防彈衣的故事

勇遠裴你 發佈 2022-11-08T19:15:33.583866+00:00

作為現代戰場上士兵們的防護用具之一一防彈衣,和輕武器就像矛與盾一樣,相生相剋,從誕生之日就隨著輕武器的發展而不斷成長、進化。

熟悉中國古代寓言故事的讀者都不會不知道「自相矛盾」這個成語。作為現代戰場上士兵們的防護用具之一一防彈衣,和輕武器就像矛與盾一樣,相生相剋,從誕生之日就隨著輕武器的發展而不斷成長、進化。防彈衣在歷經烽火硝煙的同時,亦走出了一條屬於自己的發展之路。材料和技術的進步使得現代防彈衣的材質、性能不斷升級疊代。下面,就讓我們通過防彈衣發展的關鍵(型號)時期,去探尋現代防彈衣的百年風雲!



守護神」的誕生

廣義上來講,防彈衣的淵源可以追溯到中世紀中後期的騎士板甲。儘管在當時以冷兵器為主角的戰場上,板甲更多發揮的依然是防禦傳統冷兵器劈砍的作用,但事實上,面對戰爭中出現的火門槍/火繩槍射出的鉛丸,騎士們身上的板甲也體現了相當不錯的防禦能力。上世紀70年代,曼徹斯特大學對三支不同時期不同規格的,長度分別為12.7厘米(5英寸,14世紀)、25.4厘米(10英寸,15世紀初)、38.1厘米((15英寸,15世紀後期)的火門槍仿製品測試中,在對9.1米距離的2.54毫米軟鋼板進行射擊時,除槍管38.1厘米長的火門槍能達到70%以上的擊穿率,其它兩種尺寸規格的擊穿率均不足40%。由此可見,騎士的板甲在槍械發展初期的確能「客串」一把防彈衣的角色,而從更長的時間線上來看,現代防彈衣早期的發展思路中也有冷兵器時代板甲的設計特徵。

真正意義上的現代防彈衣誕生於19世紀90年代,由波蘭裔工程師、神父卡西米爾·齊格林研發。該防彈衣由4層3毫米厚的絲綢製作(也有說法認為防彈衣內部還有一層鋼板),並採用了「密集編織」這一新工藝,每0.1米2重250克。絲綢防彈衣憑藉材料優異的韌性和高密度,能夠在近距離內抵擋當時大多數手槍彈的攻擊。然而,由於原材料的價格極其昂貴,

當時一件防彈衣的價格約合800美元,並且防護面積也較小,僅適用於高級要員的貼身防護。雖然它的出現具有劃時代的意義,但就實用性與普及性來看,防彈衣正式投入使用,還是要從一戰時期說起。

防彈衣的崢嶸歲月

燧發槍時代,傳統的重裝騎士和步兵方陣被「線列式戰術」所取代,燧發槍的威力使得板甲失去了防護作用,同時滑膛槍管糟糕的射程和精度又使得士兵作戰距離較近,兩、三輪齊射之後便進入白刃格鬥模式,身穿護甲則嚴重影響格鬥能力。於是,布制軍服與皮革彈帶取代了護甲。然而,隨著二次工業革命之後,膛線、無煙火藥、金屬彈殼子彈與自動機構在槍械上的運用,單兵的火力投送變得精準而致命,加上火炮與飛機的應用,戰場變得空前殘酷。在這種情況下,為了給士兵們提供更好的防護,人們又開始將目光轉到護甲上面來。

雛形期

第一次世界大戰到第二次世界大戰的30年間是防彈衣發展的初級階段。面對塹壕中鋪天蓋地的炮彈破片與流彈,參戰各國都加緊了單兵防護裝備的研發,頭盔的發展迎來了春天!然而受制於技術條件,成熟的單兵護甲卻沒有出現,已有的治金手段無法平衡防護性能與裝備重量的矛盾。唯一小規模投入實戰的是德軍專為塹壕火力點中機槍手開發的「龍蝦甲」(因護甲分段相接形似蝦殼而得名),由矽鎳合金製成,可以有效防禦敵方機槍手、狙擊手遠距離射來的子彈。但其18千克的重量只能限制在相對靜止的塹壕火力點中使用,指望普通步兵穿著這麼一身去衝鋒陷陣、突擊敵方防線著實不太可能。

