Standar Kinerja Pelindung Tubuh

Dari Wikipedia, ensiklopedia gratis

Standar kinerja pelindung tubuh adalah daftar yang dibuat oleh otoritas nasional, berisi persyaratan agar pelindung tubuh dapat bekerja dengan andal, yang dengan jelas menunjukkan apa yang dapat atau tidak dapat dikalahkan oleh pelindung tersebut. Setiap negara mempunyai standar yang berbeda, yang mungkin mencakup ancaman yang tidak ada di negara lain.

---

Skala VPAM pada tahun 2009 berkisar dari 1 hingga 14, dengan 1-5 untuk pelindung lunak, dan 6-14 untuk pelindung keras. Armor yang diuji harus tahan terhadap tiga pukulan, dengan jarak 120 mm (4,7 inci), dari ancaman pengujian yang ditentukan dengan deformasi bagian belakang tidak lebih dari 25 mm (0,98 inci) agar dapat lolos. Yang perlu diperhatikan adalah masuknya ancaman regional khusus seperti P AP Swiss dari RUAG dan .357 DAG. Menurut situs VPAM, tampaknya digunakan di Perancis dan Inggris.

Skala VPAM adalah sebagai berikut:

Tingkat Armor	Perlindungan
PM 1 .22 Senapan Panjang	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 2,6±0,1 g (40±1,54 gr)  .22 Peluru hidung bulat timah Senapan Panjang dengan kecepatan 360±10 m/s (1181±33 ft/s)
PM 2 Parabellum 9x19mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 5±0,5 meter, dari: 8,0±0,1 g (123±1,54 gr) Peluru inti timah hidung bulat  9×19mm Parabellum DM41 FMJ  dengan kecepatan 360±10 m/s (1181±33 ft/s)
PM 3 Parabellum 9x19mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 5±0,5 meter, dari: 8,0±0,1 g (123±1,54 gr) Peluru inti timah hidung bulat  9×19mm Parabellum DM41 FMJ  dengan kecepatan 415±10 m/s (1361±33 ft/s)
PM 4 .357 Magnum .44 Magnum	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 5±0,5 meter, dari: 10,2±0,1 g (157±1,54 gr)  .357 peluru Magnum  dengan kecepatan 430±10 m/s (1410±33 ft/s) 15,6±0,1 g (240±1,54 gr)  .44  peluru Magnum dengan kecepatan 440±10 m/s (1443±33 ft/s)
PM 5 .357 Magnum	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 5±0,5 meter, dari: 7,1±0,1 g (109±1,54 gr) peluru  .357 Magnum  FM (kuningan di hidung) dengan kecepatan 580±10 m/s (1902±33 ft/s)
PM 6 7.62×39mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 8,0±0,1 g (122±1,54 gr) Peluru inti baja ringan  7,62×39mm  PS dengan kecepatan 720±10 m/s (2362±33 ft/s)
PM 7 5.56×45mm 7.62×51mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 4,0±0,1 g (62±1,54 gr) 5,56×45mm peluru SS109/US: M855 FMJ dengan kecepatan 950±10 m/s (3116±33 ft/s) 9,55±0,1 g (147±1,54 gr) Peluru inti baja DM111  7,62×51mm  dengan kecepatan 830±10 m/s (2723±33 ft/s)
PM 8 7.62×39mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 7,7±0,1 g (118±1,54 gr) Peluru BZ API (pembakar penusuk lapis baja) 7,62×39mm dengan kecepatan 740±10 m/s (2427±33 ft/s)
PM 9 7.62×51mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 9,7±0,2 g (149±3,08 gr) Peluru penusuk lapis baja P80 7,62×51mm dengan kecepatan 820±10 m/s (2690±33 ft/s)
PM 10 7,62×54mmR	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 10,4±0,1 g (160±1,54 gr) peluru 7,62×54mmR B32 API pada kecepatan 860±10 m/s (2821±33 ft/s)
PM 11 7.62×51mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 8,4±0,1 g (129±1,54 gr) Peluru penusuk lapis baja Nammo AP8/US M993 7,62×51mm dengan kecepatan 930±10 m/s (3051±33 ft/s)
PM 12 7.62×51mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak 10±0,5 meter, dari: 12,7±0,1 g (196±1,54 gr) Peluru penusuk lapis baja RUAG SWISS P AP 7,62×51mm dengan kecepatan 810±10 m/s (2657±33 ft/s)
PM 13 12,7×99mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak berapa pun, yaitu: 43,5±0,1 g (671±7,71 gr) Peluru penetrator RUAG SWISS P 12,7×99mm dengan kecepatan 930±10 m/s (3051±33 ft/s)
PM 14 14,5×114mm	Armor ini akan melindungi dari tiga serangan, yang ditembakkan dari jarak berapa pun, yaitu: 63,4±0,1 g (978±7,71 gr) Peluru API B32 14,5×114mm pada kecepatan 911±10 m/s (2988±33 ft/s)

