de recerca sobre la resistència a l'impacte dels materials de Kevlar va consistir en l'estudi de l'efecte defluids espessants per cisallaa la webactuació balística de Kevlarcomposites reforçats [[22],[23],[24],[25]]. En diverses publicacions es van publicar ressenyes sobre líquids que espesseixen la cisalla i sobre les seves aplicacions [[26],[27],[28]]. Un nombre elevatprojectil de velocitatles proves s’han realitzat abans com s’ha indicat anteriorment, però en molts casos s’han fet diferents mètodes per induir el moviment, com ara l’aire comprimit o la disminució del pes [29] es van implementar. Aquests mètodes d’inducció de moviment no es correlacionen amb les característiques d’incertesa de la munició, l’explosió de la pols de pistola i el fusell que s’utilitza en els barrils d’arma de foc.

El present estudi té com a objectiu investigar la capacitat del teixit de Kevlar de diferents pesos per aturar un projectil de calibre comú, i la distància que pot recórrer el projectil mitjançant una combinació gel / Kevlar per evitar incidents que poden posar en perill la vida. Les contribucions d’aquest treball es poden resumir de la següent manera:

1)
Identificar l'efectivitat de diferents capes detres graus de Kevlarcapes, és a dir, 160 teixits de Kevlar GSM, 200 GSM i 400 GSM.
2)
Investigueu la relació de GSM amb el nombre de capes necessàries per aturar aBala de 9 mm.
3)
Investiga la relació del tipus de munició amb la seva profunditat de penetració
4)
Avaluar el nombre deCapes de Kevlarnecessària per aturar un projectil.

A les proves, es consideren les capes de Kevlar que pot penetrar un projectil com a capes danyades. El calibre de la munició que s'utilitza és la munició de parabellum de 9 mm, ja que s'utilitzen àmpliament. Les proves es van realitzar amb una pistola Glock 17 dins d’un kit de conversió de carabines Roni. Es nota que els autors no estan associats a les empreses fabricants de municions i no van obtenir cap guany econòmic per realitzar les proves. Els resultats donats són imparcials, i es mostren purament segons s’observa en les proves realitzades. A causa de moltes incerteses en proves balístiques, moltes de les proves realitzades en el present estudi van haver de repetir-se diverses vegades, per exemple, quan els projectils es desviaven del gel balístic o es va observar una interferència externa que podria afectar els resultats. .

Alguns elements per a la vostra referència:

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-vip-police-concealable-light-weight.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/high-quality-military-use-tactical-armor.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-ballistic-nij-iiia-pe-or-kevlar.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/bulletproof-vest-fdy3r-sk15.html

Vídeos per a la vostra referència:

https://www.youtube.com/watch?v=Zc-HYAXSaqs

https://www.youtube.com/watch?v=YtBaebU7CTw

2. Mostres de gel i Kevlar

La descripció de com funciona el gel balísticKevlarA continuació es descriuen les mostres que es van construir.

2.1.Gal·lista de gel

El gel balístic es fabricava amb gelatina no aromatitzada. La densitat i la consistència del gel han de ser les mateixes que les utilitzades per l'Oficina Federal d'Investigació (FBI). Per aconseguir la mateixa coherència, es donen instruccions a la referència [30] es va seguir i s'ha provat segons les normes descrites a la Ref. [31].

Es barreja 8 tasses (250 ml) de pols de gelatina sense aromatitzar (aproximadament 1,25 kg) amb 8 L d’aigua (1 part de gelatina per cada 4 parts d’aigua) fins que es dissolgui tota la pols. Després que la solució s’abocés als contenidors (s’utilitzaven contenidors 2 × 5 L per a la barreja anterior), s’aboca sobre la solució 5 gotes d’oli essencial (oli essencial de fulla de canyella) i s’agita suaument. La raó de l’oli essencial és permetre que les bombolles de la solució es dissipin i donar al gel balístic una olor millorada. La solució es fixa en els contenidors col·locats a la nevera. El gel balístic va estar preparat per utilitzar-lo 36 h després de la seva elaboració i, després, es va embolicar en un embolcall de cel·lofana. Hi ha disponible un vídeo on es detallen els gelos balísticshttps://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

La densitat del gel balístic es va calcular com a 996 km / m3(99,6% de la densitat d’aigua). La densitat mitjana de sang humana, greix i múscul [32], que és la consistència de la carn humana, és de 1004 kg / m3. Es considera que es pot acceptar una diferència del 0,8% en les densitats pel gel balístic per replicar la carn d’un cos humà.