於是,許多普通士兵打起了自家祖傳盔甲的主意,不少人攜帶家裡的「中世紀」板甲應徵,也有一些較富裕的人家會像電影《戰馬》中的莊園主一樣,為參戰的兒子、丈夫訂製一副可以穿在襯衣中的胸甲。到了第二次世界大戰,高機動,立體化的機械化戰爭使得作戰強度和烈度大大加強,對於單兵護甲的需求更加強烈。



新的合金材料的出現也為士兵裝備有效的防彈護具提供了技術上的支撐,比如美軍研製的M1型防破片衣(供轟炸機組使用)和M12型鋁製防彈衣,以及蘇聯研製的SN型系列胸甲。尤其是蘇聯的SN-42型,由1.8~2.2毫米的36SG特種鋼製成,重3.5千克,近距離對德軍各型手槍發射的9毫米帕拉貝魯姆手槍彈「免疫」,百米距離內對PPSh41和MP-38/40衝鋒鎗的射擊也有非常好的防護效果。其廣泛裝備於戰鬥工兵部隊,在各類城市/攻堅戰中發揮了巨大作用。在斯帕斯捷緬斯克地區的戰鬥中,穿著SN-42的蘇軍上士拉扎列夫正面遭遇德軍數發手槍射擊卻安然無恙,反而將對方擊斃,展現了優異的性能。



當然,金屬材質的防護性能和重量之間的平衡始終是一個難題。這些被稱之為「胸/護甲」的初級防彈衣只能提供給轟炸機機組成員或戰鬥工兵之類的對防護性需求大於機動性需求的人員,對於強調機動性的普通步兵和偵察兵並不適用,不具備普及的可能性。



成熟期

上世紀50年代到90年代的很長一段時間內,防彈衣發展進入了上升期,軟質防彈衣(Bulletproofvest,簡稱Vest)出現。該階段防彈衣根據防彈材質可分為尼龍和芳綸兩個時期。上世紀50年代到70年代尼龍時期的防彈衣主要以美軍M51、M52和M69防破片衣為主(Vest最初即指防破片衣,後變為對軟質防彈衣的稱呼),使用玻璃纖維層壓板(M51)和高強度尼龍(M52/69)作為防彈材料,重量在2.7~3.6千克左右,能防護部分炮彈破片和手槍的遠距離射擊。

儘管對於北越使用的M43一類的步槍彈依舊束手無策,不過有總比沒有強。尼龍防彈衣的普及,在一定程度上降低了美軍戰場上因破片和流彈導致的傷亡(儘管在越南雨林中穿著厚重的M69是一種巨大的折磨)。同期裝備飛行員的內置氧化鋁/碳化矽板的ABA和VBA防彈衣,對步槍彈的防禦效果倒是不錯,只可惜9.3千克的重量對普通士兵來說,依舊不太適合。

70年代初,美國杜邦公司研製成功一種新型仿綸纖維一凱夫拉(Kevlar)。該材料密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易於加工和成型,吸收彈片動能的能力是尼龍的1.6倍,是鋼的2倍,具有極高的軍用前景。與此同時,美國陸軍納迪克研究實驗室開展一項研究,希望能以凱夫拉來製作新一代的輕型頭盔和防彈背心,來減輕士兵負荷。最後,PASGT防彈衣,即「地面部隊的個人裝甲系統」(Personnel ArmorSystem for Ground Troops)的子系統誕生,防彈衣進入芳綸時代。

PASGT防彈衣採用與M69相似的馬甲式設計,最初採用的防彈材料為第一代凱夫拉(kevlar29),90年代以後採用第二代凱夫拉(kevlar129),重量在4.3千克左右,可抵禦9毫米帕拉貝魯姆彈的手槍射擊(美標ⅡA級別)。80年代,蘇軍也在阿富汗戰場開始裝備6B系列防彈衣。但與PASGT純凱夫拉的馬甲式設計不同,6B系列防彈衣採用了吊帶背心式設計,內部還設有鈦合金板用於增強防護(蘇軍對鈦合金材料有一種特殊的情懷,許多頭盔和背心都採用鈦合金製造,6B系列防彈衣也不例外,直到6B4和6B5型才將防彈板改為陶瓷材料)。

