弹道防弹衣是现代轻型防弹衣，旨在保护穿戴者的重要器官免受火器伤害。

“防弹背心”可以防弹，但它不会让你刀枪不入。

美国国家司法研究所（NIJ）为防弹衣开发了一个等级评定系统。弹道阻力、有刃武器的刺击阻力有不同的标准。也有所谓的尖刺保护，抵御来自锋利的、尖锐的刀具或临时起意随手捡起的武器，比如冰块等。本节重点讨论弹道防弹衣的分类等级。

很多制造商根据所抵御防护的威胁类型，各自独立地制定了自家防弹衣的等级。防弹衣的防弹级别有很多标准，常用的是美国NIJ标准，此标准中有六个级别，分别是Ⅰ级、ⅡA级、Ⅱ级、ⅢA级、Ⅲ级、Ⅳ级，防护能力从低到高。

美国NIJ标准—0101.06对防弹衣抗弹道能力的分类定义如下。

◆ IIA型防弹衣可以提供最低限度的保护，以抵御小口径手枪的威胁。

◆ II型防弹衣可以抵御来自多种手枪的威胁：普通的手枪、带标准压力弹药的小口径手枪，以及左轮手枪。

◆ ⅢA防弹衣提供了更高级别的保护，通常可以抵御大多数口径的手枪，包括许多执法武器，以及许多大威力的左轮手枪发射的弹药。

◆ Ⅲ型和Ⅳ型防御步枪子弹的防弹衣通常只在战术情况下或者所受威胁需要这种保护时使用。

“防弹背心”的风险

美国南北战争期间，制造商向士兵出售“防弹背心”。这些背心是把金属板缝在织物上。据报道，这些“防弹背心”拦截子弹效果并不好。如果子弹真的穿过防弹背心进入身体，它有时会把背心里的材料带到伤口里，反而多了几分感染的风险。此外这种背心非常沉重，穿在身上很不舒服，因此很多的“防弹背心”被丢弃在联邦军队行军的路上。

防弹衣是由一块高级塑料制成的背心状薄板组成，该薄板由多层对位芳纶材料或超高分子量聚乙烯材料组成。对位芳纶材料分层编织，然后用同一种材料的线层层缝在一起。超高分子量聚乙烯材料不是机织的，相反这些纤维是平行铺设，然后涂上树脂并与之结合。由此产生的材料被旋转90度并分层，形成一个交错的图案。然后这些保护层被密封在两片聚乙烯薄膜之间。

凯夫拉纤维的强度是同等重量钢材的5倍，抗拉强度（抗拉伸断裂能力）是钢材的8倍。

防弹板提供了保护，但不是很舒适。防弹板放置在通常由聚酯纤维、棉混纺或尼龙制成的织物外壳内。为了使人体感觉舒适些，通常是在面朝身体的外壳面缝上一层吸水性材料，如Kumax。防弹衣也可以用尼龙衬垫来提供额外的保护。

Ⅲ型和Ⅳ型防弹衣前后通常有内置的小袋，用来加装由钢、陶瓷、聚乙烯或复合材料制成的硬板，抵御高速子弹的袭击。金属硬板有时会涂上防剥落材料，这种材料可以防止子弹击中硬板时发生危险的反弹。

虽然防弹衣的主要目的是防止子弹穿透，但子弹的冲击力仍然会携带大量的能量，对穿戴者造成钝器创伤。所以除了软装甲垫和硬钢板插入外，许多制造商还提供帮助吸收子弹能量的垫片。这些垫片可以由高密度的泡沫材料制成，但有时也包含一层非牛顿流体，在撞击时变硬，将作用力分布在更大的区域。（更多信息请参考“未来的防弹衣”。）

防弹背心的组装、连接采用各种各样的方法。有时背心两边用松紧带连接。不过通常情况下它们都是用布带或松紧带固定的，用金属扣或魔术贴封住。（见图3）

合适的盔甲

穿戴者应根据所受到的威胁选择相适应的防弹衣。监狱看守可能更喜欢用来抵御临时刺杀武器（如棍、刀）的盔甲。保镖或警察需要的防护服既要保护自己不受手枪的伤害，也要兼顾带刃利器的袭击。士兵最需要的是可以抵御高速步枪子弹的盔甲。

有些防弹衣是根据用户的具体保护需求和尺寸大小订制的。事实上大多数的防弹衣是按照服装行业尺寸标准（如38加长型或32缩短型）批量裁剪制作，然后大量销售到市场。

出于简述起见，在下面的制造过程中，对位芳纶可以称为凯夫拉纤维，高分子量聚乙烯可以称为光谱纤维。很多其他厂家也生产与这两种类似的产品，此处并不是刻意为凯夫拉和赛拉图做广告，只是为了叙述方便。