2.2.Kevlar mostres

A les proves es van utilitzar tres pesos de teixit Kevlar, a saber, 160 GSM, 200 GSM i 400 GSM. Com que el Kevlar es pot utilitzar com a material teixit, la màxima resistència del material es pot utilitzar en una orientació de 0 a 90. Les mostres es van apilar amb una orientació (quasi-isotròpica) de 45-45 / 45 que absorbeix mésenergiaa l’impacte de 0–90 orientacions apilades les unes a les altres [33]. Les mostres que es van fer servir en els assajos es van fer en múltiples de 3 capes on cada mostra es va posar a capes de l'ordre de 90 / ± 45/90. Quan es van col·locar dues o tres mostres les unes sobre les altres, es va fer de manera que es va col·locar l’última capa d’una mostra a 45 ° fins a la següent capa de la següent mostra.

Les làmines de Kevlar es van dividir i tallar en fulls de mida A4 per preparar-les per unir-les mitjançant la resina epoxi i el enduridor recomanat. Les mostres es van deixar assecar. Les mostres es van tallar després que la resina s'hagués fixat i posat entre si i es posessin en posició perquè es realitzessin les proves.

Alguns elements per a la vostra referència:

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-vip-police-concealable-light-weight.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/high-quality-military-use-tactical-armor.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-ballistic-nij-iiia-pe-or-kevlar.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/bulletproof-vest-fdy3r-sk15.html

Vídeos per a la vostra referència:

https://www.youtube.com/watch?v=Zc-HYAXSaqs

https://www.youtube.com/watch?v=YtBaebU7CTw

3.Proves i experiments

A continuació, es discuteix la configuració experimental i les municions utilitzades, seguit dels resultats experimentals obtinguts.

3.1.Instal·lació excel·lent

Les proves balístiques es van dur a terme mitjançant dos tipus de municions diferents, a saber, jaqueta de metall sencer (FMJ) i punt buit recobert (JHP) del calibre Parabellum de 9 mm (P o Para per a curt). A continuació es descriu el mètode utilitzat per provar les mostres:

1)
Es va configurar un cronògraf amb armes de foc per mesurar la velocitat de la bala. El cronògraf es va col·locar a 2 m del boix de les armes de foc per evitar que la flama del morrió donés lectures inexactes.
2)
Es va realitzar una prova de base per determinar la velocitat de la bala directament al gel balístic. La cinèticaenergiaequació $E = (1 / 2) m v^{2}$ es va utilitzar per determinar l'energia i la distància de penetració al gel balístic.
3)
ElKevlarA continuació, es van col·locar mostres davant del gel balístic i es va situar a 1 m del cronògraf. El motiu de la distància d’1 m és replicar el pitjor dels casos en què una persona o objecte es dispara a una distància propera.
4)
La mostra es va disparar amb el projectil passant pel cronògraf per determinar la seva velocitat inicial. Després d'això, la mostra és penetrada i el projectil s'allotja al gel balístic. Les velocitats de les proves es van utilitzar per obtenir unvelocitat mitjanalectura que s'utilitzava per actualitzar els valors al pas 2.
5)
Es va mesurar la distància de penetració al gel balístic.
6)
El pas 2 es va repetir per a cada tipus de munició utilitzada en les proves. Es va repetir el pas 3 al pas 5 per a cada mostra de Kevlar. Es va repetir una prova amb munició específica si el projectil no viatjava directament dins del gel balístic o si penetrava a la mostra de Kevlar en una zona que es considerava que no era estructural.

La configuració de la configuració es mostra aFig.1.

Fig.1Vista frontal (a) i lateral (b) del cronògraf i del gel balístic per als experiments.

3.2.Característiques de la munició

Informació sobre municionsTaula1. Les municions utilitzades en les proves són de tipus i marques comunes, utilitzades per la majoria dels usuaris d’armes de foc. Per comparar els efectes de diferents projectils Parabellum de 9 mm, es tenen en compte diferents marques i tipus. Es nota que el pes de la munició es mesura en grans (grs), on 15,432 grs són iguals a 1 g. El pes indicat a la caixa de municions és només el pes del projectil i no inclou la pols ni el cartutx de pistola. Les característiques de la munició es mostren aTaula1. Les velocitats indicades aTaula1són velocitats mitjanes registrades en els experiments. El nombre relacionat amb cada munició enTaula1s'utilitza per als resultats respectius en els gràfics d'aquest treball.

