一战中的堑壕战装备（第2章/共9章）保护和生存----护甲

正文共： 13588字 8图

预计阅读时间： 34分钟

第二章

保护和生存----护甲

公众对盔甲的看法总是倾向于将其赋予保护穿戴者免受伤害的近乎神奇的力量。在某种程度上，这源于对中世纪板甲的浪漫想法，特别是在第一次世界大战期间，对盔甲的科学研究仍处于初级阶段。19世纪20年代，一位热情的业余爱好者，大律师塞缪尔-拉什-梅里克，开始了对武器和盔甲的认真研究，但他的研究对象是雕塑和插图，而不是实际案例。直到19世纪80年代在奥地利，对实际例子的科学研究才开始认真进行。直到二十世纪的第一个十年，科学方法才在英国牢固确立。到战争爆发时，人们对中世纪盔甲的构造还没有一个全面的了解。盔甲军械库中的第一份 "完整 "的盔甲目录在1910年才出版。它的作者查尔斯-福尔克斯是馆长；到1917年，他已经成为国家战争博物馆的负责人，即帝国战争博物馆的前身。

因此，在第一次世界大战期间，商业化的防弹衣并不完美，这一点并不令人惊讶--商业企业对中世纪防弹衣的构造的了解不可避免地要比历史收藏品的馆员少很多。(不清楚 "身体 "这个词是什么时候被加上前缀的；中世纪的盔甲只被称为盔甲这个前缀是不必要的，但它已经成为普遍用法。在第一次世界大战期间，这种盔甲经常被称为 "身体盾牌"，很少被称为 "身体盔甲"，然而，在专利节录中，但很少在说明书中，它一直被称为 "身体盔甲"，作为一种独特的分类。）

令人惊讶的是，中世纪的盔甲和第一次世界大战的防弹衣之间存在着相当紧密的联系。中世纪的板甲和所谓的'软'甲都为实验提供了途径，中世纪盔甲师使用的一些结构技术，如重叠板，有时被借用。但在大多数情况下，第一次世界大战的防弹衣是由对旧式防弹衣毫无了解的人设计的。因此，它比中世纪的盔甲要重得多，也更累赘，而且往往设计得不那么好，穿起来也不那么舒服。(但是，公平地说，中世纪的盔甲师是一流的工匠，他们的金属加工本身就是一种艺术形式，与任何装饰品无关；而且盔甲是定制的）。第一次世界大战的防弹衣可能并不比中世纪的防弹衣更有效。对中世纪盔甲的有效性没有客观的评估，但身着盔甲的人和没有盔甲的人一样肯定会死亡。而随着板甲的出现，打败板甲的武器也随之而来。中世纪的杆状武器带有类似于钩刀的大刀片，这并非偶然。即使有了箭杆枪和手枪，盔甲也没有从战场上消失，尽管穿的比较少。盔甲师们试图制作防手枪的护板，但并不总是成功的，17世纪的一些幸存的例子证明了这一点。到了三十年战争（1618-48）时期，这种盔甲变得如此沉重，以至于经常被丢弃（四分之三的盔甲重达35公斤至45公斤）。1914年至1918年的防弹衣的重量一直是个问题，这是试图使其能防弹的一个不可避免的后果。盔甲很容易被穿甲弹，甚至是标准的子弹所击穿。

重要的是，在第一次世界大战期间，英国生产的防弹衣种类比其他任何作战国家都要多。战争爆发时，公众对中世纪和后来的盔甲的性质越来越了解，这可能是一个主要的影响因素。

基钦纳的号召力很可能在鼓励公众方面发挥了作用。H.G.威尔斯在《泰晤士报》上发表了一封信，他在信中呼吁发明家们尽自己的努力，这无疑刺激了他们向政府提交各种设备。军需部在1915年8月成立后，努力进行实验，以找到可能的最有效的装甲，并得到了钢铁业的充分合作。甚至在堑壕战出现之前，伤亡率就已经很高了，而且随着战争的进行，英国的人力短缺问题日益严重，这很可能推动了军需部的探索。然而，英国并没有制造盔甲的传统--最盔的装甲一直来自西班牙、南德和北意大利。

毫无疑问，防弹衣得到了许多人的热情支持，包括那些著名的和有影响力的人。阿瑟-柯南-道尔爵士非常感兴趣，甚至发明了一种软甲。海格是另一个人。他经常与陆军部和陆军委员会就壕沟战设备进行沟通，防弹衣也经常出现在他的信件中。温斯顿-丘吉尔作为军需大臣对防弹衣非常感兴趣，并就这一问题向军需发明部负责人发出备忘录。劳埃德-乔治在担任战争大臣时，于1916年7月在下议院表示，防弹衣并不影响 "人的勇气"。他的发言表明，有人对盔甲的价值表示怀疑，认为穿盔甲的人是否在某种程度上不如不穿盔甲的人勇敢。男人穿上盔甲并不是因为他们是懦夫。他们穿盔甲是为了防止不必要的伤害，也是为了在作战的环境中得到保证。在某些方面，盔甲往往使士兵更勇敢，刺激他们去冒他们本来不会冒的风险。

