معايير أداء الدروع الواقية للبدن

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

معايير أداء الدروع الواقية للبدن هي قوائم تضعها السلطات الوطنية، لمتطلبات أداء الدروع بشكل موثوق، وتشير بوضوح إلى ما يمكن أن تهزمه الدروع وما لا يمكن أن تهزمه. تختلف معايير الدول المختلفة، والتي قد تتضمن تهديدات غير موجودة في الدول الأخرى.

---

يمتد مقياس VPAM اعتبارًا من عام 2009 من 1 إلى 14، حيث يمثل 1-5 درعًا ناعمًا، و6-14 يمثل درعًا صلبًا. يجب أن يتحمل الدرع الذي تم اختباره ثلاث ضربات، على مسافة 120 مم (4.7 بوصة) من تهديد الاختبار المحدد مع ما لا يزيد عن 25 مم (0.98 بوصة) من تشوه الوجه الخلفي من أجل النجاح. تجدر الإشارة إلى إدراج التهديدات الإقليمية الخاصة مثل Swiss P AP من RUAG و.357 DAG. ووفقا لموقع VPAM، يبدو أنه يستخدم في فرنسا وبريطانيا.

مقياس VPAM هو كما يلي:

مستوى الدرع	حماية
مساء 1 .22 بندقية طويلة	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 2.6 ± 0.1 جم (40 ± 1.54 جم)  .22 رصاصة طويلة الأنف مستديرة بسرعة 360 ± 10 م / ث (1181 ± 33 قدم / ث)
م2 9 × 19 ملم بارابيلوم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 5 ± 0.5 متر، من: 8.0 ± 0.1 جم (123 ± 1.54 جم)  9 × 19 ملم بارابيلوم  DM41 FMJ رصاصة ذات مقدمة مستديرة بسرعة 360 ± 10 م/ث (1181 ± 33 قدم/ ثانية)
مساء 3 9 × 19 ملم بارابيلوم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 5 ± 0.5 متر، من: 8.0 ± 0.1 جرام (123 ± 1.54 جرام)  9 × 19 ملم بارابيلوم  DM41 FMJ رصاص ذو مقدمة مستديرة بسرعة 415 ± 10 م/ث (1361 ± 33 قدم/ث)
مساء 4 .357 ماغنوم .44 ماغنوم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 5 ± 0.5 متر، من: 10.2±0.1 جم (157±1.54 جم)  .357  رصاصة ماغنوم بسرعة 430±10 م/ث (1410±33 قدم/ث) 15.6±0.1 جم (240±1.54 جم)  .44  رصاصة ماغنوم بسرعة 440±10 م/ث (1443±33 قدم/ث)
مساء 5 .357 ماغنوم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 5 ± 0.5 متر، من: 7.1 ± 0.1 جم (109 ± 1.54 جم)  .357  رصاصة ماغنوم FM (نحاسية في الأنف) بسرعة 580 ± 10 م / ث (1902 ± 33 قدم / ث)
مساء 6 7.62 × 39 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 8.0 ± 0.1 جم (122 ± 1.54 جم)  7.62 × 39 مم  PS رصاص من الفولاذ الطري بسرعة 720 ± 10 م / ث (2362 ± 33 قدم / ث)
مساء 7 5.56 × 45 ملم 7.62 × 51 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 4.0±0.1 جرام (62±1.54 جرام) 5.56×45 ملم SS109/الولايات المتحدة: رصاصة M855 FMJ بسرعة 950±10 م/ث (3116±33 قدم/ث) 9.55±0.1 جرام (147±1.54 جرام)  7.62×51 ملم  DM111 رصاص ذو قلب فولاذي بسرعة 830±10 م/ث (2723±33 قدم/ث)
مساء 8 7.62 × 39 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 7.7±0.1 جرام (118±1.54 جرام) 7.62×39 ملم BZ API (خارقة للدروع) رصاصة بسرعة 740±10 م/ث (2427±33 قدم/ث)
مساء 9 7.62 × 51 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 9.7±0.2 جم (149±3.08 جم) 7.62×51 ملم رصاصة خارقة للدروع P80 بسرعة 820±10 م/ث (2690±33 قدم/ث)
مساء 10 7.62 × 54 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 10.4±0.1 جم (160±1.54 جم) 7.62×54mmR B32 API بسرعة 860±10 م/ث (2821±33 قدم/ث)
مساء 11 7.62 × 51 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 8.4±0.1 جرام (129±1.54 جرام) 7.62×51 ملم Nammo AP8/US M993 رصاص خارق للدروع بسرعة 930±10 م/ث (3051±33 قدم/ث)
مساء 12 7.62 × 51 ملم	يحمي هذا الدرع من ثلاث ضربات، يتم إطلاقها من مسافة 10 ± 0.5 متر، من: 12.7±0.1 جم (196±1.54 جم) 7.62×51 ملم رصاصة خارقة للدروع RUAG SWISS P AP بسرعة 810±10 م/ث (2657±33 قدم/ث)
مساء 13 12.7 × 99 ملم	من شأن هذا الدرع أن يحمي من ثلاث ضربات يتم إطلاقها من مسافة عشوائية: 43.5±0.1 جرام (671±7.71 جرام) 12.7×99 ملم رصاصة خارقة RUAG SWISS P بسرعة 930±10 م/ث (3051±33 قدم/ث)
مساء 14 14.5 × 114 ملم	من شأن هذا الدرع أن يحمي من ثلاث ضربات يتم إطلاقها من مسافة عشوائية: 63.4±0.1 جم (978±7.71 جم) 14.5×114 ملم رصاصة B32 API بسرعة 911±10 م/ث (2988±33 قدم/ث)

