1. Materialsvidenskab: Fibre med høj styrke til energiabsorption
De vigtigste ballistiske materialer i hjelme inkluderer typisk følgende højtydende fibre:
Aramid fibre (f.eks. Kevlar®)
Egenskaber: Høj sejhed, lav densitet, trækstyrke 5x den af stål.
Princip: Ved kuglepåvirkning, fibreneStræk og deformAt absorbere kinetisk energi. Friktion og fiberbrud spreder kuglens energi.
Multi-lags struktur: Stablede lag bremser gradvist kuglen, indtil den stopper.
Ultra-høj-molekylær vægt polyethylen (UHMWPE)
Egenskaber: Lettere end Kevlar, højere styrke (kan stoppe riffelrunder).
Princip: Meget justerede molekylære kæder omdanner påvirkningsenergi til varme, mens de formeres for at aflede noget af kraften.
Sammensat rustning (f.eks. Keramisk + fiber)
Keramisk lag (aluminiumoxid, siliciumcarbid): Ekstrem hårdhed knuses kuglens kerne, men er sprød.
Fiberbacking: Absorberer resterende energi efter keramisk fragmentering, hvilket forhindrer spalling.
2. Multi-lags struktur:
Ballistiske hjelme anvender normalt et flerlagsdesign, hvor hvert lag serverer en tydelig funktion. Når en kugle rammer hjelmen, deformeres de første lag og frakturer, der absorberer en del af energien. Den resterende energi overføres derefter sekventielt til efterfølgende lag, hvor den er yderligere spredt og absorberet. Denne proces fortsætter, indtil den resterende energi er fuldt ud spredt, hvilket forhindrer kugleindtrængning.
3. buet design:
Den buede form af ballistiske hjelme hjælper også med spredning af påvirkningskræfter. Den buede overflade spreder kuglens indflydelse over et større område, reducerer lokaliseret tryk og minimerer risikoen for penetration.
4. energiabsorberende strukturer:
Nogle ballistiske hjelme indeholder yderligere energiabsorberende strukturer, såsom skumpolstring eller honningkamdesign, inde i hjelmen. Disse strukturer absorberer og spreder kuglens energi yderligere og forbedrer hjelmens beskyttende effektivitet.
