Normes de performance des gilets pare-balles

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Les normes de performance des gilets pare-balles sont des listes générées par les autorités nationales, d'exigences pour que le gilet pare-balles fonctionne de manière fiable, indiquant clairement ce que le gilet pare-balles peut ou non vaincre. Différents pays ont des normes différentes, qui peuvent inclure des menaces qui ne sont pas présentes dans d'autres pays.

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L'échelle VPAM de 2009 va de 1 à 14, 1 à 5 étant une armure souple et 6 à 14 une armure dure. L'armure testée doit résister à trois coups, espacés de 120 mm (4,7 pouces), de la menace de test désignée avec pas plus de 25 mm (0,98 pouces) de déformation de la face arrière pour réussir. Il convient de noter l’inclusion de menaces régionales spéciales telles que le Swiss P AP de RUAG et le .357 DAG. Selon le site Internet de VPAM, il serait utilisé en France et en Grande-Bretagne.

L’échelle VPAM est la suivante :

Niveau d'armure	Protection
PM 1 Fusil long .22	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : 2,6 ± 0,1 g (40 ± 1,54 gr) Balles à nez rond en plomb  .22 Long Rifle à une vitesse de 360 ​​± 10 m / s (1181 ± 33 pi / s)
PM 2 Parabellum 9 × 19 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 5 ± 0,5 mètres, de : de 8,0 ± 0,1 g (123 ± 1,54 gr)  9 × 19 mm à une vitesse de 360 ​​± 10 m / s (1181 ± 33 pi / s) Parabellum DM41 FMJ  Balles à noyau de plomb à nez rond
PM 3 Parabellum 9 × 19 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 5 ± 0,5 mètres, de : de 8,0 ± 0,1 g (123 ± 1,54 gr)  9 × 19 mm à une vitesse de 415 ± 10 m / s (1361 ± 33 pi / s) Parabellum DM41 FMJ  Balles à noyau de plomb à nez rond
16h00 .357 Magnum .44 Magnum	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 5 ± 0,5 mètres, de : 10,2 ± 0,1 g (157 ± 1,54 gr) Balles  .357 Magnum  à une vitesse de 430 ± 10 m/s (1410 ± 33 pi/s) 15,6 ± 0,1 g (240 ± 1,54 gr) Balles  .44 Magnum  à une vitesse de 440 ± 10 m/s (1443 ± 33 pi/s)
17h00 .357 Magnum	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 5 ± 0,5 mètres, de : Balles de 7,1 ± 0,1 g (109 ± 1,54 gr)  .357 Magnum  FM (laiton au nez) à une vitesse de 580 ± 10 m/s (1902 ± 33 pi/s)
18h 7,62 × 39 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : de 8,0 ± 0,1 g (122 ± 1,54 gr)  7,62 × 39 mm à une vitesse de 720 ± 10 m / s (2362 ± 33 pi / s) Balles à noyau en acier doux PS
19h 5,56 × 45 mm 7,62 × 51 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : 4,0 ± 0,1 g (62 ± 1,54 gr) 5,56 × 45 mm SS109/US : balles M855 FMJ à une vitesse de 950 ± 10 m/s (3 116 ± 33 pi/s) de 9,55 ± 0,1 g (147 ± 1,54 gr)  7,62 × 51 mm à une vitesse de 830 ± 10 m / s (2723 ± 33 pi / s) Balles à noyau d'acier DM111
20h 7,62 × 39 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : Balles de 7,7 ± 0,1 g (118 ± 1,54 gr) 7,62 × 39 mm BZ API (incendiaire perforant) à une vitesse de 740 ± 10 m / s (2427 ± 33 pi / s)
9h00 7,62 × 51 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : de 9,7 ± 0,2 g (149 ± 3,08 gr) 7,62 × 51 mm à une vitesse de 820 ± 10 m / s (2690 ± 33 pi / s) Balles perforantes P80
22h00 7,62 × 54 mmR	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : Balles API de 10,4 ± 0,1 g (160 ± 1,54 gr) 7,62 × 54 mmR B32 à une vitesse de 860 ± 10 m / s (2821 ± 33 pi / s)
11h00 7,62 × 51 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : de 8,4 ± 0,1 g (129 ± 1,54 gr) 7,62 × 51 mm à une vitesse de 930 ± 10 m/s (3051 ± 33 pi/s) Balles perforantes Nammo AP8/US M993
12h00 7,62 × 51 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à 10 ± 0,5 mètres, de : de 12,7 ± 0,1 g (196 ± 1,54 gr) 7,62 × 51 mm à une vitesse de 810 ± 10 m / s (2657 ± 33 pi / s) Balles perforantes RUAG SWISS P AP
13h00 12,7 × 99 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à une distance arbitraire, de : Balles pénétrantes RUAG SWISS P de 43,5 ± 0,1 g (671 ± 7,71 gr) 12,7 × 99 mm à une vitesse de 930 ± 10 m / s (3051 ± 33 pi / s)
14h00 14,5 × 114 mm	Cette armure protégerait contre trois coups, tirés à une distance arbitraire, de : Balles API B32 de 63,4 ± 0,1 g (978 ± 7,71 gr) 14,5 × 114 mm à une vitesse de 911 ± 10 m/s (2988 ± 33 pi/s)