制布

1．凯夫拉纤维和类似的对位芳纶材料是在实验室生产的，是由对苯二胺和对苯二甲酰氯聚合成的高分子聚合物。聚合过程包括将小分子结合成更大的分子，也就是说，它是由重复单位彼此连接形成链状结构，这些链状结构之间又通过氢键相连形成网状。图1是实验室生产凯夫拉的工艺流程：合成带有棒状聚合物的透明**通过喷丝板（一个布满小孔的小金属板，看起来像淋浴喷头）被挤出来，形成凯夫拉纤维线。凯夫拉纤维线随后通过冷却槽冷却硬化，再经喷水工序后，卷到辊子上。然后将纤维线缠绕在一起，制成适合编织的纱线。凯夫拉织物采用很简单的图案，系平纹或平纹组织，只不过是用纱线上下交错编织而成的图案。

图1　要制造凯夫拉纤维，首先要生产聚合物溶液。然后将产生的**从喷丝板中挤出，用水冷却，在滚筒上拉伸，缠绕成布。

2．与凯夫拉不同，用于防弹衣的光谱布料和其他超高分子量的聚乙烯材料通常不是机织的。通常，强力的超高分子量聚乙烯聚合物长丝被纺成纤维，然后彼此平行排列铺设（见图2）。光谱纤维涂上树脂，树脂覆盖住纤维，纤维和树脂密合在一起形成一块光谱布料。然后将两片这种布料以正确的角度放置在一起，再次黏合后夹在两层聚乙烯薄膜中间，形成一块非织造布。然后从非织造布上裁剪出防弹背心的形状。

图2　光谱纤维表面涂上一层树脂形成薄片，然后将薄片分层并黏合在聚乙烯薄膜之间。

切割

3．防弹衣制造商采购整卷整卷的防弹织物入库备用。将织物展开平铺在长长的切割台上，切割台长达30米，切割台上的织物同时被切割成多个单元。根据需要，切割台上可以铺上尽可能多的材料层，少至8层，多至25层，完全取决于制作的防弹衣所需的保护级别。

4．接着在布层上放一张裁剪好的设计纸样，纸样类似于家庭中用于缝纫的样板。为了最大限度地利用布料，一些防弹衣制造商使用计算机图形设计系统来确定布层裁剪的最佳位置。

5．工人们使用一种像线锯的手持式机器，只不过它没有切割刀片，而是有一个切割轮，类似于比萨刀末端的切割轮（见图3），它的直径大约为15厘米。工人们根据纸样切割布层，然后将切下的布层板块精确地堆放在一起。

图3　布做好后，根据设计图样打板裁剪成合适的小片，然后将这些碎片与附件（如带子）缝合在一起制成成品盔甲。

缝纫

6．通常光谱纤维不需要缝纫，因为它被切割和堆叠成一层一层的嵌板，刚好放进防弹背心的紧身内层里。但是凯夫拉制成的防弹衣可以是绗缝的，也可以是包缝的。绗缝是用长针缝制有夹层的纺织物，使里面的夹层（比如棉絮等）固定。凯夫拉防弹衣绗缝工艺将外层纺织层与内芯以装饰性图案——菱形缝合起来，一个个菱形由缝线间隔同时又紧紧的相连，使防弹衣厚薄均匀，夹层不会流动缩团。绗缝工艺需要更多的劳动力，而且这样制作的防弹衣面板僵硬，穿在身上很难从易受伤的区域转移。而包缝工艺则是在背心的中间走线形成一个大大的长方形，包缝方式简便快速，可以让防弹衣自由移动。

7．工人们在布层的最上层放置一个模板，在布层外露区域摩擦下粉笔，沿着模板边缘用粉笔在布上画一条虚线，接着沿这条粉笔线将这些布层缝在一起，然后缝上尺寸标签。

制作钢板插件

8．对于用钢制作的硬板插入件，其钢材是根据制造商的标准精心选择的。把钢板切割成所需要的形状和尺寸。切下的钢板用去毛刺机割掉毛刺，再用砂轮机将边缘磨圆，然后用液压机将钢板弯曲，使其符合穿戴者的躯干弧度，最后在钢板上喷涂一层防剥落涂层。

