常用防弹标准索引表
各国常用防弹标准 |
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序号 |
标准类型 |
发布国家 |
标准名称 |
发行时间 |
备注 |
1 |
防弹衣 |
美国 |
NIJ0101.06防弹衣标准 |
2008 |
正式 |
2 |
NIJ0101.07防弹衣标准 |
2018 |
试行 |
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3 |
俄罗斯 |
GOST34286—2017防弹衣分类和一般规范 |
2017 |
正式 |
|
4 |
英国 |
HOSDB-2017警用防弹衣标准 |
2017 |
正式 |
|
5 |
德国 |
SCHUTZKLASS防弹衣标准2008版 |
2008 |
正式 |
|
6 |
中国 |
GA141-2010警用防弹衣 |
2010 |
正式 |
|
7 |
中国 |
军用防弹衣标准4300A-2012 |
2012 |
正式 |
常用硬度简介
常用硬度简介 |
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序号 |
名称 |
硬度标度 |
压头类型 |
负荷 |
硬度范围 |
测试特点 |
适用材料 |
备注 |
1 |
布氏 硬度 |
HB |
直径为10毫米的硬质合金球或钢球 |
特定载荷(如500kg、1500kg、3000kg) |
700以内 |
适用于较大和较厚的样品 |
适用于测量较软到中等硬度的材料,包括钢铁、铸铁、铜、铝及其合金。 |
常用于金属和合金的测量(装甲钢400-600HB) |
2 |
洛氏 硬度 |
HRA |
120°金刚石圆锥体 |
60kgf |
20-100 |
测试较快 |
超硬材料(硬质合金、超硬工具钢等) |
|
3 |
HRB |
1/16英寸硬质钢球 |
100kgf |
0-100 |
较软材料(铜、铝、低碳钢等) |
|
||
4 |
HRC |
120°金刚石圆锥体 |
150kgf |
20-70 |
中高硬度材料(工具钢、硬化钢等) |
弹头硬度测量 |
||
5 |
维氏 硬度 |
HV |
136°金刚石四棱锥体 |
1g-100kg |
10-3000 |
适合小面积和薄层材料,更精确,适用材料更广泛 |
广泛用于金属、合金、陶瓷等材料的硬度测量 |
测量适应性强 |
6 |
莫氏 硬度 |
/ |
相对硬度 |
/ |
1~10 |
相互划擦,易于在现场使用 |
虽然它不适用于金属和工程材料的精确硬度测量,但在矿物学和珠宝鉴定中非常有用。 |
金刚石莫氏硬度10 |
常见特种陶瓷硬度
特种陶瓷硬度参照表 |
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序号 |
陶瓷类别Ⅰ |
陶瓷类别Ⅱ |
硬度 |
备注 |
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莫氏硬度 |
维氏硬度(HV/GPa) |
布氏硬度(HB) |
洛氏硬度(HRA) |
||||
1 |
氧化铝 |
无压氧化铝 |
9 |
15-20 |
/ |
80-90 |
1000HV=9.8GPa |
2 |
碳化硅 |
无压碳化硅 |
9-9.5 |
22-28 |
/ |
90-94 |
个别可达30GPa以上 |
3 |
反应碳化硅 |
20-26 |
/ |
85-92 |
自产反应碳化硅在69-72HRA,25HV |
||
4 |
碳化硼 |
无压碳化硼 |
9.5 |
28-35 |
/ |
90-94 |
|
5 |
反应碳化硼 |
9-9.5 |
25-30 |
/ |
88-92 |
自产的在26-29GPa |
|
6 |
热压碳化硼 |
9.5 |
30-38 |
/ |
92-96 |
自产的在31-33GPa |
|
7 |
金刚石 |
10 |
70-150 |
/ |
>100 |
大多数在100GPa左右 |
|
8 |
石榴砂 |
6.5-7.5 |
1350-1360 |
/ |
/ |
进口石榴砂莫氏硬度可达8.1 |
|
9 |
钨合金(WC) |
8.5-9 |
1700-2400 |
1800-4000 |
87-92 |
水刀宝石材质 |
子弹中金属硬度
子弹中所用金属硬度参考表 |
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序号 |
金属材质 |
布氏硬度 (HB) |
维氏硬度 (HV) |
洛氏硬度 (HRC) |
说明 |
1 |
软钢 (低碳钢) |
120-160 |
120-160 |