發展期

進入21世紀,中、低烈度的地區衝突和反恐戰爭使得士兵對防彈衣的性能和人機功效提出了更高的要求。成熟的硬質防彈衣(Plate carrier,PC)和軟/硬質(Armor carrier,AC)防彈衣應運而生。AC類防彈衣中最具有代表性的,便是美軍的IBA「攔截者」防彈衣系統。該防彈衣系統由OTV軟質防彈衣和SAPI硬質(碳化硼)防彈插板組成。

OTV防彈衣包括可拆洗的護頸、護襠、護臂、本體外套和MK2凱夫拉防彈襯層組成,重3.8千克,防彈能力可達到美標ⅢA級(長槍管卡賓槍發射的9毫米帕拉貝魯姆彈);兩塊SAPI硬質防彈插板重3.6千克,配合軟質防彈內襯可達到美標Ⅳ級防護(7.62毫米中間/全威力步槍彈射擊),士兵個人可以選擇性加裝。該類防彈衣既有軟質的大防護面積和完整銜接覆蓋優勢,又有硬質防護帶來的核心區強化防護,可更換的防彈內襯可以調節防彈能力與機動性的平衡,使士兵的任務適應性大大增強。該系統亮點還不止於此,優秀的人機功效給士兵帶來了更大的便利:

(1)背心採用魔術貼搭扣的馬甲式設計,後部還設有提拉織帶使得士兵在受傷時,可以由醫護兵快速移動和卸下裝備。

(2)背心本體前後均設有類似FLC攜行具的PALS織帶,可將有限的附件包掛載於防彈衣上,一定程度上實現「攜防一體化」,拓展了防彈衣戰術功能。

(3)可拆卸式的護頸、護襠、護臂,不同的尺碼與腰部調節帶相結合,為士兵提供了更為舒適的穿著體驗和可選的防護。後來的升級版IOTV防彈衣則進一步改進結構(馬甲式改為腰腹開合的背心式),增加了快速穿脫系統(快拆扣),增設PALS織帶強化拓展性,貼身面設計透氣層來提高穿著舒適度。時至今日,包括俄軍的6B45防彈衣和我軍的15式防彈衣,在設計上依舊體現著這些元素。而更輕更堅固的超高分子量材料(PE或者DSM)技術的成熟,則帶來了以硬質防彈插板防護為主的PC類防彈衣(或稱戰術背心/插板攜行具),

它們大多被精銳部隊和特種部隊使用。例如Crye Precision公司的JPC、CPC、AVS戰術背心。此類防彈衣強調輕量化、高機動性和核心防護能力(針對心肺、脊柱重要部位的防護),目的是在維持防護能力與機動性平衡的基礎上,最大限度地提高承載性,降低重量,以保證比AC、Vest類防彈衣有更好的機動性和持續作戰能力。以俄羅斯MBC-X系統(題圖)為例。該防彈衣分為本體、腰部承載、可替換附件。

以承載硬質防彈插板的本體(前板+背板+肩墊)為基礎,通過加裝可掛載附件包的模塊腰帶,能擴大戰術裝備的攜帶能力、改變受力環境(由肩部受力變成腰、肩部共同受力),腰帶與本體貼身面設有多種類型的透氣/緩衝墊,可供用戶自由搭配;通過可替換附件,可以在背板上直接安裝槍榴彈包、水袋、中型戰術背包等負載,也可以使用其它附件包自由搭配;選裝側圍系統支持輕量化型(鏤空織帶側圍)、全包覆型、AC型(在背板內部加裝一層包括側圍的軟質防彈層,從而轉變成AC類防彈衣)三種側圍:肩墊,前、背板通過鋼芯軟繩和尼龍扣具相聯,具有緊急情況下快速穿脫的功能。除此之外,必要時還可加裝護襠和護臂的防彈組件,增強防護面積。

