小小背心能防彈

在漫長的歷史長河中，人類始終設(shè)法改進在戰(zhàn)斗中和危險情況下保護自己的手段。起初，我們使用的是獸皮制成的鎧甲和盾牌，后來，盾牌的材質(zhì)又變成了木材和金屬，再后來，又出現(xiàn)了金屬盔甲，直到中世紀騎士那沉重無比的全包覆式白鐵盔甲。火器的出現(xiàn)改變了戰(zhàn)爭的面貌，面對火藥，大多數(shù)傳統(tǒng)的防護手段突然間變得不再起作用。實際上，當時唯一能夠用來抵擋火槍攻擊的裝備就是人造障礙，比如石墻，以及巖石、大樹和壕溝等自然障礙。

面對高速度的槍彈，人們最初仍然試圖用當年對付冷兵器的方法抵擋它，開始用金屬制作防彈衣。在19世紀60年代爆發(fā)的美國南北戰(zhàn)爭期間，一些北軍士兵就從商販那里購買防彈衣，然后穿上戰(zhàn)場。當時比較流行的防彈衣實際上都是在面料中裝上厚厚的鑄鐵護板，這種硬碰硬的防彈衣效果倒是不錯，可以擋住數(shù)米距離上發(fā)射的11.4毫米口徑的手槍子彈，但是其質(zhì)量太大，士兵穿上這種防彈衣幾乎無法正常活動，在戰(zhàn)場上很不靈活，因此也沒辦法大量裝備。

既然鐵板制成的防彈衣太重，那么能不能用輕巧的物質(zhì)制作防彈衣呢？人們想到了絲織品，蠶絲具有良好的韌性和彈性，如果多層絲織品疊加在一起，是不是也能抵擋槍彈呢？19世紀末期，人們嘗試用絲織品制造防彈衣，但是經(jīng)過測試，人們發(fā)現(xiàn)，多層絲織品疊加做成的防彈衣只能擋住飛行速度低于130米/秒的低速彈頭，而對于每秒鐘飛行超過200米的新一代手槍子彈則無能為力。現(xiàn)在大家都知道，第一次世界大戰(zhàn)的導火索，就是因為1914年奧匈帝國皇儲裴迪南大公在薩拉熱窩遇刺身亡，而當時大公身上就穿著絲織品防彈衣，但是這種早期防彈衣沒能擋住近距離射出的手槍子彈。此外，絲織品防彈衣的造價也太高，每件超過80美元，這在當時可是一筆巨款，因此，絲織品防彈衣只能被放棄。

第一次世界大戰(zhàn)期間，自動武器已經(jīng)出現(xiàn)，特別是機槍的大量采用，給交戰(zhàn)雙方造成了重大傷亡。彈雨橫飛的戰(zhàn)場迫使人們重新考慮研制保護士兵免遭槍彈傷害的裝備。鑒于絲織品防彈衣效果不佳，各參戰(zhàn)國重新走上了金屬防彈衣的老路。從1915年到1918年，出現(xiàn)了一些鋼制防彈衣，但是由于質(zhì)量大、效果差，限制了它們在戰(zhàn)爭中的大量采用。其中德國研制出了厚重鋼板制成的“龍蝦”防彈衣，雖然防護效果不錯，但是極其笨重，只能少量配發(fā)給哨兵、巡邏隊員、固定機槍組人員使用。一戰(zhàn)期間，美國也開發(fā)過幾種防彈衣，其中有一種鎳鉻合金鋼防彈衣，質(zhì)量大約為18千克，由一塊胸甲和一塊面甲組成。這種防彈衣，能夠抵擋速度高達900米/秒的劉易斯機槍彈的射擊，但是其致命的問題仍然是太重，穿上這種防彈衣的士兵，僵硬得簡直像是木偶。

金屬防彈衣令人難以忍受的笨重，逐漸使人們認識到，防彈技術(shù)不能單純依靠金屬材料。1916年，英軍對部隊的傷亡情況進行了專項研究，發(fā)現(xiàn)傷員中的四分之三原本都是可以用防彈衣來避免受傷的。許多傷員的致命傷，并不是由穿透力極強的步槍彈或機槍彈造成的，而是由于炮彈爆炸的彈片造成的。法國進行的調(diào)查顯示，60%～80%的法國傷員是由低速和中等速度的彈片導致的。要擋住這些中低速度的彈片，并不一定需要金屬材料。因此，英國人開始致力于研究金屬和非金屬防彈材料。在非金屬防彈衣方面，英國人開發(fā)了絲織物作為襯里的護頸，可以抵擋速度為200米/秒的手槍彈射擊。此外，英國人還研制過一種質(zhì)量為2.5千克的防彈衣，這種防彈衣厚度大約為2.5厘米，使用多層亞麻布、棉布和絲織品疊加而成，然后用樹脂等材料進行硬化處理。這樣的防彈衣對于彈片等低速物體的防護效果不錯。但是在戰(zhàn)場條件下?lián)p耗較快，而且在當時的技術(shù)條件下，制造這樣的防彈衣比較復雜，成本高昂，因此仍然不能廣泛推廣和使用。

