枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言

作者:疯狗的轻武

你硬我更硬,子弹和护具的百年套娃故事


头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折,头盔从来就不是为防子弹设计的。防弹衣只能挡住弹片和手枪弹,AK射击的话即便挡住了也会肋骨骨折。
也不知道啥时候起,这网上就充斥了各种防弹不能的段子,诚然钢盔设计的初衷确实是为了防榴霰弹,防弹衣也只是为了抵御近距离的手枪弹和远距离的步枪弹,但时代是在发展的。咱们想,床设计是用来睡觉的,但也不妨碍它可以用来制造生命对吧,护具也一样,谁规定设计用来防弹片就不能兼顾防子弹了。
枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言(图为榴霰弹,里头装有一堆直径在13mm左右的铅丸子,从空中炸开之后大概会以122m/s的速度落到堑壕大兵的脑袋上)


今天堂主邀请到“疯狗的轻武”大佬坐堂,和大家聊聊现代防弹衣和防弹头盔的发展简史,现代护具究竟能抵御什么样的弹,抵御之后人真的会骨折么?
咱们首先得知道,防弹衣和头盔并不是现代产物,而是随着火器的发展一直存在的,即便是滑膛火神枪时代,也是有贵族大爷们不惜重金打造能防御子弹的重甲。不过人类是个非常糟糕的武装平台,甲重了走不动,甲轻了只能是防护流弹或者手枪弹,但总归到底,有防护肯定比没有好,毕竟子弹这玩意会随着距离而减速失能。在18-19世纪,胸甲骑兵将防护集中在胸口,厚度可达7-8mm,这足够近距离抵御黑火药步枪的直射。
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当然,从19世纪中后叶开始,枪械进行了一轮又一轮的小口径化改革,口径从原来的20mm左右慢慢降到了15-6mm,11-12mm,尤其在1880年代无烟火药出现后,主流口径变成了6-8mm,而且采用铜被甲,弹头更硬,初速更高,比动能更强,侵彻力也提升了很大一个台阶。但这么一来,钢制的护具就没用了么?并不是,咱们看一张画。


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这是描述澳大利亚一个叫奈德·凯利的江洋大盗,活跃在1880年代,他的知名特征就是身着一身自制盔甲,它厚度大约在1/4英寸(6.35mm),全重44公斤,而且从上边的弹孔就可以发现这货是真能抵御子弹,只不过只有奈德凯利这样的悍匪才能穿上这一身铁坨坨。


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到了第一次世界大战时期,各国也都有单兵防护装备,比如德军的龙虾甲,厚度在3.5mm左右,一套大约11公斤,大致能在300米外抵御步枪弹。当然,这玩意更多的是装备给风暴突击队,在堑壕近距离作战的时候抵御手枪弹和刺刀效果更佳。我不知道一战时期的英军缴获这种铠甲之后会不会相见恨晚。
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同时期,德军配备的M16钢盔也不能抵御步枪弹直射,确切来说钢盔这玩意的初衷是因为一战时的炮太猛了,尤其是空爆榴霰弹的那些铅丸子从上边落下来的时候造成了相当大的伤亡,所以网上常说的钢盔用来防弹片这个说法不能算错,毕竟钢盔这玩意厚度只有1mm出头一些,厚重了脑袋受不了。但设计初衷是为了防弹片不代表这玩意就不能用来防子弹啊,挡个手枪弹或者说挡个远距离的步枪流弹还是可以的。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:这是M16盔配套的附加钢板,5mm厚,可以挂在头盔两侧的耳轴上,加了这块板子之后是真头铁了,可以硬刚步枪弹。不过整个头盔有三公斤多重...


然后我们换个思路去想,如果说子弹打脑袋也会导致颈椎骨折,那德国人设计这玩意干啥?卖萌么?


