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揭秘美军大兵头盔:能挡住了子弹 佩戴者仍然可能遭受钝挫伤
2020-07-06 17:32:47  出处:新浪科技  作者:任天 编辑:雪花   点击可以复制本篇文章的标题和链接

头部受伤和脑震荡可能会带来可怕的后果,甚至可能影响终身。我们能否找到保护大脑安全的万全之策?大脑是我们脆弱而宝贵的资产,包裹在颅骨的厚重骨质外壳内。在很大程度上,颅骨保护着大脑免受我们日常生活中各种可能的伤害。在这一“装甲防护层”之下,还有多层保护膜和脑脊液为大脑提供缓冲。

然而,有时光有骨骼的保护是不够的。对头部的重击会导致颅骨破裂,进而损伤里面的大脑。重击也会使这个松软的器官在颅骨内来回晃动,当大脑撞击坚硬的颅骨时,其软组织很容易损伤。

运动场上的碰撞、自行车事故、在建筑工地上跌倒或滑倒,以及战场上的受伤,所有这些情况对大脑的威胁都超过了日常行为,因此,我们需要对大脑进行额外的保护。头盔就是最常见的保护方式。不过,头盔不能仅仅加厚的保护壳,而是必须与使用场景相匹配,同时尽可能提供最佳的保护效果。

随着先进的新材料不断面世,以及各种创造性的思维,新一代的保护头盔正在让我们脆弱的大脑更加安全。

2018年,两名警察在阿富汗东部的迈万德营向一群美军士兵开枪,导致一名陆军参谋军士长丧生。另一名在伏击中受伤的士兵也可能在当天丧生。

上士史蒂文·麦奎因被一辆皮卡车后部的机关枪近距离击中脑后部,冲击力将他撞倒在地。令人惊讶的是,几秒钟后他又站了起来,重新开始战斗。子弹击中了他麦奎因的头盔,而头盔吸收了冲击力并阻止了子弹。这名士兵之所以能幸存下来,很大程度上要归功于他头上那顶具有非凡韧性的头盔。这种头盔被称为“头部综合保护系统”。

和战场上的军人一样,军用头盔也面临着一个独特而不断变化的挑战,包括各种小块、密集和高速的物体,特别是炮弹碎片和子弹。

20世纪早期,士兵们佩戴的是钢盔。后来到20世纪70和80年代,钢盔被凯芙拉头盔取代,但古今,凯芙拉材料已经被聚乙烯取代。这里说的不是饮料瓶和三明治包装上的低密度聚乙烯,而是超高分子量聚乙烯。这种材料甚至可以在近距离拦截大口径步枪子弹。

美国陆军士兵防护装备产品经理金杰•怀特海德中校表示:“从提供保护的程度上,UHMWP目前是用于头盔的材料中最棒的。”UHMWP由分子量比普通聚乙烯大一百倍的分子组成,可以纺成纤维,看起来和感觉上都与尼龙相似,但是却能防弹。

为美国生产军用头盔的是3M公司,其防务产品开发高级经理瓦西里奥斯•布拉霍斯表示:“UHMWP的独特之处在于它的强度和韧性。”这里的“韧性”是一个技术术语,既包括拉伸材料所需的力量,也包括材料在断裂前的拉伸距离。UHMWP之所以能很好地拦截子弹,正是因为它有足够强的拉伸性能,而且能吸收大量能量而不断裂。

美国陆军将在明年采用一种改进型的头盔,作为下一代作战头盔,更好的防护材料也正在研制中。“UHMWP还相对年轻,没有完全得到利用,”布拉霍斯说,“我们大约只开发了它60%的能力。”

然而,即使头盔挡住了子弹,佩戴者仍然可能遭受钝挫伤。西班牙巴伦西亚理工大学的工程师玛尔塔·波罗玛说:“这与其他钝挫伤非常相似,比如被锤子砸到的损伤。”只不过在枪击情况下,钝挫伤是由一个速度高达每秒几百米的物体造成的。

当头盔被子弹击中时,会变形并向内弯曲。如果变形大于头盔内表面与头部之间的距离,则子弹就会穿过头盔并击中头部,造成相对严重的创伤。如果头盔更坚固、变形更少,则创伤的风险可能会降低,但这会增加子弹穿过头盔的几率。“从我们的角度来看,阻止头盔被子弹穿透的重要性远远超过了任何钝挫伤的风险,”布拉霍斯说道。

承受一部分钝挫伤的风险被认为是目前最好的权衡之计。玛尔塔·波罗玛的团队正在努力厘清这种危险并建立标准,包括建议为头部较大者生产的头盔不要减少衬垫的厚度。他们认为,应该根据佩戴者的头部比例来增加头盔的尺寸。其他研究人员也在开发更好的减震材料,试图进一步减少头部损伤。

揭秘美军大兵头盔:能挡住了子弹 佩戴者仍然可能遭受钝挫伤
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