Standardi performansi oklopa

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Standardi performansi pancira su liste koje generišu nacionalne vlasti, sa zahtjevima za pouzdano funkcioniranje oklopa, koji jasno pokazuju šta oklop može, a šta ne smije pobijediti. Različite zemlje imaju različite standarde, koji mogu uključivati ​​prijetnje koje nisu prisutne u drugim zemljama.

---

VPAM skala od 2009. godine kreće se od 1 do 14, pri čemu je 1-5 meki oklop, a 6-14 tvrdi oklop. Testirani oklop mora izdržati tri udarca, razmaknutih 120 mm (4,7 inča) jedan od drugog, od naznačene ispitne prijetnje sa ne više od 25 mm (0,98 inča) deformacije stražnje strane da bi prošao. Važno je napomenuti uključivanje posebnih regionalnih prijetnji kao što su švicarski P AP iz RUAG-a i .357 DAG. Prema VPAM-ovoj web stranici, očigledno se koristi u Francuskoj i Britaniji.

VPAM skala je sljedeća:

Armor Level	Zaštita
PM 1 .22 Duga puška	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 2,6±0,1 g (40±1,54 gr)  .22 Long Rifle olovni meci sa okruglim nosom pri brzini od 360±10 m/s (1181±33 ft/s)
PM 2 9×19 mm Parabellum	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 5±0,5 metara, od: 8,0±0,1 g (123±1,54 gr)  9×19 mm Parabellum  DM41 FMJ meci okruglog nosa sa olovnim jezgrom pri brzini od 360±10 m/s (1181±33 ft/s)
PM 3 9×19 mm Parabellum	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 5±0,5 metara, od: 8,0±0,1 g (123±1,54 gr)  9×19 mm Parabellum  DM41 FMJ meci okruglog nosa sa olovnim jezgrom pri brzini od 415±10 m/s (1361±33 ft/s)
PM 4 .357 Magnum .44 Magnum	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 5±0,5 metara, od: 10,2±0,1 g (157±1,54 gr)  .357 Magnum  meci pri brzini od 430±10 m/s (1410±33 ft/s) 15,6±0,1 g (240±1,54 gr)  .44 Magnum  meci pri brzini od 440±10 m/s (1443±33 ft/s)
PM 5 .357 Magnum	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 5±0,5 metara, od: 7,1±0,1 g (109±1,54 gr)  .357 Magnum  FMs (mesing na nosu) meci pri brzini od 580±10 m/s (1902±33 ft/s)
PM 6 7,62×39 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 8,0±0,1 g (122±1,54 gr)  7,62×39 mm  PS meci sa mekim čeličnim jezgrom pri brzini od 720±10 m/s (2362±33 ft/s)
PM 7 5,56×45 mm 7,62×51 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 4,0±0,1 g (62±1,54 gr) 5,56×45 mm SS109/US: M855 FMJ meci pri brzini od 950±10 m/s (3116±33 ft/s) 9,55±0,1 g (147±1,54 gr)  7,62×51 mm  DM111 meci sa čeličnim jezgrom pri brzini od 830±10 m/s (2723±33 ft/s)
PM 8 7,62×39 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 7,7±0,1 g (118±1,54 gr) 7,62×39 mm BZ API (oklopni zapaljivi meci) pri brzini od 740±10 m/s (2427±33 ft/s)
PM 9 7,62×51 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 9,7±0,2 g (149±3,08 gr) 7,62×51 mm P80 oklopni meci pri brzini od 820±10 m/s (2690±33 ft/s)
PM 10 7,62×54 mmR	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 10,4±0,1 g (160±1,54 gr) 7,62×54mmR B32 API meci pri brzini od 860±10 m/s (2821±33 ft/s)
PM 11 7,62×51 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 8,4±0,1 g (129±1,54 gr) 7,62×51 mm Nammo AP8/US M993 oklopni meci pri brzini od 930±10 m/s (3051±33 ft/s)
PM 12 7,62×51 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa 10±0,5 metara, od: 12,7±0,1 g (196±1,54 gr) 7,62×51 mm RUAG SWISS P AP oklopni meci pri brzini od 810±10 m/s (2657±33 ft/s)
PM 13 12,7×99 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa proizvoljne udaljenosti, od: 43,5±0,1 g (671±7,71 gr) 12,7×99 mm RUAG SWISS P penetratorski meci pri brzini od 930±10 m/s (3051±33 ft/s)
PM 14 14,5×114 mm	Ovaj oklop bi štitio od tri pogotka, ispaljena sa proizvoljne udaljenosti, od: 63,4±0,1 g (978±7,71 gr) 14,5×114 mm B32 API meci pri brzini od 911±10 m/s (2988±33 ft/s)

