Avec l'amélioration de la pénétration des armes et des munitions et les progrès et le développement de la technologie des matériaux de protection, les normes pare-balles correspondantes de divers pays ont été correctement ajustées et améliorées pour les rendre plus conformes aux exigences de protection dans la nouvelle situation. Par conséquent, la compréhension et la maîtrise des dernières normes pare-balles et des exigences techniques dans différents pays sont d'une grande importance pour les chercheurs engagés dans des industries connexes. À l'heure actuelle, il existe trois méthodes principales pour évaluer les performances balistiques des matériaux de protection des blindages : la première consiste à classer la résistance aux balles des matériaux en fonction du degré de résistance aux balles ; la seconde est de mesurer le coefficient de protection ; le troisième est de déterminer la limite de vitesse de pénétration des matériaux de protection.

Dans la formule : est la masse de la balle ; est la vitesse de la balle. La distance entre le museau et le dispositif de mesure de la vitesse est relativement proche et le changement de vitesse causé par la résistance au vent est faible. Par conséquent, la vitesse de balle standard est utilisée comme vitesse initiale de la bouche pour calculer l'énergie cinétique initiale. 

1. Recherche et comparaison des normes pare-balles couramment utilisées
1.1 Normes sur les gilets pare-balles

Le gilet pare-balles est la partie la plus importante du système de protection individuelle (de police), aidant le porteur à résister à la pénétration de projectiles et de fragments. Le prototype de gilet pare-balles moderne est une simple combinaison de gilets pare-balles en fibre naturelle et en soie pendant la Première Guerre mondiale et de tôles d'acier au manganèse et de lin pendant la Seconde Guerre mondiale. Avec le développement et les progrès des performances de protection des gilets pare-balles, comment évaluer sa capacité de protection est devenu un problème urgent à résoudre. La norme pare-balles est formulée et continuellement révisée et améliorée dans le contexte de cette demande.

1.1.1 Norme de gilet pare-balles NIJ 0101.06
Les États-Unis sont le pays qui compte le plus grand nombre d'armes privées au monde et le taux de tir qui en résulte est très élevé. La norme pare-balles NIJ 0101.06 pour les gilets pare-balles publiée par l'Institut national de la justice en 2008 est devenue l'une des normes les plus largement utilisées pour l'évaluation de la protection par gilet pare-balles dans le monde. La plupart des gilets pare-balles exportés de mon pays sont testés et évalués selon cette norme.
La classification de niveau de protection standard pare-balles NIJ 0101.06 et les conditions de test associées sont présentées dans le tableau 2. Cette norme divise les performances de protection en 5 niveaux (les tests spéciaux ne sont pas inclus dans la classification de niveau), qui sont respectivement la classe ⅡA, la classe Ⅱ, le niveau ⅢA , niveau Ⅲ et niveau Ⅳ contre la menace des projectiles de fusil, a annulé le niveau de protection minimum Ⅰ dans la norme NIJ0101.04A. La norme stipule que tous les deux types de balles répertoriés dans le même niveau de protection sont testés. Par exemple, les deux types de projectiles testés au niveau IIA sont la balle à noyau en plomb à tête ronde à blindage tout métal 9 × 19 mm et la balle à cœur en plomb à tête plate à blindage tout métal .40 S&W, la structure des deux ogives est différent, donc l'effet de dégâts perforants est également différent. Étant donné que les performances pare-balles du matériau ont une certaine relation avec sa propre température, la plupart des normes pare-balles exigent que l'équipement de protection testé doive subir une expérience d'adaptabilité environnementale. Performance balistique du gilet pare-balles après un tel traitement. La norme NIJ 0101.06 exige le nombre, la taille et le type d'échantillons d'essai et la position du point d'impact. La taille de l'échantillon de la plaque d'insertion dans le gilet pare-balles dur est ≤254 mm × 305 mm.

