Giubbotto antiproiettile come funziona
Giubbotto antiproiettile
Forma di armatura che protegge il busto da alcuni proiettili
Un giubbotto antiproiettile , noto anche come giubbotto balistico o giubbotto antiproiettile , è un tipo di armatura progettata per assorbire l'impatto e prevenire la penetrazione di proiettili di armi da fuoco e frammenti di esplosione sul busto. Il giubbotto può essere morbido, come quello indossato da agenti di polizia, personale di sicurezza, guardie carcerarie e occasionalmente privati cittadini per proteggersi da attacchi di accoltellamento o proiettili leggeri, o duro, incorporando componenti metallici o para-aramidici. [1] I soldati e le unità tattiche della polizia in genere indossano armature dure, da sole o combinate con armature morbide, per proteggersi dalle munizioni dei fucili o dalla frammentazione. Una protezione aggiuntiva include piastre antitrauma per la forza contundente e inserti in ceramica per proiettili di alto calibro. Giubbotti antiproiettile si sono evoluti nel corso dei secoli, dai primi disegni come quelli realizzati per cavalieri e capi militari alle versioni moderne. La prima protezione balistica utilizzava materiali come il cotone e la seta, mentre i giubbotti contemporanei impiegano fibre avanzate e piastre di ceramica. La ricerca in corso si concentra sul miglioramento dei materiali e dell'efficacia contro le minacce emergenti.
Nel
1538 il duca Francesco Maria della Rovere, condottiero, commissionò a Filippo Negroli la realizzazione di un giubbotto antiproiettile. Nel 1561, Massimiliano II, imperatore del Sacro Romano Impero, è ricordato mentre provava la sua armatura contro il fuoco delle armi. Allo stesso modo, nel 1590 Henry Lee di Ditchley si aspettava che la sua armatura di Greenwich fosse "a prova di pistola". La sua effettiva efficacia era controversa all'epoca. [2]
Durante la guerra civile inglese, la cavalleria Ironside di Oliver Cromwell era equipaggiata con elmo a coda di aragosta e corazze a prova di moschetto che consisteva in due strati di corazzatura. Lo strato esterno è stato progettato per assorbire l'energia del proiettile e lo strato interno più spesso ha impedito un'ulteriore penetrazione. La corazzatura sarebbe rimasta gravemente ammaccata ma ancora funzionante. [3]
Uno
dei primi esempi di armature antiproiettile vendute commercialmente fu prodotto da un sarto a Dublino negli anni '40 dell'Ottocento. Il Cork Examiner riferì della sua linea di attività nel dicembre 1847. [4]
Un altro giubbotto balistico morbido, Myeonje baegab, fu inventato a Joseon in Corea nel 1860, poco dopo la punitiva spedizione francese del 1866 in Corea. Il reggente di Joseon ordinò lo sviluppo di armature antiproiettile a causa delle crescenti minacce da parte degli eserciti occidentali. Kim Gidu e Gang Yun hanno scoperto che il cotone potrebbe proteggere dai proiettili se si utilizzassero 10 strati di tessuto di cotone. I giubbotti venivano usati in battaglia durante la spedizione degli Stati Uniti in Corea, quando la Marina degli Stati Uniti attaccò l'isola di Ganghwa nel 1871. La Marina degli Stati Uniti ha catturato uno dei giubbotti e lo ha portato negli Stati Uniti, dove è stato conservato allo Smithsonian Museum fino al 2007. Da allora il giubbotto è stato rispedito in Corea ed è attualmente in mostra al pubblico.
Semplici armature balistiche sono state a volte costruite dai criminali. Nel 1880, una banda di bushranger australiani guidati da Ned Kelly ideò le proprie armature antiproiettile. Le tute avevano una massa di circa 44 chilogrammi (97 libbre) e furono modellate da versoi di aratro rubati, molto probabilmente in una rozza fucina a cespuglio e forse con l'assistenza di fabbri. Con un elmo cilindrico e un grembiule, l'armatura proteggeva la testa, il busto, la parte superiore delle braccia e la parte superiore delle gambe di chi la indossava. Nel giugno 1880, i quattro fuorilegge indossarono le tute in uno scontro a fuoco con la polizia, durante il quale Kelly sopravvisse ad almeno 18 proiettili che colpirono la sua armatura. [5]
Nel 1890, il fuorilegge e pistolero americano Jim Miller era famoso per indossare una corazza d'acciaio sotto la redingote come una forma di giubbotto antiproiettile. [6] Questa piastra salvò Miller in due occasioni e si dimostrò altamente resistente ai proiettili di pistola e ai fucili da caccia. Un esempio può essere visto nel suo scontro a fuoco con uno sceriffo di nome George A. "Bud" Frazer, dove la piastra è riuscita a deviare tutti i proiettili dal revolver dell'uomo di legge. [7]
Nel 1881, il medico di Tombstone, in Arizona, George E. Goodfellow notò che Charlie Storms, che era stato colpito due volte dal commerciante di faro Luke Short, aveva un proiettile fermato da un fazzoletto di seta nel taschino che impediva a quel proiettile di penetrare. [8] [9] Nel 1887, scrisse un articolo intitolato "Impenetrabilità della seta ai proiettili" per il Southern California Practitioner che documentava il Primo caso noto di tessuto antiproiettile. [10] Sperimentò giubbotti di seta simili a gambeson che utilizzavano da 18 a 30 strati di seta per proteggere chi li indossava dalla penetrazione. [11]
Kazimierz Żegleń utilizzò le scoperte di Goodfellow per sviluppare un giubbotto antiproiettile di seta alla fine del XIX secolo, che poteva fermare i colpi relativamente lenti delle pistole a polvere nera. [12] I giubbotti costavano 800 dollari ciascuno nel 1914, equivalenti a 24.000 dollari nel 2023. [12]
Un giubbotto simile realizzato dall'inventore polacco Jan Szczepanik nel 1901 salvò la vita ad Alfonso XIII di Spagna quando fu colpito da un aggressore. Nel 1900, i gangster statunitensi indossavano giubbotti di seta da 800 dollari per proteggersi. [13]
Prima guerra
I combattenti della prima guerra mondiale iniziarono la guerra senza alcun tentativo di fornire ai soldati giubbotti antiproiettile. Varie aziende private pubblicizzavano tute di protezione del corpo come il Birmingham Chemico Body Shield, anche se questi prodotti erano generalmente troppo costosi per un soldato medio.
I primi tentativi ufficiali di commissionare giubbotti antiproiettile furono fatti nel 1915 dal British Army Design Committee, Trench Warfare Section, in particolare un "Bomber's Shield"; [14] "bombardiere" è il termine per coloro che lanciavano granate piuttosto che granatieri. L'Experimental Ordnance Board ha anche esaminato i potenziali materiali per armature a prova di proiettili e frammenti, come la piastra d'acciaio. Un "necklet" fu emesso con successo su piccola scala (a causa di considerazioni di costo), che proteggeva il collo e le spalle dai proiettili che viaggiavano a 600 piedi/s (180 m/s) con strati intrecciati di seta e cotone irrigiditi con resina. Lo scudo antiproiettile Dayfield entrò in servizio nel 1916 e l'anno successivo fu introdotta una corazza temprata. [15]
I servizi medici dell'esercito britannico calcolarono verso la fine della guerra che tre quarti di tutte le ferite in battaglia avrebbero potuto essere evitate se fosse stata fornita un'armatura efficace.
