Chalecos Defensivos

Desde que el hombre comenzó a vivir en sociedad formando los primeros asentamientos fijos, en la región de Asia y abandonando la vida nómada, comenzaron los problemas y diferencias por obtener mejores tierras o mayor territorio para explotar. Así comenzaron a organizarse las ciudades-estados, formando los primeros ejércitos y el desarrollo de armas para los combates.

La necesidad de imponerse al vecino logró que se vayan descubriendo nuevas tecnologías, tanto para armas ofensivas como las defensivas. Dentro de las armas defensivas se comenzó a utilizar vestimenta que proporcionaba cobertura al cuerpo de los combatientes, utilizando cascos y chalecos, confeccionados en piel o cuero de mucha dureza. Pero al ser mejorados constantemente las armas ofensivas, tanto en la siderurgia desarrollando al principio el bronce, luego el hierro, más el comienzo de la utilización de los arcos y las flechas en combate, hicieron que este tipo de materiales se tornaran obsoletos.

Los materiales de las corazas pectorales evolucionaban a la par de las armas ofensivas, utilizando distintos materiales como bronce, hierro, las mallas de acero, que eran tejidos trenzados metálicos, hasta lograr detener el arma más peligrosa, la flecha, con las armaduras de acero, estas que cubrían todo el cuerpo eran muy eficientes para tal cometido, pero tenían dos grandes inconvenientes, su costo de producción, lo que reducía su uso a los ricos señores medievales, y su enorme peso y rigidez, que reducía la capacidad de movimiento, además de torturar al usuario con el doble de su peso y las altas temperaturas.

Con la llegada de la pólvora y las armas de fuego a los campos de batalla, la utilización de las armaduras fue siendo dejada de lado, ya que su capacidad de cobertura no alcanzaba para protegerse de la penetración de los proyectiles impulsados por las armas de la nueva era, y transformaban al usuario de las armaduras en blancos muy fáciles para las armas de fuego debido a su lentitud de movimientos.

Así desaparecieron los protectores personales durante casi cuatro siglos hasta el siglo XX, en que al principio se utilizaba aleaciones con acero los que daban cierta protección, pero su uso continuo era impracticable. A finales de la década del sesenta con la invención del KEVLAR, y luego las fibras de polietileno, comenzando la nueva era en protectores personales

Ubicación de los Chalecos Antibala dentro de los sist. de armas

El chaleco es un arma por lo tanto debemos ubicarla dentro de este contexto y para ello debemos considerar la clasificación de las armas...

Armas: Defensivas - Ofensivas

• Defensivas Activas: Por que son diseñadas específicamente para su utilización como sistema defensivo. Ej: Chaleco Antibala, Casco, Escudo.

• Defensivas Pasivas: NO están diseñadas específicamente para tal fin, sino que su construcción puede ser orientado hacia otro fin. Ej: Búnker, trinchera, etc.

Concepto del Funcionamiento de Chalecos Antibala

La mayoría de los chalecos antibala funciona atrapando el proyectil en una red de fibras muy resistentes, logrando que la bala transfiera su energía, transformándose en calórica, y tensando no solamente las fibras que tienen contacto, sino también las fibras circundantes que componen la trama, absorbiendo la energía cinética en el tiempo más corto posible, y dispersando rápidamente las olas de deformación cinética.
Para comprender él porque de las propiedades de detener proyectiles de los chalecos balísticos, hay que considerar las características de sus materiales de producción. Existen básicamente dos (2) tipos de materiales para la composición de estos protectores, las fibras de poli-aramidas, y los polietilenos.

Poli-Aramidas
Las aramidas como el KEVLAR (DUPONT), o TWARON (AKZO-NOBEL), son polímeros totalmente aromáticos, incluso pueden describirse estrictamente como un derivado del nylon. Solo se fabrica como fibra, mediante fricción en solución, tiene una gran estabilidad y resistencia térmicas, incluso es una barrera anti-flama. Sus propiedades de tracción son superiores a las fibras textiles normales debido a un alto grado de orientación molecular resultante de largas cadenas moleculares rígidas y producidas del compuesto parafenilen - tereftalamida, estas largas cadenas están unidas en un cerrado encadenamiento multidireccional, y cada cadena esta compuesta de fibras de muy poco espesor trenzadas entre sí.

El KEVLAR ya ha llegado a su tercera (3°) generación. Características de cada una:

En las imágenes podemos observar las diferencias en las tramas de las 3 generaciones respectivamente:

El TWARON... con respecto a esta fibra podemos decir que básicamente es lo mismo, en cuanto a fibras, composición y métodos de producción del KEVLAR. En su más reciente composición, el TWARON CT, se ha logrado un filamento de menor espesor, permitiendo trenzar en cada hebra hasta mil (1000) filamentos, es decir 50% más que las aramidas tradicionales, haciendo a los chalecos más livianos, cómodos y flexibles que sus predecesores, y con el mismo nivel de protección.

Los compuestos de aramidas tienen las siguientes "ventajas":

• Alta capacidad de resistencia a la tensión
• Alta rigidez estructural
• Alta resistencia química
• Alta dureza
• Baja conductibilidad eléctrica
• Bajo encojimiento termal
• Alta resistencia al fuego

Y sus "defectos" son:

• Escasa resistencia a la abrasión
• Inestables a los rayos UV
• Frágiles al trabajo en ángulos pronunciados
• Demasiada absorción de agua

Este ultimo inconveniente, plantea la necesidad de recubrir a las fibras con otros productos, tipo polietileno o similar, ya que al absorber agua, en forma directa o por transpiración, las uniones de las fibras se lubrican, perdiendo sus características de resistencia balísticas.