海伦-莫纳斯伯爵夫人的身体盔甲是在多层织物之间的钢条。钢条之间的缝隙会使这种盔甲失去作用。

无论英国人对防弹衣着迷的根本原因是什么，毫无疑问，平民发明家们倾向于相信，即使他们并不总是明确表示，他们正在生产子弹的解药，并以一种诱人的信念谈论 "防弹 "和 "防刺"。他们中的许多人不可能意识到战壕的实际情况或战争伤害的性质，事实上，直到战争开始后，或者直到他们接触到堑壕战部或军需品发明部，才意识到什么才是真正有效的防弹衣。因此，许多早期的设计没有什么科学依据。有些则是彻头彻尾的危险。在战争期间，至少有18种商业型号可以从百货商店买到，休假的士兵可以在那里购买到贴有 "救生马甲"、"威尔金森安全服务夹克 "和 "最佳 "护甲等令人放心的描述的护身衣。而英国士兵购买的数量也相当多。尽管有些型号的商业装甲在保护穿戴者方面的能力明显较差，但所有这些装甲似乎都在某个时候救过人。生产这些产品的公司收到了热情的推荐信，告诉他们这一点。

期刊上的防弹衣广告通过热情地宣称坚不可摧，加强了无懈可击的概念。穿上它就能生存 "是这样的信息。现实却有些不同，尽管政府的测试令人鼓舞，据称证明了广告中的盔甲的力量。壕沟战中使用的武器的发展"，一份写于1919年的冗长的军需部报告指出。

从实验中获得的经验来看，只有为士兵个人提供有效的保护，使其免受弹片和碎片的伤害才有可能。直到停战时，还没有生产出具有足够抵抗力和重量的钢材，来为个人提供有效的保护，防止步枪和机枪射击。

可以补充说，前线的实际经验证实了这个结论。

军需部一直热衷于寻找解决炮弹碎片和轻武器射击的钢制灵丹妙药。它甚至有一个专门的委员会来研究防弹衣，而不是其他。很多钱都花在了研究和测试上。政府还购买了大量的商业防弹衣。最后，驻法英军得到的各种类型的防弹衣足以装备大约2%的一线部队。当然，护甲从来没有被一直穿在身上，也不是为了普遍使用。首先，它太重而且太不舒服了。它只有在特殊情况下才使用。通常情况下，突击队的掷弹兵、哨兵、巡逻队成员、执行剪线任务的士兵和一些医务人员都穿戴盔甲，尽管假设他们总是这样做是一个错误。奇怪的是，那些自己买了盔甲的人准备随身携带额外的重量，准备在他们可能需要保护的时候使用。这肯定是一个不方便和不舒服的额外负担。他们对它的容忍表明他们对盔甲的保命能力有信心。

在某些方面，防弹衣在阻止射弹伤害佩戴者的能力上是不可预测的。有许多因素影响着一个人是否会被杀死、受伤或毫发无伤。一些子弹在与钢铁的撞击中撞平或变成蘑菇状（被称为陷落），这可能对穿戴者造成比未受保护时更严重的伤害。在某种程度上，护甲的倾向是用于制造装甲的钢材类型的结果，在钢材附近是否有另一个由非金属材料制成的能量吸收层，以及装甲服的结构。尽管发明部门对不同的钢和不同的装甲结构进行了大量的研究，倾向于显示哪些可能有效，哪些肯定无效，但最终防弹衣的有效性归结为概率而不是确定性。一发步枪或机枪的子弹如果正对着装甲，在一定距离内很可能穿透装甲，而另一颗子弹在相同的距离内以不同的角度击中，可能会被打偏。子弹有各种形状、大小、速度、撞击角度和姿态，这就形成了一个复杂的方程式。

到了战争中期，人们发现至少有60%的伤害是由中低速飞行的弹丸造成的。换句话说，它们大多是由炮弹和战壕迫击炮弹的弹片造成的。一些报告指出，这一数字高达90%。当然，从前线的不同地区可以收集到不同的统计数字是事实。这可能是由于不同的地面特征以及敌人的交战性不同造成的。例如，有一些 "无人 "的地区往往比其他地区要安静得多。高速飞行的步枪和机枪子弹造成的伤口约占35%。