I francesi sperimentarono visiere d'acciaio attaccate all'elmetto Adrian e "armature addominali" progettate dal generale Adrian, oltre a "spalline" sulle spalle per proteggere dalla caduta di detriti e dardi. Questi non erano pratici, perché ostacolavano gravemente la mobilità del soldato. I tedeschi rilasciarono ufficialmente giubbotti antiproiettile sotto forma di piastre di armatura in nichel e silicio che furono chiamati sappenpanzer (soprannominati "armature per aragosta") dalla fine del 1916. Questi erano troppo pesanti per essere pratici per la truppa, ma erano usati da unità statiche, come sentinelle e occasionalmente mitraglieri. Una versione migliorata, l'Infanterie-Panzer, fu introdotta nel 1918, con ganci per l'equipaggiamento. [16]
Gli Stati Uniti svilupparono diversi tipi di giubbotti antiproiettile, tra cui lo scudo per il corpo Brewster in acciaio al nichel-cromo, che consisteva in una corazza e un copricapo e poteva resistere ai proiettili della pistola Lewis a 2.700 piedi/s (820 m/s), ma era goffo e pesante a 40 libbre (18 kg). È stato anche progettato un gilet a squame di scaglie d'acciaio sovrapposte fissate a una fodera di cuoio; Questa armatura pesava 5,0 kg (11 libbre), si adattava al corpo ed era considerata più comoda. [17]
Tra le due guerre
Tra la fine degli anni '20 e l'inizio degli anni '30, gli uomini armati delle bande criminali negli Stati Uniti iniziarono a indossare giubbotti meno costosi realizzati con spessi strati di imbottitura di cotone e stoffa. Questi primi giubbotti potevano assorbire l'impatto di proiettili di pistola come .22 Long Rifle, .25 ACP, .32 S&W Long, .32 S&W, .380 ACP, .38 Special e .45 ACP che viaggiavano a velocità fino a 300 m/s (980 piedi/s). [18] Per superare questi giubbotti, gli agenti delle forze dell'ordine iniziarono a utilizzare il più recente e potente .38 Super, e successivamente la cartuccia .357 Magnum. [ citazione necessaria ]
Nel
1940, il Medical Research Council in Gran Bretagna propose l'uso di un'armatura leggera per l'uso generale da parte della fanteria e di una tuta più pesante per le truppe in posizioni più pericolose, come gli equipaggi dei cannoni antiaerei e navali. Nel febbraio 1941 erano iniziate le prove su giubbotti antiproiettile fatti di piastre di mangalloy. Due placche coprivano l'area anteriore e una placca sulla parte bassa della schiena proteggeva i reni e altri organi vitali. Cinquemila set sono stati realizzati e valutati con approvazione quasi unanime: oltre a fornire un'adeguata protezione, l'armatura non ha ostacolato gravemente la mobilità del soldato ed è stata ragionevolmente comodo da indossare. L'armatura fu introdotta nel 1942, anche se la domanda fu successivamente ridimensionata. [ citazione necessaria ] Nell'Europa nord-occidentale, anche la 2ª Divisione canadese durante la seconda guerra mondiale adottò questa armatura per il personale medico.
La società britannica Wilkinson Sword iniziò a produrre giubbotti antiproiettile per gli equipaggi dei bombardieri nel 1943 sotto contratto con la Royal Air Force. La maggior parte delle morti dei piloti in volo erano dovute a frammenti a bassa velocità piuttosto che a proiettili. Il chirurgo generale dell'aeronautica militare degli Stati Uniti, il colonnello M. C. Grow, che era di stanza in Gran Bretagna, pensava che molte ferite che stava curando avrebbero potuto essere evitate con una sorta di armatura leggera. Due tipi di armatura sono stati emessi per specifiche diverse. Questi giubbotti erano fatti di nylon [19] e in grado di fermare la contraerea e la frammentazione, ma non erano progettati per fermare i proiettili. Sebbene fossero considerati troppo ingombranti per i piloti che utilizzavano l'Avro Lancaster, furono adottati dalle United States Army Air Forces.
Nelle prime fasi della seconda guerra mondiale, gli Stati Uniti progettarono anche giubbotti antiproiettile per la fanteria, ma la maggior parte dei modelli erano troppo pesanti e limitavano la mobilità per essere utili sul campo e incompatibili con l'equipaggiamento esistente. Verso la metà del 1944, lo sviluppo dei giubbotti antiproiettile per la fanteria negli Stati Uniti riprese. Diversi giubbotti sono stati prodotti per l'esercito statunitense, tra cui, ma non solo, il T34, il T39, il T62E1 e l'M12. Gli Stati Uniti hanno sviluppato un giubbotto utilizzando la piastra doron, una plastica rinforzata con fibre a base di fibra di vetro. Questi giubbotti furono utilizzati per la prima volta nella battaglia di Okinawa nel 1945. [20]
Le forze armate sovietiche utilizzavano diversi tipi di giubbotti antiproiettile, tra cui l'SN-42 (da Stalnoi Nagrudnik , in russo "pettorale d'acciaio" e il numero denota l'anno di progettazione). Tutti furono testati, ma solo l'SN-42 fu messo in produzione. Consisteva in due piastre di acciaio stampato che proteggevano il busto anteriore e l'inguine. Le piastre avevano uno spessore di 2 mm e pesavano 3,5 kg (7,7 libbre). Questa armatura è stata generalmente fornita ai genieri d'assalto (SHISBr) e ai desantniki dei carri armati . L'armatura SN proteggeva chi la indossava dai proiettili da 9×19 mm sparati da un fucile mitragliatore MP 40 a circa 100 m (110 yd), e talvolta era in grado di deviare proiettili di fucile Mauser da 7,92 (e lame a baionetta), ma solo con un angolo molto basso. Questo lo rese utile nelle battaglie urbane come la battaglia di Stalingrado. Tuttavia, il peso della SN lo rendeva poco pratico per la fanteria in campo aperto. Alcuni resoconti apocrifi notano una deflessione a bruciapelo di proiettili da 9 mm, [21] e test di armature simili supportano questa teoria. [22]
Dopo
la guerra Durante la guerra di Corea, diversi nuovi giubbotti furono prodotti per l'esercito degli Stati Uniti, tra cui l'M-1951, che faceva uso di segmenti di plastica rinforzata con fibre o alluminio intrecciati in un giubbotto di nylon. Questi giubbotti rappresentavano "un grande miglioramento del peso, ma l'armatura non è riuscita a fermare proiettili e frammenti con molto successo", anche se ufficialmente si sosteneva che fossero in grado di fermare i proiettili di pistola Tokarev da 7,62×25 mm alla volata. Tali giubbotti equipaggiati con Doron Plate hanno, in test informali, sconfitto le munizioni per pistola .45 ACP. Sviluppati dai Natick Laboratories (ora Combat Capabilities Development Command Soldier Center) e introdotti nel 1967, i portapiastre T65-2 sono stati i primi giubbotti progettati per contenere piastre in ceramica dura, rendendoli in grado di fermare i colpi di fucile da 7 mm.
Queste "piastre di pollo" erano realizzate in carburo di boro, carburo di silicio o ossido di alluminio. Erano rilasciati all'equipaggio di aerei a bassa quota, come l'UH-1 e l'UC-123, durante la guerra del Vietnam. [23] [24]
Consapevole degli sviluppi statunitensi durante la guerra di Corea, l'Unione Sovietica iniziò anche lo sviluppo di giubbotti antiproiettile per le sue truppe, con conseguente adozione del giubbotto 6b1 nel 1957. Questo segnò un allontanamento dai sistemi precedenti come l'SN-42, che si basava su grandi piastre monolitiche che erano inflessibili e influenzavano sostanzialmente l'equilibrio di un soldato. Il 6b1, e tutte le successive armature sovietiche, si sarebbero basate su piastre avvolte in tessuto balistico, inizialmente in acciaio e successivamente in titanio e carburo di boro. Tra il 1957 e il 1958 furono prodotti tra i 1500 e i 5000 giubbotti 6b1, ma furono successivamente messi in deposito e non emessi fino ai primi anni della guerra sovietico-afghana, dove furono utilizzati in quantità limitate e furono in grado di resistere alle schegge e ai proiettili Tokarev. [25]
Nel 1969, American Nasce Body Armor che inizia a produrre una combinazione brevettata di nylon trapuntato rivestito con più piastre d'acciaio. Questa configurazione di armatura è stata commercializzata alle forze dell'ordine americane da Smith & Wesson con il nome commerciale di "Barrier Vest". Il giubbotto barriera è stato il primo giubbotto della polizia ad essere ampiamente utilizzato durante le operazioni di polizia ad alta minaccia.
