防衛技術——9 Mmの発射体による、ケブラーのさまざまな重量と層数の防弾機能の実験的研究

2.1弾道ゲル

弾道ゲルは風味付けされていないゼラチンから作られました。ゲルの密度と一貫性は、連邦捜査局（FBI）で使用されているものと同じでなければなりません。同じ一貫性を達成するために、参考文献[30]に従っており、Ref。[に記載されている標準に対してテストされています。31].

8カップ（250 ml）のフレーバーのないゼラチン粉末（約1.25 kg）を8 Lの水（4部の水に対して1部のゼラチン）とすべての粉末が溶解するまで混合します。容器に溶液を注いだ後（上記の混合物には2×5 Lの容器を使用しました）、5滴のエッセンシャルオイル（シナモンリーフエッセンシャルオイル）を溶液に注ぎ、穏やかに攪拌しました。エッセンシャルオイルの理由は、溶液中の気泡を消散させ、弾道ゲルに改善されたにおいを与えるためです。溶液は冷蔵庫に入れられた容器に入れられます。弾道ゲルは作製後36時間使用する準備が整い、セロハンで包まれました。弾道ジェルを作るための詳細を示すビデオは、https://www.youtube.com/watch?v=0nLWqJauFEw.

弾道ゲルの密度は996 km / mと計算されました3（水の密度の99.6％）。人間の血液、脂肪、筋肉の平均密度[32]は人間の肉の一貫性であり、1004 kg / mです。3。密度の0.8％の違いは、弾道ゲルが人体の肉を複製するために許容できると見なされます。

2.2.ケブラー サンプル

テストでは、3つのウェイトのケブラーファブリック、つまり160 GSM、200 GSM、400 GSMを使用しました。ケブラーは織物材料として使用できるため、材料の最高の強度を0〜90の向きで利用できます。より多く吸収する-45 /+45（準等方性）配向でサンプルを積み重ねましたエネルギー互いに積み重ねられた0〜90の向きよりも衝撃が大きい場合[33]。テストで使用されたサンプルは、各サンプルが90 /±45/90の順に積層された3層の倍数で作成されました。 2つまたは3つのサンプルを重ねて配置する場合、1つのサンプルの最後の層が次のサンプルの次の層に対して45°になるように配置しました。

ケブラーシートを分割し、A4サイズのシートにカットして、推奨のエポキシ樹脂と硬化剤を使用して結合するように準備しました。サンプルを放置して乾燥させた。樹脂が固まり、ボルトで固定された後、サンプルが切断され、テストが実施される位置に配置されました。

弾道試験は、2種類の弾薬、つまりフルメタルジャケット（FMJ）と9 mmパラベラム（略してPまたはパラ）キャリバーのジャケット付き中空ポイント（JHP）を使用して行われました。次に、サンプルのテストに使用する方法について説明します。

• 1)

• 銃弾の速度を測定するために銃器クロノグラフが設置されました。銃口の炎が不正確な読み取りを行うのを防ぐために、クロノグラフは銃器の銃口から2 mのところに配置されました。

• 2)

• 弾道ゲルに直接入る弾丸の速度を決定するために、ベースラインテストが行​​われました。キネティックエネルギー方程式E=(1/2)mv2" role="presentation" style="font-family: "times new roman"; display: inline-block; line-height: normal; font-size: 16.2px; word-spacing: normal; overflow-wrap: normal; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; position: relative;">弾道ゲルへの浸透のエネルギーと距離を決定するために使用されました。

• 3)

• のケブラー次に、サンプルを弾道ゲルの前に置き、これをクロノグラフから1 m離しました。距離が1 mになっているのは、人や物が近距離で撃たれる最悪のシナリオを再現するためです。

• 4)

• 発射体をクロノグラフに通してサンプルを撮影し、初速度を決定しました。この後、サンプルを貫通し、弾丸を弾道ゲルに留めます。テストの速度は、平均速度手順2で値を更新するために使用された読み取り。

• 5)

• 弾道ゲルへの浸透距離を測定し、記録した。

• 6)

• テストで使用された弾薬のタイプごとにステップ2が繰り返されました。ステップ3からステップ5を各ケブラーサンプルに対して繰り返しました。弾丸が弾道ゲル内を直進しない場合、または構造的に健全ではないと考えられる領域でケブラーのサンプルを貫通した場合は、特定の弾薬によるテストが繰り返されました。

3層のサンプルでは、​​9 mmパラベラムFMJ発射体は、ケブラーを使用しない場合と比較して移動がわずかに少なくなりました。中空の点発射体は、ケブラーなしの場合と比較して、さらに進んだ。 9 mmパラベラムの発射体（番号4）はあまり変形しませんでしたが、真鍮のジャケットは発射体から剥がれ始めました。

