Создана спецодежда, способная защитить от колющего удара и пули

Инженерами немецкой компании Twaron Products GmbH была создана новая защитная одежда из нескольких слоев текстильных полотен из высокопрочных материалов, обладающая серией защитных функций от колотых и огнестрельных ранений и удобная при ношении.

Полицейские и другие правоохранительные силы все чаще и чаще в своей оперативной работе подвергаются не только опасности получить огнестрельные ранения, в последнее время в большей степени приходится считаться и с нападениями с применением ножей, кинжалов и другого колющего оружия, которое часто выполнено иглообразной формы. Вытекающая отсюда потребность в безопасности полицейских сил не может в достаточной степени обеспечиваться обычными бронежилетами, которые часто входят в состав стандартного оснащения таких групп лиц, поскольку они не гарантируют достаточной защиты от колотых ран.

В связи с этим группой исследователей из немецкой компании Twaron Products GmbH - Беттгер Кристиан, Поллигкайт Вольфганг, Ной Штеффен и американским инженером Клингспором Кристофом была создана специальная одежда для защиты от колющих ударов, которая предназначена в первую очередь для защиты от подобных ранений.

Ранее уже предлагались разные решения по созданию такой защитной одежды, предусматривающие преимущественно отдельное или совместное применение тканей из ароматических полиамидов, из которых, однако, ни одно не оказалось полностью удовлетворительным. Она либо имела большой вес и малую гибкость, либо она обеспечивала надежную защиту только от клинковых колющих предметов, таких, как ножи, кинжалы и пр., но не от очень заостренных, иглоподобных колющих приспособлений, либо защитная одежда не обеспечивала требуемого комфорта при ношении.

Поэтому у исследователей возникла задача создания защитной одежды, которая обеспечивает не только одинаковую защиту от колющих ударов ножами, кинжалами, в частности иглоподобными колющими предметами, но и кроме того, улучшает комфорт ношения при хорошем защитном эффекте по сравнению с ранее известной одеждой для защиты от колющих ударов.

Неожиданно этой исследовательской группой было обнаружено, что эта задача решается особенно успешно в том случае, когда состоящая из нескольких слоев защитная одежда содержит более одного слоя с нанесенным на него покрытием из твердых материалов, причем твердые материалы имеют оболочку из фенольных смол, мочевиноформальдегидных смол, латексов со сшивкой или без, эпоксидных смол или полиакрилатных смол, и причем полотна с нанесенными на них твердыми материалами подвергаются после покрытия обработке для получения наплывов.

Защитная одежда от колотых и огнестрельных ранений состоит обычно из нескольких слоев. В этом случае применяются предметы одежды с разным количеством слоев. Выбор количества слоев зависит от разных факторов, таких как требуемый защитный фактор, желательный комфорт ношения, стоимость одежды и пр. В целом считается, что количество слоев должно быть по возможности небольшим, но их должно быть столько, сколько необходимо для обеспечения защиты.

Разработанная исследователями защитная одежда содержит 6-50 слоев ткани из ароматических полиамидов без покрытия и 2-20 слоев полотна с покрытием из твердых материалов. Слои с покрытием из твердых материалов выполнены в виде извлекаемого пакета. Материал основы для слоев с покрытием из твердых материалов представляет собой полотно из ароматических полиамидов, высокопрочных полиолефинов или других высокопрочных материалов. Слой покрытия состоит из карбида кремния, плавленого корунда высокой чистоты, нормального электрокорунда, плавленого корунда средней чистоты, корунда циркония, карбида вольфрама, карбида титана, карбида молибдена, карбида бора, нитрида бора или из смеси этих твердых материалов.

Полученные пакеты для защиты от колющих ударов подвергали испытанию на определение защитного эффекта от колющих ударов стилетом, причем проводилось три отдельных испытания, в ходе которых были соблюдены требования безопасности, согласно которым глубина проникновения не должна превышать 20 мм.

Для испытания на сопротивляемость к действию иглоподобных колющих предметов были уложены друг на друга 10 слоев ткани, на которую описанным способом были нанесены твердые материалы. Под такими слоями с покрытием разместили 28 слоев ткани без покрытия. При падающем грузе 7027 г и высоте падения колющего предмета 50 см (энергия прокалывания 35 Дж) прокол оказался минимальным.

Для сравнения проводили соответствующий тест с применением 28 слоев тканей без покрытия из твердых материалов. Здесь уже при высоте падения 1 см (энергия прокалывания 0,7 Дж) отмечен заметный прокол. Даже при увеличении количества слоев до 38 не было достигнуто значительного улучшения. И здесь при незначительной энергии прокола 0,7 Дж зарегистрирован заметный прокол.

Для проведения дополнительного теста на колющий удар иглоподобным колющим предметом падающий груз уменьшили до 2403 г. Снова был сформирован пакет из 10 слоев ткани с описанным слоем нанесенных твердых материалов, под которые подложили 28 слоев ткани без покрытия, и подвергли испытанию на колющий удар. При высоте падения 10 см (энергия колющего удара 2,3 Дж) прокол не обнаружен, также и увеличение высоты падения до 90 см (энергия колющего удара 21,2 Дж) не привело к проколу. И только при высоте падения 100 см (энергия колющего удара 23,6 Дж) отмечен незначительный прокол.

В данном случае также проводили сравнение с пакетом, сформированным из тканей без покрытия. В пакете из 28 слоев при падении с высоты 10 см (энергия колющего удара 2,3 Дж) отмечен заметный прокол. При увеличении числа слоев до 38 при той же энергии колющего удара также отмечен прокол.

Это сравнение показало, сколь неожиданно заметно улучшился защитный эффект защитной одежды не только при угрозе применения ножеподобных колющих предметов, но и прежде всего при угрозе применения иглоподобных колющих предметов.

Учитывая, что защитная одежда должна обеспечивать защиту не только от колотых ранений, но и от огнестрельных, был сформирован пакет из 10 слоев ткани из ароматических полиамидов с описанным покрытием из твердых материалов. Этот пакет расположили перед пакетом из 24 слоев ткани из ароматических полиамидов без покрытия весом около 200 г/м2.

Таким образом был сформирован пакет для комбинированной защиты от колющего удара и пули. Расположение произвели таким образом, чтобы собственно слои для защиты от колющего удара, то есть ткани из ароматических полиамидов с покрытием из твердых материалов, при испытании пулями располагались на верхней стороне, это означает, что при стрельбе пуля должна была попасть сначала в слои с покрытием из твердых материалов.

Такой пакет подвергался экспериментальному обстрелу описанным выше способом, причем для сравнения обстреливали также пакет из 28 слоев ткани без покрытия. Эксперименты показали, что с помощью комбинированного пакета для защиты от колющего удара и пули, содержащей защитные слои от колющего удара, эффективность защиты от пуль не ухудшается по сравнению с традиционным пулезащитным пакетом.