Poliuretano unidireccional
Denominado Dyneema, (producto de DSM de Holanda) este material está compuesto por fibras de polietileno de cadena extendida, y con un peso molecular extremadamente alto. Las fibras están orientadas en forma unidireccional, y a su vez las distintas capas están superpuestas perpendicularmente con respecto a esta orientación, dándole al material mayor flexibilidad. El material es producido en láminas, siendo unidas por el sistema de termofusión.
Método de fabricación... El polietileno de muy alto peso molecular se disuelve en un solvente y luego se hila a través de orificios pequeños. Posteriormente la solución hilada es solidificada por enfriamiento, la cual logra una estructura molecular que contiene una muy baja densidad de tramado en la cadena molecular. Esta estructura nos da una sumamente alta proporción del dibujo y extremadamente alta resistencia. La apariencia del gel de la fibras solidificadas dan origen al nombre de esta tecnología. La fibra altamente dibujada contiene casi un 100% de estructura cristalina con moléculas perfectamente acomodadas, mejorando su resistencia, modulo y otras excelentes propiedades.

Ventajas:

• 30 % más liviano que los materiales de Aramida a igual nivel de proteccion
• Mayor reducción del efecto trauma
• El agua no altera sus propiedades
• No lo afectan los rayos ultravioletas
• Mejor capacidad de detención de proyectiles que arriban tangencialmente

Desventajas:

• Más rígidos con respecto a la tela de Aramida\
• Son afectados por la fluencia en frío

Materiales combinados
Aunque hay algunos que combinan ambos materiales, por ejemplo el SPECTRA (de ALLIED SIGNAL), uniendo las virtudes de ambos productos. Se combinan 2 capas de fibras de poli aramidas con 2 de poliuretano y recubierta a ambos lados con un filme termoplástico, para proteger el compuesto, logrando un espesor final de 0,23mm con un peso especifico de 228gr/m2, por paño.

Cuadros Comparativos de los Materiales

Efecto del Trauma

Otra de las propiedades que deben poseer los chalecos a prueba de balas, es la reducción del trauma producido por los impactos de proyectiles. Como ya hemos visto los distintos tejidos trabajan, disipando la energía cinética a través de la superficie circundante al área de impacto, esta disipación esta orientada a frenar la velocidad y penetración del proyectil, pero también para reducir el golpe que recibe el cuerpo detrás del chaleco.
Materiales tipo el poliuretano unidireccional ya posee buenas prestaciones anti-trauma, no tanto los de aramidas, por lo cual se dispone de placas especificas, generalmente de cerámica que colocados dentro de las fundas que sostienen a los chalecos, en bolsillos preparados específicamente para tal fin.

Chaleco y Placa Antitrauma

Para determinar las características o capacidades que deben poseer los chalecos antibala, tanto para sus propiedades balísticas como anti-trauma se deben medir con parámetros internacionales de prueba, tales como la norma NIJ0101.03 (Instituto Nacional de Justicia de E.E.U.U.), PSDB (del Reino Unido), o la norma MA.01 del Registro Nacional de Armas (Argentina). Equivalencia de las tres normas:

Diferencias de test de pruebas y correlación de disparos efectuados entre las normas MA.01, NIJ0101.01 y la PSDB...

Las normas MA.01 y NIJ son iguales con respecto a la correlación de disparos y a las distancias entre improntas y con respecto al borde. Manteniendo una distancia entre impactos de 50mm y de 76mm a los bordes del chaleco.

La norma PSDB establece una distancia entre impactos de 50mm mínimos y de 50mm con respecto a los bordes.

Con respecto al aspecto pericial sobre los chalecos antibala debemos considerar, que si existiera un caso en el que un proyectil de características inferiores al nivel establecido según las normas, logra penetrarlo NO SE PODRAN HACER PERICIAS SOBRE EL CHALECO. YA que, el uso indebido, o el mal cuidado de sus materias pueden influir en una perdida prematura de sus propiedades. Ni siquiera se podría controlar con un chaleco del mismo lote de producción, excepto que en un lote de 1000 mts. de tela o más, de X cantidad de chalecos presenten fallas el 50 %, lo cual llevaría tiempo de que se vayan produciendo los casos defectuosos. Las fabricas que producen los materiales balísticos contienen un nivel de control y calidad excelentes todas certificadas en norma ISO9002, por lo tanto lo único que se puede intentar es adquirir chalecos a empresas que los corten y armen bajo las más rigurosas normas.

Otro ítem importante a tener en cuenta sobre chalecos defensivos es la capacidad de detener ataques con puñales, cuchillos, facas y otras armas del tipo denominadas blancas. Los chalecos que hemos estudiado no están preparados para resistir este tipo de ataques. Para ello se utilizan otro tipo de materiales que se pueden adosar a los anteriores o ser específicamente anti arma blanca estos chalecos se llaman CORRECTIONAL, y el tipo más utilizado consiste en pequeñas plancha de DURAL ( aleación de estaño y aluminio), con formas de cruz y cuadrados ubicados en forma superpuesta.

El tipo de entrecruzamiento no permite espacios en vacío que permitan pasar a algún elemento corto punzante La prueba más difícil de aprobar por ese tipo de chalecos se denomina "punzón rompehielo de California" y consiste en montar un punzón rompehielo estándar a una pesa de 7,35 Kg. Y dejarla caer desde 1,52 metros, con el fin de generar muy alta energía de impacto. Incluso ya se están desarrollando materiales que logran detener el impacto de facas (más robustas que un picahielo) con 11,22 kg/m de presión de impacto.