Čimbenici koji utječu na otpornost na metke pancira mogu se razmotriti s dva aspekta: projektila u interakciji (metak ili geler) i materijala otpornog na metke. Što se projektila tiče, njegova kinetička energija, oblik i materijal važni su čimbenici koji određuju njegov prodor.
Obični meci, posebno olovni ili obični meci s čeličnom jezgrom, će se deformirati kada dođu u dodir s neprobojnim materijalima. U tom procesu se troši znatan dio kinetičke energije metka, čime se učinkovito smanjuje sila prodiranja metka, što je važan aspekt mehanizma apsorpcije energije metka. Kod bombi, granata i drugih gelera ili sekundarnih fragmenata nastalih mecima situacija je bitno drugačija. Ovi geleri imaju nepravilne oblike, oštre rubove, laganu i malu veličinu, te se neće deformirati nakon udaranja u neprobojne materijale, posebno mekane materijale otporne na metke. Općenito govoreći, brzina ovakvog krhotina nije velika, ali je količina velika i gusta.
Ključ za apsorpciju energije takvih fragmenata mekim oklopom leži u činjenici da fragmenti režu, rastežu i lome pređu balističke tkanine, te uzrokuju interakciju između niti u tkanini i različitih slojeva tkanine, što rezultira ukupnom deformacijom tkanine. U gore navedenim procesima, fragmenti rade prema van, trošeći pritom vlastitu energiju. U gornja dva tipa procesa apsorpcije energije tijela, mali dio energije se pretvara u toplinsku energiju trenjem (vlakno/vlakno, vlakno/metak), a pretvara se u zvučnu energiju udarcem. Što se tiče materijala otpornih na metke, kako bi se zadovoljili zahtjevi oklopa da u najvećoj mjeri apsorbiraju kinetičku energiju metaka i drugih projektila, neprobojni materijali moraju imati visoku čvrstoću, dobru žilavost i jaku sposobnost apsorpcije energije. Materijali koji se koriste u pancirima, posebno mekim oklopima, uglavnom su vlakna visokih performansi. Ova vlakna visokih performansi karakteriziraju visoka čvrstoća i visoki modul. Iako neka vlakna visokih performansi kao što su ugljična vlakna ili vlakna bora imaju veliku čvrstoću, u osnovi nisu prikladna za pancire zbog slabe fleksibilnosti, male snage lomljenja, poteškoća u predenju i preradi te visoke cijene.
Konkretno, za balističke tkanine, njegov neprobojni učinak uglavnom ovisi o sljedećim aspektima: vlačna čvrstoća vlakna, rastezanje vlakna pri prekidu i rad pri prekidu, modul vlakna, orijentacija vlakana i brzina prijenosa valova naprezanja, vlakno, finoća vlakna, način na koji vlakno je sastavljeno, težina vlakana po jedinici površine, struktura i površinske karakteristike pređe, struktura tkanine, debljina sloja vlaknaste mreže, broj slojeva mrežastog sloja ili sloja tkanine, itd. učinak vlaknastog materijala koji se koristi za otpornost na udar ovisi o energiji loma vlakna i brzini prijenosa vala naprezanja. Val naprezanja treba se širiti što je brže moguće, a energija loma vlakna pri udaru velikom brzinom treba biti što veća. Vlačni rad loma materijala je energija koju materijal mora odoljeti oštećenju vanjskih sila, a funkcija je povezana s vlačnom čvrstoćom i deformacijom istezanja. Stoga, teoretski, što je veća vlačna čvrstoća, to je jača sposobnost materijala za deformaciju istezanjem, veći je potencijal za apsorpciju energije.