令人惊讶的是，鉴于人们希望找到有效的装甲，很少有统计资料可以确定身体的哪些部位最容易受伤。记录是有的，但这些信息并没有被整理成真正有帮助的方式。这些数字来自医院收治的伤员，而从盔甲设计师的角度来看，医院不一定会记录正确的信息。然而，似乎很清楚的是，大约50%的伤害是由头部、颈部和躯干造成的，尽管统计数据并不总是支持这一点。其他50%的伤害是在手、胳膊、腿和脚。当然，这些数字并不包括死在战壕里的人。腹部、头部和上胸部的伤口往往是致命的，那些切断主要动脉的伤口也是如此，如腹股沟和大腿上部的股动脉，因此，伤者很快就会死在现场。因此，如果考虑到致命的伤害，真实的数字会有很大的不同。

显然，头部、上胸、腹部和腹股沟是最脆弱的部位。这并不是说四肢的伤口不可能是致命的，尤其是由步枪或机枪子弹造成的伤口。由于其高动能，高速子弹可以设置冲击波，如果在冲击时放弃了很大一部分能量，那么冲击波就会通过身体的液体传播；这种冲击波可以打破骨头并对内部器官造成损害。

堑壕战部准备了一些身体图表（不包括头部和四肢），上面的点显示了大约1000个进入伤口的位置。根据这些数据，他们得出结论，最危险的区域是胸部前部，大约在心脏和大血管周围的地方。这里的穿透性伤口往往是致命的，"尤其是从正面，那里几乎没有骨头、装备等的保护，而穿戴盔甲对致命性没有什么影响。然而，这并没有被用来作为取消盔甲的理由。尽管穿上盔甲后，子弹造成的伤害可能只是略有减少，但弹片造成的伤害却可以大大减少。正是这种在战争初期就意识到的可能性，说服了堑壕战部、军需品发明部和其他部门的实验人员，认为人体盔甲是值得的。

T.罗伯茨的铰链式护身板，配有步枪孔（三角形）和滑动板来关闭它并保持装甲的硬度。他在1916年申请了专利，但铰链板并不能成为好的盔甲。

毫无疑问，是商业主义导致许多发明家为他们的盔甲申请专利。市场很大，而且可以防止对手肆无忌惮地抄袭他们的设计。在战争期间，有30多项旨在保护躯干的装甲专利在英国被成功申请并随后获得批准。1915年申请了6项，1916年申请了14项，但在1917年和1918年只有4项申请成功。在同一时期，有十项关于头盔的成功申请，其中四项在1916年，包括被英国军队采用的布罗迪钢盔。所有这些装甲发明，除了试验自己的设计外，还由堑壕战部或军需品发明部进行了测试。有些发明是与军需部合作进行的工作的结果。

并非所有的专利发明都与作为装甲的钢板有关。事实上，也不是所有的政府实验都是如此。有六种规格描述的装甲几乎不含或根本不含作为主要防刺部件的钢材。所谓的 "软 "装甲的优点是，它不会造成子弹飞溅或跳弹，也不会出现剥落问题。但是，它也不能阻止步枪或机枪的子弹。

软甲或屈服甲比板甲要古老得多，可以追溯到基督诞生前的一千年。在中世纪，人们在板甲下面穿上软垫或棉被的盔甲（称为夹克），但它也是为了单独吸收一些剑击，中国的丝绸盔甲也是如此。第一次世界大战中的软甲旨在吸收中低速飞行的子弹的冲击。它有时甚至可以阻止手枪子弹。英国人使用了两种类型，一种是由弹药发明部设计的，另一种是商业设计。商业设计是威尔弗里德-希尔和约瑟夫-珀西-威尔克斯的发明，他们在1916年获得了专利（GB 104,699）。威尔克斯是一名来自乌托克斯特的制衣工人，而希尔是伯明翰Chemico工厂的一名工业化学家。他们的盔甲被称为 "Chemico防弹衣"。

Chemico防弹衣重约2.7公斤，尽管有2.5厘米厚，但穿起来比钢盔甲要舒服得多（尽管在温暖的天气里会很热），而且价格便宜，约3.15英镑。它的形式是一件马甲，在右手边扣上纽扣（这样，对于右撇子来说，开口是向后的，这个想法可能来自于击剑夹克，而这件马甲与之相似），有一个可选的 "围裙 "覆盖腹股沟，用纽扣连接到马甲上。它的结构相当复杂，在两个专利说明书中都有描述。根据1916年7月28日提交给专利局的第一份完整说明书，该发明包括一种防弹或类似的服装......涉及到一个基座或盖子，是一个由塑料制成的。......包括一个柔性材料的底座或盖子，柔性材料的层或瓣在其一侧边缘连接，使所述层相互重叠而不粘在一起，在这种安排下，在希望防刺的表面上出现不少于多个厚度的瓣膜元件。

挡板是由一块块长方形的、坚韧的、紧密编织的织物制成的，像重叠的鱼鳞一样排列，在任何一点上都有大约12个双倍的厚度；每一块都被折叠起来，几乎覆盖了紧挨着它的那一块。这就形成了一个基础底层。这种分层设计是为了通过给予或屈服来吸收冲击能量。(值得注意的是，鳞甲是古老的，鳞片通常是由皮革或金属制成的，但这当然是为了防御刀剑而不是子弹。）

