1. Khoa học vật liệu: Sợi cường độ cao để hấp thụ năng lượng
Các vật liệu đạn đạo quan trọng trong mũ bảo hiểm thường bao gồm các sợi hiệu suất cao sau:
Sợi Aramid (ví dụ: Kevlar®)
Của cải: Độ bền cao, mật độ thấp, độ bền kéo 5x so với thép.
Nguyên tắc: Khi bị đạn tác động, các sợikéo dài và biến dạngĐể hấp thụ năng lượng động học. Ma sát và vỡ sợi làm tiêu tan năng lượng của viên đạn.
Cấu trúc nhiều lớp: Các lớp xếp chồng dần dần làm chậm viên đạn cho đến khi nó dừng lại.
Polyetylen cực kỳ cao (UHMWPE)
Của cải: Nhẹ hơn Kevlar, sức mạnh cao hơn (có thể dừng súng trường súng trường).
Nguyên tắc: Các chuỗi phân tử được liên kết cao chuyển đổi năng lượng tác động thành nhiệt trong khi biến dạng cực kỳ để làm chệch hướng một số lực.
Áo giáp tổng hợp (ví dụ, gốm + sợi)
Lớp gốm (alumina, silicon cacbua): Độ cứng cực độ làm vỡ lõi của viên đạn nhưng giòn.
Sao lưu sợi: Hấp thụ năng lượng còn lại sau khi phân mảnh gốm, ngăn ngừa spalling.
2. Cấu trúc nhiều lớp:
Mũ bảo hiểm đạn đạo thường sử dụng một thiết kế nhiều lớp, với mỗi lớp phục vụ một chức năng riêng biệt. Khi một viên đạn tấn công mũ bảo hiểm, lớp đầu tiên làm biến dạng và gãy xương, hấp thụ một phần năng lượng. Năng lượng còn lại sau đó được chuyển tuần tự đến các lớp tiếp theo, trong đó nó được phân tán và hấp thụ thêm. Quá trình này tiếp tục cho đến khi năng lượng dư được tiêu tán hoàn toàn, ngăn chặn sự thâm nhập của viên đạn.
3. Thiết kế cong:
Hình dạng cong của mũ bảo hiểm đạn đạo cũng hỗ trợ trong các lực tác động phân tán. Bề mặt cong lan rộng tác động của viên đạn trên một khu vực lớn hơn, giảm áp lực cục bộ và giảm thiểu rủi ro thâm nhập.
4. Cấu trúc hấp thụ năng lượng:
Một số mũ bảo hiểm đạn đạo kết hợp các cấu trúc hấp thụ năng lượng bổ sung, chẳng hạn như đệm bọt hoặc thiết kế tổ ong, bên trong mũ bảo hiểm. Các cấu trúc này tiếp tục hấp thụ và tiêu tán năng lượng của viên đạn, tăng cường hiệu quả bảo vệ của mũ bảo hiểm.