Taula1.Característiques de la munició utilitzada en les proves.

Municions	Pes de bala / grans	Diàmetre de bala / polzades	Velocitat / (m · s−1)	Energia / kJ
1) Sellier i Bellot (S& B) 9 × 19 115 grs jaqueta de metall complet (FMJ)	115	0.35	373.4	519.507
2) Jaqueta metàl·lica Diploxint 9 × 19 124 grs (FMJ)	124	0.35	354.5	504.893
3) HST federal de 9 × 19 147 grs punt buit (JHP)	115	0.35	327.1	398.661
4) Sellier i Bellot (S& B) 9 × 19 115 grs punt buit (JHP)	147	0.35	347.5	575.138

Es van realitzar proves mitjançant la disparació de municions al gel balístic per replicar les característiques de l'impacte en cas que una persona fos disparat (al pit nu). Les imatges de diferents projectils recuperats del gel balístic es poden veure al vídeo de YouTube disponible a:https://www.youtube.com/watch?v=WvWsfDiVUiA. Es mostren les distàncies que van recórrer els projectils al gel balístic sense kevlarFig.2.

Fig.2. Els projectils de distàncies van viatjar al gel balístic amb el númKevlarpenetrar

3.3.160 GSMKevlar

Les 160 proves GSM Kevlar es van realitzar amb mostres de 3, 6, 9 i 12 capes i els resultats es presentenFig.3. Com que les mostres de Kevlar eren de múltiples de 3, els resultats també es mostren en múltiples de 3 a la datax-axis.

Fig.3.Distàncies recorregudes pels projectils després de penetrar en diferents capes de 160 GSMKevlar.

Amb les mostres de 3 capes, els projectils Parabellum FMJ de 9 mm van viatjar lleugerament menys en comparació amb el cas sense cap Kevlar. Els projectils de punt buit viatjaven més lluny en comparació amb el cas no Kevlar. El projectil Parabellum de 9 mm (número 4) no es va deformar gaire, però la jaqueta de llautó va començar a esquinçar el projectil.

Les proves que es van realitzar amb 6 capes de 160 GSM de Kevlar van indicar que els projectils de punt buit de Parabellum de 9 mm van anar més enllà en comparació amb les proves de penetració de Kevlar amb el projectil número 4 que van gairebé la mateixa distància que la del projectil FMJ.

Amb les 9 capes de 160 GSM Kevlar, les distàncies corresponents recorregudes pels projectils del gel van demostrar que els números de projectils 1, 3 i 4 van anar més enllà després que passés per les 9 capes de 160 GSM Kevlar, en comparació amb els projectils disparats en els balístics. gel (sense Kevlar).

Les proves realitzades amb 12 capes de 160 Kevlar GSM demostren que tots els projectils mostren una tendència decreixent de profunditat de penetració en comparació amb les 9 capes.

Com es veu aFig.3, les profunditats de penetració dels projectils fluctuen amb la profunditat a mesura que augmenta el nombre de capes, tot i que es observa una disminució de 9 a 12 capes en tots els casos. Es va observar que els projectils de punt buit penetraven a les capes de Kevlar i en el procés el punt buit es bloquejava amb el material de Kevlar. Una vegada que aquests projectils de punt buit arriben al gel balístic, actuen de la mateixa manera que un projectil FMJ. A causa de la raó esmentada amb les mostres de Kevlar utilitzades, els projectils van penetrar més en el gel balístic en comparació de les proves realitzades sense kevlar. Només una vegada penetrades les capes suficients de Kevlar per absorbir energia suficient, el projectil va mostrar característiques d'una disminució de la penetració en el gel balístic. Aquesta característica es va observar en les altres proves, amb els diferents pesos Kevlar tal com es presenta en aquest treball.

3.4.200 GSMKevlar

Les 200 proves GSM Kevlar es van realitzar amb mostres de 3, 6, 9, 12 i 15 capes. Atès que 200 GSM Kevlar s'utilitzen habitualment per a armilles a prova de bala, es va decidir realitzar proves amb 15 capes. Es mostren els resultats de la penetració al gel balísticFig.4.

Fig.4.Distàncies recorregudes pels projectils després de penetrar en diferents capes de 200 GSMKevlar.