乔治-林奇展示了用他的专利（GB 6,900/15）手套可以直接握住铁丝网。

这些鳞片的第二层，用一种未公开的树脂浸渍，与基底结合。此外，一些或所有的鳞片或层都有一个人字形的金属网，其中一层的人字形方向与上下两层的人字形方向呈90°。人字形确保了钢丝不处于紧张状态，在冲击下可以发挥弹性作用。这些钢丝包括一个 "细钢弹力线 "的核心，它被松散地、螺旋式地缠绕在一个较窄的线上。除了人字形之外，还可以使用其他安排。

大约7个月后，在1917年2月，这两位发明家提交了另一份专利申请，对他们的装甲进行了改进（GB 110,093是对先前的专利的 "补充"，并在1917年10月被接受）。这增加了 "一层或几层覆盖或保护材料，应用在挡板或层的外部或自由边缘"。直到该说明书公布后，人体护甲的完整结构才得以形成，他们的早期专利没有规定外罩。这就形成了

其形式是两层或更多的花布，在花布、丝绸、棉絮或类似材料之间填充废料，并以中世纪夹克衫的方式将各层绗缝起来。

卡米克护甲并没有被大量使用。毫无疑问，它和当时的其他软甲一样，存在着同样的问题：在战壕潮湿和泥泞的条件下，它们会恶化。这并不是唯一利用树脂的装甲发明。还有其他的专利，包括乔治-林奇在1915年申请的专利（GB 6,900/15）和H-西斯维克在1916年申请的专利（GB 109,343），这些专利描述了硬化树脂的使用。林奇是一位著名的战地记者，曾为《伦敦新闻画报》报道过南非战争。显然，他在法国的所见所闻激发了他的发明灵感，并提交了不少于五个不同的申请，这些申请最终被合并为一项专利。这是一种防刺材料......由羊毛或棉毛浸泡在......树脂中并包裹在防水或其他织物中，用于制作制服。显然，它可以'作为绑腿、护膝、马甲、大衣、飞行员夹克和头盔、床单和睡袋'，是'防水和保暖的'，此外，英国和俄罗斯陆军部正在大量使用它，它被称为SOS面料。

另一方面，西斯维克的面料与Chemico Body Shield类似，但没有鱼鳞层。1917年，Coir Tyre公司加入了这一行动，并声称发明了一种非金属盔甲。这实际上是充气轮胎结构的一种变化（GB 115,912），因此几乎被专利局驳回，但它采取的是片状形式，而不是轮胎形状的模具。虽然完整的说明书提出了使用金属甚至木材背衬的可能性，但他们的发明也许是最早的塑料装甲形式，尽管它在防弹性能上是否有用是另一回事。此外，当时的橡胶并不容易用于像装甲这样的东西。

1915年9月，E. Sherring提交了一份专利申请。说明书（GB 12,957/15）描述了一种 "紧密接触并结合在一起的材料层 "的复合结构，其边缘 "朝向接受冲击的方向"。同样，其想法是让边缘通过屈服来吸收冲击。这些层由金属板与石棉、软木、天然橡胶、凝固的乳胶（比天然橡胶更硬，结晶度更高）或皮革交替组成。甚至可以在金属板之间绑上刷子。可用于任何盔甲发明的材料范围也许并不像某些规格所建议的那样广泛。专利代理人的职责是努力为一项发明争取尽可能广泛的法律保护。因此，许多材料被包括在说明书中，而实际上只有一两种材料被发明者实际使用。但最广泛的保护可以防止对手仅仅通过使用不同的材料来规避专利。

然而，这并不是说许多（如果不是全部）材料对层状装甲有什么有用的补充；在某种程度上，是分层而不是层的组成使装甲有效。毫无疑问，一些不太可能的材料被认真考虑用于防弹衣。一个典型的例子是石棉，这是一种不可能的材料，因为它没有弹性，在冲击下不会产生缓冲，但也太脆弱，无法防止穿透。有几项专利说明书将石棉列为层状材料，尽管在某些情况下，它被打算用作古塔胶或类似材料中的纤维状加固物。

有一项发明确实打算将石棉用作比加固材料更多的东西（尽管似乎没有专利），这是阿瑟-柯南-道尔爵士的创意。1916年，他找到了Ferodo公司的创始人赫伯特-弗洛德，该公司生产基于石棉的物品，包括刹车片，希望他能将这个想法发展成可行的东西。赫伯特-弗罗德是一位精力充沛的企业家，总是热衷于接受和追求各种想法。他接受了柯南-道尔的想法，并热衷于研究石棉成分，从中开发出一种石棉织物。1916年8月9日，弗洛德在他的会议记录中指出，用猎枪测试了这些材料。虽然他的石棉材料很可能通过了猎枪测试，但这并不能保证它能阻止弹片或步枪和机枪的子弹。尽管如此，弗洛德还是将他的成功告诉了柯南-道尔，并且这项发明也正式提交给了陆军部。它很可能是由军需品发明部测试的。无论弗洛德和柯南-道尔的期望如何，该材料显然没有给人留下深刻印象，也没有被采用。