總的來說,以MBC-X為代表的PC防彈衣,已不僅限於為士兵提供必要的彈道防護,更多的是作「未來士兵系統」的承載平台,通過防彈衣和各類選裝附

件將防護、彈藥、通信功能有機整合在一起,實現單兵裝備的整合與優化。這在某種程度上代表了防彈衣未來的發展方向。

我國防彈衣的發展


我國防彈衣的研發起步時間較晚。上世紀50年代,我軍設計了第一款防彈衣,以3毫米玻璃鋼片為防護材料,呈鱗片狀排列,重6~7千克,能夠有效抵禦手榴彈破片和手槍彈。60年代抗美援越期間,為保護運輸車隊人員安全,防禦美軍飛機投擲的集束炸彈襲擊,我軍又開發了以玻璃鋼、鉻鋼玉、碳化硼複合材料與鋁合金結構的兩種防彈衣裝備運輸部隊。不過,這些型號都沒有成建制配發部隊,設計較為落後,防彈材料和重量控制上都存在問題。到了上世紀80年代,為保障亞運會安保任務,總後軍需裝備研究所研製了TF-90-79/54式防彈衣。

該型防彈衣採用特種防彈鋼為防彈材料,吊帶背心式設計,分前後兩片,通過後片的腹部固定帶固定、調節適合自己的腰圍度,最後在前片上的魔術貼完成固定,兩側無防護(這種設計至今仍存在於部分國產防彈衣上)。其型號後綴79/54標示其分別防護的等級。

79型可抵禦79式衝鋒鎗發射的51式7.62x25毫米普通手槍彈(以下簡稱51式手槍彈)射擊,54型可抵禦54式手槍發射的51式手槍彈射擊。由於各種原因,解放軍並未正式裝備TF-90防彈衣,反倒是公安、武警裝備較多。該防彈衣作為外銷產品也廣受好評,後來還衍生出TF-95和採用新型芳綸纖維的79式軟質防彈衣。作為解放軍第一款成建制規模配發的防彈衣,04型防彈衣無疑具有里程碑的意義。該型防彈衣採用軟質防彈內襯,可防51式手槍彈射擊,還設有專門加裝硬質防彈插板的空間以供升級防護等級。

04型在總體設計上與TF-90系列相似,但在肩部調節、開合方式和防彈衣外套材質上有較大的改進,背部還增設有應急提拉帶。該系列共分A、B、C、炮兵四型。A型(未量產)背心前片為鱗片鋼板,後片為凱夫拉材料:B型為步兵基礎款型:C型在B型的基礎上加裝護肩、護頸和護襠;炮兵型防彈防震背心則本體、護肩、護襠一體化,造型也更為圓潤。04型防彈衣推出不久後,我軍又裝備了一款06型特種兵防彈衣。該型防彈衣採用三片式結構,後片通過搭扣和腰部尼龍調節繩相聯,前片一分為二,左、右採用中間開合併由魔術貼固定。值得一提的是,該防彈衣不僅可以加裝護頸和護襠,其類似美軍FLC裝具上的模塊化織帶使它具備了加裝戰術附件包的功能,一定程度上實現了「攜防一體化」。

隨著軍民融合和軍事裝備採購的多樣化,武警特戰、空中突擊旅和亞丁灣護航等部隊紛紛採購民營戰術裝備公司生產的各類新型防彈衣(戰術背心)。這些新產品不僅具有模塊化功能和更高的防護力,還兼有水上助浮等特殊功能。

結語

隨著材料學的進步與新設計理念的提出,現代防彈衣正處於新的發展上升期。一方面,新材料的出現使得生產更高防護等級、更加輕薄的防彈內襯成為可能。在未來,蜘蛛絲纖維、非牛頓流體與磁流變液體可能會取代傳統的芳綸纖維和陶瓷防彈插板。另一方面,防彈衣的外罩材料也將會由具有防紅外功能的迷彩織物製作。在更遠一些的將來,還可能會出現能根據環境變化而主動改變顏色的光學迷彩防彈衣外罩。

而可拆卸的戰術附件包與模塊化織帶相結合,快速穿脫機構、雷射鏤空裁剪和立體循環透氣襯墊技術的成熟運用,則使得防彈衣的戰術功能大大拓展,攜防一體化和人機功效大大增強。在此基礎上,根據未來戰場單兵裝備模塊化和集成化的需求,防彈衣將進一步整合各類單兵電子終端和戰鬥用具,甚至可將微型電源和感應器嵌入貼身面,實現裝備攜行、防彈、通信、定位、士兵戰鬥/健康能力監測、單兵電力供能為一體的綜合系統,成為一整套未來士兵信息化作戰支持系統中重要的組成部分。

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