到二战时期,战斗从以前的堑壕战打成了机动战,钢盔虽然是保留了,毕竟脑子是个好东西。但钢甲这玩意就没市场了,毕竟太影响行动了,不过也有例外的,苏军在二战时期对钢板防弹衣依旧蜜汁青睐,比如很有名的SN-42,采用36SGNA硅锰镍合金钢制造,厚度2mm左右,重量在3.2-3.6公斤左右。


这玩意比早先那些破铜烂铁优秀的多,这种装甲的防护能力差不多是在700米上抵御步枪弹以及在25米距离外抵御冲锋枪射击,当然,这只是直射,如果是带较大倾角的射入,有效防护距离还能远一些。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:苏军SN42防弹甲,左上角的两个弹孔未击穿,但右侧那枚子弹估计对士兵造成了致命伤。


到二战结束以后,大家也都寻思这种铁疙瘩不实在,太影响机动了,这就好比说玩游戏的时候你是选择无防护,但增加50%闪避和机动;还是降低50%闪避机动,但增加30%枪弹免疫概率一样,我肯定选择前者。


所以说,二战时期,多数国家就不怎么乐意给大头兵装备钢甲,因为这玩意太沉了,但有没有轻便的呢?也有,同样的,在黑火药时代也出现过厚布甲或者厚绸甲,甚至在20世纪早期,美国那群黑帮牲口也开始穿戴多层棉布拼合而成的简陋防弹背心,它对诸如.32ACP、.380ACP、.38SP这类不以穿透见长的手枪弹有着不错的防护能力,所以可以想象当年黑手党这群拿着汤姆逊冲锋枪,身着厚布甲的猛男是让芝加哥警察多头疼,这也是为啥美警后来使用.357马格南这种强装药弹的原因。


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再回到头盔,二战时期的钢盔和一战没本质区别,无非在稀有金属和制造工艺上有些升级。但基本上能防个9mm帕弹就顶天了,面对7.62x25mm托卡列夫弹(在中国,发射它的手枪最知名的就是54式,港台叫黑星手枪了)的基本都得跪下唱征服,到时战后那批东德的M56钢盔因为锰镍之类不缺了,外形也凑合,倒是对托卡列夫也有了一定防护能力,但面对步枪还是一枪两眼那种……


时代肯定是在进步的,布甲、绸甲防护不行,钢盔钢甲则是太沉,不能无脑堆厚度。所以用聚合物纤维来制造轻便且具有一定防护能力的护甲或者头盔就成了唯一的办法,在二战时,盟军轰炸机驾驶员就装备过一种纤维制成的防护衣,当然,发展过程中也经历了玻璃纤维、碳纤维、尼龙、芳纶纤维等选型,但二战时期主要还是玻纤增强尼龙,这货被叫做多伦板,早期的话专门给飞行员以及机组人员使用。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:二战时的多伦板


多伦板慢慢演化成了硬质防弹板,在越战时期,美国人尝试了氧化铝、碳化硅、碳化硼三种材料,设计出了一种叫空勤人员护甲的防弹衣(美军叫它鸡肉板,Chicken Plate,估计是形容穿了这衣服的都是胆小鬼,Chicken有懦弱的意思),据说它能在100码距离上防护7.62x51mm步枪弹,但这玩意最重的有13公斤,因此多数发给直升机的门炮手,这算是最早能直接抵御步枪弹的单兵护具了。


但地面上的双足人形牲口们此时依旧穿着尼龙材料的M69防弹衣,尼龙只能抵御一些破片以及不以穿透见长的手枪弹(比如.22LR、.32ACP、.45ACP、.380ACP等),但遇到较为普遍的9mm帕弹、7.62托卡列夫等无能为力,更别说AK了。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:发射7.62x25mm托卡列夫弹的54式手枪


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:身穿鸡肉板的101师门炮手


咱们在这里先定个时间节点,60年代末,防弹材料陷入了一个困局。柔性纤维防弹材料对枪弹抵御能力有限,多数时候只能防破片。硬质材料能堆重,但会极大影响机动,得不偿失。而头盔此时依旧是以合金钢,因为陶瓷类材料缺乏韧性,纤维类防护太弱,所以钢盔到60年代末也撑死了防护手枪弹。


接下来就是凯夫拉的时代了,伟大的防护时代开始了!