• Pengukuran kinerja balistik baju besi didasarkan pada penentuan energi kinetik peluru saat tumbukan ( E _k = 1⁄2 mv ²). Karena energi peluru merupakan faktor kunci dalam kapasitas penetrasinya, kecepatan digunakan sebagai variabel independen utama dalam pengujian balistik. Bagi sebagian besar pengguna, pengukuran kuncinya adalah kecepatan di mana tidak ada peluru yang menembus armor. Mengukur kecepatan penetrasi nol ( v ₀) ini harus memperhitungkan variabilitas dalam kinerja lapis baja dan variabilitas pengujian. Pengujian balistik memiliki sejumlah sumber variabilitas: pelindung, bahan pendukung pengujian, peluru, selubung, bubuk mesiu, primer dan laras senapan, dan masih banyak lagi.

• Variabilitas mengurangi daya prediksi penentuan V0. Jika misalnya, v ₀ dari desain lapis baja diukur menjadi 1.600 ft/s (490 m/s) dengan peluru FMJ 9 mm berdasarkan 30 tembakan, pengujian tersebut hanyalah perkiraan v sebenarnya ₀ dari lapis baja ini. Masalahnya adalah variabilitas. Jika v ₀ diuji lagi dengan kelompok kedua yang terdiri dari 30 tembakan dengan desain rompi yang sama, hasilnya tidak akan sama.

• Hanya satu tembakan penetrasi kecepatan rendah yang diperlukan untuk mengurangi nilai v ₀ . Semakin banyak tembakan yang dilakukan, semakin rendah nilai vnya ₀ . Dari segi statistik, kecepatan penetrasi nol adalah ujung kurva distribusi. Jika variabilitas diketahui dan deviasi standar dapat dihitung, V0 dapat ditetapkan secara ketat pada interval kepercayaan. Standar Pengujian sekarang menentukan berapa banyak tembakan yang harus digunakan untuk memperkirakan v ₀ untuk sertifikasi lapis baja. Prosedur ini mendefinisikan interval kepercayaan dari estimasi v ₀. (Lihat 'Metode pengujian NIJ dan HOSDB'.)

• v ₀ sulit diukur, sehingga dikembangkan konsep kedua dalam pengujian balistik yang disebut batas balistik ( v ₅₀). Ini adalah kecepatan di mana 50 persen tembakan menembus dan 50 persen dihentikan oleh armor. Uji Balistik MIL-STD-662F V50 standar militer AS menentukan prosedur yang umum digunakan untuk pengukuran ini. Tujuannya adalah untuk mendapatkan tiga tembakan yang menembus lebih lambat dari kelompok tiga tembakan kedua yang lebih cepat yang dihentikan oleh armor. Tiga pemberhentian tinggi dan tiga penetrasi rendah kemudian dapat digunakan untuk menghitung kecepatan v ₅₀ .

• Dalam praktiknya, pengukuran v ini ₅₀ memerlukan 1–2 panel rompi dan 10–20 tembakan. Konsep yang sangat berguna dalam pengujian lapis baja adalah kecepatan offset antara v ₀ dan v ₅₀. Jika offset ini telah diukur untuk desain armor, maka data v ₅₀ dapat digunakan untuk mengukur dan memperkirakan perubahan v ₀. Untuk pembuatan rompi, evaluasi lapangan dan pengujian kehidupan baik v ₀ dan v ₅₀ digunakan. Namun, karena kesederhanaan dalam melakukan pengukuran v ₅₀ , metode ini lebih penting untuk pengendalian lapis baja setelah sertifikasi.

