ボディアーマーの性能基準

フリー百科事典ウィキペディアより

防弾チョッキの 性能基準は、国家当局によって作成されたリストであり、防弾チョッキが確実に機能するための要件を記載しており、その防弾チョッキが何を打ち破ることができ、何が打ち負かせないかを明確に示しています。国が異なれば基準も異なり、他の国には存在しない脅威が含まれる場合があります。

---

2009 年時点の VPAM スケールは 1 ～ 14 で、1 ～ 5 はソフト アーマー、6 ～ 14 はハード アーマーです。 テストされた装甲は、指定されたテスト脅威の 120 mm (4.7 インチ) 間隔で 3 回の攻撃に耐え、背面の変形が 25 mm (0.98 インチ) 以下でなければ合格できません。注目すべきは、RUAG の Swiss P AP や .357 DAG などの特別な地域脅威が含まれていることです。 VPAMのWebサイトによると、フランスとイギリスで使われているようです。

VPAM スケールは次のとおりです。

アーマーレベル	保護
午後1時 .22 ロングライフル	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 2.6±0.1 g (40±1.54 gr)  .22 ロング ライフルリード 丸鼻弾、速度 360±10 m/s (1181±33 フィート/秒)
午後2時 9×19mmパラベラム	この装甲は、5±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 8.0±0.1 g (123±1.54 gr)  9×19mm パラベラム DM41 FMJ ラウンドノーズ鉛コア弾、速度 360±10 m/s (1181±33 ft/s)
午後3時 9×19mmパラベラム	この装甲は、5±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 8.0±0.1 g (123±1.54 gr)  9×19mm パラベラム DM41 FMJ ラウンドノーズ鉛コア弾、速度 415±10 m/s (1361±33 フィート/秒)
午後4時 .357マグナム .44マグナム	この装甲は、5±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 10.2±0.1 g (157±1.54 gr)  .357 マグナム 弾、速度 430±10 m/s (1410±33 ft/s) 15.6±0.1 g (240±1.54 gr)  .44 マグナム弾 440±10 m/s (1443±33 ft/s) の速度での
午後5時 .357マグナム	この装甲は、5±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 7.1±0.1 g (109±1.54 gr)  .357 Magnum  FM (鼻部真鍮) 弾丸、速度 580±10 m/s (1902±33 ft/s)
午後6時 7.62×39mm	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 8.0±0.1 g (122±1.54 gr)  7.62×39 mm  PS 軟鋼コア弾丸、速度 720±10 m/s (2362±33 ft/s)
午後7時 5.56×45mm 7.62×51mm	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 4.0±0.1 g (62±1.54 gr) 5.56×45 mm SS109/US: M855 FMJ 弾丸、速度 950±10 m/s (3116±33 ft/s) 9.55±0.1 g (147±1.54 gr)  7.62×51mm  DM111 スチールコア弾丸、速度 830±10 m/s (2723±33 ft/s)
午後8時 7.62×39mm	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 7.7±0.1 g (118±1.54 gr) 7.62×39 mm BZ API (徹甲焼夷弾) 弾、速度 740±10 m/s (2427±33 ft/s)
午後9時 7.62×51mm	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 9.7±0.2 g (149±3.08 gr) 7.62×51mm P80 徹甲弾、速度 820±10 m/s (2690±33 ft/s)
午後10時 7.62×54mmR	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 10.4±0.1 g (160±1.54 gr) 7.62×54mmR B32 API 弾丸、速度 860±10 m/s (2821±33 ft/s)
午後11時 7.62×51mm	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 8.4±0.1 g (129±1.54 gr) 7.62×51mm Nammo AP8/US M993 徹甲弾、速度 930±10 m/s (3051±33 ft/s)
午後12時 7.62×51mm	この装甲は、10±0.5 メートルから発射された以下の 3 発の攻撃を防御します。 12.7±0.1 g (196±1.54 gr) 7.62×51mm RUAG SWISS P AP 徹甲弾、速度 810±10 m/s (2657±33 ft/s)
午後13時 12.7×99mm	この装甲は、任意の距離から発射された次の 3 回の攻撃を防御します。 43.5±0.1 g (671±7.71 gr) 12.7×99mm RUAG SWISS P 貫通弾、速度 930±10 m/s (3051±33 ft/s)
午後14時 14.5×114mm	この装甲は、任意の距離から発射された次の 3 回の攻撃を防御します。 63.4±0.1 g (978±7.71 gr) 14.5×114mm B32 API 弾丸、速度 911±10 m/s (2988±33 ft/s)

• 装甲の弾道性能の測定は、 運動エネルギー( 衝撃時の弾丸のE _k = 1⁄2 mv ²) の決定に基づいています。弾丸のエネルギーはその貫通力の重要な要素であるため、弾道試験では速度が主要な独立変数として使用されます。ほとんどのユーザーにとって重要な測定値は、弾丸が装甲を貫通しない速度です。このゼロ貫通速度 ( v ₀) を測定するには、装甲性能の変動とテストの変動を考慮する必要があります。弾道試験には、装甲、試験用裏材、弾丸、薬莢、火薬、プライマー、砲身など、さまざまな変動要因があります。