军需品发明部很早就认为，软质装甲有其可取之处。钢制盔甲的危险在于它可能会碎裂，导致碎片进入穿着者的身体。更糟糕的是，子弹总是有可能在撞击时变成蘑菇状，但仍会穿透造成巨大的伤口。当盔甲是由小板块组成时，它可能成为致命的。恩斯特-金格描述了1917年3月德军撤退到兴登堡防线期间的一个事件。一个英国人的进攻被击退了，一个 "军官，尽管他在制服里穿了一件铁护甲，却被莱茵哈特的左轮手枪的子弹击中，把一整块钢板打进了他的身体。软甲没有这些缺点；子弹穿过它而不变形。虽然无法阻挡子弹似乎是盔甲拥有的一个不正常的优势，但它还是非常重要的，因为子弹在撞击时的倾向性确保了伤口会比没有盔甲时更严重。

军需品发明部对各种纤维材料进行了测试，包括头发、丝绸、亚麻和棉花，作为织物或填充物，绗缝成各种形式的盔甲。甚至剑麻和大麻也被试用。这两种纤维都被用于绳索制造（至少在尼龙和聚丙烯出现之前是这样）。尽管看起来不太可能，但实验者有充分的理由尝试绳索；一些15世纪的头盔衬垫是由盘绕的绳索制成的。测试是在温布利实验场的 "弹片测试屋 "中进行的，手榴弹在里面爆炸。除了这些材料之外，巴拉塔也被用于一些实验中。巴拉塔是一种凝固的乳胶，类似于古塔胶，但来自不同的树木。最后，丝绸成为了最好的材料。

由军需品发明部设计的丝绸颈部装甲，在帝国战争博物馆展出。

事实上，丝绸被证明具有惊人的防弹性能。一个使用丝绸垫和从谢菲尔德的弗斯那里获得的用于弹片头盔的钢板的实验表明，丝绸在阻止弹片方面比钢铁更有效。就重量而言，在阻挡中低速飞行的弹丸方面，丝绸比锰钢有效得多。在《现代战争中的头盔和防弹衣》中。弹药部的装甲专家威廉-A-泰勒（William A. Taylor）在《现代战争中的头盔和防弹衣》一书中被引用。

发明部的装甲专家威廉-A-泰勒指出："每平方厘米重0.33克的丝绸可以抵御245米/秒的弹片，而钢铁要提供同样的抵抗力，大约要重0.57公斤。此外，作为一种天然纤维，丝绸对生活在战壕里的许多老鼠特别有吸引力。

1915年，作为实验的结果，军需品发明部想出了一种软甲，主要保护颈部，但也包括上胸和上背。它的厚度接近5厘米，重量为1.5公斤，有一个高领，超过了耳朵，所以看起来像一些离奇的时尚宣言。这个颈部护盾由带子固定。它具有和钢盔一样的阻挡能力。盾牌由大约二十几层日本丝绸组成，并像Chemico身体盔甲一样用废旧材料填充。它被帆布和薄纱或钻头覆盖。为了确保它保持其形状，盾牌用铁丝加固。测试表明，它能非常有效地阻挡弹片，甚至是以185米/秒的速度飞行的230格令手枪子弹。人们对这种颈部装甲如此信任，以至于每个师都发了400件；掷弹兵用它来保护自己，不仅是为了防止敌人的手榴弹，也是为了防止自己的手榴弹，尤其是米尔斯手榴弹，它产生的大而致命的碎片可以比任何人投掷的都要远。然而，事实证明，它并不像预期的那么有用。丝绸材料在战壕里迅速变质，以至于软甲失去了阻挡弹片的能力。此外，它的成本超过了6英镑，而且丝绸也很难买到。

尽管软质装甲有潜在的好处，但它并不真正适合使用的条件，因此永远不可能取代钢质装甲。钢制防弹衣的结构范围很广，从单板到连接在柔性背板上的条状或小板，从大型重叠的水平带到各种尺寸和形状的板的组合，以及重叠的围板。一体式钢制胸甲是最简单的，但不一定是最有效的盔甲形式。它必须根据身体的形状，即使只是部分形状，也不像听起来那么简单。为了确保由此产生的弧度不会削弱钢的强度，如果要对金属进行冷加工，就需要中世纪装甲师的技能。而这样的技能早已消失了。因此，这种护甲往往是粗糙的，有时是由轧制的钢制成的，并不适合提供保护。要使钢成为有用的盔甲，它必须有正确的成分，表面必须经过热处理以使其硬化。