• La mesure des performances balistiques du blindage repose sur la détermination de l' énergie cinétique d'une balle à l'impact ( E _k = 1⁄2 mv ²). L’énergie d’une balle étant un facteur clé de sa capacité de pénétration, la vitesse est utilisée comme principale variable indépendante dans les tests balistiques. Pour la plupart des utilisateurs, la mesure clé est la vitesse à laquelle aucune balle ne pénétrera dans le blindage. La mesure de cette vitesse de pénétration nulle ( v ₀) doit prendre en compte la variabilité des performances du blindage et la variabilité des tests. Les tests balistiques comportent un certain nombre de sources de variabilité : le blindage, les matériaux de support des tests, la balle, le boîtier, la poudre, l'amorce et le canon du pistolet, pour n'en nommer que quelques-uns.

• La variabilité réduit le pouvoir prédictif d'une détermination de V0. Si par exemple, la v ₀ d'une conception de blindage est mesurée à 1 600 pieds/s (490 m/s) avec une balle FMJ de 9 mm sur la base de 30 tirs, le test n'est qu'une estimation de la v réelle ₀ de cette armure. Le problème est la variabilité. Si le v ₀ est testé à nouveau avec un deuxième groupe de 30 tirs sur le même modèle de gilet, le résultat ne sera pas identique.

• Un seul tir pénétrant à faible vitesse est nécessaire pour réduire la v . ₀ valeur Plus il y a de tirs, plus le v ₀ sera bas. En termes statistiques, la vitesse de pénétration nulle correspond à l’extrémité de la courbe de distribution. Si la variabilité est connue et que l’écart type peut être calculé, on peut fixer rigoureusement le V0 à un intervalle de confiance. Les normes de test définissent désormais le nombre de tirs qui doivent être utilisés pour estimer un v ₀ pour la certification du blindage. Cette procédure définit un intervalle de confiance d'une estimation de v ₀. (Voir 'Méthodes de test NIJ et HOSDB'.)

• v ₀ est difficile à mesurer, c'est pourquoi un deuxième concept a été développé dans les tests balistiques appelé limite balistique ( v ₅₀). Il s'agit de la vitesse à laquelle 50 pour cent des tirs passent et 50 pour cent sont arrêtés par le blindage. La norme militaire américaine MIL-STD-662F V50 Ballistic Test définit une procédure couramment utilisée pour cette mesure. Le but est d'obtenir trois tirs pénétrants qui sont plus lents qu'un groupe de trois tirs plus rapides d'une seconde qui sont arrêtés par l'armure. Ces trois arrêts hauts et trois pénétrations faibles peuvent ensuite être utilisés pour calculer une v .₅₀ vitesse

• En pratique, cette mesure de v ₅₀ nécessite 1 à 2 panneaux de gilet et 10 à 20 tirs. Un concept très utile dans les tests de blindage est le décalage de vitesse entre v ₀ et v ₅₀. Si ce décalage a été mesuré pour une conception de blindage, alors les données v ₅₀ peuvent être utilisées pour mesurer et estimer les changements de v ₀. Pour la fabrication des gilets, l'évaluation sur le terrain et les tests de durée de vie, v ₀ et v ₅₀ sont utilisés. Cependant, en raison de la simplicité de réalisation des mesures v ₅₀ , cette méthode est plus importante pour le contrôle du blindage après certification.