• Setelah Perang Vietnam, para perencana militer mengembangkan konsep ' Pengurangan Korban '. Banyaknya data korban memperjelas bahwa dalam situasi pertempuran, pecahan peluru, bukan peluru, adalah ancaman paling penting bagi tentara. Setelah Perang Dunia II, rompi dikembangkan dan pengujian fragmen masih dalam tahap awal. Peluru artileri, mortir, bom udara, granat, dan ranjau anti-personil semuanya merupakan perangkat fragmentasi. Semuanya berisi selubung baja yang dirancang untuk meledak menjadi pecahan baja kecil atau pecahan peluru, ketika inti peledaknya meledak. Setelah upaya yang cukup besar untuk mengukur distribusi ukuran fragmen dari berbagai amunisi blok NATO dan Soviet, uji fragmen dikembangkan. Simulator fragmen dirancang, dan bentuk yang paling umum adalah silinder melingkar kanan atau simulator RCC. Bentuk ini mempunyai panjang yang sama dengan diameternya. Proyektil Simulasi Fragmen RCC (FSP) ini diuji secara berkelompok. Rangkaian pengujian paling sering mencakup 2 butir (0,13 g), 4 butir (0,263 g), 16 butir (1,0 g), dan 64 butir (4,2 g) pengujian RCC FSP massal. Seri 2-4-16-64 didasarkan pada distribusi ukuran fragmen yang diukur.

• Bagian kedua dari strategi ' Pengurangan Korban ' adalah studi tentang distribusi kecepatan pecahan amunisi. Bahan peledak hulu ledak memiliki kecepatan ledakan 20.000 ft/s (6.100 m/s) hingga 30.000 ft/s (9.100 m/s). Hasilnya, mereka mampu mengeluarkan pecahan dengan kecepatan sangat tinggi, lebih dari 3.300 ft/s (1.000 m/s), yang menyiratkan energi yang sangat tinggi (dengan energi sebuah pecahan adalah 1⁄2 massa × kecepatan ², dengan mengabaikan energi rotasi). Data teknik militer menunjukkan bahwa, seperti ukuran fragmen, kecepatan fragmen memiliki distribusi yang khas. Dimungkinkan untuk mengelompokkan keluaran fragmen dari hulu ledak ke dalam kelompok kecepatan. Misalnya, 95% dari semua pecahan ledakan bom berukuran kurang dari 4 butir (0,26 g) memiliki kecepatan 3.000 ft/s (910 m/s) atau kurang. Hal ini menetapkan serangkaian tujuan untuk desain rompi balistik militer.

• Sifat fragmentasi yang acak memerlukan spesifikasi rompi militer untuk mengimbangi manfaat massa vs. balistik. Pelindung kendaraan yang keras mampu menghentikan semua pecahan, tetapi personel militer hanya dapat membawa perlengkapan dan perlengkapan dalam jumlah terbatas, sehingga berat rompi merupakan faktor pembatas dalam perlindungan pecahan rompi. Rangkaian butir 2-4-16-64 dengan kecepatan terbatas dapat dihentikan dengan rompi berbahan tekstil yang berbobot sekitar 5,4 kg/m ² (1,1 lb/ft ²). Berbeda dengan desain rompi untuk peluru timah yang dapat dideformasi, pecahannya tidak berubah bentuk; terbuat dari baja dan tidak dapat diubah bentuknya oleh bahan tekstil. FSP 2 butir (0,13 g) (proyektil fragmen terkecil yang biasa digunakan dalam pengujian) berukuran sebesar sebutir beras; pecahan kecil yang bergerak cepat tersebut berpotensi lolos dari rompi, berpindah di antara benang. Hasilnya, kain yang dioptimalkan untuk perlindungan terhadap pecahan akan ditenun dengan rapat, meskipun kain tersebut tidak seefektif menghentikan peluru timah.

Salah satu persyaratan penting dalam pengujian balistik lunak adalah pengukuran ' tanda sisi belakang ' (yaitu energi yang dikirim ke jaringan oleh proyektil non-penetrasi) pada bahan pendukung yang dapat dideformasi dan ditempatkan di belakang rompi sasaran. Mayoritas standar militer dan penegakan hukum telah menetapkan campuran minyak/tanah liat sebagai bahan pendukung, yang dikenal sebagai Roma Plastilena. Meskipun lebih keras dan tidak mudah berubah bentuk dibandingkan jaringan manusia, Roma merupakan bahan pendukung ' kasus terburuk ' ketika deformasi plastis pada minyak/tanah liat rendah (kurang dari 20 mm (0,79 in)). (Baju besi yang diletakkan di atas permukaan yang lebih keras akan lebih mudah ditembus.) Campuran minyak/tanah liat dari ' Roma ' kira-kira dua kali kepadatan jaringan manusia dan oleh karena itu tidak sesuai dengan berat jenisnya , namun ' Roma ' adalah bahan plastik yang tidak akan memulihkan bentuknya secara elastis, yang penting untuk mengukur potensi trauma secara akurat melalui tanda sisi belakang.

