Mecanismo de proteção contra balas de coletes à prova de balas e seus fatores de influência.
O mecanismo de proteção contra balas se baseia fundamentalmente em dois princípios: primeiro, a fragmentação do projétil após sua quebra; segundo, a dissipação da energia cinética do projétil pelo material à prova de balas. Os Estados Unidos, nas décadas de 1920 e 1930, desenvolveram os primeiros coletes à prova de balas, que consistiam em uma placa de proteção na cintura, integrada à roupa. Esses coletes à prova de balas, e posteriormente equipamentos similares, funcionam dissipando a energia cinética do projétil ou estilhaços ao se fragmentarem, utilizando a energia da decomposição do projétil para absorver o impacto.Efeito à prova de balas. Utilizando fibra de alto desempenho como principal material à prova de balas em coletes balísticos, o mecanismo balístico baseia-se no princípio da resistência, ou seja, na capacidade da fibra de alta resistência de "agarrar" balas ou estilhaços, alcançando assim o objetivo de proteção contra balas.
O estudo demonstra que a absorção de energia em coletes à prova de balas ocorre de cinco maneiras: (1) deformação do tecido: incluindo a direção da deformação do projétil e a deformação por tração próxima ao ponto de incidência; (2) danos ao tecido; (3) energia sonora: a energia consumida pelo som emitido pelo projétil após atravessar a camada à prova de balas; (4) energia do tecido; e (5) deformação do corpo do projétil. Para aprimorar a capacidade de proteção balística e desenvolver coletes à prova de balas compostos de materiais rígidos e flexíveis, o mecanismo do projétil pode ser analisado em conjunto, considerando os dois aspectos. Ao atingir o colete à prova de balas, o primeiro elemento a ser absorvido é o material rígido, como aço ou cerâmica reforçada. Nesse momento do contato, o projétil e o material rígido tendem a sofrer deformação ou ruptura, absorvendo a maior parte da energia do projétil. O tecido de fibra de alta resistência atua como forro do colete à prova de balas e como segunda linha de defesa, absorvendo e dissipando a energia restante do projétil e funcionando como um amortecedor, minimizando assim os danos não penetrantes. Nesse processo de blindagem, a absorção de energia, que reduz significativamente a penetração do projétil, é a chave para a eficácia do colete.
Os fatores que afetam a eficácia de vestimentas à prova de balas podem ser considerados sob duas perspectivas: a interação do projétil (bala ou estilhaço) com o material à prova de balas. Em relação ao corpo, sua energia cinética, formato e material são fatores importantes para determinar a penetração. Ogivas comuns, especialmente bombas com núcleo de chumbo ou aço, ao entrarem em contato com materiais à prova de balas, se deformam. Nesse processo, as balas absorvem uma parte considerável de sua energia cinética, reduzindo efetivamente a penetração. O mecanismo de absorção de energia da bala é um aspecto importante. Já para bombas, granadas e outras explosões geradas por estilhaços ou balas, a situação é significativamente diferente. Esses estilhaços têm formato irregular, bordas afiadas, são leves, pequenos e atingem o material à prova de balas com particular eficácia, sem deformá-lo após o impacto. Em geral, a velocidade desses fragmentos não é alta, mas eles são grandes e intensos. A chave para a absorção de energia por esses fragmentos é cortar e esticar os fios do tecido à prova de balas, rompendo-os, e provocando a interação entre os fios internos do tecido e as diferentes camadas, resultando na deformação geral do mesmo. Nesse processo, os fragmentos externos absorvem a energia, consumindo-a.