Les proves realitzades amb 3 capes de 200 Kevlar GSM demostren que els projectils Parabellum FMJ de 9 mm van passar pel gel balístic i que les distàncies que van recórrer en comparació amb el cas no Kevlar no es van reduir. Els projectils del punt buit de 9 mm Parabellum es van extreure de la forma esperada i el projectil Parabellum número 9 de nou tenia la jaqueta de llautó instal·lada al gel balístic, tot i que el projectil de plom va continuar i es va aturar segons es va gravar aFig.4.

Amb 6 capes de 200 Kevlar GSM, es va observar que la distància de penetració del projectil 1 al gel balístic disminuïa mentre que els projectils 2, 3 i 4 s’endinsaven més en el gel balístic en comparació amb el cas no Kevlar.

Les proves realitzades amb 9 capes de 200 Kevlar GSM demostren que el projectil número 2 viatjava més cap al gel balístic en comparació amb el cas no Kevlar. Es va observar que els projectils 3 i 4 tenien Kevlar bloquejat al punt buit, cosa que impedia que es produïa xampinyons. Els projectils 3 i 4 van viatjar més cap al gel balístic després de penetrar 9 capes de 200 Kevlar GSM en comparació amb el cas no Kevlar.

Amb les proves realitzades amb 12 capes de 200 Kevlar GSM, es va observar que els projectils Parabellum FMJ de 9 mm, número 1 i 2, tenien un cap més pla després de penetrar. El projectil número 4, tot i que no estava molestat gaire amb el punt buit bloquejat amb Kevlar, es va aplanar més al cap. El número 3 del projectil no feia xampinyons, però hi havia proves de deformació de la punta del cap.

Les proves realitzades amb 15 capes de 200 Kevlar GSM van tenir ambdós projectils FMJ indicant signes de bolet. Els números 1 i 2 del projectil mostren una disminució de la profunditat de penetració al gel balístic en comparació amb el cas no Kevlar. En el cas present, els projectils 3 i 4 van quedar aturats per les capes de Kevlar.

Com es veu aFig.4, quan es consideren les mitjanes entre els punts, sembla indicar un gradient lineal de disminució de la penetració al gel balístic, una vegada s’ha assolit un pic d’aproximadament 6 capes de 200 GSM Kevlar. El 200 GSM Kevlar mostra un millor rendiment en comparació amb el 160 GSM Kevlar, com era d'esperar. A les 15 capes dels 200 GSM Kevlar, els projectils número 3 i 4 s’han aturat, però no els projectils número 1 i 2. Seguint el gradient mitjà, es calcula que els projectils número 1 i 2 s’aturaran utilitzant possiblement 18 i 21 capes de 200 Kevlar GSM, respectivament.

3.5.400 Kevlar GSM

Les 400 proves GSM Kevlar es van realitzar mitjançant mostres de 3, 6, 9 i 12 capes, tal com indiquen els resultats mostrats aFig.5.

Fig.5.Distàncies recorregudes pels projectils després de penetrar en diferents capes de 400 GSMKevlar.

Les proves que es van realitzar amb 3 capes de 400 Kevlar GSM van demostrar que els projectils 1, 2 i 3 mantenien majoritàriament les seves formes originals. Com es veu aFig.5, els projectils 3 i 4 van viatjar més cap al gel balístic després de penetrar en 3 capes de 400 GSM Kevlar, mentre que els altres projectils mostraven una distància de penetració més curta.

Les proves que es van realitzar amb 6 capes de 400 GSM Kevlar, van indicar que els projectils 1 i 2 penetraven a una distància més curta amb les 6 capes de 400 GSM Kevlar, en comparació amb el cas no Kevlar.

Les proves realitzades amb 9 capes de 400 GSM Kevlar indiquen que tots els projectils Parabellum de 9 mm van viatjar més endavant al gel balístic després de penetrar 9 capes de 400 GSM Kevlar, en comparació amb la penetració del gel balístic.

Igual que amb les 12 capes de 400 Kevlar GSM, els desplaçaments dels projectils Parabellum FMJ de 9 mm van disminuir en distància fins al gel balístic, en comparació amb l'escenari no Kevlar. Els projectils amb punt buit de 9 mm Parabellum viatjaven encara més en comparació amb el cas no Kevlar.