• يعتمد قياس الأداء الباليستي للدروع على تحديد الطاقة الحركية للرصاصة عند الاصطدام ( E _k = 1⁄2 mv ²). نظرًا لأن طاقة الرصاصة هي عامل رئيسي في قدرتها على الاختراق، يتم استخدام السرعة كمتغير مستقل أساسي في الاختبارات الباليستية. بالنسبة لمعظم المستخدمين، فإن القياس الرئيسي هو السرعة التي لن تخترق بها أي رصاصة الدرع. يجب أن يأخذ قياس سرعة الاختراق الصفرية ( v ₀) في الاعتبار التباين في أداء الدروع وتقلب الاختبار. يحتوي الاختبار الباليستي على عدد من مصادر التباين: الدرع، والمواد الداعمة للاختبار، والرصاصة، والغلاف، والبارود، والبطانة، وماسورة البندقية، على سبيل المثال لا الحصر.

• يقلل التباين من القدرة التنبؤية لتحديد V0. على سبيل المثال، إذا تم قياس v ₀ لتصميم الدرع على أنه 1600 قدم/ث (490 م/ث) برصاصة FMJ مقاس 9 ملم بناءً على 30 طلقة، فإن الاختبار هو مجرد تقدير لقيمة v الحقيقية ₀ لهذا الدرع. المشكلة هي التباين. إذا تم اختبار v ₀ مرة أخرى مع مجموعة ثانية مكونة من 30 طلقة على نفس تصميم السترة، فلن تكون النتيجة متطابقة.

• مطلوب فقط طلقة اختراق منخفضة السرعة لتقليل قيمة v ₀ . كلما زاد عدد التسديدات، انخفض حرف v ₀ . من حيث الإحصائيات، فإن سرعة الاختراق الصفرية هي نهاية منحنى التوزيع. إذا كان التباين معروفًا ويمكن حساب الانحراف المعياري، فيمكن للمرء ضبط V0 بدقة عند فاصل الثقة. تحدد معايير الاختبار الآن عدد اللقطات التي يجب استخدامها لتقدير v ₀ للحصول على شهادة الدرع. يحدد هذا الإجراء فاصل الثقة لتقدير v ₀. (راجع 'طرق اختبار NIJ وHOSDB'.)