Nel 1971, il chimico ricercatore Stephanie Kwolek scoprì una soluzione polimerica cristallina liquida. La sua eccezionale resistenza e rigidità ha portato all'invenzione del Kevlar, una fibra sintetica, tessuta in un tessuto e stratificata, che, in peso, ha una resistenza alla trazione cinque volte superiore a quella dell'acciaio. [26] A metà degli anni '70, DuPont, la società che impiegava Kwolek, introdusse il Kevlar. Immediatamente il Kevlar è stato incorporato in un programma di valutazione del National Institute of Justice (NIJ) per fornire giubbotti antiproiettile leggeri e in grado a un gruppo di prova di agenti delle forze dell'ordine americane per accertare se Era possibile indossarlo tutti i giorni. Lester Shubin, un responsabile del programma presso il NIJ, ha gestito questo studio di fattibilità delle forze dell'ordine all'interno di alcune grandi agenzie di polizia selezionate e ha rapidamente stabilito che i giubbotti antiproiettile in Kevlar potevano essere comodamente indossati dalla polizia ogni giorno e avrebbero salvato vite umane.
Nel 1975 Richard A. Armellino, il fondatore dell'American Body Armor, commercializzò un giubbotto interamente in Kevlar chiamato K-15, composto da 15 strati di Kevlar che includeva anche una "Shok Plate" in acciaio balistico da 5" × 8" posizionata verticalmente sopra il cuore e fu rilasciato il brevetto statunitense # 3.971.072 per questa innovazione. [27] "Piastre da trauma" di dimensioni e posizionate in modo simile sono ancora utilizzate oggi sulla maggior parte dei giubbotti, Riduzione del trauma contusivo e aumento della protezione balistica nell'area centrale del cuore/sterno.
Nel 1976, Richard Davis, fondatore di Second Chance Body Armor, progettò il primo giubbotto interamente in Kevlar dell'azienda, il Model Y. Il gilet leggero e capace L'industria è stata lanciata e una nuova forma di protezione quotidiana per il moderno agente di polizia è stata rapidamente adottata. Dalla metà alla fine degli anni '80, si stima che da 1/3 a 1/2 degli agenti di pattuglia della polizia indossassero giubbotti ogni giorno. [ citazione necessaria ] Entro il 2006, sono stati registrati più di 2.000 "salvataggi" documentati di giubbotti di polizia, convalidando il successo e l'efficienza dei giubbotti antiproiettile leggeri come pezzo standard dell'equipaggiamento quotidiano della polizia. [ citazione necessaria ]
Negli anni '
80, l'esercito americano ha rilasciato il giubbotto in kevlar PASGT, testato privatamente a livello NIJ IIA da diverse fonti, in grado di fermare i colpi di pistola (incluso il 9 mm FMJ), ma destinato e approvato solo per la frammentazione. La Germania Ovest emise un giubbotto con rating simile chiamato Splitterschutzweste. [ citazione necessaria ]
Durante i primi anni '80, i giubbotti antiproiettile iniziarono a vedere un uso diffuso da diversi paesi oltre a utenti più prolifici come gli Stati Uniti e il Regno Unito. Dopo l'intervento israeliano del 1982 durante la guerra civile libanese, i giubbotti antiproiettile sono stati ampiamente forniti alle truppe israeliane e alle forze di pace europee e, in misura minore, dalle truppe siriane. Durante la guerra sovietico-afghana l'obsoleto 6b1 fu rapidamente sostituito dal 6b2, che fu emesso dal 1980 in poi e dal 1983 fu distribuito alla stragrande maggioranza della 40ª armata.
L'armatura morbida in Kevlar aveva i suoi difetti perché se "grossi frammenti o proiettili ad alta velocità colpivano il giubbotto, l'energia poteva causare lesioni da trauma contundente pericolose per la vita" [28] in aree vitali selezionate. L'armatura Ranger è stata sviluppata per l'esercito americano nel 1991. Sebbene fosse il secondo giubbotto antiproiettile moderno degli Stati Uniti in grado di fermare i proiettili di calibro fucile ed essere ancora abbastanza leggero da essere indossato dalla fanteria soldati sul campo, (primo era l'ISAPO, o Interim Small Arms Protective Overvest,) aveva ancora i suoi difetti: "era ancora più pesante dell'armatura anti-frammentazione PASGT (Personal Armor System for Ground Troops) emessa contemporaneamente indossata dalla fanteria regolare e ... non aveva lo stesso grado di protezione balistica intorno al collo e alle spalle". [ citazione necessaria ] Il formato dei Ranger Body Armor (e dei più recenti giubbotti antiproiettile forniti alle unità per operazioni speciali statunitensi) evidenzia i compromessi tra protezione della forza e mobilità che le moderne organizzazioni di giubbotti antiproiettile devono affrontare.
Le armature più recenti fornite dalle forze armate degli Stati Uniti a un gran numero di truppe includono il giubbotto tattico esterno migliorato dell'esercito degli Stati Uniti e il giubbotto tattico modulare del Corpo dei Marines degli Stati Uniti. Tutti questi sistemi sono progettati con il giubbotto destinato a fornire protezione da frammenti e colpi di pistola. Le piastre in ceramica dura, come l'inserto protettivo per armi leggere, come quello utilizzato con l'armatura Interceptor, vengono indossate per proteggere gli organi vitali dalle minacce di livello superiore. Queste minacce assumono principalmente la forma di proiettili di fucile ad alta velocità e perforanti. Tipi simili di dispositivi di protezione sono stati adottati dalle moderne forze armate di tutto il mondo.
Dagli anni '70, oltre al kevlar intrecciato, sono state sviluppate diverse nuove fibre e metodi di costruzione per tessuti antiproiettile, come il Dyneema di DSM, il Gold Flex e Spectra di Honeywell, il Twaron di Teijin Aramid, il Dragon Skin di Pinnacle Armor e lo Zylon di Toyobo. L'esercito americano ha sviluppato giubbotti antiproiettile per i cani da lavoro che aiutano i soldati in battaglia. [29]
Articolo
principale: Elenco degli standard di prestazione dei giubbotti antiproiettile
A causa dei vari tipi di proiettile, è spesso impreciso fare riferimento a un particolare prodotto come "a prova di proiettile" perché ciò implica che proteggerà da tutte le minacce. Invece, il termine resistente ai proiettili è generalmente preferito. Le specifiche del giubbotto includono in genere sia i requisiti di resistenza alla penetrazione che i limiti sulla quantità di forza d'impatto erogata al corpo. Anche senza penetrazione, i proiettili pesanti possono infliggere una forza sufficiente a causare un trauma da corpo contundente sotto il punto di impatto. D'altra parte, alcuni proiettili possono penetrare il giubbotto, ma infliggono pochi danni a chi lo indossa a causa della perdita di velocità o della massa/forma piccola/ridotta. Le munizioni perforanti tendono ad avere una scarsa balistica terminale a causa del fatto che non sono specificamente destinate a frammentarsi o espandersi.
Gli standard dei giubbotti antiproiettile sono regionali. In tutto il mondo le munizioni variano e, di conseguenza, i test dell'armatura devono riflettere le minacce riscontrate localmente. Le statistiche delle forze dell'ordine mostrano che molte sparatorie in cui gli agenti sono feriti o uccisi coinvolgono l'arma dell'agente. [30] Di conseguenza, ogni agenzia di polizia o organizzazione paramilitare avrà il proprio standard per le prestazioni dell'armatura, se non altro per garantire che la loro armatura li protegga dalle proprie armi.
Sebbene esistano molti standard, alcuni standard sono ampiamente utilizzati come modelli. I documenti balistici e di accoltellamento del National Institute of Justice degli Stati Uniti sono esempi di standard ampiamente accettati. Oltre al NIJ, il ramo per lo sviluppo scientifico del Ministero dell'Interno del Regno Unito (HOSDB – ex Police Scientific Development Branch (PSDB)) e VPAM (acronimo tedesco per l'Associazione dei laboratori per materiali e costruzioni resistenti ai proiettili), [31] originari della Germania, sono altri standard ampiamente accettati. Nell'area russa, lo standard GOST è dominante.
