زجاج مضاد للرصاص

الزجاج المضاد للرصاص ، أو الزجاج الباليستي ، أو الدروع الشفافة ، أو الزجاج المقاوم للرصاص ، مادة قوية وشفافة بصريًا، تتميز بمقاومتها العالية لاختراق المقذوفات، مع أنها، كأي مادة أخرى، ليست منيعة تمامًا. يُصنع عادةً من مزيج من نوعين أو أكثر من الزجاج، أحدهما صلب والآخر لين. ^{[ 1 ]} الطبقة الأكثر ليونة تجعل الزجاج أكثر مرونة، مما يسمح له بالانثناء بدلًا من التحطم. يجب أن يكون معامل انكسار جميع أنواع الزجاج المستخدمة في الطبقات المضادة للرصاص متقاربًا للحفاظ ^{على شفافية} الزجاج والسماح برؤية واضحة وغير مشوهة من خلاله. يتراوح سمك الزجاج المضاد للرصاص من 19 إلى 89 ملم ( ¾ إلى 3.5 بوصة ) . ^[ 2 ^{] [} 3 ^] 

يُستخدم الزجاج المضاد للرصاص في نوافذ المباني التي تتطلب مثل هذه الحماية، مثل متاجر المجوهرات والسفارات، وفي المركبات العسكرية والخاصة.

يُصنع الزجاج المقاوم للرصاص باستخدام طبقات من الزجاج الرقائقي . وكلما زاد عدد الطبقات، زادت الحماية التي يوفرها الزجاج. وعند الحاجة إلى تقليل الوزن، يُضاف البولي كربونات (مادة لدن بالحرارة ) إلى الجانب الآمن لمنع تناثر الشظايا . والهدف هو صنع مادة تتمتع بمظهر وشفافية الزجاج العادي، ولكن مع توفير حماية فعالة من الأسلحة الصغيرة. تتكون تصاميم البولي كربونات عادةً من منتجات مثل Armormax وMakroclear وCyrolon: طبقة طلاء ناعمة تُرمم نفسها بعد الخدش (مثل البوليمرات المرنة القائمة على الكربون) أو طبقة طلاء صلبة تمنع الخدش (مثل البوليمرات القائمة على السيليكون). ^{[ 4 ]}

يُوفر البلاستيك في التصاميم المُصفّحة مقاومةً للصدمات الناتجة عن الاعتداءات الجسدية بالأجسام الحادة والصلبة. إلا أن البلاستيك لا يُوفر مقاومةً تُذكر للرصاص. فالزجاج، وهو أصلب بكثير من البلاستيك، يُسطّح الرصاصة، بينما يتشوه البلاستيك، بهدف امتصاص ما تبقى من الطاقة ومنع الاختراق. وتتناسب قدرة طبقة البولي كربونات على إيقاف المقذوفات ذات الطاقات المختلفة تناسبًا طرديًا مع سُمكها، ^{[ 5 ]} وقد يصل سُمك الزجاج المُضاد للرصاص من هذا التصميم إلى 89 ملم (3.5 بوصة ) . ^{[ 3 ]} 

تُصنع طبقات الزجاج الرقائقي من صفائح زجاجية مُلصقة معًا باستخدام بولي فينيل بوتيرال ، أو بولي يوريثان ، أو سينتريغلاس، أو أسيتات إيثيلين فينيل . وعند معالجتها بعمليات كيميائية، يصبح الزجاج أكثر صلابة. يُستخدم هذا التصميم بشكل منتظم في المركبات القتالية منذ الحرب العالمية الثانية . وهو عادةً ما يكون سميكًا وثقيلًا للغاية. ^{[ 6 ]} وكما ذُكر سابقًا، يُدعّم الزجاج الرقائقي عادةً بطبقة أو أكثر من البولي كربونات لمنع التقشر.

في الجدول أدناه، قد تلاحظ أن المستوى 6 من معيار UL 752 غير موجود؛ وذلك لأن المستوى 6 أسهل في المقاومة من المستوى 4، لذلك تم حذفه لتجنب الالتباس.