第二次世界大戰(zhàn)中，英美盟軍轟炸機經(jīng)常要到德國占領(lǐng)區(qū)上空執(zhí)行轟炸任務(wù)，因此就必須穿越德軍高炮密集的防空攔阻火力。每一顆從地面發(fā)射到空中的高射炮彈，爆炸后都能產(chǎn)生數(shù)以千計的彈片。而當時的轟炸機機體只有薄薄的一層鋁皮，對于這樣的彈片，它們就像紙片一樣脆弱。結(jié)果有許多機組人員被炮彈的彈片擊中傷亡。

1942年10月初，美國陸軍第8航空隊對機組傷員進行的調(diào)查顯示，大約有70%的傷員都是由速度較低的彈片引起的。于是英美轟炸部隊開始給機組人員配發(fā)防彈衣，這種防彈衣仍然采用帆布面料，內(nèi)部縫有鋼板，鋼板位于穿著者的胸腹部，保護他們免受高炮彈片的傷害。這樣的防彈衣份量仍然不輕。為了防止飛機在水上迫降及乘員跳傘救生需要，防彈衣上裝有快速解除把手，拉動把手可以迅速脫掉防彈衣。

1945年以后，美國研制成功了M12型防彈衣，它由厚鋁板和多層尼龍布制成，質(zhì)量大約為5千克。這種經(jīng)過改進的防彈衣加大了正面的防護面積，可以有效防御彈片和遠距離槍彈的傷害。朝鮮戰(zhàn)爭時期，美國將其投入戰(zhàn)場，但是這種防彈衣對于大威力步槍彈仍然效果不佳，許多穿著防彈衣的美軍士兵仍喪命于狙擊手之下。

上世紀50年代，還先后出現(xiàn)過玻璃纖維防彈衣和尼龍防彈衣，但是都沒有達到令人滿意的效果。60年代，美國杜邦公司開發(fā)出一種新型復合材料“凱芙拉”，這是一種芳綸復合材料。這種材料密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易于加工和成型。軍事科技人士立即認識到，這可能是理想的防彈衣材料。的確，凱芙拉材料制成的防彈衣，真正做到了柔軟輕便，穿著舒適，能夠大量配發(fā)到部隊使用。在相同的防護水平下，凱夫拉材料的質(zhì)量只有玻璃鋼的一半；凱芙拉層壓薄板的韌性是鋼的3倍。如果用凱芙拉材料制成防彈背心，再在夾層中添加陶瓷片，那么就足以抵御近距離大威力槍彈的射擊，而且這樣的防彈衣質(zhì)量仍然比較適中，可以讓穿著者比較自如地活動。如今，凱芙拉防彈衣和非金屬陶瓷材料已經(jīng)成為防彈衣制作材料的主流。

那么，防彈衣究竟如何抵擋子彈呢？當飛行的彈頭擊中防彈衣后，會被強力的凱芙拉纖維構(gòu)成的網(wǎng)“兜住”，這些高強度的纖維能夠吸收并分散撞擊能量，使得彈頭的速度迅速衰減。多層這樣的纖維結(jié)合在一起，就足以吸收掉全部的彈頭能量，讓彈頭停下來。彈頭在防彈衣面前無法前進一步，常常會發(fā)生變形乃至壓扁。此外，防彈衣的多層纖維織物共同作用，可以將彈頭的撞擊能量分散到較大的面積上，受力面積大，可以避免彈頭的猛烈撞擊損傷人的內(nèi)臟器官。凱芙拉的用途非常廣泛，可以用它制作武裝直升機和裝甲戰(zhàn)車的內(nèi)壁襯層，這樣當遭到武器打擊時，產(chǎn)生的彈片就難以傷害機內(nèi)或車內(nèi)的乘員。

防彈衣，從無比笨重到今天的輕便柔軟，經(jīng)歷了100多年的時間，這其中，起到最大作用的，便是科技的發(fā)展和人類的探索精神。