9．复合陶瓷板利用陶瓷材料的硬度使子弹变形，并将其分解成更小的碎片，然后被复合基材吸收。一种陶瓷粉末，如碳化硼等加热到2200℃形成弧形瓦片，瓦片边对边组装在一起，黏合在复合衬垫上，复合衬垫材料可以是多层凯夫拉纤维或对位芳纶，也可以是多层超高分子量聚乙烯。由此产生的坚硬的防护板被包裹在更薄的材料片之间，再缝合上其边缘的开口。

完成护甲制作

10．硬板的外壳在同一家工厂用标准的工业缝纫机和标准的方法缝合。制作时，先将硬板塞进外壳，以及外壳上选配的内袋里，再将防弹衣的附件如肩带等缝上去（见图3）。成品防弹衣装箱后就可运送给客户。

防弹衣和普通服装一样要经过多道质量检测程序。纤维制造商测试纤维和纱线的抗拉强度，而成衣厂的工人测试衣服成品的强度。不是纺织而成的光谱纤维制造商也要进行抗拉强度的测试。防弹衣制造商还要对防弹硬板材料的强度进行测试（无论是凯夫拉、光谱纤维，还是其他品牌的产品）。防弹硬板装入防弹衣外壳缝制完成后，根据产品质量控制要求，必须经过训练有素、经验丰富的品控人员检验测试。

防弹衣测试分干测和湿测两种。这是因为制造防弹衣的纤维在潮湿的时候防弹性能表现不同。

与普通服装不同，根据美国国家司法研究所的要求，防弹衣必须经过严格的防护测试。并非所有的防弹衣都一样，一些防弹衣可以抵御低速铅弹，而另一些防弹衣能够抵御高速全金属护套的子弹。

测试防弹衣，不管是湿测还是干测，都需要将防弹衣包裹在用黏土制成的衬底材料周围。根据防弹衣的分类等级，选择对应的枪械和子弹规格，发射的子弹速度应达到NIJ测试标准的要求。NIJ测试标准规定了每一发子弹离装甲面的距离，以及离前一发子弹的距离，还指定了要测试的射击次数和入射角（由子弹路径和垂直于装甲表面的直线形成的角度）。

如果防弹衣能通过测试的话，黏土模特身上应该没有留下洞眼和子弹，防弹衣没有被撕破。虽然子弹会在黏土模特上留下凹痕，但凹痕深度不应超过4.3厘米。

当一件被测试的防弹衣通过检验时，证明这个型号的防弹衣是合格的，制造商就可以制作出精确的防弹衣复制品。这件合格的防弹衣存入档案，以便在将来，具有相同型号的防弹衣可以很容易地与原型进行比对。

防弹衣的野外人体实战测试是不实际的，但在某种意义上，士兵和警察每天都在测试他们。对身穿防弹衣的人开枪的研究表明，防弹衣每年可以拯救数百人的生命。

围绕防弹衣的材料科学在不断进步。复杂的复合陶瓷和层压板材料可能会变得更好，一些制造商已经开始尝试非牛顿流体和碳纳米管作为防弹衣的材料。石墨烯是另一种极有希望成为防弹材料的材料。

非牛顿流体在常压条件下表现得像**，但当压力突然施加时（如子弹的撞击），它们暂时变硬，表现得更像固体。研究人员正在试验用非牛顿流体制作防弹衣，就像凯夫拉纤维等现有的防弹材料那样。

碳纳米管是由碳原子组成的圆柱形结构，其直径相对于一般长度而言非常小。这种结构中的碳原子之间的键非常强。一些制造商已经在将碳纳米管材料集成到防弹衣中。中国科学家已经试验了一种智能防弹衣，这种防弹衣可以利用导电纳米管网络探测撞击的位置。防弹衣可以与通讯系统集成，以便在探测到撞击时呼叫帮助。也许它可以与一个通过附加传感器收集穿戴者健康信息的系统结合，并将这些医疗数据传输给紧急救援人员。

石墨烯是一个扁平的碳六边形晶格，每个六边形的顶点上都有一个碳原子。石墨烯的强度是钢的200倍，科学家只能在肉眼几乎看不见的很小的区域上生成石墨烯晶格。然而在以每秒1000米的速度向石墨烯薄膜发射比人的头发还薄的子弹的实验中，令人惊讶的是石墨烯吸收子弹的动能大约是钢的10倍，这表明它可能是一种非常好的防弹衣材料。已经有科学家用石墨烯做了增强塑料的实验，发现它们可以制造出一种更有实用价值的样品，其强度是同样体积的钢的2倍，同样重量的钢的10倍。