9 ملم 124 غرام بسرعة 1175-1293 قدم/ثانية (1400-1530 قدم/ثانية للمستوى 6)، 357 ملم 158 غرام بسرعة 1250-1375 قدم/ثانية، 44 ملم 240 غرام بسرعة 1350-1485 قدم/ثانية، 30-06 180 غرام بسرعة 2540-2794 قدم/ثانية، 5.56 ناتو 55 غرام بسرعة 3080-3388 قدم/ثانية، 7.62 ناتو 150 غرام بسرعة 2750-3025 قدم/ثانية. جميع الذخائر المذكورة في الجدول أعلاه مصنوعة من الرصاص المغلف بالنحاس، باستثناء عيار 44 ملم الذي يستخدم رصاصًا شبه مخروطي الشكل مع غطاء غازي، وعيار 30-06 الذي يستخدم رصاصًا ذو رأس لين.

تُختبر المواد المقاومة للرصاص باستخدام بندقية لإطلاق مقذوف من مسافة محددة داخل المادة، وفق نمط معين. وتُحدد مستويات الحماية بناءً على قدرة الهدف على إيقاف نوع معين من المقذوفات التي تسير بسرعة محددة. تشير التجارب إلى أن البولي كربونات يفشل عند سرعات أقل مع المقذوفات ذات الشكل المنتظم مقارنةً بالمقذوفات غير المنتظمة (مثل الشظايا)، مما يعني أن الاختبار باستخدام المقذوفات ذات الشكل المنتظم يُعطي تقديرًا متحفظًا لمقاومته. ^{[ 18 ]} عندما لا تخترق المقذوفات المادة، يمكن قياس عمق الانبعاج الناتج عن الاصطدام وربطه بسرعة المقذوف وسُمك المادة. ^{[ 5 ]} وقد طور بعض الباحثين نماذج رياضية بناءً على نتائج هذا النوع من الاختبارات لمساعدتهم في تصميم زجاج مضاد للرصاص لمقاومة تهديدات محددة متوقعة. ^{[ 19 ]}

تتأثر خصائص الزجاج المقاوم للرصاص بدرجة الحرارة والتعرض للمذيبات أو الأشعة فوق البنفسجية ، وخاصةً أشعة الشمس. إذا كانت طبقة البولي كربونات أسفل طبقة زجاجية، فإنها تتمتع ببعض الحماية من الأشعة فوق البنفسجية بفضل الزجاج وطبقة الربط. مع مرور الوقت، يصبح البولي كربونات أكثر هشاشة لأنه بوليمر غير متبلور (وهو شرط أساسي لشفافيته) ويتجه نحو حالة التوازن الديناميكي الحراري . ^{[ 4 ]}

قد يؤدي اصطدام مقذوف بمادة البولي كربونات عند درجات حرارة أقل من -7  درجة مئوية إلى حدوث تشققات ، وهي قطع من البولي كربونات تنفصل وتتحول بدورها إلى مقذوفات. وقد أظهرت التجارب أن حجم هذه التشققات يرتبط بسماكة الطبقة المركبة وليس بحجم المقذوف. تبدأ التشققات من عيوب سطحية ناتجة عن انحناء الطبقة الداخلية من البولي كربونات، ثم تنتشر الشقوق "عكسيًا" وصولًا إلى سطح الاصطدام. وقد أشير إلى أن طبقة داخلية ثانية من البولي كربونات قد تقاوم اختراق التشققات بفعالية. ^{[ 4 ]}

في عام ٢٠٠٥، أفادت التقارير أن باحثين عسكريين أمريكيين كانوا يطورون نوعًا من الدروع الشفافة التي تستخدم أكسيد نتريد الألومنيوم (ALON) كطبقة خارجية واقية. وقد أثبت مُصنِّع ALON أن الدروع التقليدية المصنوعة من الزجاج/البوليمر تتطلب سماكة أكبر بمقدار ٢.٣ مرة من سماكة ALON للحماية من مقذوف عيار .٥٠ BMG . ^{[ ٢٠ ]} يتميز ALON بخفة وزنه وأدائه الأفضل بكثير من الدروع التقليدية المصنوعة من الزجاج/البوليمر. ويمكن لـ"زجاج" أكسيد نتريد الألومنيوم أن يصد تهديدات مثل الرصاص الخارق للدروع عيار .٥٠ باستخدام مادة ليست ثقيلة الوزن بشكل مفرط. ^{[ ٢١ ] [ ٢٢ ]}

• درع بندقية شفاف
• قطرة الأمير روبرت