一种防弹防爆服的制作方法

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本实用新型涉及一种与以往防弹方法不同的防弹材料，具体涉及一种防弹防爆服。


背景技术：

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自人类以来，矛与盾的斗争由来已久，但随着人类进入新火器时代，盾实际上逐步处于下风，一方面既轻便又是足够硬的材料发展得越来越有限；另一方面爆炸的冲击威力越来越大，加上子弹头本身的自转，使穿透力越来越强，而变得无坚不摧。再则，越来越厚重的装甲永远也无法对人体的活动关节部位进行灵活有效的防护。本人在2019年10月11日提交了
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一种新概念下的防弹防爆材料
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实用新型的申请(申请号： 201921709979.4)，在此方案的基础上本实用新型又提出另外的两种不同的方案。


技术实现要素：

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为了对抗破坏力和杀伤力越来越强的子弹或弹片，本发明采用了与以往各种防护完全不同的理念，即将原来的以硬碰硬的整体防护转变为分阶段分化吸收子弹或弹片的动能。本发明是在2019年10月11日提交的
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一种新概念下的防弹防爆材料
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的基础上，针对分阶段吸收子弹动能的另外两种方案。方案一图例参见说明书附图图6中的方案一，每个单个防护片由a防止半液态粘胶溢出的保护膜层、b最外层强粘性胶体物质、c中间高强度厚钢板、d内层有一定弹性和韧性并在被挤压时外形可变形并向外溢出的半固态粘性物质、e最内层的高强度的薄钢板5 个部分组成。用具有弹性和粘性的半固态物质受力后该物质向周边挤出和溢出，用这种溢出过程来吸收子弹的动能。方案二图例参见说明书附图图6中的方案二，是用弹性和长度不同的弹簧将方案一中内层有一定弹性和韧性并在被挤压时外形可变形并向外溢出的半固态粘性物质进行替换，对中间高强度厚钢板c进行支撑，当中间高强度厚钢板c受力后，先挤压最长的、最细的、弹性最小的弹簧向后退；随着中间高强度厚钢板c的继续后退，次级长度、弹性稍强的、稍粗的弹簧开始对中间高强度厚钢板c进行支撑；然后中间高强度厚钢板c继续后退，最后最短、最粗、弹性最强的弹簧开始接触并支撑中间高强度厚钢板c。这样分级用不同的弹簧来吸收子弹的动能。
附图说明
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图1：由单片防护材料制成防弹防爆服装的正面示意图。
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图2：由单片防护材料制成防弹防爆服装的背面示意图。
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图3：单个防护片的正、背面示意图。
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图4：方案一的单个防护片的侧面解剖图(a图)和飞行的子弹头旋转向前接近防护片示意图(b图)。
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图5：方案一中高速地自转并向前进入半液态粘胶的子弹头示意图。
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图6：方案一中内层有弹性和韧性的半固态粘性物质被挤压时溢出示意图和方案
二中内层有弹性和韧性的弹簧示意图。
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图7：方案二中飞行的子弹头旋转向前接近防护片示意图。
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图8：方案二中飞行的子弹击中钢板弹簧完全被挤压的示意图。
具体实施方案：
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为了实现上述目的，本实用新型采用如下方案：
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图1和图2为由单片防护材料制成防弹防爆的人体全身防护服装的正、背面示意图。这种将防护材料缩小化，并用鳞片式的方式连接，不仅完全覆盖人体的关节活动部分，而且可以增加透气性，提高舒适度。连接方式为粘结，即将相邻的三片材料的一个上顶重合粘结，其方式和古代盔甲的方式一样，只不过由钉在一起改成粘在一起，因为钉和铆会改变单片防护片的内部结构，影响防护能力。根据防护的级别和人体关键部位的需要，在不太影响关节活动的前提下尽可能地增大单片防护材料的面积，单片面积越大，在相同冲击力的作用下所受压强就越小，所以防护能力就越大，故建议单片面积不小于10cm＊10cm，具体运用设计上需根据用途1.即可能面临的危险，需多大的防护能力，2.根据人体不同的部位，建议人体胸、腹、背部等重要位置尽可能让单片面积最大化。
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图3为单个防护片的正、背面示意图。
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图4中a图为方案一的单个防护片的侧面解剖图。每个单片防护材料共分为a、b、c、d、e五个部分，a为防止半液态粘胶溢出的保护膜层；b是外层强粘性胶体物质(以下简称：强粘性物质)，其作用主要是
①
粘住弹片，吸收一部分向前的冲击动能，
②
