1. Nauka materiałowa: Włókna o wysokiej wytrzymałości do wchłaniania energii
Kluczowe materiały balistyczne w kaskach zazwyczaj obejmują następujące włókna o wysokiej wydajności:
Włókna aramidowe (np. Kevlar®)
Właściwości: Wysoka wytrzymałość, niska gęstość, wytrzymałość na rozciąganie 5x wytrzymałość stali.
Zasada: Po uderzeniu w posty włóknarozciągnąć i deformowaćwchłonąć energię kinetyczną. Tarcie i złamanie błonnika rozpraszają energię pocisku.
Struktura wielowarstwowa: Ułożone warstwy stopniowo spowalniają kulę, aż się zatrzyma.
Ultra-wysokie cząsteczkowe polietylen (UHMWPE)
Właściwości: Lżejszy niż kevlar, wyższa siła (może zatrzymać rundy karabinów).
Zasada: Wysoce wyrównane łańcuchy molekularne przekształcają energię uderzenia w ciepło, jednocześnie deformując elastycznie, aby odchylić część siły.
Zbroja kompozytowa (np. Ceramiczne + włókno)
Warstwa ceramiczna (glina, węglika krzemu): Ekstremalna twardość zniszczy rdzeń pocisku, ale jest krucha.
Włókno: Pochłania energię resztkową po fragmentacji ceramicznej, zapobiegając odciąganiu.
2. Struktura wielowarstwowa:
Hełmy balistyczne zwykle wykorzystują wielowarstwowy projekt, przy czym każda warstwa służy wyraźnej funkcji. Kiedy kula uderza w hełm, pierwsza warstwa deformuje i złamania, pochłaniając część energii. Pozostała energia jest następnie przenoszona sekwencyjnie do kolejnych warstw, w których jest dalej rozproszona i wchłaniana. Proces ten trwa do momentu całkowitego rozproszenia energii resztkowej, zapobiegając penetracji pocisków.
3. Zakrzywiony design:
Zakrzywiony kształt hełmów balistycznych pomaga również w rozproszeniu sił uderzeniowych. Wygrytająca powierzchnia rozprzestrzenia wpływ kuli na większy obszar, zmniejszając zlokalizowane ciśnienie i minimalizując ryzyko penetracji.
4. Struktury pochłaniające energię:
Niektóre kaski balistyczne zawierają dodatkowe struktury oszczędzające energię, takie jak wzory wyściółki piankowej lub plastyki plastra miodu, wewnątrz hełmu. Struktury te dodatkowo pochłaniają i rozpraszają energię pocisku, zwiększając ochronną skuteczność hełmu.