钢是含有碳的铁。它可以与其他金属如铬（用于制造不锈钢）、镍或锰等合金化。为了成为有用的盔甲，它必须非常坚硬但不脆。硬度相对容易控制，但延展性要困难得多。这直接关系到哪种金属与钢的合金，以及什么比例。中世纪的盔甲是在一个劳动密集型的过程中制成的，即加热和敲打金属锭，将其折叠起来，在成型和回火之前重复无数次的过程。这产生了一个软硬交替的结构。尽管威廉-泰勒并不认为这种层压钢在阻挡子弹方面比实心板更好，但硬化外表面而不使钢变脆的问题仍然存在。而实心钢板的问题是它很重，因为金属必须很厚才能阻止挡子弹。

因此，开始寻找一种坚固但有延展性的钢，可以用较薄的板材作为防弹衣。英国已经有了罗伯特-哈德菲尔德爵士的锰钢，它又硬又韧。哈德菲尔德与军火发明部合作，开发了一种锰钢，含锰10-17%，但最好是13%左右，含碳0.9-1.4%。哈德菲尔德是哈德菲尔德有限公司的董事长，这是一家由他父亲在1872年创立的大型钢铁公司，他因其许多冶金发明而闻名。他于1908年被授予骑士称号，1917年被授予男爵称号。与其他用于防弹衣的钢材不同，哈德菲尔德的锰钢在成型后不需要退火，薄钢板可以通过液压机冲压成所需的形状，从而实现快速生产。这是因为在制造过程中，当锰钢在冷水中淬火时发生了什么；其他钢在淬火时往往变得很脆，这使得它们不适合冲压，而淬火水越冷，锰钢的弹道强度就越大。正是这种显著的特性使其成为防弹衣，特别是防弹头盔的理想材料。

军需品发明部门用德国的弹药，包括调转弹头的子弹，在不同的距离内向钢板射击，进行了详尽的测试。该部门研究了子弹偏航的影响，当子弹进入比空气密度大的材料时，偏航会导致钥匙孔状的穿透（称为钥匙孔）并促进翻滚，以及对一前一后放置的几块钢板发射的子弹，它们之间有无间距。将两块板子背靠背放在一起，没有间隔，意味着它们就像一块钢板，如果子弹穿透第一块板子，也会穿透第二块板子。该部门还研究了弹簧缓冲冲击的可能好处；试验结果表明，由于子弹的速度，没有弹簧有时间作出反应。这些测试中有许多是由威廉-泰勒在海斯的火枪学校监督进行的。

1919年，泰勒总结了对锰钢的测试结果，这些测试仍未完成。他解释说;大量的普通德国 "S "型弹药和德国 "K "型穿甲弹 "从不同的距离内射击，最远可达1100米，射向45厘米见方的钢板（或者至少，装药量减少，使子弹的能量相当于从更远的距离击中，以便让子弹从更近的地方发射，因为在极端的距离上，要击中如此小的目标是非常困难的）。还向钢板发射了 "装填了各种打击速度的 "弹片。所有的弹片都被回收并进行了检查，以了解它们在撞击时的损伤情况，并在板子后面放置了登记卡，以表明子弹穿透板子后会产生什么样的伤口。测试是在克莱蒙特进行的，"那里有设施可以通过计时码表获得子弹的速度"。

靶板	16	12	10	6
厚度（毫米）	1.65	2.65	3.25	5
每平方米重量（公斤）	12.69	20.70	25.49	38.28
德国 S 子弹 最小击穿速度 (米/秒) 有效击穿速度 (米/秒)	380 (碎裂) 400	470 (碎裂) 470(击穿)	510 570	650 675
德国 K 子弹 最小击穿速度 (米/秒) 有效击穿速度 (米/秒)	205 (估计) 215 (估计)	265 (估计) 275 (估计)	280 315	380 390
圆头弹 有效击穿速度(米/秒)（估计）	410	580	670	885
S型子弹的穿甲距离	730	595	460	275

德军弹药对18号锰钢板的射击效果（摘自《战壕武器的发展》，1919年）。

他的结论是，制造一块足够硬和厚的钢板来挡住S型子弹是不可行的，因为锰钢越厚越硬，它在撞击时破碎的机会就越大。另一方面，尽管较薄的钢板没有破碎，但它们在冲击下会变形，因此不能挡住子弹。

一块18号锰钢板与法线成60度角，也就是与火线成30度角时，它在900米以内的所有距离内都能被 "S "型子弹击穿。同样的钢板在1000米的距离上可能可以抵御正常的射击；所以正常射击和60°射击之间的差异只相当于100米的距离，这真是一个有趣的事实。