20-30 |
软钢具有良好的可加工性和成本效益,常用于子弹外壳。 |
2 |
硬钢 (高碳钢) |
200-300 |
200-300 |
40-50 |
硬钢用于穿甲弹等高强度需求的子弹。 |
3 |
黄铜 |
50-100 |
50-100 |
4-10 |
黄铜常用于子弹外壳,因其机械性能良好且耐腐蚀。 |
4 |
铜 |
35-75 |
35-75 |
4-10 |
纯铜有时用于子弹外壳和弹芯,但成本高且强度低。 |
5 |
铅 |
4-5 |
4-5 |
<1 |
铅常用于弹头,因其密度高且易变形,能造成较大伤害。 |
6 |
锡 |
8-10 |
8-10 |
<1 |
锡有时用于合金以增强特性,但单独使用较少。 |
7 |
铝 |
15-20 |
15-20 |
<5 |
铝用于轻量化需求的弹壳,但强度和硬度较低。 |
8 |
铝合金 |
60-150 |
60-150 |
15-25 |
某些铝合金具有较高的强度和硬度,适合用于轻质高强度弹壳。 |
9 |
硬质合金 (钨钢) |
1400-1600 |
1600-2000 |
90-94 |
硬质合金(如钨钢)用于穿甲弹芯,因其极高的硬度和密度。 |
10 |
钛合金 |
200-400 |
250-550 |
30-40 |
钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性,有时用于特殊子弹。 |
世界常用枪弹
手枪 |
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序号 |
枪械型号 |
制造国家 |
口径 (mm) |
弹药类型 |
1 |
格洛克17 (Glock 17) |
奥地利 |
9x19mm |
9x19mm Parabellum |
2 |
M1911 |
美国 |
11.43x23mm |
.45 ACP |
3 |
西格绍尔P226 (SIG Sauer P226) |
德国 |
9x19mm |
9x19mm Parabellum |
4 |
CZ 75 |
捷克 |
9x19mm |
9x19mm Parabellum |
5 |
Beretta 92 |
意大利 |
9x19mm |
9x19mm Parabellum |
世界常用枪弹
步枪 |
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序号 |
枪械型号 |
制造国家 |
口径 (mm) |
弹药类型 |
1 |
M16A4 |
美国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
2 |
AK-47 |
苏联 |
7.62x39mm |
7.62x39mm |
3 |
G36 |
德国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
4 |
FAMAS |
法国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
5 |
L85A2 |
英国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
6 |
M14 |
美国 |
7.62*51mm |
7.62x51mm NATO |
7 |
M4卡宾枪 |
美国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
世界常用枪弹
突击步枪 |
||||
序号 |
枪械型号 |
制造国家 |
口径 (mm) |
弹药类型 |
1 |
HK416 |
德国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
2 |
SCAR-L |
比利时 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
3 |
Tavor TAR-21 |
以色列 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
4 |
QBZ-95 |
中国 |
5.8x42mm |
5.8x42mm DAP-87 |
5 |
Steyr AUG |
奥地利 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
世界常用枪弹
狙击步枪 |
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序号 |
枪械型号 |
制造国家 |
口径 (mm) |
弹药类型 |
1 |
M24 |
美国 |
7.62x51mm |
