防弹衣硬刚子弹，到底谁更强？

在许多电影和电视作品中，经常可以看到在近距离拍摄后，反派仍然可以站起来，抖落灰尘，说他实际上穿着防弹背心(实际上是防弹背心)。这样的阴谋可信吗？穿防弹背心肯定能抵挡子弹的冲击吗？

防弹衣自诞生以来一直在更新和重复。从早期的丝绸防弹背心到现在的聚合物防弹背心，阻挡子弹和缓冲动能的初衷并没有改变。然而，防弹背心的防护能力在过去的几十年里有了显著的提高。防弹背心的进化历史也是材料科学和技术的历史。

老虎能嗅出玫瑰。丝绸甚至可以防弹。

谈到防御，必须提到防弹牧师卡西米尔·齐格林。直到今天，他提出的“密织防弹背心”的概念仍然是防弹背心设计的方向。

波兰工程师齐格林1869年出生于乌克兰。他早期的经历充满曲折。齐格林18岁时成为一名牧师。三年后，他去了美国继续他的宗教活动。在他宗教生涯的巅峰时期，齐格林在芝加哥的一个波兰天主教堂担任牧师，有40，000名教徒，这也是当时美国最大的波兰教堂。

1893年，发生了一件改变齐格林一生命运的大事——芝加哥市长卡特？哈里森被暗杀了。从那以后，西格琳渴望开发“能够保护世界的神圣装备”——一种新型的轻型防弹衣，能够阻挡手枪子弹。

在对一系列材料进行实验后，包括棉布、钢屑和头发，他最终决定用丝绸作为突破口。

恐怕丝绸给我们的印象大多薄如蝉翼，温暖如玉。然而，丝绸纤维实际上具有极高的强度。真丝织物具有优异的弹性，在瞬间变形时比其他天然纤维织物更坚韧。下一个问题是如何将丝纤维结合成一个有机整体。为了找到合适的织造方法，齐格·袁林横渡大洋，最终在奥地利维也纳和德国亚琛的丝织厂开发出了预期的丝织品。

齐格林的防弹材料是一种四层厚的丝织物，厚度约为3毫米(另一种说法是里面嵌有1.6毫米厚的钢板)，重量约为每0.1平方米250克。经过复杂的编织后，这种材料变得异常的厚和密，可以在相当近的距离内成功地挡住手枪子弹。

实验成功后，齐格林在美国各地多次展示了他的新防弹背心的威力，并在美国乃至整个西方世界闻名。

齐格林在公共场合展示防弹衣的保护效果，来源:公共领域

雄心勃勃的齐格林辞去了他在教堂的工作，致力于新防弹背心的开发和推广。然而，他后来的职业生涯充满了艰辛。

起初，美国陆军希望引进他的技术，但发现丝绸防弹背心最大的问题是成本。根据齐格林的编织方法，每件防弹衣消耗大量的丝绸，而最初产品的单价达到800美元(今天大约9万元人民币)，这也是财大气粗的美军无法大量装备的。因此，齐格林想直接向当时的美国总统威廉·麦金利寻求帮助。

几轮过后，白宫最终同意安排他会见总统。然而，由于麦金莱总统目前正在进行一系列为期六周的全国巡回演讲，齐格林只能等一会儿。悲剧发生在两周之后。1901年9月6日，麦金莱总统在布法罗泛美博览会上被暗杀。凶手近距离向他腹部开了两枪，导致总统住院，并于9月13日因伤死亡。事实上，凶手使用的左轮手枪相当小。如果总统穿着齐格林的防弹背心，他可能已经逃脱了。

总统的意外遇刺粉碎了齐格林对*高层援助的希望。在接下来的十年里，齐格林和他的合作伙伴继续向西方世界的显要人物出售他们的产品，包括奥地利-匈牙利王储费迪南大公。然而，捉弄齐格林的命运再次遭遇重大挫折。

1914年6月28日，穿着齐格林防弹背心的大公爵费迪南在萨拉热窝被暗杀(也有人说，虽然大公爵有同样的防弹背心，但他在事件发生时没有穿)。凶手没有攻击防弹背心覆盖的部分，而是直接射中了大公的脖子，最终导致大公和他的妻子当场死亡。后来的剧本大家可能都知道，费迪南德大公遇刺直接导致了第一次世界大战的爆发