160 GSMケブラーの6層で実施されたテストは、9 mmパラベラム中空ポイント発射体が、FMJ発射体とほぼ同じ距離を移動する発射体番号4のケブラー非貫通テストに比べてさらに進んでいることを示しました。

160 GSMケブラーの9層の場合、ゲル内の発射体が対応する距離を移動すると、発射体番号1、3、および4は、弾道弾に発射された発射体と比較して、160 GSMケブラーの9層を通過した後にさらに進んだことがわかりました。ゲル（ケブラーなし）。

160 GSMケブラーの12層で行われたテストは、すべての発射体が9層と比較して侵入深度の減少傾向を示すことを示しています。

に見られるように図3、発射体の侵入深さは、層の数が増えるにつれて深さとともに変動しますが、すべてのケースで9層から12層に減少が見られます。中空点発射体がケブラー層を貫通し、その過程で中空点がケブラー材料でブロックされたことが観察されました。これらの中空点発射体が弾道ゲルに到達すると、FMJ発射体と同じように動作します。ケブラーサンプルを使用した上記の理由により、発射体は、ケブラーなしで実行されたテストと比較して、弾道ゲルにさらに浸透しました。十分なエネルギーを吸収するのに十分な数のケブラー層が貫通されて初めて、発射体は弾道ゲルへの浸透が減少するという特性を示しました。この特性は、他のテストでも観察されましたが、このホワイトペーパーで示したように、ケブラーの重量は異なります。

3.4.200 GSMケブラー

200 GSMケブラーの3層で行われたテストは、9 mmパラベラムFMJ発射体が弾道ゲルを通過し、ケブラーなしの場合と比較してそれらが移動した距離が減少しなかったことを示しています。 9 mmパラベラム中空点発射体は期待どおりにきのこ状になり、9 mmパラベラム発射体番号4は真鍮のジャケットが弾道ゲルに留まりましたが、先頭の発射体は継続して停止しました。図4.

200 GSMケブラーの6層では、発射体1の弾道ゲルへの侵入距離は減少しましたが、発射体2、3、4は、ケブラーなしの場合と比較して、弾道ゲルにさらに入りました。

200 GSMケブラーの9層で行われたテストでは、発射体番号2が、ケブラーなしの場合と比較して、弾道ゲルのさらに奥に移動したことが示されています。発射体3と4のケブラーが中空のポイントでブロックされていて、キノコができなかったことが観察されました。弾丸3と4は、ケブラーなしの場合と比較して、200 GSMケブラーの9層を貫通した後、弾道ゲルにさらに移動しました。

200 GSMケブラーの12層で実施されたテストでは、9 mmパラベラムFMJ発射体（1番と2番）の貫通後、ヘッドがより平らになることが観察されました。弾丸番号4は、ケブラーで中空のポイントがブロックされた状態でキノコ状にされていませんが、頭の方が平らになっています。発射物番号3はきのこはあまりありませんでしたが、頭の先端が変形している証拠がありました。

200 GSMケブラーの15層で行われたテストでは、両方のFMJ発射体がキノコの兆候を示していました。発射物番号1および2は、ケブラーなしの場合と比較して、弾道ゲルへの浸透深さが減少していることを示しています。現在のケースでは、発射体3と4はケブラー層によって停止されました。

に見られるように図4、ポイント間の平均を考慮すると、200 GSMケブラーの約6層のピークに達すると、弾道ゲルへの浸透が減少する線形勾配が発生することを示しているようです。予想通り、200 GSMケブラーは160 GSMケブラーと比較して優れたパフォーマンスを示しています。 200 GSMケブラーの15層では、発射体番号3および4は停止していますが、発射体番号1および2は停止していません。平均勾配に従って、発射体番号1および2は、それぞれ200 GSMケブラー。

• 400 GSMケブラー試験は、3、6、9、12層のサンプルを使用して実行されました。図5.

4.結果の分析と考察

謝辞

研究は部分的に資金を供給されています国立研究財団。以下の企業および個人は、支援、ガイダンス、および施設の使用法についてアルファベット順で認められています。BorrieBornman、John Evans、銃器能力評価およびトレーニングセンター（+2739 315 0379;fcatc1@webafrica.org.za）、ヘンズ・アームズ（銃器ディーラーおよびガンスミス;www.hennsarms.co.za;info@hennsarms.co.za）、River Valley Farm&自然保護区（+27 82 694 2258;http://www.rivervalleynaturereserve.co.za/;info@jollyfresh.co.za）、Marc Lee、David、Natasha Robert、Simms Arms（+2739 315 6390;http://www.simmsarms.co.za;simmscraig@msn.com）、Southern Sky Operations（+2731 579 4141;www.skyops.co.za;mike@skyops.co.za）、ルイとレオニー・ストップフォース。なお、本稿における執筆者の意見は、必ずしも上記の企業、団体、個人の意見ではありません。著者らは、実施されたテストから金銭的利益を得ていません。