• من الصعب قياس v ₀ ، لذلك تم تطوير مفهوم ثانٍ في الاختبار الباليستي يسمى الحد الباليستي ( v ₅₀). هذه هي السرعة التي تمر بها 50% من الطلقات و50% منها يوقفها الدرع. يحدد المعيار العسكري الأمريكي MIL-STD-662F V50 Ballistic Test الإجراء الشائع الاستخدام لهذا القياس. الهدف هو الحصول على ثلاث طلقات تخترق أبطأ من مجموعة ثانية أسرع مكونة من ثلاث طلقات أوقفها الدرع. يمكن بعد ذلك استخدام نقاط التوقف الثلاثة العالية وثلاثة اختراقات منخفضة لحساب السرعة v ₅₀ .

• عمليًا، يتطلب قياس v هذا ₅₀ 1-2 لوح سترة و10-20 طلقة. المفهوم المفيد جدًا في اختبار الدروع هو سرعة الإزاحة بين v ₀ و v ₅₀. إذا تم قياس هذا الإزاحة لتصميم درع، فيمكن استخدام بيانات v ₅₀ لقياس وتقدير التغييرات في v ₀. بالنسبة لتصنيع السترات، التقييم الميداني واختبار الحياة على حد سواء v ₀ و v . ₅₀ يتم استخدام ومع ذلك، نتيجة لبساطة إجراء قياسات v ₅₀ ، تعد هذه الطريقة أكثر أهمية للتحكم في الدروع بعد الشهادة.

• بعد حرب فيتنام، طور المخططون العسكريون مفهوم ' الحد من الإصابات '. وقد أوضحت المجموعة الكبيرة من بيانات الضحايا أنه في حالة القتال، كانت الشظايا، وليس الرصاص، هي التهديد الأكثر أهمية للجنود. بعد الحرب العالمية الثانية، تم تطوير السترات وكان اختبار الشظايا في مراحله الأولى. قذائف المدفعية وقذائف الهاون والقنابل الجوية والقنابل اليدوية والألغام المضادة للأفراد كلها أجهزة تجزئة. تحتوي جميعها على غلاف فولاذي مصمم للانفجار إلى شظايا فولاذية صغيرة أو شظايا، عندما ينفجر قلبها المتفجر. بعد جهد كبير في قياس توزيع حجم الشظايا من مختلف ذخائر الناتو والكتلة السوفيتية، تم تطوير اختبار الشظايا. تم تصميم محاكيات الأجزاء، والشكل الأكثر شيوعًا هو أسطوانة دائرية قائمة أو محاكي RCC. طول هذا الشكل يساوي قطره. يتم اختبار مقذوفات محاكاة أجزاء RCC (FSPs) كمجموعة. تشتمل سلسلة الاختبار غالبًا على حبتين (0.13 جم)، و4 حبات (0.263 جم)، و16 حبة (1.0 جم)، و64 حبة (4.2 جم) من اختبار RCC FSP الشامل. تعتمد السلسلة 2-4-16-64 على توزيعات حجم القطعة المقاسة.

• الجزء الثاني من استراتيجية ' الحد من الإصابات ' هو دراسة توزيع سرعة شظايا الذخائر. تتمتع متفجرات الرؤوس الحربية بسرعات انفجار تتراوح بين 20,000 قدم/ث (6,100 م/ث) إلى 30,000 قدم/ث (9,100 م/ث). ونتيجة لذلك، فهي قادرة على قذف الشظايا بسرعات عالية جدًا تزيد عن 3300 قدم/ث (1000 م/ث)، مما يعني طاقة عالية جدًا (حيث تكون طاقة الشظية نصف كتلة × سرعة ²، مع إهمال الطاقة الدورانية). وأظهرت بيانات الهندسة العسكرية أن سرعات الشظايا، مثل حجم الشظية، لها توزيعات مميزة. من الممكن تقسيم مخرجات الشظية من الرأس الحربي إلى مجموعات السرعة. على سبيل المثال، 95% من جميع الشظايا الناتجة عن انفجار قنبلة تحت 4 حبيبات (0.26 جم) تبلغ سرعتها 3000 قدم/ث (910 م/ث) أو أقل. أدى هذا إلى إنشاء مجموعة من الأهداف لتصميم السترات العسكرية الباليستية.