(海军上将雷金纳德-培根爵士在1918年1月成为军需品发明部的负责人之前有一个杰出的职业生涯。他曾在无畏号的试航中担任舰长，1907-09年担任海军军械和鱼雷总监，1910-15年退休后成为考文垂军械厂的总经理。他从1915年开始指挥多佛尔巡逻队，直到1917年底被解雇，这多少有些不公平，因为他未能阻止U型潜艇在英吉利海峡的行动）。

单一钢板制成的钢制装甲穿戴起来并不舒服，尤其是它不是为个人量身定做的。还有一个问题是如何保持。这通常是通过使用肩带来解决的，有时可以调节，这样重量就可以由肩部承担，而侧边的肩带可以绕过穿戴者的背部，使钢板紧贴身体，防止它随着运动上下跳动。这种胸甲在1915年3月申请的GB 3,663/15中有所描述。在GB 11,012/15中描述了一种类似的胸甲。由F.C.亨特发明，它的两侧有 "弹簧带"，绕过佩戴者的身体。很难想象会有更不舒服的方法来保持它。胸甲的顶部边缘 "向外翻转......以抵御向上的冲击力，这表明发明家们终于开始意识到，盔甲不仅仅是在身体前面放一块厚厚的钢板那么简单。亨特继续发展他的防弹衣，包括一套额外的四块板，沿其边缘由6条弹性带连接，并由两条皮带连接到主盾牌的内侧，这样胸部和腹部就有了额外的保护（GB 105,785，1916年11月申请）。然而，如果亨特认为仅仅在胸部区域放置额外的板子就能提供额外的保护，那么他是在错误的理解下工作。

凡尔登，1916年。阿德里安将军的身体盔甲，由法国掷弹兵穿着。他穿着一件胸甲，一个护腹板和三块围裙板，覆盖着他的腹股沟和大腿上部。他举着一个长方形的盾牌，戴着一个阿德里安钢盔。

不过，也有一些相对成功的单板型盔甲。其中一个是阿德里安将军设计的腹部盾牌（他还设计了法国军队的钢盔）。这款盔甲在1917年被法国人限量使用，大约制造了10万个。它的重量只有0.9公斤，形状适合腹部，其下边缘有一个深深的向下的曲线，而上边缘有一个较温和的向上的曲线。它有一个蓝灰色的布套，与法国陆军制服相配。盾牌上装有一条编织带和一对钩子，可以固定在军用腰带上。虽然它在防止受伤方面相当成功，但并不受欢迎。阿德里安后来又增加了一个一体式腹股沟盾牌和两个一体式大腿盾牌，它们都可以与腹部盾牌连接起来，但这些盾牌更不受欢迎，通常被丢在一边，因为整个组合使行动过于困难。阿德里安并不气馁，于是设计了一个与腹部盾牌相连的胸甲。当与一个小型护喉结合在一起时，整个盾牌重达2.5公斤，这显然被证明是士兵们无法忍受的负担，尽管它在阻挡手榴弹的弹片方面非常的有效。

比阿德里安的盾牌更成功的是法国工程师阿芒-戴格（Amand Daigre）的一项发明，他于1917年在英国申请了GB 116,362号专利（值得注意的是，该申请在6月17日提交给专利局的当天就被接受了）。这并不是像上述那些简单的钢制胸甲，而是一种使用钢作为部件的复合装甲形式。即使这个想法也不是新的，因为1896年和1907年的专利描述了类似但不那么复杂的盔甲。它比阿德里安的盔甲要重得多，重达9.5公斤，但它被设计成一个多用途的盾牌，既可以携带（有手臂带），也可以固定，还可以作为防弹衣。要把它作为防弹衣穿戴，需要有牢固的带钩的可调带子和一个实质性的皮带钩；这些带子与盾牌背面的环相连接。当士兵们反对阿德里安的盔甲时，他们却准备将其作为护身符使用，这是一个谜。可能的解释是，它非常有效，可以信赖。它的大部分重量来自于一块厚7毫米、高58.5厘米、宽35.5厘米的铬钢板，它大致呈长方形，下边缘呈弧形，右上角有一个大的长方形切口，使步枪能够被带到肩上而不会被盔甲挡住。

凡尔登，1916年。这名法国哨兵佩戴的是阿芒-戴格的护甲。后来的盾牌更短，下缘也更方正。他似乎还戴着法夫尔面盾和钢制护目镜，以及阿德里安头盔。

一个铝制的U型截面框架绕过了钢板的边缘。它比钢板的厚度要宽，框架和钢板都被夹在两层弹性材料之间。在框架和钢板之间的缝隙中，有一层密度较大的木质材料。框架有凸出的唇部，这些与填充材料相结合，被设计用来阻止子弹的任何碎片[铅飞溅]，这些碎片在冲击[影响]后被驱动到板上，仍然拥有相当大的残余动能。整个装甲被包裹在坚韧的密织蓝布中，以防止对木质材料层的磨损和撕裂。这种装甲能够在非常近的距离内阻挡德国的标准子弹，即使弹头被前后调转方向。然而，就像所有的防弹衣一样，除了在远距离之外，它并不能抵御穿甲弹的攻击。大约生产了65,000套戴格列盾牌，以每天2,000套的速度生产。每块盾牌的成本约为5.10英镑。

