1. Materialenwetenschap: vezels met hoge sterkte voor energieabsorptie
De belangrijkste ballistische materialen in helmen omvatten meestal de volgende krachtige vezels:
Aramid -vezels (bijv. Kevlar®)
Eigenschappen: Hoge taaiheid, lage dichtheid, treksterkte 5x die van staal.
Beginsel: Op kogelimpact, de vezelsstrekken en vervormenom kinetische energie te absorberen. Wrijving en vezelbreuk verdwenen de energie van de kogel.
Meerlagige structuur: Stapelde lagen vertragen de kogel geleidelijk totdat deze stopt.
Ultra-high-moleculair gewicht polyethyleen (UHMWPE)
Eigenschappen: Lichter dan Kevlar, hogere sterkte (kan het geweerrondes stoppen).
Beginsel: Zeer uitgelijnde moleculaire ketens zetten de impactsenergie om in warmte om in warmte terwijl ze elastisch vervormen om een deel van de kracht af te buigen.
Composiet pantser (bijv. Ceramic + Fiber)
Keramische laag (aluminiumoxide, siliciumcarbide): Extreme hardheid verbrijzelt de kern van de kogel maar is bros.
Vezelachter: Absorbeert resterende energie na keramische fragmentatie, waardoor het afbeelden wordt voorkomen.
2. Multi-layer structuur:
Ballistische helmen gebruiken meestal een meerlagig ontwerp, waarbij elke laag een afzonderlijke functie bedient. Wanneer een kogel de helm raakt, vervormt de eerste laag en fracturen en absorbeert een deel van de energie. De resterende energie wordt vervolgens opeenvolgend overgebracht naar volgende lagen, waar deze verder wordt verspreid en geabsorbeerd. Dit proces gaat door totdat de resterende energie volledig is verdwenen, waardoor de penetratie van kogel wordt voorkomen.
3. Gebogen ontwerp:
De gebogen vorm van ballistische helmen helpt ook bij het verspreiden van impactkrachten. Het gebogen oppervlak verspreidt de impact van de kogel over een groter gebied, waardoor gelokaliseerde druk wordt verminderd en het risico op penetratie wordt geminimaliseerd.
4. Energy-absorberende structuren:
Sommige ballistische helmen bevatten extra energie-absorberende structuren, zoals schuimvulling of honingraatontwerpen, in de helm. Deze structuren absorberen en verdrijven de energie van de kogel verder, waardoor de beschermende effectiviteit van de helm wordt verbeterd.