Međutim, u praksi materijal koji se koristi za pancir ne smije imati pretjeranu deformaciju, pa vlakno koje se koristi za pancir mora imati i veću otpornost na deformacije, odnosno visoki modul. Utjecaj strukture pređe na balistički otpor posljedica je razlike u stopi iskorištenja čvrstoće jednog vlakna i ukupne sposobnosti deformacije pređe zbog istezanja zbog različitih tkanina pređe. Proces lomljenja pređe prvenstveno ovisi o procesu lomljenja vlakna, ali budući da je to agregat, postoji velika razlika u mehanizmu lomljenja. Ako je finoća vlakna fina, upletenost u pređu je čvršća, a sila ujednačenija, čime se povećava čvrstoća pređe. Osim toga, ravnost i paralelizam rasporeda vlakana u pređi, broj prijenosa unutarnjeg i vanjskog sloja te uvijenost pređe imaju važan utjecaj na mehanička svojstva pređe, posebno na vlačnu čvrstoću i istezanje. na pauzi. Osim toga, zbog interakcije između pređe i pređe i pređe i elastičnog tijela tijekom procesa bombardiranja, površinske karakteristike pređe će imati učinak na jačanje ili slabljenje gornja dva učinka. Prisutnost ulja i vlage na površini pređe će smanjiti otpornost metaka ili gelera da probiju materijal, tako da ljudi često moraju čistiti i sušiti materijal, te tražiti načine za poboljšanje otpornosti na prodiranje. Sintetička vlakna visoke vlačne čvrstoće i visokog modula obično su visoko orijentirana, pa je površina vlakana glatka, a koeficijent trenja nizak. Kada se ova vlakna koriste u neprobojnim tkaninama, sposobnost prijenosa energije između vlakana je loša nakon bombardiranja, a val stresa se ne može brzo širiti, čime se smanjuje sposobnost tkanine da blokira metke. Uobičajene metode za povećanje koeficijenta površinskog trenja, kao što su podizanje i završna obrada koronom, smanjit će čvrstoću vlakana, dok je načinom premazivanja tkaninom lako uzrokovati"zavarivanje" između vlakana i vlakana, što rezultira udarnim valom metka u pređi. Refleksija se događa bočno, što uzrokuje prerano pucanje vlakna. Kako bi riješili ovu kontradikciju, ljudi su smislili razne metode. AlliedSignal (AlliedSignal) je na tržište uveo vlakno za obradu zračnim namotavanjem, koje povećava kontakt između metka i vlakna zaplitanjem vlakna unutar pređe.
U US patentu br. 5,035,111, uvedena je metoda za poboljšanje koeficijenta trenja pređe korištenjem vlakana strukture jezgre omotača."jezgra" ovog vlakna je vlakno visoke čvrstoće, a"koža" koristi vlakno nešto manje čvrstoće i većeg koeficijenta trenja. Potonji čini 5% do 25%. Metoda izumljena drugim američkim patentom 5255241 slična je ovoj. Prekriva površinu vlakana visoke čvrstoće tankim slojem polimera visokog trenja kako bi se poboljšala sposobnost tkanine' da se odupre prodiranju metala. Ovaj izum naglašava da polimer za oblaganje treba imati jako prianjanje na površinu vlakna visoke čvrstoće, inače će materijal za oblaganje koji se ljušti kada se bombardira djelovati kao čvrsto mazivo između vlakana, čime se smanjuje površina vlakna. Koeficijent trenja. Osim svojstava vlakana i karakteristika pređe, važan čimbenik koji utječe na otpornost na metke pancira je struktura tkanine. Vrste strukture tkanine koje se koriste na pancirima softvera uključuju pletene tkanine, tkane tkanine, netkane tkanine, iglo probijene netkane filcove itd. Pletene tkanine imaju veće produljenje, što je korisno za poboljšanje udobnosti nošenja. Ali ova vrsta visokog produljenja koja se koristi za otpornost na udarce će proizvesti velika oštećenja koja ne prožimaju. Osim toga, budući da pletene tkanine imaju anizotropne karakteristike, imaju različite stupnjeve otpornosti na udarce u različitim smjerovima. Stoga, iako pletene tkanine imaju prednosti u pogledu troškova proizvodnje i učinkovitosti proizvodnje, one su općenito prikladne samo za proizvodnju rukavica otpornih na ubod, odijela za mačevanje itd., i ne mogu se u potpunosti koristiti za pancire. Više korištene pancire za tijelo su tkane tkanine, netkane tkanine i iglo probijene netkane tkanine. Zbog svoje različite strukture, ove tri vrste tkanina imaju različite mehanizme otpornosti na metke, a balistika još ne može dati dovoljno objašnjenje. Općenito govoreći, nakon što metak pogodi tkaninu, on će generirati radijalni vibracijski val u području udarne točke i širiti se kroz pređu velikom brzinom.