Armature
morbide e dure
Learmature moderne sono generalmente divise in una delle due categorie: armatura morbida e armatura dura. L'armatura morbida è tipicamente realizzata con tessuti intrecciati, come il Dyneema o il Kevlar, e di solito fornisce protezione contro la frammentazione e le minacce delle pistole. L'armatura dura di solito si riferisce a piastre balistiche; Queste piastre temprate sono progettate per difendersi dalle minacce dei fucili, oltre che dalle minacce coperte da un'armatura morbida. [32]
L'armatura morbida
è solitamente realizzata con tessuti intrecciati (sintetici o naturali) [33] e protegge fino al livello NIJ IIIA. [34] L'armatura morbida può essere indossata da sola o può essere combinata con un'armatura dura come parte di un sistema di armatura "In-Congiunzione". In questi sistemi in congiunzione, un "supporto a piastre" per armatura morbida è solitamente posizionato dietro la piastra balistica e la combinazione di armatura morbida e dura fornisce il livello di protezione designato. [35]
Armatura dura
Articolo principale: Piastra
In generale, ci sono tre tipi fondamentali di piastre balistiche per armature dure: sistemi basati su piastre in ceramica, piastre in acciaio con rivestimento protettivo per la frammentazione delle schegge (o supporto) e sistemi laminati a base di fibre dure. Queste piastre per armature rigide possono essere progettate per essere utilizzate da sole o "in congiunzione" con i supporti per armature morbide, chiamati anche "supporti per piastre". [32] [37]
Molti sistemi contengono sia componenti in ceramica dura che materiali tessili laminati utilizzati insieme. Tuttavia, sono in uso vari tipi di materiali ceramici: ossido di alluminio, carburo di boro e carburo di silicio sono i più comuni. [38] Le fibre utilizzate in questi sistemi sono le stesse che si trovano nelle armature tessili morbide. Tuttavia, per la protezione dei fucili, la laminazione ad alta pressione di polietilene ad altissimo peso molecolare con matrice di Kraton è la più comune.
Le L'inserto protettivo per armi leggere (SAPI) e la piastra SAPI migliorata per il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti hanno generalmente questa forma. [39] A causa dell'uso di piastre in ceramica per la protezione del fucile, questi giubbotti sono 5-8 volte più pesanti in base all'area rispetto alla protezione della pistola. Il peso e la rigidità dell'armatura del fucile sono una grande sfida tecnica. Densità, durezza e tenacità agli urti sono tra le proprietà dei materiali che vengono bilanciate per la progettazione di questi sistemi. Sebbene i materiali ceramici abbiano alcune proprietà eccezionali per la balistica, hanno una scarsa tenacità alla frattura. Anche il guasto delle piastre in ceramica per fessurazione deve essere controllato. [40] Per questo motivo molte piastre per fucili in ceramica sono in composito. La faccia d'attacco è in ceramica con la parte posteriore formata da fibre laminate e materiali in resina. La durezza della ceramica impedisce la penetrazione del proiettile mentre la resistenza alla trazione del supporto in fibra aiuta prevenire la rottura a trazione. La famiglia di inserti protettivi per armi di piccolo calibro dell'esercito statunitense è un noto esempio di queste piastre.
Quando viene sparata una lastra di ceramica, si rompe in prossimità dell'impatto, il che riduce la protezione in quest'area. Sebbene NIJ 0101.06 richieda una piastra di livello III per fermare sei colpi di munizioni a palla M80 da 7,62×51 mm, [41] impone una distanza minima tra i colpi di 2,0 pollici (51 mm); Se due colpi colpiscono la piastra più vicino di quanto consentito da questo requisito, potrebbe verificarsi una perforazione. Per contrastare questo, alcune piastre, come il Ceradyne [42] Modello AA4 e la serie IMP/ACT (Improved Multi-hit Performance/Advanced Composite Technology), [43] utilizzano un antirottura in acciaio inossidabile [44] incorporato tra la faccia di battuta e il supporto. Questo strato contiene crepe nella faccia d'urto nell'area immediatamente circostante un impatto, con conseguente marcata capacità multi-colpo migliorata; [45] in combinazione con l'armatura morbida NIJ IIIA, una piastra IMP/ACT da 3,9 libbre può fermare otto colpi di M995 da 5,56×45 mm e una piastra da 4,2 libbre come l'MH3 CQB può fermare dieci colpi di M995 da 5,56×45 mm o sei colpi da 7,62×39 mm BZ API. [46] [47]
Gli standard per i proiettili di fucile perforanti non sono chiari, perché la penetrazione di un proiettile dipende dalla durezza dell'armatura del bersaglio e dal tipo di armatura. Tuttavia, ci sono alcune regole generali. Ad esempio, i proiettili con un nucleo di piombo morbido e un rivestimento di rame si deformano troppo facilmente per penetrare materiali duri, mentre i proiettili di fucile destinati alla massima penetrazione nell'armatura dura sono quasi sempre realizzati con materiali di base ad alta durezza come il carburo di tungsteno. [48] La maggior parte degli altri materiali di base avrebbe effetti tra piombo e carburo di tungsteno. Molti comuni proiettili, come la cartuccia standard M7,62×39 mm da 43 mm per il fucile AK-47 / AKM, [49] hanno un'anima in acciaio con grado di durezza che va dall'acciaio dolce Rc35 fino all'acciaio medio duro Rc45. Tuttavia, c'è un avvertimento a questa regola: per quanto riguarda la penetrazione, la durezza del nucleo di un proiettile è significativamente meno importante della densità sezionale di quel proiettile. Questo è il motivo per cui ci sono molti più proiettili realizzati con il tungsteno invece che con il carburo di tungsteno.
Inoltre, all'aumentare della durezza del nucleo del proiettile, deve aumentare anche la quantità di placcatura in ceramica utilizzata per fermare la penetrazione. Come nella balistica morbida, è necessaria una durezza minima del materiale ceramico del nucleo del proiettile per danneggiare i rispettivi materiali del nucleo duro, tuttavia nei proiettili perforanti il nucleo del proiettile viene eroso piuttosto che deformato. [50]
Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti utilizza diverse piastre di armatura rigida. Il primo, le armi leggere Inserto protettivo (SAPI), richiesto per piastre composite in ceramica con una massa di 20-30 kg/m 2 (4-5 lb/ft 2 ). Le placche SAPI hanno una copertura in tessuto nero con la scritta "7.62mm M80 Ball Protection"; come previsto, sono tenuti a fermare tre colpi di palla M80 da 7,62×51 mm, con la piastra inclinata di trenta gradi verso il tiratore per il terzo colpo; questa pratica è comune a tutte le piastre protettive a tre colpi della serie SAPI. Successivamente, è stata sviluppata la specifica Enhanced SAPI (ESAPI) per proteggere da munizioni più penetranti. Le piastre in ceramica ESAPI hanno una copertura in tessuto verde con la scritta "7.62mm APM2 Protection" sul retro e una densità di 35-45 kg/m 2 (7-9 lb/ft 2 ); sono progettati per fermare proiettili come il .30-06 AP (M2) con anima in acciaio temprato. A seconda della revisione, la targa potrebbe fermarsi più di una. Dall'emissione del CO/PD 04-19D il 14 gennaio 2007, le targhe ESAPI sono necessari per fermare tre colpi di M2AP. Le targhe possono essere differenziate dalla dicitura "REV." sul retro, seguita da una lettera. Pochi anni dopo l'entrata in campo dell'ESAPI, il Dipartimento della Difesa iniziò a emettere targhe XSAPI in risposta a una minaccia percepita di proiettili AP in Iraq e Afghanistan. Sono stati procurati oltre 120.000 inserti; [51] tuttavia, le minacce dell'AP che avrebbero dovuto fermare non si materializzarono mai e le lastre furono messe in deposito. Le piastre XSAPI sono necessarie per fermare tre colpi [52] dei proiettili perforanti in carburo di tungsteno M993 [53] da 7,62×51 mm o M995 [54] da 5,56×45 mm (come gli ESAPI più recenti, il terzo colpo avviene con la piastra inclinata verso il tiratore) e si distinguono per una copertura marrone chiaro con il testo "7,62 mm AP/WC Protection" sul retro. [55]
Cercom (ora BAE Systems), CoorsTek, Ceradyne, TenCate Advanced Composites, Honeywell, DSM, Pinnacle Armor e una serie di altre società di ingegneria sviluppano e producono i materiali per armature per fucili in ceramica composita. [56]