• Après la guerre du Vietnam, les planificateurs militaires ont développé un concept de « réduction des pertes ». Le grand nombre de données sur les pertes a clairement montré que dans une situation de combat, ce sont les fragments, et non les balles, qui constituaient la menace la plus importante pour les soldats. Après la Seconde Guerre mondiale, les gilets étaient en cours de développement et les tests de fragmentation en étaient à leurs débuts. Les obus d'artillerie, les obus de mortier, les bombes aériennes, les grenades et les mines antipersonnel sont tous des dispositifs à fragmentation. Ils contiennent tous un boîtier en acier conçu pour éclater en petits fragments d'acier ou en éclats d'obus lorsque leur noyau explosif explose. Après des efforts considérables pour mesurer la répartition de la taille des fragments provenant de diverses munitions des blocs OTAN et soviétique, un test de fragmentation a été développé. Des simulateurs de fragments ont été conçus et la forme la plus courante est un cylindre circulaire droit ou un simulateur RCC. Cette forme a une longueur égale à son diamètre. Ces projectiles de simulation de fragments (FSP) RCC sont testés en groupe. La série de tests comprend le plus souvent des tests RCC FSP de masse à 2 grains (0,13 g), 4 grains (0,263 g), 16 grains (1,0 g) et 64 grains (4,2 g). La série 2-4-16-64 est basée sur les distributions de tailles de fragments mesurées.

• La deuxième partie de la stratégie de « réduction des pertes » est une étude de la distribution des vitesses des fragments de munitions. Les explosifs à ogives ont des vitesses d'explosion de 20 000 pieds/s (6 100 m/s) à 30 000 pieds/s (9 100 m/s). En conséquence, ils sont capables d'éjecter des fragments à des vitesses très élevées de plus de 3 300 pieds/s (1 000 m/s), ce qui implique une énergie très élevée (où l'énergie d'un fragment est de 1⁄2 masse × vitesse ², en négligeant l'énergie de rotation). Les données du génie militaire ont montré que, tout comme la taille des fragments, les vitesses des fragments avaient des distributions caractéristiques. Il est possible de segmenter les fragments produits par une ogive en groupes de vitesse. Par exemple, 95 % de tous les fragments provenant d'une explosion de bombe de moins de 4 grains (0,26 g) ont une vitesse de 3 000 pieds/s (910 m/s) ou moins. Cela a établi un ensemble d’objectifs pour la conception des gilets balistiques militaires.

• La nature aléatoire de la fragmentation exigeait que les spécifications du gilet militaire fassent un compromis entre la masse et les avantages balistiques. Le blindage rigide des véhicules est capable d'arrêter tous les fragments, mais le personnel militaire ne peut transporter qu'une quantité limitée d'équipement et d'équipement, de sorte que le poids du gilet est un facteur limitant dans la protection contre les fragments du gilet. La série de grains 2-4-16-64 à vitesse limitée peut être arrêtée par un gilet tout textile d'environ 5,4 kg/m ² (1,1 lb/ft ²). Contrairement à la conception des gilets pour balles en plomb déformables, les fragments ne changent pas de forme ; ils sont en acier et ne peuvent être déformés par les matières textiles. Le FSP à 2 grains (0,13 g) (le plus petit projectile à fragments couramment utilisé dans les tests) a à peu près la taille d'un grain de riz ; de tels petits fragments se déplaçant rapidement peuvent potentiellement glisser à travers le gilet, se déplaçant entre les fils. En conséquence, les tissus optimisés pour la protection contre les fragments sont tissés serrés, bien que ces tissus ne soient pas aussi efficaces pour arrêter les balles en plomb.

L'une des exigences critiques des tests balistiques souples est la mesure de la « signature arrière » (c'est-à-dire l'énergie délivrée aux tissus par un projectile non pénétrant) dans un matériau de support déformable placé derrière le gilet ciblé. La majorité des normes militaires et policières ont opté pour un mélange huile/argile pour le matériau de support, connu sous le nom de Roma Plastilena. Bien que plus dur et moins déformable que le tissu humain, le Roma représente un matériau de support « dans le pire des cas » lorsque les déformations plastiques dans l'huile/l'argile sont faibles (moins de 20 mm (0,79 po)). (Une armure placée sur une surface plus dure est plus facilement pénétrée.) Le mélange huile/argile de « Roma » a environ deux fois la densité du tissu humain et ne correspond donc pas à sa densité . Cependant, « Roma » est un matériau plastique qui ne reprendra pas sa forme élastiquement, ce qui est important pour mesurer avec précision un traumatisme potentiel grâce à la signature arrière.