• 変動があると、V0 の決定の予測力が低​​下します。たとえば、装甲設計の v₀ が 9 mm FMJ 弾で 30 発の発砲に基づいて 1,600 フィート/秒 (490 m/s) と測定された場合、テストはこの装甲の実際の vの推定にすぎません₀ 。問題は変動性です。場合、結果は同一ではありません。 v を再度テストした₀ 同じベストのデザインで 30 ショットの 2 番目のグループで

• を下げるには、低速の貫通ショットを 1 回だけ必要とします v値₀ 。ショットが多ければ多いほど、 Vは低く₀ なります。統計学的には、ゼロ浸透速度は分布曲線の終端です。変動が既知で、標準偏差が計算できる場合は、信頼区間で V0 を厳密に設定できます。試験基準では推定するために何発の射撃を使用する必要があるかを定義するようになりました。この手順は、 v を₀ 、装甲認定のの推定値の信頼区間を定義します v₀。 (「NIJ および HOSDB のテスト方法」を参照してください。)

• vは測定が難しいため、弾道試験では₀ と呼ばれる 2 番目の概念が開発されました 弾道限界 ( v )₅₀。これは、弾丸の 50% が貫通し、50% が装甲によって阻止される速度です。米国軍事規格 MIL-STD-662F V50 弾道試験では、この測定に一般的に使用される手順が定義されています。目標は、装甲によって阻止される 2 番目に速い 3 発のグループよりも遅い、貫通する 3 発のショットを取得することです。これら 3 つの高いストップと 3 つの低いペネトレーションを使用して、 を計算できます v速度₅₀ 。

• 実際には、この vの測定に₅₀ は 1 ～ 2 枚のベスト パネルと 10 ～ 20 回のショットが必要です。装甲テストで非常に役立つ概念は、 の間のオフセット速度です v₀ と v₅₀。このオフセットが装甲設計に対して測定されている場合、 vデータを使用して₅₀ の変化を測定および推定できます v₀。ベストの製造、現場評価、寿命試験には、 v₀ と vの両方₅₀ が使用されます。ただし、 が簡単なため v測定₅₀ 、この方法は認証後の装甲の管理にとってより重要です。

• ベトナム戦争後、軍事計画立案者たちは「という概念を開発しました死傷者数の削減」。大量の死傷者数のデータから、戦闘状況においては銃弾ではなく破片が兵士にとって最も重要な脅威であることが明らかになりました。第二次世界大戦後、ベストが開発され、破片試験は初期段階にありました。砲弾、迫撃砲弾、航空爆弾、手榴弾、対人地雷はすべて破砕装置です。それらはすべて、爆発性の核が爆発したときに小さな鋼鉄の破片または破片に破裂するように設計された鋼鉄製のケーシングを備えています。さまざまな NATO およびソ連圏の弾薬からの破片サイズの分布を測定する多大な努力の後、破片テストが開発されました。フラグメント シミュレータが設計されており、最も一般的な形状は直円柱または RCC シミュレータです。この形状は、その直径と同じ長さになります。これらの RCC フラグメント シミュレーション発射体 (FSP) はグループとしてテストされます。ほとんどの場合、一連の試験には 2 粒 (0.13 g)、4 粒 (0.263 g)、16 粒 (1.0 g)、および 64 粒 (4.2 g) のマス RCC FSP 試験が含まれます。 2-4-16-64 シリーズは、測定されたフラグメント サイズ分布に基づいています。

• 「死傷者の削減」戦略の 2 番目の部分は、弾薬からの破片の速度分布の研究です。弾頭爆発物の爆発速度は 20,000 フィート/秒 (6,100 m/秒) ～ 30,000 フィート/秒 (9,100 m/秒) です。その結果、それらは 3,300 フィート/秒 (1,000 m/s) を超える非常に高速で破片を放出することができ、これは非常に高いエネルギーを意味します (破片のエネルギーは 1/2 質量 × 速度であり²、回転エネルギーは無視されます)。軍事工学データは、破片のサイズと同様に、破片の速度にも特徴的な分布があることを示しました。弾頭から出力される破片を速度グループに分割することが可能です。たとえば、4 グレイン (0.26 g) 未満の爆弾の爆発によるすべての破片の 95% の速度は 3,000 フィート/秒 (910 m/s) 以下です。これにより、軍用防弾チョッキの設計における一連の目標が確立されました。

• 断片化のランダムな性質により、軍用ベストの仕様には質量と弾道効果をトレードオフする必要がありました。車両の硬い装甲はすべての破片を阻止することができますが、軍人は限られた量の装備や装備しか運ぶことができないため、ベストの重量がベストの破片保護の制限要因になります。制限速度の 2-4-16-64 グレイン シリーズは、全繊維ベストで約 5.4 kg/m ² (1.1 lb/ft ²) で停止できます。変形可能な鉛弾用のベストの設計とは対照的に、破片は形状を変えません。それらは鋼鉄であり、繊維材料によって変形することはできません。 2 グレイン (0.13 g) FSP (テストで一般的に使用される最小の破片発射体) は、米粒ほどの大きさです。このような小さな高速で移動する破片は、ベストをすり抜けて糸の間を移動する可能性があります。その結果、破片からの保護に最適化された生地は緻密に織られていますが、これらの生地は鉛弾を阻止する効果はそれほど高くありません。