Kada vibracijski val dosegne točku ispreplitanja pređe, dio vala će se prenijeti duž izvorne pređe na drugu stranu točke preplitanja, drugi dio će se prenijeti na unutarnju stranu isprepletene pređe, a dio će se reflektirati duž izvorne pređe. Vratite se i formirajte reflektirani val. Među gornje tri vrste tkanina, tkana tkanina ima najviše točaka preplitanja. Nakon što je metak pogodio, kinetička energija metka može se prenijeti interakcijom niti na mjestu preplitanja, tako da se udarna sila metka ili gelera može apsorbirati na većem području. . Ali u isto vrijeme, točka ispreplitanja igra ulogu fiksnog kraja nevidljivo. Reflektirani val formiran na fiksnom kraju i izvorni upadni val bit će postavljeni u istom smjeru, što uvelike pojačava učinak istezanja pređe i lomi se nakon što premaši njegovu prekidnu čvrstoću. Osim toga, neki mali geleri mogu odgurnuti jednu pređu u tkanoj tkanini, čime se smanjuje otpornost gelera na prodiranje. Unutar određenog raspona, ako se gustoća tkanine poveća, mogućnost gore navedene situacije može se smanjiti, a čvrstoća tkanog materijala može se poboljšati, ali će negativan učinak refleksije i superpozicije vala naprezanja biti poboljšana. Teoretski govoreći, da bi se postigla najbolja otpornost na udar je korištenje jednosmjernih materijala bez točaka preplitanja. Ovo je također početna točka"Shield" tehnologija."Štit" tehnologija, ili"jednosmjerni niz" tehnologija, metoda je proizvodnje netkanih neprobojnih kompozitnih materijala visokih performansi koju je lansirala i patentirala United Signal Corporation 1988. godine. Pravo korištenja ove patentirane tehnologije također je dodijeljeno nizozemskoj tvrtki DSM. Tkanina izrađena ovom tehnologijom je tkanina bez potke. Tkanina koja nije potka izrađena je tako da se vlakna poredaju paralelno u jednom smjeru i vežu ih termoplastičnom smolom. Istodobno se vlakna križaju između slojeva i pritiskaju termoplastičnom smolom.
Većina energije metka ili gelera apsorbira se rastezanjem i lomljenjem vlakana na ili blizu točke udara."Štit" tkanina može u najvećoj mjeri zadržati izvornu čvrstoću vlakna, te brzo raspršiti energiju na veću površinu, a postupak obrade je relativno jednostavan. Jednoslojna tkanina bez potke može se koristiti kao struktura okosnice mekog oklopa nakon laminiranja, a višeslojna se može koristiti kao tvrdi neprobojni materijali kao što su neprobojni ojačani umetci. Ako u gornje dvije vrste tkanina većinu energije projektila apsorbiraju vlakna na udarnoj točki ili blizu točke udarca prekomjernim rastezanjem ili probijanjem kako bi se razbila vlakna, tada je iglom probijeni netkani filc Neprobojni mehanizam strukturirana tkanina ne može se objasniti.
Budući da su eksperimenti pokazali da se lom vlakana gotovo ne događa u iglo probijenom netkanom filcu. Iglo probijeni netkani filc sastoji se od velikog broja kratkih vlakana, nema točke preplitanja i gotovo da nema fiksne refleksije vala deformacije. Neprobojni učinak ovisi o brzini difuzije energije udarca metka u filcu. Uočeno je da je nakon udarca gelerima na vrhu projektila za simulaciju ulomaka (FSP) bio smotak vlaknastog materijala. Stoga se predviđa da se tijelo projektila ili geleri tupe u početnoj fazi udara, što otežava prodiranje u tkaninu. Mnogi materijali istraživanja ističu da su modul vlakana i gustoća filca glavni čimbenici koji utječu na balistički učinak cijele tkanine. Iglonabijeni netkani filc uglavnom se koristi u vojnim pancirima koji su uglavnom izrađeni od neprobojnih limova.
