防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

防彈玻璃結構

所謂防彈玻璃是夾層玻璃的一種,所謂夾層玻璃就是兩片玻璃中間夾一層非玻璃材料,其結構與漢堡類似,兩片面包中間夾一層牛肉。從結構上而言,防彈玻璃與普通的夾層玻璃沒有什麼區別,防彈玻璃與普通夾層玻璃主要的區別是兩片玻璃的材質和夾層的材質。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

防彈玻璃要起到防彈的作用,其兩片玻璃必須選用高強度玻璃,而且夾層材質更是防彈玻璃之所以能防彈的關鍵核心,必須選用一類特殊材質:高強度玻璃,這個大家很好理解,就是比普通玻璃強度高、韌度高的玻璃,而夾層所選用的特殊材質就不一般了。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

目前全世界所有生產防彈玻璃的廠商,其在防彈玻璃上使用的夾層材質主要有兩種,一種叫PC全名叫聚碳酸酯高分子塑膠,另外一種叫PVB全名叫聚乙烯醇縮丁醛高分子塑膠。兩者之中PC使用的比PVB更加普遍,也就是說防彈玻璃兩片高強度玻璃中間的夾層是一層塑膠。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

塑膠能防彈?

確實如此,不管是PC還是PVB這兩種高分子塑膠都具備高強度、高韌度、高耐衝擊度、高透明度、高粘性等等優點,尤其是其強度、韌度、衝擊度更在高強度玻璃之上,至於透明度則和高強度玻璃相差無幾,所以防彈玻璃兩片高強度玻璃中間加一層PC或者PVB塑膠板完全不影響一塊防彈玻璃的透明度高粘性。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

廠商在生產防彈玻璃時,就是利用PC或者PVB高分子塑膠的高粘性,直接將兩片高強度玻璃實時地粘合在一起,而不需要任何額外的粘合劑。由此可見PC或者PVB高分子塑膠似乎完全就是為了防彈玻璃而生的,各方面條件都充分滿足,這就是防彈玻璃的結構。其實就是很簡單的兩片高強度玻璃中間夾一層PC或者PVB塑膠板。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

當然兩片夾一層這只是防彈玻璃的基本結構或者說基本單位,在實際應用中,根據防彈需求的不同,高強度玻璃數量和夾層數量有所不同。防彈需求低的就用一個基本單位,也就是兩片夾一層的防彈玻璃就行了,防彈需求高的就把兩個、三個甚至更多基本單位再用PC或者PVB塑膠板實時地粘合在一起就行了。也就是說防彈需求越高,就粘和更多的基本單位,從而實現量變引發質變。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

防彈玻璃的原理

我們還原一枚子彈擊中防彈玻璃的全過程,大家就清楚防彈玻璃的防彈原理了。

第一步,子彈射向防彈玻璃最先擊中的是防彈玻璃外層的高強度玻璃,高強度玻璃的強度雖然很大,但也對抗不了子彈的衝擊,會瞬間破裂開來。但因為子彈和高強度玻璃兩者是硬碰硬,正面硬鋼子彈殺敵一千,必然自損八百,所以子彈輕則會被高強度玻璃彈到一邊去,重則會被高強度玻璃改變形狀,甚至直接分解、瓦解。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

在整個第一步過程中,防彈玻璃外層的高強度玻璃所起到的作用有三個:第一透過和子彈硬碰硬,“正面硬剛”大幅度削減子彈的動能;第二透過和子彈硬碰硬,“正面硬剛”改變子彈的形狀,甚至直接分解、瓦解子彈,或者把子彈彈到一邊去;第三,透過自身的破裂,將子彈集中於一點的動能分散開去,從而一定程度上削減子彈集中於一點的動能。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

第二步,子彈擊中防彈玻璃外層的高強度玻璃後,一般會有六種情況發生:

第一種、子彈被彈開了從而使得子彈根本不可能擊中防彈玻璃中間的夾層;

第二種、子彈直接被分解、瓦解了從而使得子彈根本不可能擊穿防彈玻璃中間的夾層;

第三種、子彈被改變形狀或者仍舊完好,但其動能已大幅度削減,從而使得子彈根本不可能擊穿防彈玻璃中間的夾層;

第四種、子彈被改變形狀或者仍舊完好,確實擊穿了防彈玻璃中間的夾層。但在擊穿的過程中子彈又損失了一部分動能,從而使得子彈根本不可能擊穿防彈玻璃內層的高強度玻璃;

第五種、子彈確實擊穿了防彈玻璃內層的高強度玻璃,但在擊穿的過程中,子彈再一次損失了一部分動能,從而使得子彈根本不可能對防彈玻璃後的生命體造成有效殺傷;

第六種、子彈確實擊穿了防彈玻璃內層的高強度玻璃,並且其剩餘動能仍舊能夠對防彈玻璃後的生命體造成有效殺傷。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

這六種情況都是客觀存在的,但在設計的時候是不允許第五種、第六種情況發生的,如果真的發生了,那就是設計的防彈等級太低了,根本防不了彈。

要想防彈就得用更多的基本單位組合成更厚的防彈玻璃,在設計的時候最多允許第四種情況發生,在整個第二步過程中防彈玻璃中間的夾層和內層的高強度玻璃主要起到四個作用:

第一,利用兩者自身的高強度、高韌度和耐高衝擊度,配合安裝防彈玻璃的框架,承受子彈的衝擊,使得整塊防彈玻璃能整體留存在其所安裝的框架上,而不至於被整體震飛或者震落。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

第二,利用兩者自身的高強度繼續阻擋子彈前進。

第三,防彈玻璃中間的夾層利用自身的高粘性死死地粘住防彈玻璃內外兩層高強度玻璃破裂後所產生的破片,從而使得內外兩層高強度玻璃能夠繼續發揮他們應有的作用。

第四,在最多允許的第四種情況下,防彈玻璃中間的夾層利用自身的高粘性,死死地粘住防彈玻璃內層的高強度玻璃破裂後所產生的破片,從而避免玻璃破片飛濺,對防彈玻璃後的生命體造成傷害。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

總結

玻璃防彈的原理總結下來就三個點:第一、兩層高強度玻璃和中間夾層,利用自身的高強度正面“硬剛”子彈阻擋子彈前進。第二、中間夾層和內層高強度玻璃,利用自身的高強度、高韌度、高衝擊度,配合框架承受子彈的衝擊,使得整塊防彈玻璃不至於被震飛或者震落。

防彈玻璃為什麼阻擋子彈,其防彈的原理是怎樣的?

第三、中間夾層利用自身的高粘性死死地粘住內外兩層高強度玻璃破裂後所產生的破片,使得內外兩層高強度玻璃能夠繼續發揮他們應有的作用和避免內層高強度玻璃的破片飛濺,對防彈玻璃後的生命體造成傷害。那麼到這裡我們就算是把防彈玻璃的防彈原理聊清楚了