凯夫是一种芳纶纤维,由波兰裔的女发明家科沃瑞克发明。早先这玩意是杜邦公司想着用于替代汽车轮胎内的支撑钢丝。但研发出来一看,好家伙,是钢的强度的五倍,重量也只有钢的1/5,这种东西比尼龙好使多了,因此70年代这玩意刚商业化,立马就成了全世界最靓的防弹材料,到80年代,基于凯夫拉的美军PASGT(地面部队单兵防护系统)问世。


但话说回来,凯夫拉也就能抵御9mm帕弹以及.357马格南,按NIJ的分法就算个II级(头盔勉强算个IIIA级),所以对7.62托卡列夫弹不是很有效,虽然防弹能力上提升的并不太大,头盔和衣服甚至都比当年的M69尼龙和M1钢盔来的重一些,但舒适性上倒是有所改善,更关键的是,之前的研究已经到天花板了,而凯夫拉这类芳纶材料重新指引了单兵护具的发展方向。


刚才我一直在聊美国,那么苏联当时防弹衣发展情况是咋样的呢?


咱们也知道二战苏联就对钢甲有着蜜汁执着,我寻思这或许是轻工业上的劣势。但人家够刚啊,在50年代,他们产过一批6B1单兵护甲,内衬是尼龙,但里头裹得是六角形的硬化铝合金板,就和龟甲似的。它能防护50米外PPSH冲锋枪的直射,这对于当时来说很厉害了,但分量也是将近10公斤...


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:苏联6B1单兵护甲,不知道大家能不能看出若隐若现的六角形铝板……


但50年代苏联人自己都装备AK了,他们也知道冲锋枪这类发射手枪弹的东西吃枣药丸,最起码也得能防得住AK的7.62x39mm,所以他们后来开始试着把钛板用在防弹衣里头。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:比如ZhZT-74龙鳞甲...同样是钛板,还有一批是ZhZL-74铝板。
枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:到了80年代,6B2也采用了钛板.……


在80年代苏联的防弹材料发展中一直离不开钛,我只能说这很战斗民族... 但我们也别把钛合金想的太神奇,其实无论是6B2还是钛合金K6盔(就是电焊盔)他们的防护能力也就只有俄标2级,只能防护一下5.45x18以及7.62x25手枪弹这个级别,面对步枪弹直射照样没辙。之所以他们用钛合金无非是没研发出凯夫拉这种高强度芳纶纤维。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言


好了,我们回到美国这条线上,凯夫拉这类芳纶材料的出现之后让全世界都开始捣鼓高强度纤维去了,比方荷兰Twaron,日本Technora,苏联Terlon等等。


但光是软质芳纶纤维有个大问题,它只能抵御中低初速的破片或者子弹,而遇到高速弹时,纤维很容易被剪切断裂。前面我们也聊到过,美国在60年代不是捣鼓过碳化硼、碳化硅这类陶瓷硬板么,但陶瓷板子易碎,它绝对不能单独使用,所以需要一块背板。


而这个背板既要有足够的刚性,去保障陶瓷面板不至于产生过大变形而碎裂,也要能吸收子弹冲击的动能,这时候芳纶材料就又派上用场了。咱们看下边这个图,这是简单的陶瓷插板示意,黄色的表层为防裂面层(类似汽车的玻璃膜),Ceramics是陶瓷层,Glue是胶合剂,Backing是纤维制成的背板。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言
这类陶瓷板最成功的应用就是美军在2000年后大量装备的拦截者防弹衣,它由一件OTV战术防弹衣(NIJ IIIa级,可以防护.44马格南级以下手枪弹)+前后各一块SAPI碳化硅陶瓷插板组成(NIJ III级,可以防护7.62x51mm M80普通弹)。


2005年5月之后,美军又升级了采用碳化硼做面板的ESAPI插板(更硬、重量更轻,但价格贵一倍的陶瓷材料),防弹能力达到了NIJ IV级,可以抵御.30-06(7.62x63mm)硬质钢芯穿甲弹。


也就是在这个时期,美军开始考虑是不是应该用6.5-7mm左右口径的武器来取代小口径步枪弹,但事实证明,IV级防护下连传统全威力穿甲弹都防,6.5-7mm也是白给,再加上一些政治因素,这事儿就这么晾着了。


