主题:【原创】美国老爷兵也不好当 -- 晨枫
理想防弹衣,当然子弹不能穿透,但应当同时时人受到的加速度最小。加速度也是可以杀人的。所以,设子弹能量E,人体质量M,人体最终被加速到V,防弹衣局部下陷距离l,人体承受加速度a,加速时间t,则有简化关系:
(1)E=0.5MV^2 (最差情况,完全动能转移)
(2)0.5at^2=l
(3)V=at
综合解得:a=E/(lM)
可见,下陷距离越大、人体质量越大,在理想防弹衣下的生存可能就越大。理想防弹衣就是在保证子弹不穿透的情况下,还要使l尽可能接近人体可承受的极限。
对于头部,M约为几公斤,l在1cm这样的量级。于是lM约为0.1。于是a大约为E个g。如果是动能20-30焦的子弹打在头部,加速度大约20-30个g,应当也够受的了,即使是理想防弹衣。
对躯干,M比头部大约重10倍左右。所以躯干部抗打击能力是头部的10倍。
还可以看到,要改进防弹衣的效果,一是增加l。这个可以在防弹衣内衬泡沫。现在的防弹衣都增加很大的“胸围”,应该是有这个考虑。
还有可增加M。块头打的也抗打击,当然背个重的包也有用,不过一定得是理想防弹衣。否则可能有相反的作用。靠墙的话,这个就绝对安全了。
当然以上是对防弹衣的最差情况。如果是最佳情况,动能损失最大,则(1)应换成动量守恒:
mVb=MVp
其中m是子弹质量,Vb是子弹速度,Vp是人体最终速度,则解为:
a=Em/(lM^2)= [E/(lM)] * [m/M]
可见差了一个因子m/M。这个因子很小,可能小于0.01。所以,在最佳情况下,理想防弹衣即使在头部也应该很有效果。
不过现实情况总是介于最佳和最差情况之间......
有谁对枪口动能数据比较熟悉,把数据代进去看看,是否符合实际情况?
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🙂超赞啊! 晨枫 字109 2009-10-26 07:18:39
🙂头盔防步枪弹,冲击力会不会把脖子折断? bigsk 字172 2009-10-26 04:45:33
🙂完全有可能 侧翼 字248 2009-10-26 05:07:37
🙂理想防弹衣分析
🙂更理想的防弹应该是能分散和减轻动能冲击 夜月空山 字50 2009-10-30 23:51:48
🙂那是上面的最佳情况 类反词典 字78 2009-10-31 01:19:50
🙂动能的耗散与动量改变时间有一点联系 夜月空山 字133 2009-10-31 04:21:49
🙂这些都简化到参数l中了 类反词典 字148 2009-10-31 04:37:48