萨拉热窝事件的想象地图和事件发生的拉丁桥，来源:公共领域

对齐格林来说，成为名人的潜在机会因此变成了事后的想法。齐格林的晚年生活很可能非常贫困，以至于有许多关于他确切死亡年份的说法。

然而，作为现代防弹背心技术的创始人之一，齐格林仍然在历史上留下了他的名字。回顾他略显失败的创业经历，除了运气是真的这一事实，丝绸防弹背心的产品强度也存在问题，由于成本高，注定无法推广。

钢是钢和金属防弹背心的昙花一现。

第一次世界大战爆发后，为了减少前线损失，各国都尝试了不同的防弹背心。然而，由于当时材料的技术水平，这些防弹背心主要由金属制成。与古代连体盔甲相比，它们几乎没有创新，可以用“傻、大、黑、厚”来形容。

为了在一定距离内抵抗步枪甚至机枪子弹，它们的重量超过10公斤甚至超过30公斤，这极大地限制了佩带者的机动性。那时，在战场上，只有枪手、医生、飞行员和其他不需要太多机动的人才能使用它们。

第二次世界大战期间，材料技术的发展大大减轻了防弹背心的重量。一些经过特殊工艺处理的钢种，只有2mm厚，才能起到相当好的防弹作用。在相同的防护强度下，第二次世界大战的金属防弹背心的重量还不到第一次世界大战的三分之一，但是对于强调机动性的野战武器来说，4公斤以上的重量还是太重了，因此实现轻量化和高性能的防弹背心迫在眉睫。

左:第一次世界大战中的德国士兵盔甲(龙虾盔甲)右:第二次世界大战中的苏联士兵盔甲SN-42，来源:公共领域

尽管当时的人们清楚地知道，类似齐格林计划的密织防弹背心将是未来的发展方向，但二战后开始出现的丝绸、棉花或尼龙防弹材料都无法在与当代火器的竞争中占据上风。毕竟，在盾牌升级迭代的同时，长矛也越来越精致。

在第二次世界大战后期，新型火炮通过采用更高效的推进剂、更多样的弹头和导弹本体材料、更现代的弹道控制技术和其他手段，普遍增强了弹药的威力。防弹衣在这种“矛盾的攻击和防御”中已经失去了地位，直到20世纪60年代末“凯夫拉尔”诞生后才被逆转。

凯夫拉尔诞生于蓝色，实用的轻型防弹背心来到前台。

凯夫拉尔纤维是一种合成纤维，学名叫做“聚对苯二甲酰对苯二胺”，俗称芳纶纤维。它是由杜邦公司于1965年首次开发的。

凯夫拉尔的抗拉强度大约是同等质量钢的五倍。理论上，只需要很小一部分重量就能达到钢板的类似保护性能。凯夫拉尔的强韧性能与其结构密切相关。聚合物单体首先形成重复的直链结构，链通过氢键力有效连接，从而进一步增强整体结构的机械性能。

当弹头受到攻击时，几层紧密编织的凯夫拉纤维可以使弹头的动能随着推进而急剧衰减。子弹通常嵌入防弹层，弹头撞击产生的能量通过纤维和织物网络迅速分散。金属防弹背心中弹头散射引起的二次损伤问题得到了很好的抑制。

此外，它还具有阻燃性和自熄性。凯夫拉尔在受热时不会像许多高分子聚合物那样熔化，而是会直接碳化，不会因为在战火纷飞的战场上防护服的熔化而造成额外的烧伤。作为一种化学纤维，凯夫拉尔相对便宜，易于加工，人们终于找到了一种适合防弹背心的理想材料。

凯夫拉尔分子式及用cjp42绘制凯夫拉尔纤维的物理图

然而，尽管凯夫拉尔的出现为防弹背心带回了一座城市，但它并不完美。凯夫拉尔对水非常敏感，浸泡后其强度大大降低。因此，在实战中不允许穿着凯夫拉尔防弹背心涉水。虽然后来开发了一系列防水处理技术，使其能够应对中等降雨量等情况，但随之而来的后果是透气性完全丧失，穿着舒适性相当差。此外，凯夫拉尔对紫外线也很敏感，这大大限制了它们的使用寿命。凯夫拉尔防弹背心的有效使用寿命通常约为5年。