• تتطلب الطبيعة العشوائية للتشظي مواصفات السترة العسكرية للمفاضلة بين الكتلة والفائدة الباليستية. درع المركبات الصلب قادر على إيقاف جميع الشظايا، لكن الأفراد العسكريين لا يمكنهم حمل سوى كمية محدودة من العتاد والمعدات، لذا فإن وزن السترة يعد عاملاً مقيدًا في حماية شظايا السترة. يمكن إيقاف سلسلة الحبوب 2-4-16-64 بسرعة محدودة بواسطة سترة من النسيج بالكامل تبلغ حوالي 5.4 كجم / م ² (1.1 رطل / قدم ²). وعلى النقيض من تصميم سترة الرصاص القابلة للتشوه، فإن الشظايا لا تغير شكلها؛ فهي من الفولاذ ولا يمكن تشويهها بالمواد النسيجية. يبلغ حجم FSP المكون من حبتين (0.13 جم) (أصغر قذيفة شظية شائعة الاستخدام في الاختبار) حجم حبة الأرز تقريبًا؛ من المحتمل أن تنزلق مثل هذه الشظايا الصغيرة سريعة الحركة عبر السترة، وتتحرك بين الخيوط. ونتيجة لذلك، فإن الأقمشة المحسنة لحماية الشظايا تكون منسوجة بإحكام، على الرغم من أن هذه الأقمشة ليست فعالة في إيقاف الرصاص الرصاص.

أحد المتطلبات الحاسمة في الاختبارات الباليستية الناعمة هو قياس ' توقيع الجانب الخلفي ' (أي الطاقة التي يتم توصيلها إلى الأنسجة بواسطة مقذوف غير مخترق) في مادة داعمة قابلة للتشوه موضوعة خلف السترة المستهدفة. لقد استقرت غالبية المعايير العسكرية ومعايير إنفاذ القانون على خليط الزيت/الطين للمادة الداعمة، المعروف باسم روما بلاستيلينا. على الرغم من أنه أصلب وأقل تشوهًا من الأنسجة البشرية، إلا أن روما يمثل مادة داعمة ' أسوأ حالة ' عندما تكون التشوهات البلاستيكية في الزيت/الطين منخفضة (أقل من 20 مم (0.79 بوصة)). (يتم اختراق الدرع الموضوع على سطح أكثر صلابة بسهولة أكبر.) إن خليط الزيت/الطين من ' روما ' يبلغ ضعف كثافة الأنسجة البشرية تقريبًا وبالتالي لا يتطابق مع جاذبيته النوعية ، إلا أن ' روما ' عبارة عن مادة بلاستيكية لن تستعيد شكلها بشكل مرن، وهو أمر مهم لقياس الصدمات المحتملة بدقة من خلال توقيع الجانب الخلفي.

يعد اختيار دعامة الاختبار أمرًا مهمًا لأنه في الدرع المرن، تلعب أنسجة الجسم لمرتديها دورًا أساسيًا في امتصاص تأثير الطاقة العالية للأحداث الباليستية والطعنات. ومع ذلك، فإن الجذع البشري لديه سلوك ميكانيكي معقد للغاية. بعيدًا عن القفص الصدري والعمود الفقري، يكون سلوك الأنسجة الرخوة ناعمًا ومتوافقًا. في الأنسجة الموجودة فوق منطقة عظم القص، يكون امتثال الجذع أقل بكثير. يتطلب هذا التعقيد أنظمة مواد داعمة بيولوجية متقنة للغاية لإجراء اختبارات دقيقة للدروع الباليستية والطعنة. وقد تم استخدام عدد من المواد لمحاكاة الأنسجة البشرية بالإضافة إلى الغجر. وفي جميع الحالات، يتم وضع هذه المواد خلف الدرع أثناء التصادم الاختباري، وهي مصممة لمحاكاة الجوانب المختلفة لسلوك تصادم الأنسجة البشرية.

