Poslední 2 roky přinesly největší změny v oblasti osobní balistické ochrany od nástupu moderních kompozitních materiálů. Nové generace vláken UHMWPE, zavedení standardu NIJ 0101.07 a zkušenosti získané z války na Ukrajině mění způsob, jakým jsou navrhovány balistické vesty, pláty, helmy i ochranné prvky končetin.

UHMWPE: materiál, který změnil balistický průmysl

Během posledních patnácti let se kompozity z ultra-vysokomolekulárního polyetylenu (UHMWPE – Ultra High Molecular Weight Polyethylene) staly nejdůležitějším materiálem používaným v osobní balistické ochraně.

Dnes najdeme UHMWPE prakticky ve všech kategoriích ochranných prostředků:

• měkké balistické vesty,
• samostatné polyetylenové pláty,
• keramické pláty s kompozitním podkladem,
• moderní vojenské helmy.

Mezi známé příklady patří americké helmy IHPS (Integrated Head Protection System), ECH (Enhanced Combat Helmet), Ops-Core FAST RF1 nebo nová generace helem pro posádky obrněných vozidel CVC Gen 2.

Je důležité si uvědomit, že balistické UHMWPE nemá mnoho společného s běžným polyetylenem používaným například v obalech nebo spotřebním zboží. Balistické materiály jsou tvořeny extrémně tenkými, vysoce orientovanými vlákny uloženými v polymerní matrici, nejčastěji na bázi polyurey nebo modifikovaného polystyrenu.

Poměr vláken vůči matrici bývá přibližně 9:1. Díky minimálnímu množství strukturních defektů dosahuje pevnost těchto vláken hodnot blížících se teoretické pevnosti atomových vazeb polymeru.

Od Dyneema SK76 k revoluci jménem SK99

První generace moderních UHMWPE kompozitů byla po mnoho let založena na vláknech Dyneema SK76 a Spectra 1000.

Skutečný průlom přišel v roce 2013, kdy společnost DSM představila vlákno Dyneema SK99.

Ve srovnání se SK76 přineslo:

• vyšší krystalinitu,
• lepší molekulární orientaci,
• menší množství defektů,
• vyšší pevnost,
• lepší poměr pevnosti k hmotnosti.

SK99 se stalo základem nové generace balistických materiálů:

• HB210,
• HB212,
• SB115,
• SB117.

Tyto materiály byly uvedeny na trh pod obchodním označením Dyneema Force Multiplier, které mělo zdůraznit výrazné zlepšení výkonu oproti předchozím generacím.

Výrazné snížení hmotnosti plátů

Přínosy nové generace byly okamžitě patrné.

Typický Level III plát vyrobený z dřívějšího materiálu HB50 (SK76) vážil přibližně:

3,3 lb (1,5 kg) při rozměru 10 × 12 palců.

Po přechodu na HB212 založený na SK99 klesla hmotnost obdobného plátu na:

2,2–2,5 lb (1,0–1,13 kg).

Část tohoto zlepšení byla dosažena pokrokem ve výrobních technologiích, avšak hlavní příčinou byly výrazně lepší mechanické vlastnosti samotného vlákna SK99.

Podobné zlepšení se postupně promítlo do:

• měkké balistiky,
• keramických plátů,
• vojenských helem.

Nová generace po SK99

Vývoj však nezůstal stát.

Společnost Dyneema následně představila zcela nové vlákno, které bylo zpočátku označováno pouze jako nástupce SK99.

Podle dostupných informací je toto vlákno:

• ještě více krystalické,
• lépe orientované,
• obsahuje méně defektů,
• vykazuje vyšší pevnost,
• nabízí lepší poměr pevnosti k hmotnosti.

První komerční produkty založené na této technologii zahrnují:

SB301 pro měkkou balistiku

a

HB330 a HB332 pro tvrdou balistiku.

SB301 – nová generace měkké balistiky

SB301 je považována za jednu z nejvýznamnějších inovací posledních let.

Ve srovnání s předchozími generacemi nabízí:

• nižší hmotnost,
• menší tloušťku,
• vyšší flexibilitu,
• lepší ergonomii.

Významnou výhodou je také kompatibilita s existující výrobou.

SB301 využívá:

• stejné lisy,
• stejné šicí linky,
• stejné pryskyřice,
• stejné teplotní cykly,
• stejnou orientaci vrstev 0°/90°.

Výrobci tak mohou nový materiál zavést bez nákladných úprav výrobních procesů.

Podle prvních údajů již některé společnosti zaznamenaly:

10–20 % snížení hmotnosti balistických panelů bez nutnosti nového výrobního vybavení.

HB330 a HB332 – cesta k ultralehkým plátům

Ještě zajímavější jsou nové materiály HB330 a HB332 určené pro tvrdou balistiku.

První prototypy level RF1 plátů vyrobených z těchto materiálů již údajně dosahují hmotnosti 

méně než 2 lb (0,91 kg) při rozměru 10 × 12 palců.

Materiály HB330 a HB332 lze navíc využít nejen v čistě polyetylenových plátech, ale také jako podklad pod keramické úderové vrstvy v plátech třídy RF2 a RF3.

Helmy pod hranicí jednoho kilogramu?

Pokud se současný trend podaří udržet, může být dalším logickým krokem výrazné snížení hmotnosti balistických helem.