Gli standard dei giubbotti antiproiettile nella Federazione Russa, come stabilito nel GOST R 50744-95, differiscono in modo significativo dagli standard americani, a causa di una diversa situazione di sicurezza. Il proiettile Tokarev da 7,62×25 mm è una minaccia relativamente comune in Russia ed è noto per essere in grado di penetrare l'armatura morbida NIJ IIIA. [57] La protezione della corazza di fronte al gran numero di questi proiettili, quindi, richiede standard più elevati. [58] Gli standard di armatura GOST sono più severi di quelli del NIJ per quanto riguarda la protezione e l'impatto contundente. [59]
Ad esempio, uno dei livelli di protezione più alti, GOST 6A, richiede che la corazza resista a tre colpi API B32 da 7,62×54 mm sparati da 5,10 m di distanza con 16 mm di deformazione della faccia posteriore (BFD). La corazza NIJ di livello IV è necessaria solo per fermare 1 colpo di .30–06, o 7,62×63 mm, M2AP con BFD da 44 mm. [60]
Le
piastre antitrauma, chiamate anche piastre per traumi, sono inserti o cuscinetti che vengono posizionati dietro le piastre/pannelli di armatura balistica e servono a ridurre il trauma da forza contundente assorbito dal corpo; non hanno necessariamente proprietà protettive balistiche. Mentre un sistema di armatura (dura o morbida) può impedire a un proiettile di penetrare, il proiettile può comunque causare una significativa rientranza e deformazione dell'armatura, chiamata anche deformazione della parte posteriore. Le placche antitrauma aiutano a proteggere il corpo dai danni causati da questa deformazione della parte posteriore. Le placche antitrauma non devono essere confuse con le armature morbide o con le piastre balistiche, che forniscono entrambe intrinsecamente protezione balistica. [61] [62] [63]
Gli
artificieri spesso indossano armature pesanti [64] [65] [66] progettate per proteggere dalla maggior parte degli effetti di un'esplosione di dimensioni moderate, come le bombe incontrate nelle minacce terroristiche. È obbligatorio un casco integrale, che copra il viso e un certo grado di protezione per gli arti, oltre a un'armatura molto forte per il busto. Un inserto per proteggere la colonna vertebrale viene solitamente applicato sulla schiena, nel caso in cui un'esplosione scagli chi lo indossa. La visibilità e la mobilità di chi lo indossa sono fortemente limitate, così come il tempo che può essere impiegato lavorando sul dispositivo. Le armature progettate principalmente per contrastare gli esplosivi sono spesso un po' meno efficaci contro i proiettili rispetto alle armature progettate per quello scopo. La massa della maggior parte delle armature per lo smaltimento delle bombe di solito fornisce una certa protezione e piastre corazzate specifiche per i proiettili sono compatibili con alcune tute per lo smaltimento delle bombe. Gli artificieri cercano di svolgere il loro compito, se possibile, utilizzando metodi remoti (ad esempio, robot, linee e pulegge). In realtà, l'imposizione delle mani su una bomba avviene solo in una situazione estremamente pericolosa per la vita, in cui i pericoli per le persone e le strutture critiche non possono essere ridotti utilizzando robot su ruote o altre tecniche.
È da notare che, nonostante la protezione offerta, gran parte di essa è frammentata. Secondo alcune fonti, la sovrapressione degli ordigni oltre la carica di una tipica bomba a mano può sopraffare una tuta bomba.
In alcuni media, una tuta EOD è ritratta come una tuta antiproiettile pesantemente corazzata in grado di ignorare le esplosioni e gli spari; nella vita reale, questo non è il caso, poiché gran parte di una tuta antibomba è composta solo da un'armatura morbida.
Vedi
anche: Stab vest
Early test "rompighiaccio"
Nel A metà degli anni '80 il Dipartimento di Correzione dello Stato della California ha emesso un requisito per un giubbotto antiproiettile utilizzando un punteruolo da ghiaccio commerciale come penetratore di prova. Il metodo di prova ha tentato di simulare la capacità di un aggressore umano di erogare energia d'impatto con la parte superiore del corpo. Come è stato successivamente dimostrato dal lavoro dell'ex PSDB britannico, questo test ha sopravvalutato la capacità degli aggressori umani. Il test ha utilizzato una massa di goccia o un sabot che trasportava la piccozza. Usando la forza gravitazionale, l'altezza della massa di goccia sopra il giubbotto era proporzionale all'energia dell'impatto. Questo test ha specificato 109 joule (81 ft·lb) di energia e una massa di caduta di 7,3 kg (16 lb) con un'altezza di caduta di 153 cm (60 in).
Il rompighiaccio ha un diametro di 4 mm (0,16 pollici) con una punta affilata con una velocità terminale di 5,4 m/s (17 piedi/s) nel test. Lo standard della California non includeva coltelli o armi all'avanguardia nel protocollo di test. Il test metodo ha utilizzato il simulante tissutale olio/argilla (Roma Plastilena) come supporto di prova. In questa fase iniziale, solo le offerte di piastre in titanio e acciaio sono riuscite a soddisfare questo requisito. Point Blank ha sviluppato le prime offerte certificate per il punteruolo per CA Department of Corrections in lamiera di titanio sagomata. Giubbotti di questo tipo sono ancora in servizio nelle strutture penitenziarie statunitensi a partire dal 2008.
A partire dai primi anni '90, un metodo di prova opzionale è stato approvato dalla California che ha permesso l'uso del 10% di gelatina balistica in sostituzione dell'argilla Roma. Il passaggio da una gelatina dura e densa a base di argilla a gelatina morbida a bassa densità ha permesso a tutte le soluzioni tessili di soddisfare questo fabbisogno di energia di attacco. Ben presto tutti i giubbotti tessili "rompighiaccio" iniziarono ad essere adottati dalla California e da altri stati degli Stati Uniti come risultato di questa migrazione nei metodi di prova. È importante che gli utenti capiscano che la punta liscia e rotonda del rompighiaccio non taglia la fibra all'impatto e questo permette l'uso di giubbotti a base tessile per questa applicazione.
Il primo di questi giubbotti "tutti" in tessuto progettati per affrontare questo test di rompighiaccio è stato il tessuto para-aramidico a trama ultra fitta TurtleSkin di Warwick Mills con un brevetto depositato nel 1993. [67] Poco dopo il lavoro TurtleSkin, nel 1995 DuPont brevettò un tessuto a media densità che fu designato come Kevlar Correctional. [68] Questi materiali tessili non hanno le stesse prestazioni con le minacce all'avanguardia e queste certificazioni erano solo con punteruolo e non sono state testate con coltelli.
Parallelamente
allo sviluppo statunitense di giubbotti "rompighiaccio", la polizia britannica, PSDB, stava lavorando su standard per giubbotti antiproiettile resistenti ai coltelli. Il loro programma ha adottato un approccio scientifico rigoroso e ha raccolto dati sulla capacità di attacco umano. [69] Il loro studio ergonomico Suggerì tre livelli di minaccia: 25, 35 e 45 joule di energia d'impatto. Oltre all'attacco energetico dell'impatto, sono state misurate le velocità che sono risultate essere di 10-20 m/s (molto più veloci del test californiano). Due coltelli commerciali sono stati selezionati per l'uso in questo metodo di prova PSDB. Al fine di testare a una velocità rappresentativa, è stato sviluppato un metodo di cannone ad aria compressa per spingere il coltello e il sabot sul bersaglio del giubbotto utilizzando aria compressa. In questa prima versione, il test PSDB '93 ha utilizzato anche materiali olio/argilla come supporto del simulante tissutale. L'introduzione di coltelli che tagliano la fibra e un supporto di prova duro e denso ha richiesto ai produttori di giubbotti da pugnalata di utilizzare componenti metallici nei loro design di giubbotti per soddisfare questo standard più rigoroso. L'attuale standard HOSDB Body Armour Standards for UK Police (2007) Part 3: Knife and Spike Resistance è armonizzato con lo standard statunitense NIJ OO15, utilizza un metodo di test di caduta e utilizza un supporto in schiuma composita come tessuto simulatore. Sia l'HOSDB che il test NIJ ora specificano le lame ingegnerizzate, S1 a doppio taglio e P1 a bordo singolo, nonché la punta.