أحد العوامل المهمة في اختبار دعم الدروع هو صلابته. يتم اختراق الدرع بسهولة أكبر في الاختبار عندما يتم دعمه بمواد أكثر صلابة، وبالتالي فإن المواد الأكثر صلابة، مثل طين روما، تمثل طرق اختبار أكثر تحفظًا.

نوع الداعم	مواد	مطاطا/بلاستيك	نوع الاختبار	الثقل النوعي	الصلابة النسبية مقابل الجيلاتين	طلب
روما بلاستيلينا كلاي رقم 1	خليط الزيت/الطين	بلاستيك	الباليستية والطعنة	>2	من الصعب إلى حد ما	قياس توقيع الوجه الخلفي.  تستخدم لمعظم الاختبارات القياسية
10% جيلاتين	جل البروتين الحيواني	لزج مرن	الباليستية	~1 (90% ماء)	ليونة من خط الأساس	محاكي جيد للأنسجة البشرية، صعب الاستخدام، مكلف. مطلوب لطرق اختبار مكتب التحقيقات الفدرالي
20% جيلاتين	جل البروتين الحيواني	لزج مرن	الباليستية	~1 (80% ماء)	خط الأساس	منشط جيد للعضلات الهيكلية.  يوفر رؤية ديناميكية للحدث.
رغوة HOSDB-NIJ	رغوة النيوبرين، رغوة إيفا، ورقة المطاط	مرن	طعنة	~1	أصعب قليلا من الجيلاتين	اتفاق معتدل مع الأنسجة، وسهل الاستخدام،  منخفضة التكلفة. تستخدم في اختبار الطعنة
هلام السيليكون	بوليمر سيليكون ذو سلسلة طويلة	لزج مرن	الطبية الحيوية	~1.2	تشبه الجيلاتين	الاختبارات الطبية الحيوية لاختبار القوة الحادة،  مباراة الأنسجة جيدة جدا
اختبار الحيوانات الخنازير أو الأغنام	الأنسجة الحية	متنوع	بحث	~1	الأنسجة الحقيقية متغيرة	معقدة للغاية، وتتطلب مراجعة أخلاقية للموافقة عليها

تم تطوير معايير درع الطعنة والمسمار باستخدام 3 مواد دعم مختلفة. تستدعي مسودة معايير الاتحاد الأوروبي طين روما، وتستدعي DOC في كاليفورنيا 60٪ من الجيلاتين الباليستي، ويتطلب المعيار الحالي لـ NIJ وHOSDB استخدام مادة رغوية ومطاطية متعددة الأجزاء.

• باستخدام دعامة طين روما، كانت محاليل الطعنات المعدنية فقط هي التي استوفت متطلبات اختيار الثلج DOC البالغة 109 جول في كاليفورنيا

• باستخدام 10% من الجيلاتين، تمكنت جميع حلول طعنات القماش من تلبية متطلبات اختيار الثلج DOC البالغة 109 جول في كاليفورنيا.

• في الآونة الأخيرة، تم اختيار معيار مسودة ISO prEN ISO 14876 لروما كدعم لكل من اختبارات المقذوفات والطعنات.

يساعد هذا التاريخ في تفسير عامل مهم في اختبار المقذوفات والدروع الطعنية، وهو أن صلابة الظهر تؤثر على مقاومة اختراق الدروع. تبديد الطاقة لنظام الأنسجة المدرعة هو الطاقة = القوة × الإزاحة عند الاختبار على دعامات أكثر ليونة وأكثر تشوهًا، يتم امتصاص طاقة التأثير الإجمالية عند قوة أقل. عندما يتم تقليل القوة من خلال دعامة أكثر ليونة وأكثر امتثالًا، تقل احتمالية اختراق الدرع. إن استخدام مواد روما الأكثر صلابة في معيار ISO يجعل هذا أكثر معايير الطعن صرامة المستخدمة اليوم.