軟弾道試験における重要な要件の 1 つは、対象となるベストの後ろに配置された変形可能な裏地素材の「裏面サイン」(つまり、非貫通発射体によって組織に伝達されるエネルギー) の測定です。軍および法執行機関の基準の大部分は、Roma Plastilena として知られる裏材の材料として油と粘土の混合物に落ち着いています。 Roma は人間の組織よりも硬く、変形しにくいですが、「最悪の場合」のバッキング材となります。 (硬い表面上に置かれた装甲は、より容易に貫通されます。)「油/粘土の塑性変形が低い場合 (20 mm (0.79 インチ) 未満) にはの油と粘土の混合物は、人間の組織の密度のおよそ 2 倍であるため、そのローマ」 比重と一致しませんが、「ローマ」は弾性的にその形状を回復しないプラスチック素材です。これは、裏側の署名を通じて潜在的な外傷を正確に測定するために重要です。

柔軟な装甲では、着用者の身体組織が弾道や突き刺しの高エネルギー衝撃を吸収する上で不可欠な役割を果たすため、テスト裏地の選択は重要です。しかし、人間の胴体は非常に複雑な機械的動作をします。胸郭と脊椎から離れた軟組織の挙動は柔らかく、従順です。胸骨領域上の組織では、胴体のコンプライアンスが大幅に低下します。この複雑さには、正確な弾道試験と刺突装甲試験のために、非常に精巧なバイオモーフィック裏材システムが必要です。 Roma に加えて、人間の組織をシミュレートするために多くのマテリアルが使用されています。いずれの場合も、これらの材料は衝撃試験中に装甲の後ろに配置され、人体組織の衝撃挙動のさまざまな側面をシミュレートするように設計されています。

装甲の裏材をテストする際の重要な要素の 1 つは、その硬度です。装甲は硬い材料で裏打ちされていると試験でより容易に貫通するため、ローマ粘土のような硬い材料はより保守的な試験方法となります。

バッカータイプ	材料	弾性/プラスチック	テストの種類	比重	相対硬度 vs ゼラチン	応用
ローマ プラスティリーナ クレイ #1	オイル/粘土混合物	プラスチック	弾道と刺し	>2	適度に硬い	バックフェイスサインの測定。  ほとんどの標準テストに使用されます
ゼラチン 10%	動物性たんぱく質ゲル	粘弾性	弾道	~1 (90% 水分)	ベースラインよりも柔らかい	人間の組織の優れた模倣物ですが、使いにくく、高価です。 FBI のテスト方法に必須
ゼラチン 20%	動物性たんぱく質ゲル	粘弾性	弾道	~1 (80% 水分)	ベースライン	骨格筋の良い模倣物です。  イベントの動的なビューを提供します。
HOSDB-NIJ フォーム	ネオプレンフォーム、EVAフォーム、シートラバー	弾性のある	刺す	~1	ゼラチンより少し硬い	ティッシュとの馴染みが適度で使いやすく、  コストが低い。刺しテストに使用される
シリコーンゲル	長鎖シリコーンポリマー	粘弾性	生物医学	~1.2	ゼラチンに似たもの	鈍的力試験のための生物医学的試験、  非常に良好な組織一致
豚または羊の動物実験	生きた組織	様々な	研究	~1	実際の組織は可変です	非常に複雑で、承認には倫理審査が必要

スタブおよびスパイクアーマーの標準は、3 つの異なる裏地素材を使用して開発されました。 EU 規格草案ではローマ粘土が使用され、カリフォルニア DOC では 60% 弾道ゼラチンが使用され、NIJ と HOSDB の現在の規格では複数の部分からなるフォームとゴムの裏打ち材が使用されています。

• Roma クレイのバッキングを使用すると、金属スタブ ソリューションのみが 109 ジュールのカリフォルニア DOC アイスピック要件を満たしました。

• 10% ゼラチンの裏地を使用することで、すべての生地刺しソリューションは 109 ジュールのカリフォルニア州 DOC アイスピック要件を満たすことができました。

• つい最近、ISO 14876 規格以前の ISO 草案では、弾道試験と刺突試験の両方の支援者としてローマが選ばれました。

この歴史は、弾道および突刺装甲試験における重要な要素、つまり背面の剛性が装甲貫通抵抗に影響を与えることを説明するのに役立ちます。装甲組織システムのエネルギー散逸は、より柔らかく変形しやすいバッキングでテストした場合、エネルギー = 力 × 変位であり、総衝撃エネルギーはより低い力で吸収されます。より柔軟で従順な裏地によって力が軽減されると、装甲が貫通される可能性が低くなります。 ISO ドラフト規格ではより硬い Roma 材料が使用されているため、これは現在使用されているスタブ規格の中で最も厳格なものとなっています。