Weten & Tech

Michiel Mans met Wapens: Body Armour

29-07-2011 19:47

Er kan zomaar iemand uit religieuze-, linksige- of rechtsige hoek een Ruger Mini-14 uit de kast trekken en gaan schieten. Dan is het prettig als je een vest draagt van Dyneema, een ultra high molecular weight polyethylene. Of het vergelijkbare Spectra, wat eveneens door DSM werd ontwikkeld. Anders iets van kevlar of dezelfde synthetische polyamide, het aramidevezel twaron. Mocht de Mini-14 schutter AP munitie in 5.56 x 45 verschieten, zie je het ballistische vest liefst vol met dikke plakken borium-carbide keramiek. Omdat je weet dat de modernste AP M995 munitie in 5.56 x 45 kaliber uit de Noorse Nammo fabriek door 12 mm homogeen pantserstaal schiet, graag ook nog een laag titanium matrixen in het vest. Kan dat? En zijn ze voor de kids verkrijgbaar in extra small?

NIJ schaal

Foto: bulletproof.nl

Wat dat laatste betreft is ‘small’ meestal de kleinste maat die fabrikanten aanbieden als ballistisch- of kogelwerend vest (scherfvest en flak jacket kom je ook tegen). Wel neemt de vraag naar kindermaten al geruime tijd toe. Zeker als het om vesten gaat die steekwapens moeten weren. Voor de zwaardere kogelwerende of kogelvrije vesten is er een onderscheid tussen vesten die munitie uit revolvers, pistolen en machinepistolen kunnen stoppen, en vesten die karabijn- en geweermunitie absorberen. Met de hoogste categorie voor het in staat zijn om pantserdoorborende (AP) munitie in 7.62 mm tegen te houden. Hoewel verre van gestandaardiseerd, worden de maatstaven van het Amerikaanse National Institute of Justice (NIJ) en de Britse Home Office Scientific Development Branch (HOSDB) wereldwijd het meest gehanteerd. Hierbij wordt vaak gerept van V50 als norm. V50 houdt in dat de helft van de verschoten projectielen door het vestmateriaal heen komen. FAIL.

Borium-carbide

De lijst zachte en harde materialen die in vesten verwerkt worden kun je een boek mee vullen. Als je niks anders hebt, is dat boek zelf trouwens ook geen belazerde kogelstopper gezien de vele lagen houtcellulose of andere vezels. De vesten doen het eigenlijk niet anders. Al sinds men lagen zijde als pijlwerend materiaal ging gebruiken weet men dat 10 x 1 ballistisch beter beschermt dan 1 x 10. In moderne vesten bestaat het basismateriaal meestal uit ‘soft’ kunststofvezel. Met aramidevezels uit de stal van DuPont als meest bekende. Kevlar is inmiddels wel ingehaald door onder andere Dyneema van DSM. De toekomst voor ballistische vezels is wellicht weggelegd voor nanotech koolstof. Materiaal van carbon nanotubes (s.g. 0.37-1.34) kan tot zo’n tachtig keer de treksterke van hoogwaardig staal (s.g. 7.8) bezitten voor een gegeven massa. Ter vergelijking, aramidevezels (s.g. 1.44) hebben vijf tot acht keer de treksterkte van staal. Dyneema (s.g. 0.97) heeft een sterkte-gewichtsverhouding dat nog eens veertig procent hoger ligt dan van aramidevezels.

Meest beschoten: het huidige Amerikaanse Modulair Tactische Vest (MTV), met alles erin 13.6 kilo

Voor de harde componenten, meestal in de vorm van losse inserts, zijn borium-carbide (s.g. 2.52) en silicon-carbide (s.g. 3.21) populair. Ook worden aluminium (s.g. 2.8) en titanium (s.g. 4.54) legeringen gebruikt. Dergelijke inserts zijn meestal noodzakelijk om categorie III of IV bescherming te bieden. Dan praat je over body armour waar je zo’n acht tot veertien kilo mee aankomt. Buitengewoon oncomfortabel. Helaas is een dergelijk gewicht deels noodzakelijk om ‘massatraag’ de energie van de inslag te absorberen. Het vestmateriaal verspreidt alleen de energie en voorkomt dat het projectiel door je donder gaat. Met bijvoorbeeld grafeen als nanotech basismateriaal kan het gewicht van body armour aanmerkelijk verminderen, maar een beetje gewicht blijft noodzakelijk. En blijft de soldaat een grunt als hij (m/v) breed kogelwerend wil zijn.

DSM legt Dyneema wel flitsend, maar weinig inhoudelijk uit

Ouwe grunt Gunny doet dit een stuk beter voor het Dragon Skin vest

(Meer over bikkelvezels bij chemischefeitelijkheden.nl – in .pdf.)