單兵防彈插板防彈材料效應匹配及結構設計研究

王 然 張 燕 劉永佳 肖國江

（北京普凡防護科技有限公司，北京 102500）

1 試驗背景

防彈插板是可插入防彈衣預置口袋內、可用于增強防彈衣局部防彈性能且能提高防彈衣防彈等級的附件，產品實物如圖1 所示。面對未來戰爭高威脅、高機動的戰事特點，防彈插板以高防護力、輕量化、高適應性和高服用性為主要需求，是提高士兵戰場生存能力、適應現代戰爭迫切需求的重要保障。

圖1 單兵防彈插板實物圖

在20 世紀90 年代以前，金屬一直都是防護裝備的首選材料。在20 世紀90 年代以后，高強度陶瓷逐漸走進防護裝備市場，為防彈產業和產品帶來革新和沖擊。而陶瓷片是無法直接做成防彈衣的，因為其過于沉重，無法進行戰術運動，所以一直制成防彈插板使用。

單兵防彈插板的主體防彈材料是陶瓷和PE 背板，其防彈過程主要分為3 個階段：1） 初始撞擊階段。在高速轉動下，子彈頭撞擊陶瓷表面，在撞擊下達到最大的動能，相撞時的彈頭變得有韌性，而陶瓷通過自身對彈丸的一個作用力不斷吸收彈丸的能量。2） 侵蝕階段。彈丸在持續的撞擊下持續降低動能，由于陶瓷表面已經產生裂痕，因此此時彈丸開始侵蝕陶瓷的斷裂區域，以保證不斷深入陶瓷。3） 吸收和消散階段。由于彈頭對陶瓷表面的不斷沖擊，促使陶瓷表面破碎，因此高強度并富有韌性的有機纖維混合物（復合材料）將吸收剩余能量。

53 式7.62 mm 穿甲燃燒彈的出口動能約為3 471 J，很多現役AK47 發射的M1943 槍彈出口動能為2 036 J，M80 NATO 出口發射的槍彈動能為3 296 J，都低于53 穿的能量，因此只要能夠防住53 穿基本就可以防住上述槍彈?！?br>