7.62x51mm NATO |
2 |
Dragunov SVD |
俄罗斯 |
7.62x54mmR |
7.62x54mmR |
3 |
Barrett M82 |
美国 |
12.7x99mm |
.50 BMG |
4 |
Accuracy International AWM |
英国 |
8.6x70mm |
.338 Lapua Magnum |
5 |
CheyTac M200 |
美国 |
10.36x77mm |
.408 CheyTac |
世界常用枪弹
机枪 |
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序号 |
枪械型号 |
制造国家 |
口径 (mm) |
弹药类型 |
1 |
M249 |
美国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
2 |
PKM |
俄罗斯 |
7.62x54mmR |
7.62x54mmR |
3 |
MG3 |
德国 |
7.62x51mm |
7.62x51mm NATO |
4 |
FN Minimi |
比利时 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
5 |
MG4 |
德国 |
5.56x45mm |
5.56x45mm NATO |
常用防弹标准与对比
1.NIJ0101.06防弹衣标准
美国是世界上拥有私人枪支数量最多的国家,由此引发的枪击发案率非常高。美国国家司法协会2008年发布的NIJ0101.06防弹衣防弹标准成为目前国际上防弹衣防护评定应用最多的标准之一。
NIJ0101.06防弹标准防护等级划分及相关测试条件如表2所示,该标准将防护性能划分为5个等级(特殊测试未列入等级划分),分别为抵抗手枪弹丸威胁的ⅡA级、Ⅱ级、ⅢA级,抵抗步枪弹丸威胁的Ⅲ级、Ⅳ级,取消了NIJ0101.04A标准中的最低防护等级Ⅰ级。标准中规定同一防护等级中列出的两种枪弹类型全部测试,如ⅡA级测试的两种弹丸分别为9×19mm全金属被甲圆头铅心弹和.40S&W全金属被甲平头铅心弹,两种弹头结构不同,因此穿甲破坏效果也不同。
2.NIJ0101.07防弹衣标准
NIJ0101.07防弹衣标准草稿于2018年发布并公审复评,旨在用于替换NIJ0101.06防弹衣标准。新版标准将防弹衣划分为防手枪弹HG级和防步枪弹RF级两大类,弹丸初始动能从最低防护等级634J至最高防护等级4124J。各防护等级划分及相关射击要求如表3所示
NIJ0101.07标准中取消了新旧防弹衣弹速差异,全部采用高弹速。此外还取消了NIJ0101.06标准中的ⅡA级。与NIJ0101.06相比,新标准增加了测试步枪弹丸的种类,RF1等级的防弹衣需要测试M80、M43、M193的射击实验,3种弹丸既有 全威力高动能弹丸,又有高穿透弹丸,对防弹衣防护级别的要求既要能抵抗全威力弹丸,又要能抵抗中间威力弹和高穿透弹丸,表明防弹标准对防护材料防弹性能要求越来越严格。
RF2等级防弹衣在RF1等级基础上增加了SS109弹丸测试,该弹丸与M193弹丸尺寸相同,但内部结构及弹心材料有差异,SS109为铅心底座钢制尖头弹,侵彻穿透能力优于M193。
新旧两个标准最高防护级别均要求能抵抗.30-06M2 全金属 铜被甲 尖头穿甲弹的侵彻,弹心材质为硬质钢心,硬度为785HV。此外,靶试测试结果要求弹坑部位未出现可视性通透裂纹,且最大背痕凹陷深度≤44mm。
3.GOST34286—2017防弹衣分类和一般规范
俄罗斯GOST34286—2017防弹衣分类和一般规范于2017年发布,该标准将防弹衣防弹能力划分为BR1~BR6共6个等级,如表4所示。标准中BR1~BR3是抵御手枪威胁的防护等级,3个等级要求接受测试样品被有效击中后背面衬底材料凹陷深度≤17mm。
此标准还对防弹衣防刺、防猎枪、防破片能力进行评级,等级代号分别是S级、S1级和S2级
由于BR3级测试弹头采用硬度较高的强化钢心弹,即使弹丸动能小于BR2级测试弹丸,但防护级别却更高。BR4~BR6是抵抗步枪威胁的防护等级,新标准中这3个级别防弹性能要求靶板未穿透即可,未对靶板背面衬底材料凹陷深度作要求。该标准的最高防护级别为BR6级,接受测试弹丸为12.7×108mm全金属钢被甲尖头穿甲燃烧弹,弹丸初始动能16602J,是目前所有防弹衣标准中最高的防护等级。
4.HOSDB-2017警用防弹衣标准
英国内政科学发展部于1993年发布警用防弹衣标准第1版,经历了20多年的修改和完善,于2017年发布最新的防弹衣标准,该标准将防弹衣防护等级划分为HO1~HO4四个等级和防霰弹枪SG1级,此外还将.357Magnum和SS109两种弹丸列为特殊级别,如表5所示。HO1、HO2级防弹衣用来抵御手枪弹丸威胁,这两个级别防御的枪弹类型相同,弹速不同。HO3、HO4级防弹衣用来抵御步枪弹丸威胁。相对于2007版防弹标准,新标准HO3等级增加了AK47射击M43弹丸(7.62×39mm)的测试。