Segons els resultats globals mostrats aFig.5, els projectils' les distàncies de penetració van assolir un pic, però totes van mostrar una disminució de la penetració de 12 capes de Kevlar. Els projectils 1 i 2 es podrien aturar amb 15 capes o 18 capes de 400 Kevlar GSM si els gradients entre 9 i 12 capes, aFig.5, són extrapolables.

4. Anàlisi i discussió dels resultats

Fig.6mostra la comparació de profunditats de penetració de diferents projectils en 3 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSMKevlar. Com es veu aFig.6, amb els projectils de punt buit Parabellum de 9 mm, 3 capes de 200 Kevlar GSM van aturar els projectils a la distància més curta. 3 capes de 400 GSM i 160 GSM Kevlar van aturar els projectils 1 i 2 més, respectivament.

Fig.6.Comparacions de profunditat de tres capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSMKevlar.

Fig.7mostra els resultats corresponents per a 6 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSM Kevlar. Des deFig.7s'observa que el projectil 1 es va aturar a la distància més curta amb 6 capes de 160 Kevlar GSM mentre que el projectil 2 es va aturar el màxim per 6 capes de 400 Kevlar GSM. Pel que fa als projectils de punt buit de 9 mm Parabellum, 6 capes de 160 Kevlar GSM van aturar el projectil 3 més mentre que el Kevlar GSM 400 va aturar el projectil 4 més.

Fig.7Comparacions de profunditat de perforació de 6 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSMKevlar.

Fig.8mostra la comparació de 9 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSM Kevlar. Com es veu aFig.8,Fig.9El projectil FMJ de Parabellum 1 presenta una disminució de la distància recorreguda al gel balístic amb 9 capes de 200 Kevlar GSM. El projectil 2 mostra una disminució de la distància de viatge al gel balístic amb 9 capes de 160 Kevlar GSM. Pel que fa als projectils de punt buit de Parabellum de 9 mm, el projectil 3 va recórrer menys distància al gel balístic amb 9 capes de 200 GSM Kevlar mentre que el projectil 4 té menys distància de desplaçament amb 9 capes de 160 Kevlar GSM.

Fig.8Comparacions de profunditat de perforació de 9 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSMKevlar.

Fig.9Comparacions de profunditat de penetració per a 12 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSMKevlar.

Fig.9mostra la comparació de 12 capes de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSM Kevlar. La menor penetració en el gel balístic amb tots els projectils es va produir amb 9 capes de 200 Kevlar GSM.

Fig.10mostra el nombre de capes de Kevlar que van ser capaços d’aturar els diferents projectils. Des deFig.10, es pot observar que 200 GSM Kevlar aturen més els projectils de mitjana.Fig.10també mostra que tret dels projectils 1 i 2, tots els projectils es van aturar amb 9 capes de 200 Kevlar GSM. 160 GSM i 400 GSM Kevlar no han funcionat satisfactòriament i no han aturat cap dels projectils provats i, per tant, no es mostren dades per a aquests pesos específics KevlarFig.10.

Fig.10.Lectors de GSM diferentsKevlarque va aturar els projectils.

Fig.7,Fig.9indiquen que no hi ha característiques similars amb projectils diferents per a dos nombres diferents de capes de GSM similar. Un exemple és 12 capes de 200 Kevlar GSM i 6 capes de 400 Kevlar GSM. Ambdues mostres tenen un total de 2.400 Kevlar GSM cadascuna. En comparar aquestes dues mostres diferents, no disminueixen la distància dels projectils en una quantitat similar. Es poden observar correlacions i conclusions similars a partir de tres capes de 400 Kevlar GSM i 6 capes de 200 Kevlar GSM. Cadascun d’aquests casos té 1200 mostres de GSM, però no presenten característiques similars en els resultats.

Corbes mitjanes dels projectils 1 i 2, mostrats aFig.4, indiqueu que els projectils s’aturen amb 6 i 7 múltiples de 3 capes del 200 Kevlar GSM, respectivament (és a dir, 18 i 21 capes de 200 Kevlar GSM). Hi ha una tendència que aproximadament duplica el nombre de capes de Kevlar que es necessita, en comparació amb el Kevlar danyat realment per aturar els projectils. Amb 18 i 21 capes de 200 Kevlar GSM, donarà lloc als projectils 1 i 2 aturar-se en aproximadament 9 i 10 capes de Kevlar. Aquest nombre de capes correlaciona amb el nombre de capes de Kevlar que contenen armilles de prova de bala només de Kevlar comercialitzades comercialment.