• Mjerenje balističkih performansi oklopa zasniva se na određivanju kinetičke energije metka pri udaru ( E _k = 1⁄2 mv ²). Budući da je energija metka ključni faktor u njegovom kapacitetu prodiranja, brzina se koristi kao primarna nezavisna varijabla u balističkim ispitivanjima. Za većinu korisnika ključno mjerenje je brzina kojom nijedan metak neće probiti oklop. Mjerenje ove nulte brzine prodora ( v ₀) mora uzeti u obzir varijabilnost u performansama oklopa i varijabilnost testa. Balističko testiranje ima brojne izvore varijabilnosti: oklop, materijale za testiranje podloge, metak, čauru, barut, prajmer i cijev pištolja, da spomenemo samo neke.

• Varijabilnost smanjuje prediktivnu moć određivanja V0. Ako se, na primjer, izmjeri v ₀ dizajna oklopa na 1600 ft/s (490 m/s) sa 9 mm FMJ metkom na osnovu 30 metaka, test je samo procjena stvarnog v ₀ ovog oklopa. Problem je varijabilnost. Ako se v ₀ ponovo testira s drugom grupom od 30 hitaca na istom dizajnu prsluka, rezultat neće biti identičan.

• Za smanjenje potreban je samo jedan prodorni hitac male brzine v vrijednosti ₀ . Što je više hitaca napravljeno, niže v . ₀ će ići U smislu statistike, nulta brzina penetracije je zadnji kraj krivulje distribucije. Ako je varijabilnost poznata i standardna devijacija se može izračunati, može se rigorozno postaviti V0 u intervalu povjerenja. Standardi testiranja sada definiraju koliko hitaca se mora koristiti za procjenu a v ₀ za certifikaciju oklopa. Ovaj postupak definira interval povjerenja procjene v ₀. (Pogledajte 'NIJ i HOSDB metode ispitivanja'.)

• v ₀ je teško izmjeriti, pa je u balističkom testiranju razvijen drugi koncept koji se zove balistička granica ( v ₅₀). Ovo je brzina kojom 50 posto metaka prolazi, a 50 posto zaustavlja oklop. Američki vojni standard MIL-STD-662F V50 balistički test definira uobičajenu proceduru za ovo mjerenje. Cilj je dobiti tri hitca koja prodiru sporije od druge brže grupe od tri hica koja su zaustavljena oklopom. Ova tri visoka zaustavljanja i tri niska prodiranja se tada mogu koristiti za izračunavanje v ₅₀ brzine.

• U praksi ovo mjerenje v ₅₀ zahtijeva 1-2 panela prsluka i 10-20 snimaka. Vrlo koristan koncept u testiranju oklopa je brzina pomaka između v ₀ i v ₅₀. Ako je ovaj pomak izmjeren za dizajn oklopa, tada se v ₅₀ podaci mogu koristiti za mjerenje i procjenu promjena u v ₀. Za proizvodnju prsluka, procjenu terena i testiranje vijeka trajanja v ₀ i v . ₅₀ koriste se i Međutim, kao rezultat jednostavnosti izvođenja v ₅₀ mjerenja, ova metoda je važnija za kontrolu oklopa nakon certifikacije.