Oltre agli standard di taglio, HOSDB ha sviluppato uno standard per la resistenza al taglio (2006). Questo standard, come gli standard stab, si basa sulla prova di caduta con un coltello di prova in un montaggio di massa controllata. Il test di taglio utilizza il coltello Stanley Utility o le lame del taglierino. Lo standard slash verifica la resistenza al taglio del pannello dell'armatura parallelamente alla direzione di marcia della lama. L'apparecchiatura di prova misura la forza nell'istante in cui la punta della lama produce un taglio prolungato attraverso il giubbotto. I criteri richiedono che il fallimento dell'armatura sia superiore a 80 newton di forza. [70]
Giubbotti combinati con pugnalata e balistici
I giubbotti che combinavano la protezione da pugnalata e balistica sono stati un'innovazione significativa nel periodo di sviluppo del giubbotto degli anni '90. Le punto di partenza per questo sviluppo erano le offerte solo balistiche di quel tempo che utilizzavano NIJ Livello 2A, 2 e 3A o HOSDB HG 1 e 2, con prodotti di giubbotti balistici conformi fabbricati con densità d'area comprese tra 5,5 e 6 kg/m 2 (1,1 e 1,2 lb/ft 2 o 18 e 20 oz/ft 2 ). Tuttavia, le forze di polizia stavano valutando le loro "minacce di strada" e richiedevano giubbotti con protezione sia da coltello che balistica. Questo approccio multi-minaccia è comune nel Regno Unito e in altri paesi europei ed è meno popolare negli Stati Uniti. Sfortunatamente per gli utenti multi-minaccia, l'array metallico e i sistemi di cotta di maglia necessari per sconfiggere le lame di prova offrivano scarse prestazioni balistiche. I giubbotti multi-minaccia hanno densità d'area vicine alla somma delle due soluzioni separatamente. Questi giubbotti hanno valori di massa compresi tra 7,5 e 8,5 kg/m 2 (1,55-1,75 lb/ft 2 ). Ref (Elenchi di certificazione NIJ e HOSDB). Rolls-Royce Composites-Megit e Highmark hanno prodotto sistemi di array metallici per soddisfare questo standard HOSDB. Questi disegni sono stati ampiamente utilizzati dal London Metropolitan Police Service e da altre agenzie del Regno Unito.
Aggiornamento degli standard USA e Regno Unito
Poiché i produttori di giubbotti e le autorità di specificazione hanno lavorato con questi standard, i team di normazione del Regno Unito e degli Stati Uniti hanno iniziato una collaborazione sui metodi di prova. [71] È stato necessario risolvere una serie di problemi con le prime versioni dei test. L'uso di coltelli commerciali con affilatura e forma della punta incoerenti creava problemi con la consistenza del test. Di conseguenza, sono state progettate due nuove "lame ingegnerizzate" che potevano essere prodotte per avere un comportamento di penetrazione riproducibile. I simulanti tissutali, argilla roma e gelatina, non erano rappresentativi del tessuto o non erano pratici per il test Operatori. Per risolvere questi problemi, è stato sviluppato un supporto di prova in schiuma composita e gomma dura come alternativa. Il metodo del test di caduta è stato selezionato come base per l'opzione standard aggiornata del cannone ad aria. La massa della goccia è stata ridotta dal "test del rompighiaccio" e un collegamento morbido simile al polso è stato progettato nel penetratore-sabot per creare un impatto di prova più realistico. Questi standard, strettamente correlati, sono stati emessi per la prima volta nel 2003 come HOSDB 2003 e NIJ 0015. (Il Police Scientific Development Branch (PSDB) è stato rinominato Home Office Scientific Development Branch nel 2004.) [72]
Giubbotti antiproiettile e a spillo
Questi nuovi standard hanno creato un focus sul Livello 1 a 25 joule (18 ft⋅lbf), sul Livello 2 a 35 J (26 ft⋅lbf), sul Livello 3 a 45 J (33 ft⋅lbf) di protezione, come testato con i nuovi coltelli ingegnerizzati definiti in questi documenti di prova. Il livello più basso di questo requisito, pari a 25 joule, è stato affrontato da una serie di prodotti tessili sia di tessuti, tessuti spalmati e materiali laminati. Tutti questi materiali erano a base di fibra para-aramidica. Il coefficiente di attrito per il polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) ne ha impedito l'uso in questa applicazione. I prodotti TurtleSkin DiamondCoat e Twaron SRM hanno soddisfatto questa esigenza utilizzando una combinazione di tessuti Para-Aramide e grana ceramica legata. Questi prodotti rivestiti in ceramica non hanno la flessibilità e la morbidezza dei materiali tessili non rivestiti.
Per i livelli di protezione più elevati L2 e L3, la penetrazione molto aggressiva della piccola e sottile lama P1 ha comportato l'uso continuato di componenti metallici nell'armatura da taglio. In Germania, Mehler Vario Systems ha sviluppato giubbotti ibridi in para-aramide e cotta di maglia, e la loro soluzione è stata selezionata dal Metropolitan Police Service di Londra. [ citazione necessaria ] Un altro tedesco l'azienda BSST, in collaborazione con Warwick Mills, ha sviluppato un sistema per soddisfare i requisiti di pugnalata balistica utilizzando il laminato Dyneema e un avanzato sistema di array metallici, TurtleSkin MFA. Questo sistema è attualmente implementato nei Paesi Bassi. [ citazione necessaria ] La tendenza nelle armature multi-minaccia continua con i requisiti per la protezione degli aghi nella bozza della norma ISO prEN ISO 14876. In molti paesi c'è anche l'interesse a combinare la protezione dalla frammentazione esplosiva di tipo militare con i requisiti di balistica dei proiettili e di pugnalata.
Affinché la
protezione balistica sia indossabile, i pannelli balistici e/o le piastre resistenti ai fucili duri sono collocati all'interno di un supporto. Il termine "plate carrier" è usato specificamente per riferirsi a supporti di armatura che possono contenere piastre balistiche. In generale, esistono due tipi principali di vettori: i vettori palesi e i vettori di basso profilo che sono destinati ad essere nascosti: [73] [34]
Portatori
/ttattiche
I portatori di armature palesi/tattici includono tipicamente tasche e/o sistemi di montaggio, come MOLLE, [74] per il trasporto di attrezzature e sono solitamente progettati per fornire una maggiore quantità di protezione. [73] Il giubbotto tattico esterno migliorato e i sistemi di supporto della piastra del soldato sono esempi di design di vettori militari da utilizzare con inserti di piastre balistiche.