Někteří vývojáři již naznačují možnost výroby moderních high-cut helem s hmotností:

pod 2 lb (0,91 kg).

Takové hodnoty byly ještě před několika lety považovány za nereálné.

NIJ 0101.07 – největší změna standardů za poslední dekádu

Rok 2024 přinesl také oficiální spuštění dlouho očekávaného standardu NIJ 0101.07.

Nová norma má odstranit řadu problémů předchozí verze NIJ 0101.06 a sjednotit přístup k testování balistické ochrany.

Nové pistolové úrovně

Z normy mizí staré úrovně:

• Level I,
• Level IIA.

Nahrazují je:

HG1

odpovídající přibližně dřívější úrovni Level II

HG2

odpovídající přibližně úrovni IIIA

Nové puškové úrovně

RF1

Testování zahrnuje:

• 7.62×51 mm M80 Ball,
• 7.62×39 mm MSC (Type 56),
• 5.56×45 mm M193.

RF2

K hrozbám RF1 přidává:

• 5.56×45 mm M855 se steel penetratorem.

RF2 tak reprezentuje prakticky celé spektrum běžných vojenských puškových střel s olověným nebo ocelovým jádrem.

RF3

RF3 je testována proti:

• .30-06 M2 AP.

Jde o nástupce dřívější úrovně Level IV.

Standardizace 7.62×39 MSC

Jednou z nejdůležitějších změn NIJ 0101.07 je způsob testování střely 7.62×39 mm MSC.

Historicky způsobovala tato hrozba velké problémy kvůli rozdílům mezi jednotlivými výrobci munice. Různé typy střel vedly k výrazně odlišným výsledkům testů.

Nově NIJ specifikuje použití:

7.62×39 mm Type 56 z Factory 31

jako referenčního náboje pro testování.

Cílem je dosažení konzistentních a opakovatelných výsledků mezi laboratořemi.

NIJ 0123.00

Další významnou novinkou je vytvoření standardu:

NIJ 0123.00

Ten slouží jako centrální katalog balistických hrozeb a má sjednotit terminologii i testovací metodiky napříč různými typy ochranných prostředků.

Ukrajina změnila pohled na přežití na bojišti

Možná nejvýznamnější změna však nepřišla z laboratoří, ale z bojiště.

Válka na Ukrajině jasně ukázala, že většina zranění pěchoty nevzniká zásahy puškových střel, ale fragmenty:

• dělostřeleckých granátů,
• minometné munice,
• FPV dronů,
• ručních granátů,
• kazetové munice.

To vedlo k výraznému návratu zájmu o:

• ochranu stehen,
• ochranu paží,
• ochranu boků,
• ochranu krku,
• ochranu třísel,
• celotělovou fragmentační ochranu.

Mnoho současných systémů používaných armádami NATO je přitom stále navrženo primárně podle pistolových požadavků HG1 nebo HG2, nikoliv podle skutečných fragmentačních hrozeb.

Proč nestačí NIJ IIIA proti fragmentům?

Fragment o hmotnosti 17 grainů představuje zcela odlišnou hrozbu než pistolová střela.

Autor Jake Ganor upozorňuje, že 17gr fragment letící vysokou rychlostí je v mnoha ohledech téměř opakem střely .44 Magnum 240gr SJHP.

Materiál optimalizovaný pro jednu z těchto hrozeb nemusí automaticky poskytovat optimální ochranu proti druhé.

Nová generace fragmentační ochrany

Výzkumné projekty zaměřené na fragmentační ochranu již přinášejí zajímavé výsledky.

Jeden z nich vytvořil měkký balistický systém s plošnou hmotností:

0,44 lb/ft² (2,15 kg/m²)

který dosahuje:

V50 téměř 1700 ft/s (518 m/s) proti 17gr FSP.

Pro srovnání:

Současné armádní fragmentační systémy dosahují:

• 0,88 lb/ft² (4,3 kg/m²)
• V50 ≈ 1850 ft/s (564 m/s)

Nový systém tedy nabízí:

• o 100 % nižší plošnou hmotnost,
• pouze o 8,9 % nižší V50.

Jde o mimořádný nárůst efektivity ochrany.

Adept Armor a ArmorFoam

Jedním z nejzajímavějších projektů je Ivoryguard ArmorFoam od společnosti Adept Armor.

Parametry:

• tloušťka 11 mm
• hustota 0,2 g/cm³
• NIJ Level II
• V50 > 950 ft/s proti 17gr FSP

Materiál kombinuje:

• uzavřenou pěnovou strukturu
• vysokopevnostní vlákna
• nízkou hmotnost
• vysokou pružnost

a je určen především pro ochranu končetin a fragmentační ochranu.

Budoucnost: větší pokrytí, nižší hmotnost

Všechny současné trendy směřují stejným směrem.

Budoucí balistická ochrana nebude založena pouze na zastavení jedné puškové střely do hrudníku. Důraz bude kladen na kombinaci:

• ochrany proti puškovým střelám,
• ochrany proti fragmentům,
• větší ochranné plochy,
• nižší hmotnosti,
• vyšší mobility.

Právě spojení nových UHMWPE materiálů, standardu NIJ 0101.07 a zkušeností z Ukrajiny pravděpodobně určí podobu balistických vest, plátů a helem během následujících deseti let. Pro uživatele to znamená jediné – lehčí výstroj, větší pokrytí těla a vyšší šanci na přežití v podmínkách moderního bojiště.