Le choix du support de test est important car dans une armure flexible, les tissus corporels du porteur jouent un rôle essentiel dans l'absorption de l'impact énergétique élevé des événements balistiques et des coups de couteau. Or le torse humain possède un comportement mécanique très complexe. En dehors de la cage thoracique et de la colonne vertébrale, le comportement des tissus mous est doux et souple. Dans les tissus situés au-dessus de la région osseuse du sternum, la souplesse du torse est nettement inférieure. Cette complexité nécessite des systèmes de matériaux de support biomorphiques très élaborés pour des tests précis de blindage balistique et anti-couteau. Un certain nombre de matériaux ont été utilisés pour simuler des tissus humains en plus des Roms. Dans tous les cas, ces matériaux sont placés derrière le blindage lors des tests d'impact et sont conçus pour simuler divers aspects du comportement d'impact des tissus humains.

Un facteur important lors des tests de support d’armure est sa dureté. L'armure est plus facilement pénétrée lors des tests lorsqu'elle est soutenue par des matériaux plus durs. Par conséquent, les matériaux plus durs, tels que l'argile Roma, représentent des méthodes de test plus conservatrices.

Type de bailleur de fonds	Matériels	Élastique/plastique	Type d'essai	Densité spécifique	Dureté relative par rapport à la gélatine	Application
Argile Roma Plastilina #1	Mélange huile/argile	Plastique	Balistique et poignard	>2	Modérément difficile	Mesure de la signature du visage arrière.  Utilisé pour la plupart des tests standards
10% de gélatine	Gel de protéines animales	Visco-élastique	Balistique	~1 (90% d'eau)	Plus doux que la ligne de base	Bon simulant les tissus humains, difficile à utiliser et coûteux. Requis pour les méthodes de test du FBI
20% de gélatine	Gel de protéines animales	Visco-élastique	Balistique	~1 (80% d'eau)	Référence	Bon simulateur pour les muscles squelettiques.  Fournit une vue dynamique de l’événement.
Mousse HOSDB-NIJ	Mousse néoprène, mousse EVA, feuille de caoutchouc	Élastique	Poignarder	~1	Un peu plus dur que la gélatine	Accord modéré avec les tissus, facile à utiliser,  faible coût. Utilisé dans les tests de coup
Gel de silicone	Polymère de silicone à longue chaîne	Visco-élastique	Biomédical	~1,2	Semblable à la gélatine	Tests biomédicaux pour les tests de force contondante,  très bonne correspondance des tissus
Tests sur les animaux porcins ou ovins	Tissu vivant	Divers	Recherche	~1	Le vrai tissu est variable	Très complexe, nécessite un examen éthique pour approbation

Les normes d'armure contre les attaques et les pointes ont été développées en utilisant 3 matériaux de support différents. Le projet de norme européenne fait appel à l'argile Roma, le California DOC a appelé à 60 % de gélatine balistique et la norme actuelle pour NIJ et HOSDB appelle à un matériau de support en mousse et en caoutchouc en plusieurs parties.

• Utilisant un support en argile Roma, seules les solutions métalliques répondent aux exigences de 109 joules en matière de pic à glace Calif. DOC.

• Utilisant un support à 10 % de gélatine, toutes les solutions de frappe en tissu ont pu répondre aux exigences de 109 joules en matière de pic à glace Calif. DOC.

• Plus récemment, le projet de norme ISO prEN ISO 14876 a sélectionné Roma comme support pour les tests balistiques et de frappe.

Cet historique aide à expliquer un facteur important dans les tests balistiques et de blindage anti-couteau : la rigidité du support affecte la résistance à la pénétration du blindage. La dissipation d'énergie du système de tissu d'armure est Énergie = Force × Déplacement lors des tests sur des supports plus souples et plus déformables, l'énergie d'impact totale est absorbée avec une force inférieure. Lorsque la force est réduite par un support plus souple et plus souple, l'armure est moins susceptible d'être pénétrée. L'utilisation de matériaux Roma plus durs dans le projet de norme ISO en fait la norme la plus rigoureuse utilisée aujourd'hui.