Alguns elements per a la vostra referència:

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-vip-police-concealable-light-weight.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/high-quality-military-use-tactical-armor.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/military-ballistic-nij-iiia-pe-or-kevlar.html

https://www.senkencorp.com/bullet-proof-vest/bulletproof-vest-fdy3r-sk15.html

Vídeos per a la vostra referència:

https://www.youtube.com/watch?v=Zc-HYAXSaqs

https://www.youtube.com/watch?v=YtBaebU7CTw

5.Conclusions

Comparatives de 160 GSM, 200 GSM i 400 GSMKevlaramb impacte balístic, s’han realitzat les proves balístiques realitzades amb munició de parabellum de 9 mm i amb un nombre diferent de capes de Kevlar. Es va observar que algunes capes de Kevlar no són eficaces per aturar els projectils, sinó que obliga els projectils a viatjar encara més cap al gel balístic. Només una vegada augmentat el nombre de capes, es va observar la disminució de la penetració del projectil al gel balístic. El motiu d'aquest pic de penetració, especialment amb els projectils de punt buit, va ser degut a l'ompliment del forat amb material Kevlar i el va fer funcionar com a projectil FMJ. De mitjana similargradients negatiuses va observar entre els projectils de FMJ i punts buits, un cop assolit el pic.

Resumint les contribucions d’aquest article, es pot concloure:

1)
Es va investigar l'eficàcia de diferents capes de 160 graus de Kevlar de 200 GSM, 200 GSM i 400 GSM capes amb gel balístic, i es va trobar que el Kevlar 200 GSM era més eficaç per aturar un projectil Parabellum de 9 mm.
2)
Es va comprovar que no hi ha una relació lineal entre dos tipus diferents de Kevlar amb diferents pesos (com ara 200 GSM i 400 GSM Kevlar), en capes de manera que tinguin el mateix pes combinat.
3)
Es van provar quatre tipus diferents de munició de parabellum de 9 mm i es van identificar les profunditats de penetració en el gel balístic per a diferents capes de Kevlar.
4)
Es va valorar que per a una munició de Parabellum de 9 mm, que s'utilitza amb més freqüència arreu del món, es necessiten 21 capes de 200 Kevlar GSM com a mínim per aturar el projectil. Es suggereix que, com a mesura de seguretat, s’inclou un factor de seguretat addicional ja que la penetració depèn també del perfil del projectil.

A partir dels resultats presentats anteriorment per a les característiques de les capes de Kevlar de diferent pes, es vol que aquestes característiques es puguin utilitzar per desenvolupar i dissenyar armilles a prova de bales segures i efectives.

La tendència general que cal duplicar la quantitat de capes de Kevlar en comparació amb la quantitat real de capes danyades, convindria aprofundir en investigacions posteriors amb diferents municions. Les futures investigacions també podrien indicar l'efecte de penetració que els projectils i municions de calibre més petit tenen a Kevlar en comparació amb la de munició per a 9 mm. De la mateixa manera, les futures investigacions podran identificar com diferents municions i projectils penetren en 200 Kevlar GSM com el Kevlar només es fa servir en armilles a prova de bales. Amb les característiques observades amb els projectils de punt buit penetrant més profundament en el gel balístic, després que el punt buit es bloqueixi amb Kevlar, les futures investigacions permetrien identificar si es produiria un efecte similar en un escenari on el projectil penetrava la roba, abans de penetrar la carn. .

Agraïments

La investigació ha estat parcialment finançada per laFundació Nacional de Recerca. Es reconeix a les empreses i individus següents la seva assistència, orientació i ús de les seves instal·lacions, per ordre alfabètic: Borrie Bornman, John Evans, Centre d’avaluació i formació de competències en armes de foc (+27 39 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za), Henns Arms (Comerciant d'armes de foc i armeria;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za), Amplificador&de River Valley Farm; Reserva Natural (+27 82 694 2258;http://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za), Marc Lee, David i Natasha Robert, Simms Arms (+27 39 315 6390;http://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com), Operacions del cel sud (+27 31 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za), Louis i Leonie Stopforth. Cal destacar que les opinions dels autors d’aquest treball no són necessàriament les opinions de les empreses, organitzacions i persones esmentades anteriorment. Els autors no van obtenir cap guany econòmica per a les proves realitzades.