减少子弹的自旋，从而减小子弹的穿透力，
③
当子弹头接触中间厚钢板时粘住子弹头，可以避免子弹头反弹；
④
延长子弹头对中间高强度厚钢板冲击力的作用时间。c是中间高强度厚钢板；d是内层有一定弹性和韧性并在被挤压时外形可变形并向外溢出的半固态粘性物质(以下简称：强弹性半固态可溢出物质)； e为最内层的高强度的薄钢板。每片这种防护材料都是中间厚、周边薄。
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b图为方案一中飞行的子弹头旋转向前接近防护片示意图。
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图5为方案一中高速自转并向前运动的子弹头击中最外层粘胶示意图。当子弹头击中本防护材料后，首先击中的是最外层的保护膜层和粘性极强的半液态的粘胶，这种粘胶利用其粘性不仅能吸收一部分子弹向前的动能，更重要的是能用
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包裹
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的方式将子弹头团团围住以吸收其高速自转的动能，即最大限度地减少子弹头的自转速度，这将极大地减弱了子弹头的穿透性。实际上这个阶段子弹头的自转动能和向前冲击动能被这层半液态粘胶吸收了一部分，更重要的是其延长了子弹头对第一层防护钢板的冲击时间。当子弹一开始进入粘胶区域时，子弹头向前的冲击力即开始通过被挤压的粘胶并向前传递这种向前的冲击动能直至子弹头直接接触第一层钢板，这完全不同于子弹头直接击中钢板，因为钢板受子弹冲击力的作用时间被延长了，根据f＝m＊v/t(f 为冲击力，m为质量，v为速度，t为受冲击的时间)，可见，f 与t成反比，即钢板在单位面积上所受的冲击力被减小，这样钢板被子弹击穿的可能性就小了。
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图6方案一：为方案一中d内层有弹性和韧性的半固态粘性物质被挤压时溢出示意图。中间高强度厚钢板c受到子弹头的冲击，使该钢板整体挤压弹性半固态粘性物质，由于这层物质有弹性和韧性，被钢板挤压作用时会向后
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退让
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，所以当子弹头的向前冲击力开
始作用于中间高强度厚钢板c时，这层物质就开始被挤压而退让。又由于这层物质四周无封框，所以受挤压后将向外溢出变形，整个中间高强度厚钢板c将随着其后面的有一定弹性和韧性的半固态粘性物质d向外溢出而退让，冲击力越大，粘性物质将溢出的越多，直至子弹头向前的冲击动能被完全吸收，从而避免了被击穿。一方面当钢板受到子弹头的冲击作用力后，钢板整体向后退让，还是根据f＝m＊v/t，再次延长了子弹头冲击力作用于这层钢板的时间，从而减小钢板受子弹头的冲击力；另一方面，这层的弹性半固态的粘性物质外溢的过程，将极大地吸收子弹对人体的冲击动能。因为子弹对人体的伤害分为两个：一是子弹穿透破坏人体组织，二就是这种冲击动能。子弹除了穿透人体的伤害外，还有一种伤害就是子弹对人体的冲击力，传统的装甲防护的以硬碰硬，是无法减少这种冲击力的伤害的，所以，在这种防护下，人体不会被子弹
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推倒
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。而本设计中，有一定弹性和韧性的半固态粘性物质d被中间高强度厚钢板c挤压变形后，由于这层防护材料边缘是开放的，本身四周不存在外壳，所以这种胶体会被挤出，而这个被挤出的过程就是吸收子弹向前对人体冲击动能的过程，所以将以这种方式减少弹片、子弹对人体冲击的伤害。当子弹的动能完全被吸收后，这种被溢出边缘的物质将会随着冲击力的消失而回到原来的位置，准备抵御下一枚子弹头的冲击，所以这种防弹材料不是一次性的它是可以被反复多次使用的。
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图6方案二：为方案二中内层是有弹性和韧性的弹簧示意图。当中间高强度的厚钢板c受到子弹的冲击后向内层挤压，内层由三种不同强度、不同粗细和长度的弹簧依次排列，首先是内层
①
细、长、松的弹簧受到挤压向后退让；当压力越来越强时，中间高强度的钢板c继续向后挤压，接着
②
较粗、短、紧的弹簧受到挤压退让；当中间高强度钢板c继续向后挤压，最后内层还有
③
粗、短、紧的强力弹簧对抗中间高强度钢板c的挤压进一步吸收掉子弹地冲击动能，起到防御的作用。当子弹的冲击动能被完全吸收后，所有的弹簧将复位，准备下一枚子弹的冲击。这种分级弹簧和钢板配合逐步吸收子弹的能量的设计是本方案的关键之处。如果不分级逐步吸收，钢板很可能在这个过程中被子弹击穿，所以在实际运用中必须把钢板的硬度、弹簧的强度和分级层数与人可以适应的用这种材料制成的防弹衣的重量这几方面的因数配合好，本设计中并无具体的实验数据提供。
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图7：方案二中飞行的子弹头旋转向前接近防护片示意图。
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图8：方案二中飞行的子弹击中钢板弹簧完全被挤压的示意图。当子弹击中防护片进入最外层强粘性物质到达厚钢板，这时三级弹簧依次受到挤压向后退让。
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对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可在不脱离实用新型的精神或范围的情况下在其它实施例中实现，因此，实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。