• Nakon Vijetnamskog rata, vojni planeri razvili su koncept „ smanjenja žrtava “. Velika količina podataka o žrtvama jasno je pokazala da su u borbenoj situaciji fragmenti, a ne meci, najvažnija prijetnja vojnicima. Nakon Drugog svjetskog rata, prsluci su se razvijali i testiranje fragmenata je bilo u ranoj fazi. Artiljerijske granate, minobacačke granate, vazdušne bombe, granate i protivpješadijske mine su sve naprave za fragmentaciju. Svi sadrže čelično kućište koje je dizajnirano da se rasprsne u male čelične krhotine ili gelere, kada njihova eksplozivna jezgra detonira. Nakon značajnog napora da se izmjeri distribucija veličine fragmenata različite municije NATO-a i sovjetskog bloka, razvijen je test fragmenata. Dizajnirani su simulatori fragmenata, a najčešći oblik je desni kružni cilindar ili RCC simulator. Ovaj oblik ima dužinu jednaku njegovom prečniku. Ovi projektili za simulaciju fragmenata RCC (FSP) testirani su kao grupa. Serija testova najčešće uključuje RCC FSP testiranje mase 2 zrna (0,13 g), 4 zrna (0,263 g), 16 zrna (1,0 g) i 64 zrna (4,2 g). Serija 2-4-16-64 temelji se na izmjerenoj distribuciji veličine fragmenata.

• Drugi dio strategije „ Smanjenje žrtava “ je proučavanje distribucije brzina fragmenata iz municije. Eksplozivi bojeve glave imaju brzinu eksplozije od 20.000 ft/s (6.100 m/s) do 30.000 ft/s (9.100 m/s). Kao rezultat toga, oni su sposobni da izbace fragmente pri veoma velikim brzinama od preko 3300 ft/s (1000 m/s), što implicira veoma visoku energiju (gde je energija fragmenta 1⁄2 mase × brzina ², zanemarujući energiju rotacije). Podaci vojnog inženjerstva pokazali su da, kao i veličina fragmenta, brzine fragmenta imaju karakterističnu raspodjelu. Moguće je segmentirati fragment koji izlazi iz bojeve glave u grupe brzina. Na primjer, 95% svih fragmenata eksplozije bombe ispod 4 grana (0,26 g) ima brzinu od 3000 ft/s (910 m/s) ili manju. Time je postavljen niz ciljeva za dizajn vojnih balističkih prsluka.

• Nasumična priroda fragmentacije zahtijevala je specifikaciju vojnih prsluka kako bi se zamijenila masa naspram balističke koristi. Oklop tvrdih vozila je u stanju da zaustavi sve fragmente, ali vojno osoblje može nositi samo ograničenu količinu opreme i opreme, tako da je težina prsluka ograničavajući faktor u zaštiti fragmenata prsluka. Serija zrna 2-4-16-64 pri ograničenoj brzini može se zaustaviti prslukom od potpuno tekstila od približno 5,4 kg/m ² (1,1 lb/ft ²). Za razliku od dizajna prsluka za deformabilne olovne metke, fragmenti ne mijenjaju oblik; oni su čelični i ne mogu se deformirati tekstilnim materijalima. FSP od 2 zrna (0,13 g) (najmanji fragment projektila koji se obično koristi u testiranju) je veličine zrna pirinča; takvi mali brzo pokretni fragmenti mogu potencijalno proklizati kroz prsluk, krećući se između niti. Kao rezultat toga, tkanine optimizirane za zaštitu od fragmenata su čvrsto tkane, iako ove tkanine nisu tako efikasne u zaustavljanju olovnih metaka.

Jedan od kritičnih zahtjeva u mekom balističkom testiranju je mjerenje ' zadnje strane signature ' (tj. energije koja se isporučuje tkivu projektilom koji ne prodire) u deformabilnom materijalu za pozadinu smještenom iza ciljanog prsluka. Većina vojnih standarda i standarda za provođenje zakona su se odlučili na mješavinu ulja i gline za podlogu, poznatu kao Roma Plastilena. Iako je tvrđi i manje deformabilan od ljudskog tkiva, Roma predstavlja „ najgori slučaj “ materijala za podlogu kada su plastične deformacije u ulju/glini niske (manje od 20 mm (0,79 in)). (Oklop postavljen preko tvrđe površine lakše se probija.) Mješavina ulja i gline ' Roma ' je otprilike dvostruko veća od gustine ljudskog tkiva i stoga ne odgovara njenoj specifičnoj težini , međutim ' Roma ' je plastični materijal koji neće elastično povratiti svoj oblik, što je važno za precizno mjerenje potencijalne traume putem stražnje strane.

