從SAPI到XSAPI簡史:
SAPI(Small Arms Protective Insert, SAPI)是一款由陶瓷製成的防護板(trauma plate),原先被應用於美軍的攔截者防彈衣(Interceptor Body Armor)系統,隨後也被應用於改良式外層戰術背心(Improved Outer Tactical Vest, IOTV),陸戰隊的模組化戰術背心(Modular Tactical Vest, MTV)和民間的防彈板攜行背心(plate carrier, PC)上。使用這類防護板的主因在於,因為很多由功夫龍/凱夫勒(kevlar)纖維製成的背心僅能擋住9x19mm的衝鋒槍子彈(或威力更遜色者)及破片,為了應付高初速的步槍子彈,便需要加入這類內裡。在1991年第一次波灣戰爭時,只有特戰人員才配發陶瓷抗彈板;但在2004年初期進行一次重要改良後,這類防護裝備成為全軍各單位的標準配備。
強化輕兵器防護內裡(Enhanced Small Arms Protective Insert, ESAPI):
從2005年5月起,美軍開始逐步汰除標準的輕兵器防護內裡(厚度為2-2.5 mm),並配發強化輕兵器防護內裡,讓人員的防護力進一步提升到能夠對抗.30-06 M2(鋼芯/鎢芯)穿甲彈,不過每片的價格也提高到6百美金之譜,比原先的SAPI多出一半!整個換裝的總價大約高達1.6億美金。三家主要的承製商為Ceradyne, BAE Systems和ArmorWorks。在ESAPI配發後,SAPI僅能在部隊訓練當中使用,實戰中則一律禁止再用這類防護力不足的產品。
ESAPI提高防護的方式是利用更厚的陶瓷板,以便對穿甲彈進行更好的防護:而美國軍方也是經過一番掙扎,才決定採用它-首先是強化抗彈板用的原料短缺導致延後;再來則是使用ESAPI後的新防彈衣大約重18磅(比SAPI多1磅,這部分不包括腰際以及肩頸胯下的防護),而這樣的重量顯然會對已經在伊拉克高溫環境下的人員戰鬥效能,產生進一步的影響。不過到最後,防護安全還是勝過其他的考量!
XSAPI則是ESAPI的後繼者:除了要能抵擋住更大初速的威脅以外,也具備能依威脅情況做調整的延展性,並涵蓋士兵身體表面更大的範圍,而且重量只多大約2百公克(另有說法為減輕)。但據部分未確認之民間管道所述,其實美國陸軍早在2009年時就採購了高達12萬片XSAPI的抗彈板,以因應兩個戰區面對的恐怖份子使用”特定種類的子彈”(應為穿甲彈)。但這類狀況應該沒有(普遍)發生,所以這批裝備也就沒有發下去,而仍在庫存當中。
材質,防彈性與構造:
標準的SAPI防彈板主要是採碳化硼(boron carbide)或矽化硼(silicon carbide)陶瓷,材料的選擇端視其威脅程度,重量限制和價格。而陶瓷的硬度則決定了防彈的效能(讓彈頭變形或化為破片)-但和一般人想像有差距的是,並不是陶瓷本身越硬,防護的效果就越好(這是由於還要考慮彈頭撞擊板面時,拉伸應力的問題),而且考慮對抗單發彈藥命中的效果,和能連續承受多發命中的考量也有別!另外,軍方自有其抗彈性能的測試方式,而不是以美國司法部的NIJ級數來判定。
以SAPI而言,是以最大為7.62x51mm NATO M80的彈藥,以初速達每秒840公尺的方式,在板上三個圓形區域各打一發,然後測試在抗彈板(與軟式內裡)後方的人員,所受到的影響(如果是ESAPI,則改以.30之M2穿甲彈來測試)。而陶瓷抗彈板後方其實還結合了一片由Spectra材質構成的”護盾”:這種強度比功夫龍還要高約4成的材料,主要是用於擋住任何破片(無論是來自彈頭或是陶瓷板),不要傷及人員。至於ESAPI的構造則是一層承受打擊的陶瓷聚合物,後方加上多層聚合物,最後以橡膠,塑膠或尼龍整個包覆。ESAPI抗彈板必須要通過非破壞性的測試,並具備相關的章記,才能獲得授權與使用。這類抗彈板同樣可視威脅情況,從防彈背心中取出或插入。