Oltre al carrello del carico, questo tipo di supporto può includere tasche per la protezione del collo, piastre laterali, piastre inguinali e protezione posteriore. Poiché questo stile di marsupio non è aderente, le taglie in questo sistema sono semplici sia per gli uomini che per le donne, rendendo superflua la fabbricazione personalizzata. [75]
Portapacchi
a basso profilo/a scomparsa
Basso I supporti profilati/occultabili tengono i pannelli balistici e/o le piastre balistiche vicino al corpo di chi li indossa e una camicia uniforme può essere indossata sopra il portaoggetti. Questo tipo di supporto deve essere progettato per adattarsi perfettamente alla forma del corpo dell'agente. Affinché l'armatura occultabile si adatti al corpo, deve essere adattata correttamente a un particolare individuo. Molti programmi specificano la misurazione e la produzione completamente personalizzate di pannelli e supporti per armature per garantire una buona vestibilità e un'armatura confortevole. Gli ufficiali di sesso femminile o significativamente in sovrappeso hanno più difficoltà a farsi misurare con precisione e ad avere un'armatura confortevole. [76]
Un
terzo strato tessile si trova spesso tra il supporto e i componenti balistici. I pannelli balistici sono ricoperti da una custodia rivestita o da una busta. Questo scivolamento fornisce l'incapsulamento dei materiali balistici. Gli slip sono prodotti in due tipi: calore Scivoloni ermetici sigillati e semplici scivoloni cuciti. Per alcune fibre balistiche come il Kevlar, lo scivolamento è una parte fondamentale del sistema. Lo scivolamento impedisce all'umidità del corpo dell'utente di saturare i materiali balistici. Questa protezione dal ciclo dell'umidità aumenta la vita utile dell'armatura. [77] [ citazione completa necessaria ]
Ricerca
Progetti non standard di armature dure
La stragrande maggioranza delle piastre per armature rigide, inclusa la famiglia di inserti protettivi per armi di piccolo calibro dell'esercito statunitense, sono monolitiche; le loro facce d'attacco sono costituite da una singola piastrella di ceramica. Le lastre monolitiche sono più leggere delle loro controparti non monolitiche, ma soffrono di un'efficacia ridotta se sparate più volte in un'area ravvicinata (ad esempio, scatti distanziati meno di due pollici/5,1 cm l'uno dall'altro). Tuttavia, sono emersi diversi sistemi di armatura non monolitici, il più noto dei quali è il controverso sistema Dragon Skin. Dragon Skin, composto da dozzine di scaglie in ceramica sovrapposte, prometteva prestazioni multi-colpo e flessibilità superiori rispetto all'allora attuale piastra ESAPI; tuttavia, non è riuscito a dare risultati. Quando l'esercito degli Stati Uniti ha testato il sistema rispetto agli stessi requisiti dell'ESAPI, Dragon Skin ha mostrato grossi problemi con i danni ambientali; le squame si sfalderebbero se sottoposte a temperature superiori a 120 °F (49 °C) - non rare nei climi mediorientali - se esposte al carburante diesel dei veicoli, o dopo i due test di caduta da quattro piedi (dopo queste gocce, le lastre ESAPI vengono messe in una macchina a raggi X per determinare la posizione delle crepe e quindi sparate direttamente su dette crepe), lasciando la piastra incapace di raggiungere il suo livello di minaccia dichiarato e subendo 13 penetrazioni complete al primo o al secondo colpo da .30-06 M2 AP (la minaccia di test ESAPI) su 48 colpi. [78]
Forse meno noto è LIBA (Light Improved Body Armor), prodotto da Royal TenCate, ARES Protection e Mofet Etzion nei primi anni 2000. LIBA utilizza una serie innovativa di pellet ceramici incorporati in un supporto in polietilene; [79] [80] sebbene questo layout manchi della flessibilità della pelle di drago, fornisce un'impressionante capacità multi-colpo e l'abilità unica di riparare l'armatura sostituendo i pallini danneggiati e epossidicandoli. [81] [82] Inoltre, ci sono varianti di LIBA con capacità multi-colpo contro minacce analoghe a 7,62×51 mm NATO M993 AP / WC, [83] un proiettile perforante con anima in tungsteno. I test sul campo di LIBA hanno dato risultati positivi, con 15 colpi di AKM che hanno prodotto solo lievi contusioni. [84]
Progressi nella scienza dei materiali
I giubbotti balistici utilizzano strati di fibre molto resistenti per "catturare" e deformare un proiettile, trasformandolo in un fungo a forma di piatto e diffondendo la sua forza su una porzione più grande della fibra del giubbotto. Il giubbotto assorbe l'energia dal proiettile deformante, portandolo all'arresto prima che possa penetrare completamente nella matrice tessile. Alcuni strati possono essere penetrati, ma quando il proiettile si deforma, l'energia viene assorbita da un'area di fibre sempre più grande.
Negli ultimi anni, i progressi nella scienza dei materiali hanno aperto le porte all'idea di un vero e proprio "giubbotto antiproiettile" in grado di fermare i proiettili di pistole e fucili con un giubbotto in tessuto morbido, senza l'assistenza di ulteriori placcature metalliche o ceramiche. Tuttavia, il progresso si sta muovendo a un ritmo più lento rispetto ad altre discipline tecniche. L'offerta più recente di Kevlar, Protera, è stata rilasciata nel 1996. L'attuale armatura morbida può fermare la maggior parte dei proiettili di pistola (che è stato il caso per circa 15 anni), ma le piastre di armatura sono necessarie per fermare il fucile proiettili e proiettili per pistole con anima in acciaio come 7,62×25 mm. Le para-aramidi non sono progredite oltre il limite di 23 grammi per denari in tenacia delle fibre.
Modesti miglioramenti delle prestazioni balistiche sono stati apportati da nuovi produttori di questo tipo di fibra. [85] Più o meno lo stesso si può dire per il materiale UHMWPE; le proprietà di base della fibra sono avanzate solo nell'intervallo 30-35 g/d. Miglioramenti in questo materiale sono stati osservati nello sviluppo del laminato non tessuto a pieghe incrociate, ad esempio Spectra Shield. Il principale progresso delle prestazioni balistiche della fibra PBO è noto come un "racconto ammonitore" nella scienza dei materiali. [86] Questa fibra ha permesso la progettazione di armature morbide per pistole con una massa inferiore del 30-50% rispetto ai materiali aramidici e UHMWPE. Tuttavia, questa maggiore tenacia è stata fornita con una debolezza ben pubblicizzata nella durabilità ambientale.
I team di Akzo-Magellan (ora DuPont) sono stati lavorare su fibra chiamata fibra M5; Tuttavia, l'avvio annunciato del suo impianto pilota è stato ritardato di oltre 2 anni. I dati suggeriscono che se il materiale M5 può essere immesso sul mercato, le sue prestazioni saranno più o meno equivalenti a quelle del PBO. [87] Nel maggio 2008, il gruppo Teijin Aramid ha annunciato un programma di sviluppo di "superfibre". L'enfasi di Teijin sembra essere sulla chimica computazionale per definire una soluzione all'alta tenacità senza debolezza ambientale.
La scienza dei materiali delle fibre "super" di seconda generazione è complessa, richiede grandi investimenti e rappresenta sfide tecniche significative. La ricerca mira a sviluppare seta di ragno artificiale che potrebbe essere super resistente, ma leggera e flessibile. [88] Altre ricerche sono state fatte per sfruttare la nanotecnologia per aiutare a creare fibre super resistenti che potrebbero essere utilizzate nei futuri giubbotti antiproiettile. Nel 2018, l'esercito americano ha iniziato a condurre ricerche sul Fattibilità dell'utilizzo della seta artificiale come giubbotto antiproiettile, che presenta i vantaggi della sua leggerezza e della sua capacità di raffreddamento. [89]
Ricerca su tessuti e laminati Filati
più fini e tessuti più leggeri sono stati un fattore chiave per migliorare i risultati balistici. Il costo delle fibre balistiche aumenta notevolmente al diminuire delle dimensioni del filato, quindi non è chiaro per quanto tempo questa tendenza possa continuare. L'attuale limite pratico della dimensione delle fibre è di 200 denari con la maggior parte dei tessuti limitati al livello di 400 denari. La tessitura tridimensionale con fibre che collegano insieme tessuti piatti in un sistema 3D viene presa in considerazione sia per la balistica dura che per quella morbida. Team Engineering Inc sta progettando e tessendo questi materiali multistrato. Dyneema DSM ha sviluppato laminati ad alte prestazioni utilizzando una nuova fibra ad alta resistenza designata SB61 e HB51. DSM ritiene che questo materiale avanzato offra prestazioni migliorate, tuttavia è stata richiamata la versione SB61 "soft ballistic". [90] Al Shot Show del 2008, TurtleSkin ha esposto un composito unico di piastre in acciaio ad incastro e lastre morbide in UHWMPE. [91] In combinazione con tessuti e laminati più tradizionali, una serie di sforzi di ricerca sta lavorando con i feltri balistici. Tex Tech ha lavorato su questi materiali. Come la tessitura 3D, Tex Tech vede il vantaggio nell'orientamento delle fibre a 3 assi.
Fibre utilizzate
Ilnylon balistico (fino agli anni '70) o il Kevlar, il Twaron [92] o lo Spectra (un concorrente del Kevlar) o la fibra di polietilene potevano essere utilizzati per produrre giubbotti antiproiettile. I giubbotti dell'epoca erano realizzati in nylon balistico e integrati da piastre di fibra di vetro, acciaio, ceramica, titanio, Doron e compositi di ceramica e fibra di vetro, quest'ultima delle quali era la più efficace.