戴格尔对这种盾牌进行了大量的测试，就像法国的军火发明部一样。通过分析结果，他制定了一个关于他的护甲如何工作的理论。该盔甲的一个基本方面是它特别使用了两层弹性材料来夹住钢铁。

选择弹性或塑料材料......是为了以较小的体积提供相对较高的弹性和阻力，并且可以在压力下铸造或压缩，以获得一个紧凑的质量，能够为击中它的子弹提供高弹性阻力，并通过吸收，中和其最大部分的动能，从而抑制打击。

图为阿芒-戴格（Amand Daigres）的专利，GB 116,362，显示了其结构和佩戴身体盾牌的方法。图2和图3显示的是步兵盾牌，而图5显示的是身体盾牌，不过戴格打算将步兵盾牌作为身体盾牌来使用。这两种型号都存在。

GB 108,80中所示的Correli身体盾牌，与Daigre的盔甲一样，这包括能量吸收层。钢层被夹在它们之间。

虽然使用了木质材料作为弹性材料，但可以使用任何一种替代品，包括天然橡胶和合成橡胶。这两种材料都不太可行，只是因为它们供不应求，而且需要用于其他基本的战争用途。也许Daigre的说明书提供了一个描述。它似乎是一种 "胶水或明胶和甘油 "的混合物，用动物、植物或矿物的纤维材料进行加固。在制作盾牌时，木质材料被模压或浇铸在钢板和织物覆盖物上，这样覆盖物就被这种材料所浸渍。

根据Daigre的结论，这种有弹性的材料在阻挡射弹方面发挥了重要作用。他认为，在撞击时，子弹的动能有很大一部分被外部弹性层吸收，能量被转化为热量。产生的热量足以软化子弹，这有助于其变形和解体，并进一步阻碍其前进，直到它撞上钢板。由于子弹的快速减速，这块钢板抵制了穿透，并阻止了子弹。与钢板的撞击产生了振动，有助于子弹的解体，这些振动被内部的弹性层所吸收，因此佩戴者的感觉非常微弱。然而，如果子弹碎片穿透钢板，内部弹性层就会阻止它们。这或多或少是复合装甲的工作原理，尽管现代复合装甲由不同的材料构成，包括陶瓷和具有非常高抗拉强度的人造纤维，如凯芙拉。

谢菲尔德的钢铁制造和工程公司Cammell, Laird & Co.的总经理Arthur Corelli也采取了类似的方法。它于1917年获得专利（GB 108,801），由 "防碎片或防跳弹成分......穿插并压缩在两块板之间 "组成，这两块板是 "弯曲的，以符合人体正面的形状"。外层的薄板最好是水牛皮，目的是为了被子弹打穿后，停在弹性层上。通过将外板的边缘向后弯曲，使其与主板的后部相接，弹性材料被压缩到位，外板被固定在原地。建议的夹层材料包括 "交替的坚韧的亚麻布、毛毡和帆布层"，每一层都浸渍有 "液化的瑞典或植物沥青"。有趣的是，说明书建议用压缩的石棉作为替代，这使赫伯特-弗洛德有可能与卡梅尔-莱尔德接触过他的防弹石棉织物。还有一项专利（GB 108,244），其中石棉是主要成分。在这里，它显然被用作阻燃层，与钢结合在一起，可以使防弹衣更加防弹。另一个选择是木质材料，但浸渍织物层显然更便宜。在用防水织物覆盖盔甲之前，可以用药用羊毛作为内面的填充物，使其穿起来更舒适。这并不是唯一一个建议用羊毛作为填充物的专利；有人严肃地建议，可以撕开盖子以获取羊毛，这样在盔甲无法阻止射弹和受伤的情况下，可以将其涂抹在伤口上。

科雷利防弹衣尺寸是28厘米X 40厘米，重7.7公斤，所以它并不轻。虽然它的设计是为了覆盖重要器官，但就英国人而言，它实在是太重了，无法认真考虑在前线广泛地使用。然而，它的弹道特性却令人印象深刻。它能够在10米的距离上阻止标准的德国子弹，并且能够在15厘米的范围内承受这种子弹的6次命中。主钢板显然是一种特殊的合金，但没有关于其成分的细节。

还有其他的重型护身板。包括1916年3月提出的10公斤7.5毫米铬镍钢板的Roneo-Miris护身板，都被考虑过，但都被拒绝了。然后是特里基和克洛斯上校设计的。这款盾牌仅有8.2公斤重，军需发明部也拒绝了它。如此保护一个人，使他不能动弹，就像某种人体碉堡一样，是没有任何好处的。