当凯夫拉尔出现时，一系列聚合物人造纤维相继开发出来。其中包括与凯夫拉尔结构相似的铁酸锂，以及由狄尼玛和光谱代表的超高分子量聚乙烯。普通聚乙烯的分子量只有几十万，而超高聚乙烯的分子量可以达到近千万。超高聚乙烯材料具有比凯夫拉尔更好的抗冲击性和耐磨性，不会发生吸水性劣化，并且可以浮在水面上。然而，缺点是超高聚乙烯材料会在135度熔化。

超高聚乙烯的结构图和超高聚乙烯制成的雪地车滑板属于公共领域。

各种聚合物纤维的出现为防弹背心材料的选择增加了很多灵活性。到上世纪末，凯夫拉尔作为聚合物防弹背心的代表材料，已经能够抵抗大多数现代手枪子弹在相对近距离内的连续射击(前提是撞击点需要间隔开)。此外，与以前的重型防弹背心相比，聚合物防弹背心在便携性和舒适性方面有了革命性的改进。

后凯夫拉尔时代如何开发防弹材料的潜力

然而，防弹背心的技术升级离战争爆发的时间还很远。首先，仅仅依靠像凯夫拉尔这样的聚合物仍然无法在相对近距离内有效抵抗步枪子弹。与手枪子弹相比，步枪子弹更长，有更多的电荷，更高的初速和动能。同时，借助于长炮管带来的弹道稳定性，弹头可以加工成更锋利的形状，大大提高了突防性能。

此外，在1980年代和1990年代，由于苏联向中东地区大量出口武器以及苏联解体后东欧的动荡，一些俄罗斯制造的手枪及其相应的手枪逐渐流入世界各地的罪犯手中。这种手枪子弹威力无比，可以轻易穿透各国警察普遍装备的轻型防弹背心。美国俚语甚至直接将子弹称为“黑仔警察”

因此，自20世纪90年代以来，西方国家推出了具有更强防御能力的新一代防弹背心。这些产品大多通过在传统聚合物防弹背心的外层设置硬质防护板来增强其防护能力。这种硬质保护板的材料主要是陶瓷、金属和高压热成型聚合物等。具有非常高的抗穿透性。

美国海军陆战队展示击中的防弹衣背部保护板(不穿透)，来源:公共领域

陶瓷防护板不仅比金属轻，而且硬度更高，这使得它们在与弹头碰撞时变形更强，从而降低其动能。然而，陶瓷天生易碎。一旦它们受到多点武器如猎枪的攻击，它们很可能由于压力集中而瞬间断裂。

金属保护板主要由钢、钛合金甚至高强度铝合金制成。其优点在于金属的天然高塑性，可避免类似陶瓷的脆性断裂，并赋予其较高的连续抗冲击性能。然而，由于相对较低的硬度与陶瓷的比率，抗穿透性是有限的。此外，对于金属来说，跳弹和碎片是必须注意的问题，因此金属防护板的表面通常覆盖有一层织物，以防止子弹飞溅。

穿着防弹背心的美国军犬，来源:公共领域

聚合物防护板一般可分为热压成型型和纤维编织型。它具有重量轻、吸能性好、易成型、比强度高的优点。尽管盾牌牺牲了一些机动性，但它赋予防弹背心抵抗近距离来复枪穿甲弹的能力。这已经是防弹背心防护能力的上限。

NIJ规格

防弹背心将来会是什么样子？

将来什么样的材料将被用来制造防弹背心？目前，许多新技术和新材料，如蜘蛛丝纤维、石墨烯、剪切流变材料等。，正在实验室中出现。考虑到成本和综合性能等因素，高分子化学纤维仍然是防弹材料的首选。毕竟，上述材料在比强度和局部能量吸收特性方面可能具有突出的实验值，但要实现大规模生产还有很长的路要走。

考虑到简单地增加弹药容量和枪的尺寸会损害枪的机动性并且不切实际，子弹威力的增强几乎达到了瓶颈。今天，防弹背心和子弹之间的战斗似乎暂时平分秋色。在选定的测试条件下，防弹背心能够承受相应级别子弹的攻击。

军用防弹背心(左)和警察防弹背心(右)，来源:公共领域

然而，人类科技的发展是没有止境的。下一代便携式高动能武器和激光武器有可能将今天的防弹背心技术带回最初的社会水平。届时防弹背心技术将如何升级？

对抗将会继续。然而，我们最想要的是一个不需要这些保护的世界。