1.1.2 Norme NIJ 0101.07 sur les gilets pare-balles
Le projet de norme NIJ 0101.07 pour les gilets pare-balles a été publié en 2018 et examiné pour examen public, visant à remplacer la norme NIJ 0101.06 pour les gilets pare-balles. La nouvelle version de la norme divise les gilets pare-balles en deux catégories : niveau HG anti-balle de pistolet et niveau RF de balle anti-fusil. L'énergie cinétique initiale du projectile va du niveau de protection le plus bas de 634 J au niveau de protection le plus élevé de 4124 J. La classification de chaque niveau de protection et les exigences de tir associées sont indiquées dans le tableau 3. Dans la norme NIJ 0101.07, la vitesse de la balle la différence entre les anciens et les nouveaux gilets pare-balles est annulée et toutes les vitesses de balle élevées sont adoptées. De plus, le niveau ⅡA de la norme NIJ 0101.06 a été annulé. Par rapport à NIJ 0101.06, la nouvelle norme a augmenté les types de projectiles de fusil d'essai. Le gilet pare-balles du niveau RF1 doit tester les expériences de tir des M80, M43 et M193. Les trois types de projectiles ont tous des projectiles à haute puissance avec une énergie cinétique élevée et des projectiles à haute pénétration exigent que le niveau de protection des gilets pare-balles soit non seulement capable de résister aux projectiles à pleine puissance, mais également capable de résister aux projectiles de puissance intermédiaire et des projectiles à haute pénétration. devenir plus stricte. Le gilet pare-balles de niveau RF2 ajoute le test de projectile SS109 sur la base du niveau RF1. Le projectile a la même taille que le projectile M193, mais la structure interne et le matériau du noyau sont différents. SS109 est une balle en acier pointue avec une base de noyau de plomb et a une excellente pénétration. sur M193. Les anciennes et les nouvelles normes ont toutes deux le niveau de protection le plus élevé requis pour pouvoir résister à la pénétration de la balle perforante pointue à gaine en cuivre tout métal .30-06 M2. Le matériau de base de la balle est un noyau en acier dur d'une dureté de 785 HV. De plus, les résultats des tests cibles exigent qu'il n'y ait pas de fissures transparentes visibles dans le cratère et que la profondeur maximale de dépression de la marque arrière soit ≤ 44 mm.

1.1.3 Classification GOST 34286-2017 et spécifications générales des gilets pare-balles
La classification et les spécifications générales du gilet pare-balles russe GOST 34286-2017 ont été publiées en 2017. Cette norme divise la capacité pare-balles du gilet pare-balles en 6 grades, BR1 à BR6, comme indiqué dans le tableau 4. Cette norme classe également l'anti-coup, anti-fusil de chasse , et les capacités anti-fragmentation des gilets pare-balles, et les codes de grade sont respectivement de niveau S, S1 et S2. Dans la norme, BR1 à BR3 sont les niveaux de protection contre la menace des pistolets, et les trois niveaux exigent que la profondeur de la dépression du matériau du substrat arrière après que l'échantillon d'essai soit effectivement touché soit ≤ 17 mm. Étant donné que le projectile d'essai de niveau BR3 utilise une balle à noyau en acier renforcé avec une dureté plus élevée, même si l'énergie cinétique du projectile est inférieure à celle du projectile d'essai de niveau BR2, le niveau de protection est plus élevé. BR4 à BR6 sont les niveaux de protection contre la menace des fusils. La performance à l'épreuve des balles de ces trois niveaux dans la nouvelle norme exige que la plaque cible ne pénètre pas, et il n'y a aucune exigence pour la profondeur de la dépression du matériau de substrat à l'arrière de la plaque cible. Le niveau de protection le plus élevé de cette norme est BR6, et le projectile testé est un projectile incendiaire perforant en acier tout métal de 12.7 × 108 mm avec une énergie cinétique initiale de 16 602 J, qui est le niveau de protection le plus élevé parmi tous les gilets pare-balles actuels. normes.