Odabir testne podloge je značajan jer u fleksibilnom oklopu, tjelesno tkivo nosioca igra integralnu ulogu u apsorpciji visokog energetskog udara balističkih i ubodnih događaja. Međutim, ljudski torzo ima vrlo složeno mehaničko ponašanje. Daleko od grudnog koša i kičme, ponašanje mekog tkiva je meko i popustljivo. U tkivu iznad regije kostiju grudne kosti, elastičnost trupa je znatno niža. Ova složenost zahtijeva vrlo razrađene biomorfne sisteme pozadinskog materijala za precizno balističko i ubodno testiranje oklopa. Za simulaciju ljudskog tkiva, pored romskog, korišten je niz materijala. U svim slučajevima, ovi materijali se postavljaju iza oklopa tokom probnih udara i dizajnirani su da simuliraju različite aspekte ponašanja pri udaru ljudskog tkiva.

Jedan važan faktor u testnoj podlozi za oklop je njegova tvrdoća. Oklop se prilikom testiranja lakše probija kada je poduprt tvrđim materijalima, pa stoga tvrđi materijali, kao što je romska glina, predstavljaju konzervativnije metode ispitivanja.

Backer type	Materijali	Elastično/plastično	Vrsta testa	Specifična težina	Relativna tvrdoća u odnosu na želatinu	Aplikacija
Roma Plastilina Clay #1	Mješavina ulja i gline	Plastika	Balistički i ubodni	>2	Umjereno teško	Merenje potpisa zadnjeg lica.  Koristi se za većinu standardnih testiranja
10% želatina	Gel životinjskih proteina	Viskoelastična	Balistički	~1 (90% vode)	Mekše od osnovne linije	Dobar simulant za ljudsko tkivo, težak za upotrebu, skup. Obavezno za FBI metode ispitivanja
20% želatina	Gel životinjskih proteina	Viskoelastična	Balistički	~1 (80% vode)	Osnovna linija	Dobar simulant za skeletne mišiće.  Pruža dinamički prikaz događaja.
HOSDB-NIJ pjena	Neoprenska pjena, EVA pjena, guma	Elastično	Ubod	~1	Nešto tvrđe od želatine	Umjereno slaganje sa tkivom, jednostavan za korištenje,  niske cijene. Koristi se u testiranju uboda
Silikonski gel	Dugolančani silikonski polimer	Viskoelastična	Biomedical	~1.2	Slično želatinu	Biomedicinsko testiranje za testiranje tupe sile,  veoma dobro poklapanje tkiva
Testiranje na svinjama ili ovcama na životinjama	Živo tkivo	Razno	Istraživanja	~1	Pravo tkivo je varijabilno	Vrlo složen, zahtijeva etičku reviziju za odobrenje

Standardi oklopa za ubod i šiljke razvijeni su korištenjem 3 različita materijala za podlogu. Nacrt norme EU poziva na romsku glinu, kalifornijski DOC navodi 60% balističkog želatina, a trenutni standard za NIJ i HOSDB poziva višekomponentni pjenasti i gumeni materijal za podlogu.

• Koristeći romsku glinenu podlogu, samo metalna rješenja za ubod su ispunila zahtjeve kalifornijskog kalifornijskog DOC-a od 109 džula

• Koristeći podlogu od 10% želatina, sva rješenja za ubod u tkaninu su bila u stanju da zadovolje zahtjeve kalifornijske kalifornijske DOC za led od 109 džula.

• Nedavno je nacrt norme ISO prEN ISO 14876 odabrao Rome kao podršku za balističko i ubodno testiranje.

Ova istorija pomaže u objašnjenju važnog faktora u testiranju oklopa balistike i uboda, krutost pozadinskog dijela utječe na otpornost na prodor oklopa. Disipacija energije sistema oklop-tkivo je Energija = sila × pomak kada se testiraju podloge koje su mekše i deformabilnije, ukupna energija udara se apsorbuje pri manjoj sili. Kada je sila smanjena mekšom podlogom koja je fleksibilnija, manja je vjerovatnoća da će oklop biti probijen. Upotreba tvrđeg romskog materijala u ISO nacrtu norme čini ovo najrigoroznijim standardom uboda koji se danas koristi.