型號與重量:
SAPI(前後板的大小應一致)的板子大概分為五種型號規格
特小XS:重1.27公斤/ 292 x 184 (mm)
小號S :重1.59公斤/ 298 x 222 (mm)
中號M:重1.82公斤/ 318 x 241 (mm)
大號L :重2.09公斤/ 337 x 260 (mm)
特大XL:重2.40公斤/ 356 x 280 (mm)
ESBI側板規格如下:
1.7公斤/200 x 150 (mm)
ESAPI前後板的大小和SAPI一致,但重量較重
特小XS:重1.70公斤/ 292 x 184 (mm)
小號S :重2.08公斤/ 298 x 222 (mm)
中號M:重2.50公斤/ 318 x 241 (mm)
大號L :重2.85公斤/ 337 x 260 (mm)
特大XL:重3.25公斤/ 356 x 280 (mm)
ESAPI側板規格如下:
1公斤/200 x 150 (mm)
防彈的原理:
抗彈板的機制其實在於以”中彈部位的破損”加上”利用陶瓷鈍化彈頭材料”的手段, 配合抗彈板後層的Spectra,一面阻擋破片傷及人體,一面將衝擊的能量往更大的區域擴散的多重方式,來”吸收”並”分散”彈頭的動能,從而減少使用者身受致命傷的可能。一般以為只要利用個人防護系統,阻擋住彈頭貫穿並打入身體的問題,就可以避免死亡或重傷的觀點,其實是不太正確的-因為人體內部器官還是有可能因為承受鈍傷而損壞,甚至發生死亡的風險。
防彈板的使用環境,保養,檢視與存放:
基本上硬式防彈板內裡的結構在設計之初,其結構與抗彈功能可以在華氏零下60度到160度(攝氏零下51度到71度)的環境裡正常運作。另外它也能預防柴油,汽油與鹽水的影響:整個內裡最多可以在上述液體中浸沒達2小時,而不影響其功能。雖然很多民間廠商採提供5年保固,但防彈板若使用/保存得當,其防護力並不會受該保固期的影響。
而在每月的清潔之中,請不要把ESAPI防彈板/防彈側板完全浸沒在任何液體當中(包括水),另外也不可以用硬刷來清潔任何部分,因為這樣會損壞材質!
正確的清潔步驟如下:
1.用布片或軟刷先除去防彈板表面的塵土或纖維屑,絕不可用硬刷。
2.在水槽或淋浴間下方以溫水(非熱水)將板面沖濕。
3.用中性肥皂/清潔劑搭配布片/軟刷,來清理弄髒的部位。
4.極骯髒的部分可再度以中性肥皂/清潔劑處理。
5.在除去髒污後便應立刻停止刷洗。
6.以溫水沖洗防彈板表面,直到沒有泡沫為止。
7.將防彈板陰乾,遠離高溫或直接面對火焰
除了使用儀器或音波來檢查外,人員在每次任務出勤前都要做基本檢查,這時防彈板與側板若出現下列任一狀況,就必須繳回:
1.外層包覆材料受損,露出內層的陶瓷材質。
2.防彈板本身破裂,或是在搖晃之際聽到碎片碰撞的聲音。
3.當你以手輕扭防彈板時會聽到尖細的聲音。
4.後方的聚合物層與防彈板本體分離。
5.當你穩穩地捏住防彈板外圍二分之一寸的外緣時,感受或聽到陶瓷碎裂(聲音)。
6.防彈板本體曾被子彈或破片擊中。
防彈板在存放時也同樣需小心謹慎:若有相當數量的防彈板要堆疊,必須將同大小的板子放在一塊,而且承受打擊的一面朝下,堆疊高度不應超過10片,以避免防彈板的損壞,並維持其效能。若堆疊得太高,將可能造成最底部防彈板承受過大壓力,導致內部龜裂。另外,若承受打擊的一面朝上,將會讓每片防彈板承受的重量形成不平均分布,造成各個角落受損,減少其有效性與壽限。
而在運送防彈板時,也要同樣小心:像美軍的承造商就必須在運送前,將每片抗彈板豎直地放入瓦楞紙箱中,且每片中間還要墊上發泡緩衝材料。等這一箱防彈板打包完成後,還要再將整個瓦楞紙箱裝入另一個紙箱裡,以提供更多的保護!而運送期間也要避免讓防彈板承受拋摔類的動作:因為它們在設計上就是遇到撞擊後會破碎,因此直接落地或拋摔,也會妨礙其防護效果。
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