再到2016年,美军是发现全世界似乎都能产IV级板(其实主要是我们中国这边的厂家……23333),然后就寻思应该8.6mm作为下一代制式武器口径,这面多加水水多加面的局目前还在扯,但我本人对人手一把8.6mm步枪持悲观态度。


接着聊,芳纶纤维确实很强,但现在又有一种叫超高分子聚乙烯的东西,比芳纶更轻、弹性模量更好,强度高出1.5倍,还不吸水,紫外线抗性也好(芳纶晒多了太阳就容易脆),就是有点不耐热……但谁也不会在超过100°的地方打仗不是~ 所以现在这种材料大有超越芳纶的味道。


而且这材料还便宜,现在已经有不少厂家用超高分子聚乙烯做成NIJ III级的板子来取代陶瓷板(因为弹性模量好,不容易像凯夫拉一样剪切断裂,所以可以不靠陶瓷板也能对付步枪弹,但对硬芯穿甲弹防护还是不行,所以只能是III级),这种材料对降低负重大有帮助。同样的,碳化硼之类的陶瓷面板现在也有不少厂家采用超高分子聚乙烯材料来作为背板,这对强度和降低负重都有了一定提升。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:大家可以科学上网搜索UHMWPE bulletproof(超高分子聚乙烯防弹的英文),出来的多是中国制造(捂脸)


再说头盔,现在各国部队采用的头盔普遍还是芳纶和超高分子聚乙烯,比方美军现役的ECH(增强型战斗头盔)就是超高分子聚乙烯做的,虽然还是个IIIA,但对AK的7.62x39中间威力弹已经有一定防护能力(抵不住直射)。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言图:2019年3月,一个叫麦昆(Steven McQueen)的美军仅在6米距离被PKM机枪的7.62x54R全威力步枪弹击中头部,它带着ECH头盔,可能射入角比较偏,所以他人没事儿,只是做了简单治疗,他回忆说当时就感觉脑子被马踹了。


陶瓷头盔不是说没有,但重量下不来,尤其是现代头盔上的通讯、光学设备越来越多,减重还来不及。当然,也有一些头盔号称是可以防护7.62x51mm M80全威力步枪弹,这属于NIJ III级,但标只敢标NIJ IIIA,到现在也不见装备。
枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言
至于很多人关心的断颈椎断肋骨问题,其实我上面那个ECH头盔的案例已经很能说明问题了,再不济的话大家可以去查阅一些论文,不用去管那些复杂的推演和模拟过程,只需要看结论就行。


当然,医学报告相对保守,会提出有损伤的可能性,但我想说的是,只要在护具的防护等级之内,枪弹就不会对人员造成致命影响,头盔如此,防弹衣也是如此,但皮肉伤少不了。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言


写在最后:


这几年,咱们也看到过一些能防护12.7mm重机弹的护具出现,比方油管上的土豪up Edwin曾用12.7mm的巴雷特M107反器材步枪打Safelife公司的一件原型防弹衣,结果这枚12.7mm穿燃曳光弹击穿了陶瓷硬质插板,然后卡在了第二层软质防弹衣上。


枪火 | 头盔即便挡住了子弹也会导致颈椎骨折?这是十足的流言
不过这个意义不大就是了,在12.7mm的接近两万焦耳动能下,防弹衣里头垫的一块木板就好像被绿巨人打了一拳似的,凹进去了一块。


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而木板后头的水泥砖全碎了……


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所以说,12.7毫米机枪弹的动能确实不是目前单兵护甲能扛得住的,好在步兵也不会抱着这种武器满街跑。


在现在这个阶段,矛与盾的天枰已倾向了盾,常规小口径、中口径全威力弹单兵武器打不穿IV级防护,穿甲弹也不行,除非上次口径钨芯弹(比如M995、M993这类)。但钨芯弹很贵,设计是用来打装甲车的,而且对人体的杀伤效果不理想。


现在当两支高水平军队对抗时,如果不幸陷入步兵对垒作战,只能多瞄头,争取糊脸,或打手打脚使对方失去战斗力了。
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