最高防护级别HO4测试弹丸为7.62×51mmSAKO公司生产的.308Win480APOWERHEAD全铜开尖弹,该弹为全铜制造,在弹尖处有开口,并加装塑料风帽,此风帽在侵彻过程中辅助弹头扩张,该弹头结构较为特殊,形貌如图1所示。特殊级别中的3种武器弹药未在英国警察队伍中列装,因此将其归纳为特殊级别。该标准对靶板背痕深度要求随防护等级不同而有变化,如表5所示。
5.SCHUTZKLASS防弹衣标准2008版
SCHUTZKLASS防弹衣标准2008版是德国应用较多的防弹标准之一,该标准将防弹衣及插板防弹能力分为SKL~SK4五个等级,各等级划分及射击条件如表6所示。防弹衣插板测试样品的尺寸要求为350mm×400mm,该标准没有样品浸水后的射击要求,但有接触性射击测试要求,有别于其他防弹标准。抗弹性能要求弹丸未穿透样品,弹坑部位未出现可视性通透裂纹,且样品背部弹痕深度<42mm。
6.GA141-2010警用防弹衣
我国防弹标准的制定相较于欧美等国家起步稍晚,但经过20多年的发展已经较为完善。防弹衣标准现行版本为2010年发布的GA141—2010《警用防弹衣》标准,该标准将防弹衣防护等级划分为6级,如表7所示,并对防弹衣的试验方法和检验规则做了详细要求,1~4级防护等级测试弹丸均为手枪弹丸,初始动能在249~753J之间,3级防护和4级防护测试弹丸尺寸结构相同,但二者弹心材质不同,4级防护测试弹丸为钢心弹,其侵彻能力优于具有相同初始动能的3级防护测试弹丸。
7.防护等级对比与分析
以防护级别为横坐标,弹丸初始动能为纵坐标,对上述6个常用防弹衣标准各防护等级的侵彻弹丸初始动能进行对比和分析,结果如图2所示,同一等级中若测试2种或3种枪弹,对比时选用这几种弹丸动能的最大值,未将猎枪、霰弹枪、破片等防护级别列入图2。
从弹丸初始动能来看,目前防弹衣防弹标准中防护级别最高的是俄罗斯GOST34286—2017标准中的6级防护,测试弹丸为12.7×108mm全金属钢被甲尖头穿甲燃烧弹,弹头质量48.2g,弹丸初始动能16602J,明显高于其他标准中测试弹丸的初始动能;其次为美国NIJ0101.07标准中的RF3级和NIJ0101.06中的Ⅳ级,测试弹丸均为.30-06全金属铜被甲尖头穿甲弹,该弹丸尺寸为7.62×63mm,弹头质量10.7g±0.1g,弹丸初始动能4124~4163J。
我国GA141—2010标准最高防护6级测试枪弹为79/85式狙击步枪发射53式7.62×54mm全金属钢被甲尖头钢心弹,弹头质量9.6g,弹丸初始动能3307J。图2表明,我国防弹标准中手枪和步枪各防护等级测试弹丸的初始动能均比国外同等级偏低。
从各等级测试弹丸结构和材质看,中、俄、德三国测试弹丸多用全金属覆铜钢被甲弹丸,俄罗斯测试弹丸弹心大多为强化钢心弹,硬度较高,侵彻能力较强,而且BR5-BR6级测试弹丸采用含有燃烧剂的穿甲燃烧弹,穿甲毁伤作用更大。
我国测试弹丸弹心材质多为低碳钢,弹心硬度偏低,英、美两国防弹标准各等级测试多采用全金属铜被甲弹丸,弹丸弹心材质多为铅合金,硬度较低。俄罗斯GOST34286—2017标准在BR3防护等级中测试手枪弹丸为9×19mm的穿甲弹,弹丸初始动能虽然只有588J,但其弹心硬度高,穿透能力好,因此威胁程度高于其他标准同级别手枪弹丸。
对比各国防弹衣标准防护等级,我国GA141—2010标准中5级防护能力介于NIJ0101.06标准的ⅢA级与Ⅲ级之间,接近NIJ0101.07标准的RF1级和HOSDB—2017标准中的HO3级,略低于GOST34286—2017标准的BR4级;GA141—2010标准中6级防护能力接近NIJ0101.07中的RF2级和德国SCHUTZKLASS—2008标准中的SK3级,介于GOST34286—2017标准中的BR4与BR5级之间,低于HOSDB—2017标准中的HO4级。
我国军用防弹衣标准GJB4300A—2012最高防护等级的测试弹丸为7.62×54mm穿甲燃烧弹,该弹丸弹头质量10.45g,初始动能3428J,该等级防护能力接近NIJ0101.07标准中的RF3级,GOST34286—2017标准中的BR5级,优于HOSDB—2017标准中的HO4级和SCHUTZKLASS—2008标准中的SK4级。除上述6部防弹标准外,北约制定发布的STANAG2920个人装甲材料和防弹衣弹道测试方法也是经常用到的防弹标准,该标准主要用来测试样品抵御子弹、破片、飞镖3种侵彻体的v50值,并未进行防护等级划分,因此本文未将该标准列入对比分析中。