Sviluppi nell'armatura in ceramica
I materiali ceramici, la lavorazione dei materiali e il progresso nella meccanica della penetrazione in ceramica sono aree significative dell'attività accademica e industriale. Questo campo combinato di ricerca sulle armature in ceramica è ampio ed è forse riassunto al meglio dall'American Ceramics Society. ACerS ha organizzato una conferenza annuale sulle armature per un certo numero di anni e ha compilato un rapporto 2004-2007. [93] Un'area di particolare attività relativa ai giubbotti è l'uso emergente di piccoli componenti ceramici. Le piastre in ceramica di grandi dimensioni sono complesse da produrre e sono soggette a crepe durante l'uso. Le placche monolitiche hanno anche una limitata capacità di colpo multiplo a causa della loro ampia zona di frattura da impatto. Queste sono le motivazioni per i nuovi tipi di corazza. Questi nuovi progetti utilizzano matrici bidimensionali e tridimensionali di elementi ceramici che possono essere rigidi, flessibili o semi-flessibili. L'armatura Dragon Skin è una delle questi sistemi. Gli sviluppi europei negli array sferici ed esagonali hanno portato a prodotti che hanno prestazioni flessibili e multi-hit. [94] La produzione di sistemi di tipo array con prestazioni balistiche flessibili e costanti ai bordi degli elementi ceramici è un'area di ricerca attiva. Inoltre, le tecniche avanzate di lavorazione della ceramica, gli array richiedono metodi di assemblaggio adesivo. Un nuovo approccio è l'uso di chiusure a strappo per assemblare le matrici in ceramica. [95]
Nanomateriali in balistica
Attualmente, ci sono una serie di metodi con cui i nanomateriali vengono implementati nella produzione di giubbotti antiproiettile. Il primo, sviluppato presso l'Università del Delaware, si basa su nanoparticelle all'interno della tuta che diventano abbastanza rigide da proteggere chi la indossa non appena viene superata una soglia di energia cinetica. Questi rivestimenti sono stati descritti come fluidi addensanti a taglio. [96] Questi tessuti nano-infusi sono stati concessi in licenza da BAE systems, ma a partire dalla metà del 2008, nessun prodotto è stato rilasciato sulla base di questa tecnologia.
Nel 2005 un'azienda israeliana, ApNano, ha sviluppato un materiale sempre rigido. È stato annunciato che questo nanocomposito a base di nanotubi di disolfuro di tungsteno è stato in grado di resistere agli urti generati da un proiettile d'acciaio che viaggia a velocità fino a 1,5 km / s. [97] Secondo quanto riferito, il materiale è stato anche in grado di resistere alle pressioni d'urto generate da altri impatti fino a 250 tonnellate di forza per centimetro quadrato (24,5 gigapascal; 3.550.000 psi). Durante i test, il materiale si è dimostrato così resistente che dopo l'impatto i campioni sono rimasti sostanzialmente intatti. Inoltre, uno studio in Francia ha testato il materiale sotto pressione isostatica e ha scoperto che è stabile fino ad almeno 350 tf/cm 2 (34 GPa; 5.000.000 psi).
A partire da A metà del 2008, i giubbotti antiproiettile in seta di ragno e le armature a base di nano sono in fase di sviluppo per un potenziale rilascio sul mercato. [ citazione necessaria ] Sia le forze armate britanniche che quelle americane hanno espresso interesse per una fibra di carbonio tessuta da nanotubi di carbonio che è stata sviluppata all'Università di Cambridge e ha il potenziale per essere utilizzata come giubbotto antiproiettile. [98] Nel 2008, Nanocomp ha iniziato a produrre fogli di nanotubi di carbonio di grande formato. [ citazione necessaria ]
Composito di grafene
Alla fine del 2014, i ricercatori hanno iniziato a studiare e testare il grafene come materiale da utilizzare nei giubbotti antiproiettile. Il grafene è prodotto in carbonio ed è il materiale più sottile, resistente e conduttivo del pianeta. Assumendo la forma di atomi disposti esagonalmente, la sua resistenza alla trazione è nota per essere 200 volte maggiore di quella dell'acciaio, ma gli studi della Rice University hanno rivelato che è anche 10 volte migliore dell'acciaio nel dissipare l'energia, un'abilità che in precedenza non era stata esplorata a fondo. Per testare le sue proprietà, l'Università del Massachusetts ha impilato fogli di grafene spessi solo un singolo atomo di carbonio, creando strati di spessore variabile da 10 nanometri a 100 nanometri da 300 strati. Microscopici "proiettili" sferici di silice sono stati sparati contro le lastre a velocità fino a 3 km (1,9 miglia) al secondo, quasi nove volte la velocità del suono. All'impatto, i proiettili si sono deformati a forma di cono attorno al grafene prima di sfondare. Nei tre nanosecondi che ha tenuto insieme, tuttavia, l'energia trasferita ha viaggiato attraverso il materiale a una velocità di 22,2 km (13,8 miglia) al secondo, più veloce di qualsiasi altro materiale conosciuto. Se la sollecitazione d'impatto può essere distribuita su un'area sufficientemente ampia da far sì che il cono si muova ad una velocità apprezzabile rispetto alla velocità del proiettile, Lo stress non sarà localizzato sotto il punto in cui ha colpito. Anche se si è aperto un ampio foro d'impatto, è stato possibile realizzare una miscela composita di grafene e altri materiali per creare una nuova e rivoluzionaria soluzione di armatura. [99] [100]
Legalità
Australia
In Australia, è illegale importare giubbotti antiproiettile senza previa autorizzazione da parte dell'Australian Customs and Border Protection Service. [105] È anche illegale possedere giubbotti antiproiettile senza autorizzazione in South Australia, [106] Victoria, [107] Northern Territory, [108] ACT, [109] Queensland, Nuovo Galles del Sud, e Tasmania. [112]
Canada
In tutte le province canadesi, ad eccezione di Alberta, British Columbia e Manitoba, è legale Indossare e acquistare giubbotti antiproiettile come giubbotti balistici. Secondo le leggi di queste province, è illegale possedere giubbotti antiproiettile senza una licenza (a meno che non sia esentata) rilasciata dal governo provinciale.
A partire da febbraio 2019, la Nuova Scozia consente "solo a coloro che richiedono tali armature a causa del loro impiego" di possedere giubbotti antiproiettile, come la polizia e gli agenti penitenziari, citando l'uso di giubbotti antiproiettile da parte dei criminali. [113] [114]
Secondo il Body Armour Control Act dell'Alberta entrato in vigore il 15 giugno, 2012, qualsiasi individuo in possesso di una licenza di porto d'armi valida ai sensi del Firearms Act of Canada può acquistare, possedere e indossare legalmente giubbotti antiproiettile. [115]
Unione
Nell'Unione Europea è consentita l'importazione e la vendita di giubbotti balistici e giubbotti antiproiettile. C'è un'eccezione per i giubbotti sviluppati sotto specifiche militari rigorose e/o per uso militare principale; scudo superiore al livello di protezione NIJ 4 sono considerati dalla legge come "materiali di armamento" e vietati per uso civile. [ citazione necessaria ] Ci sono molti negozi nell'UE che vendono giubbotti balistici e giubbotti antiproiettile, usati o nuovi. [ citazione necessaria ]
In Italia, l'acquisto, la proprietà e l'uso di giubbotti balistici e giubbotti antiproiettile non è soggetto ad alcuna restrizione, ad eccezione di quelle protezioni balistiche che sono sviluppate secondo rigide specifiche militari e/o per uso militare principale, quindi considerate dalla legge come "materiali di armamento" e vietate ai civili. Inoltre, una serie di leggi e sentenze giudiziarie nel corso degli anni hanno ripassato il concetto di un giubbotto balistico obbligatorio da indossare per coloro che lavorano nel settore della sicurezza privata.
Nei Paesi Bassi la proprietà civile di l'armatura è soggetta alle normative dell'Unione Europea. I giubbotti antiproiettile in vari gradi balistici sono venduti da una gamma di fornitori diversi, principalmente finalizzati alla fornitura di guardie di sicurezza e VIP. L'uso di giubbotti antiproiettile durante la commissione di un reato non è di per sé un reato aggiuntivo, ma può essere interpretato come tale in base a leggi diverse, come la resistenza all'arresto.
Hong Kong
Ai sensi dell'Allegato C (voce ML13) del Cap. 60G Import and Export (Strategic Commodities) Regulations, "le attrezzature, le costruzioni e i componenti corazzati o di protezione" non sono regolamentati "quando accompagnano il loro utente per la protezione personale dell'utente".
La legge degli Stati Uniti limita il possesso di giubbotti antiproiettile per i criminali violenti condannati. Molti stati degli Stati Uniti hanno anche sanzioni per il possesso o l'uso di giubbotti antiproiettile da parte di criminali. In altri come il Kentucky, il possesso non è vietato, ma la libertà vigilata o la libertà vigilata sono negate a una persona condannata per aver commesso determinati crimini violenti mentre indossava giubbotti antiproiettile e portava un'arma letale. La maggior parte degli stati non ha restrizioni per i non criminali. [116]
Vedi anche