Pemilihan alat pendukung uji sangat penting karena pada baju besi fleksibel, jaringan tubuh pemakainya berperan penting dalam menyerap dampak energi tinggi dari peristiwa balistik dan tusukan. Namun tubuh manusia mempunyai perilaku mekanis yang sangat kompleks. Jauh dari tulang rusuk dan tulang belakang, perilaku jaringan lunak lembut dan patuh. Pada jaringan di atas daerah tulang dada, kepatuhan batang tubuh jauh lebih rendah. Kompleksitas ini memerlukan sistem bahan pendukung bio-morfik yang sangat rumit untuk pengujian balistik dan pelindung tusukan yang akurat. Sejumlah bahan telah digunakan untuk mensimulasikan jaringan manusia selain Roma. Dalam semua kasus, bahan-bahan ini ditempatkan di belakang pelindung selama uji tumbukan dan dirancang untuk mensimulasikan berbagai aspek perilaku tumbukan pada jaringan manusia.

Salah satu faktor penting dalam pengujian pendukung baju besi adalah kekerasannya. Armor lebih mudah ditembus dalam pengujian jika didukung oleh material yang lebih keras, dan oleh karena itu material yang lebih keras, seperti tanah liat Roma, mewakili metode pengujian yang lebih konservatif.

Tipe pendukung	Bahan	elastis/plastik	Jenis tes	Berat jenis	Kekerasan relatif vs gelatin	Aplikasi
Roma Plastilina Tanah Liat #1	Campuran Minyak/Tanah Liat	Plastik	Balistik dan Menusuk	>2	Cukup sulit	Pengukuran tanda tangan wajah belakang.  Digunakan untuk sebagian besar pengujian standar
10% agar-agar	Gel protein hewani	Visko-elastis	Balistik	~1 (90% air)	Lebih lembut dari garis dasar	Simulan yang baik untuk jaringan manusia, sulit digunakan, mahal. Diperlukan untuk metode pengujian FBI
20% agar-agar	Gel protein hewani	Visko-elastis	Balistik	~1 (80% air)	Dasar	Simulasi yang baik untuk otot rangka.  Memberikan tampilan peristiwa yang dinamis.
Busa HOSDB-NIJ	Busa neoprene, busa EVA, lembaran karet	Elastis	Menusuk	~1	Sedikit lebih keras dari gelatin	Kesepakatan moderat dengan tisu, mudah digunakan,  biaya rendah. Digunakan dalam pengujian tusukan
Gel silikon	Polimer silikon rantai panjang	Visko-elastis	Biomedis	~1.2	Mirip dengan agar-agar	Pengujian biomedis untuk pengujian gaya tumpul,  kecocokan tisu yang sangat bagus
Pengujian hewan babi atau domba	Jaringan hidup	Bermacam-macam	Riset	~1	Jaringan nyata bervariasi	Sangat kompleks, memerlukan tinjauan etis untuk mendapatkan persetujuan

Standar pelindung tusukan dan paku telah dikembangkan menggunakan 3 bahan pendukung yang berbeda. Rancangan norma UE menyebut tanah liat Roma, DOC California menyebut 60% gelatin balistik dan standar saat ini untuk NIJ dan HOSDB menyerukan bahan pendukung busa dan karet multi-bagian.

• Dengan menggunakan bahan dasar tanah liat Roma, hanya larutan tusuk logam yang memenuhi persyaratan pemecah es California DOC 109 joule

• Dengan menggunakan bahan dasar Gelatin 10%, semua larutan penusuk kain mampu memenuhi persyaratan pemecah es Calif. DOC sebesar 109 joule.

• Baru-baru ini, Draf norma ISO pREN ISO 14876 memilih Roma sebagai pendukung untuk pengujian balistik dan tusukan.

Sejarah ini membantu menjelaskan faktor penting dalam pengujian armor Balistik dan Stab, kekakuan pendukung mempengaruhi ketahanan penetrasi armor. Disipasi energi sistem jaringan pelindung adalah Energi = Gaya × Perpindahan ketika pengujian pada bahan pendukung yang lebih lunak dan lebih dapat diubah bentuknya, total energi tumbukan diserap pada gaya yang lebih rendah. Ketika gaya dikurangi dengan dukungan yang lebih lembut dan lebih sesuai, maka armor tersebut cenderung tidak dapat ditembus. Penggunaan material Roma yang lebih keras dalam rancangan norma ISO menjadikannya standar tusukan paling ketat yang digunakan saat ini.