Kovat kypärät testipenkissä

Artikkelit
Suomen Sotilas

Suomen Sotilas tutkii ja koeampuu jatkuvasti eri materiaaleista valmistettuja ballistisia suojavälineitä.


Viimeaikainen tutkimuksemme on keskittynyt etenkin kypäriin. Pyrimme omalta osaltamme auttamaan ballistisia kypäriä käyttäviä tahoja saamaan realistista tietoa eri materiaalien ominaisuuksista.


Ei riitä, että projektiili pysähtyy kypärään. Käyttäjän on myös selviydyttävä osumasta ilman vakavia vammoja.

Testit jatkuvat


Viimeksi Suomen Sotilas suoritti koeammunnat ACH-polymeerikuitukomposiitti- ja SSSh-94 Sfera-S-teräskypärille.


ACH-kypärää ja Sferaa arvioimme penetraatiokriteerillä (RTP, Resistance to Penetration). Tutkimme myös kypärien päävammapotentiaalia mittaamalla tarkasti jäännöslyöttymät.


Teräksellä muodonmuutoksen elastinen palautuma on pientä, joten lyöttymän dynaaminen huippuarvo ei ole jäännösarvoa paljoa suurempi. Polymeerikuitukomposiitilla dynaaminen lyöttymä voi sen sijaan olla jäännöslyöttymään verrattuna helposti kaksinkertainen, jopa suurempikin. Pääsääntöisesti metallikypärät ovat komposiittikypäriä turvallisempia.


Sotilaskypäriä testataan myös takapinnan muodonmuutoskriteerillä (BFD, Back Face Deformation). Tässä kypärä asetetaan päämuotosimulantille ja indikaattorina toimii savi, johon syntyneen painauman koko kertoo päähän siirtyneen joulemäärän. Huolimatta alalla tehdystä tutkimuksesta ei saveen syntyneen painauman ja päävamman tarkalle laadulle ole saatu osoitettua kaikenkattavaa yhteyttä.

ACH-polymeerikuitukomposiittikypärä


ACH-kypärä on yhdysvaltalaisen Kevlar-tekniikan huipputuote. Tämän jälkeen tulleet kypärät käyttävät kuoren materiaalina polyeteenikuitua (UHMWPE).


Polyeteenistä voidaan valmistaa verraten kevyitä kypäriä, mutta ballistisen kuoren rakenteellisen jäykkyyden lasku voi johtaa kasvaneisiin lyöttymätasoihin siinä tapauksessa, ettei asiaa ei ole huomioitu pehmusteratkaisuissa. Nykyaikainen kypärän pehmuste-elementti on vasteeltaan differentiaalinen eli muuttuu paksuuden funktiona.


ACH-kypärä pärjäsi testeissä hyvin ja pysäytti sen, mitä NIJ IIIA -luokituksella varustetun kypärän tuleekin pysäyttää. Ainoa kritiikin aihe ovat suuret lyöttymät järeillä pistoolin kaliipereilla ammuttaessa. Tämä ei tosin ole mikään yllätys polymeerikuitukomposiittikypärän kohdalla.


ACH-kypärä tuli käyttöön jo vuonna 2003, mutta Yhdysvaltain armeija hyödyntää sittemmin jatkuvasti kehitettyä mallia edelleen.


Sfera-S-kypärä


Venäläistä ihmettä, SSSh-94 Sfera-S-kypärää olemme testanneet monella eri pistooli- ja kiväärikaliiperisella aseella. Ihan Iron Man -elokuvan Mk1-teräspanssaripuvun veroista emme kypärästä saa tekemälläkään, mutta lähelle kyllä päästään.

Sfera-S:n kohdalla täytyy muistaa, että kyse on hyvin yksinkertaisilla ja halvoilla muodonantomenetelmillä valmistetusta 2,5 millimetrin paksuisesta teräskypärästä. Siksi sen pysäytyskykyä voi pitää suorastaan ilmiömäisenä.

Useiden kaliiperien kohdalla muodostuu Sfera-kypärää ammuttaessa t/D-suhteesta todella epäedullinen. t/D-suhde lasketaan jakamalla panssarilevyn paksuus hyökkäävän projektiilin halkaisijalla. Mitä pienempi tämä suhde on, sitä herkemmin lujat metallit pettävät hauraalla moodilla.

Ohut, mutta luja metallilevy ja tylppä sekä kova projektiili ovat vihonviimeinen yhdistelmä. Todella ohuet metallilevyt kannattaakin aina tehdä hieman pehmeämmästä metallilaadusta.

Pisteenä i:n päälle


Tulemme raportoimaan myöhemmin myös K6-3A-alumiinihybridikypärälle suoritetun koeammunnan tulokset.

Alumiinihybridikypärät ovat venäläinen harvinaisuus. Ne ovat titaaniin nähden edullisia ja omaavat hyvän pysäytyskyvyn sekä alhaisen lyöttymätason. Alumiinin keveyden tuoma etu alkaa tosin osuman viistouden kasvaessa hiipua. Sen suojanlisäys ei ole niin suurta kuin teräksen panssarilevyä kallistettaessa.

Juttu on luettavissa kokonaisuudessaan tulevissa Suomen Sotilaan numeroissa.

Tilaa Suomen Sotilas -lehti suoraan kotiisi ja lue lisää!

(Teksti: Jukka Janhunen)

Kuva: Osuma Sferan päälaen panssarissa. Särö kertoo, että osuma on lähes ylittänyt teräksen sietokyvyn. (Mikko Anttila)