1.1.4 Norme de gilet pare-balles de la police HOSDB-2017
Le ministère britannique de l'intérieur et du développement scientifique a publié la première édition de la norme sur les gilets pare-balles de la police en 1993. Après plus de 20 ans de révision et d'amélioration, la dernière norme sur les gilets pare-balles a été publiée en 2017. La norme divise le niveau de protection des gilets pare-balles. dans HO1 ~ HO4, quatre projectiles 357 Magnum et SS109 sont répertoriés comme des niveaux spéciaux, comme indiqué dans le tableau 5. Les gilets pare-balles de niveau HO1 et HO2 sont utilisés pour résister à la menace des projectiles de pistolet. Ces deux niveaux de défense ont le même type de balles et des vitesses de balles différentes. Les gilets pare-balles de niveau HO3, HO4 sont utilisés pour résister à la menace des projectiles de fusil. Par rapport à la version 2007 de la norme pare-balles, le nouveau grade standard HO3 a ajouté le test des projectiles AK47 tirant M43 (7.62 × 39 mm). Le projectile d'essai HO4 avec le niveau de protection le plus élevé est le projectile à pointe ouverte tout en cuivre SAKO .7.62Win 51A POWERHEAD de 308 × 480 mm. Au cours du processus, l'ogive auxiliaire se dilate et l'ogive a une structure spéciale, comme le montre la figure 1. Les 3 armes et munitions de la classe spéciale ne sont pas répertoriées dans la police britannique, elles sont donc classées dans une classe spéciale. Les exigences de cette norme pour la profondeur des marques arrière sur la plaque cible varient selon les différents niveaux de protection, comme indiqué dans le tableau.

1.1.5 SCHUTZKLASS Body Armor Standard Édition 2008
La version 2008 de la norme de gilet pare-balles SCHUTZKLASS est l'une des normes pare-balles les plus utilisées en Allemagne. Cette norme divise les capacités pare-balles des gilets pare-balles et des inserts en cinq grades de SKL à SK4. La classification et les conditions de tir de chaque classe sont indiquées dans le tableau 6. La taille requise de l'échantillon d'essai de gilet pare-balles est de 350 mm × 400 mm. Cette norme n'a pas l'exigence de tirer après que l'échantillon est immergé dans l'eau, mais a l'exigence d'un test de tir par contact, qui est différent des autres normes pare-balles. Les performances balistiques exigent que le projectile ne pénètre pas dans l'échantillon, qu'aucune fissure visible n'apparaisse dans le cratère et que la profondeur des marques de balle au dos de l'échantillon soit inférieure à 42 mm.

1.1.6 GA 141-2010 Gilet pare-balles de la police
Par rapport à des pays comme l'Europe et les États-Unis, la formulation de normes pare-balles dans mon pays a commencé un peu plus tard, mais après plus de 20 ans de développement, elle est relativement complète. La version actuelle de la norme des gilets pare-balles est la norme GA 141-2010 "Police Body Armor" publiée en 2010. Cette norme divise le niveau de protection des gilets pare-balles en 6 niveaux, comme indiqué dans le tableau 7, et précise les méthodes d'essai et d'inspection règles pour les gilets pare-balles. Des exigences détaillées ont été formulées. Les projectiles testés pour les niveaux de protection 1 à 4 sont tous des projectiles de pistolet, et l'énergie cinétique initiale est comprise entre 249 et 753 J. La taille et la structure des projectiles testés pour les niveaux de protection 3 et 4 sont les mêmes, mais les matériaux de base du deux sont différents. Le projectile d'essai de protection de niveau 3 est une balle à noyau d'acier, et sa capacité de pénétration est meilleure que celle du projectile d'essai de protection de niveau 3 avec la même énergie cinétique initiale. Le projectile d'essai de protection de niveau 5 est un projectile à noyau en acier pointu de 7.62 × 39 mm entièrement métallique recouvert de cuivre avec une énergie cinétique initiale de 2 116 J, ce qui est proche du niveau RF1 dans NIJ 0101.07. Le projectile d'essai de protection de niveau 6 est un projectile à âme en acier à gaine d'acier recouvert de cuivre entièrement métallique de 7.62 × 54 mm, et l'énergie cinétique initiale du projectile est de 3 307 J. Cette norme exige que la performance balistique de l'échantillon soit telle que toutes les balles ne pénètrent pas dans le gilet pare-balles, il n'y a pas de fissure visible et la profondeur de la marque arrière est ≤25 mm, ce qui est inférieur à la profondeur de la marque arrière dans la norme américaine NIJ0101.06 (≤44 mm) . Une fois que l'échantillon d'essai a été prétraité à haute et basse température et trempé dans un environnement chaud et humide, il est appelé gilet pare-balles ancien. Le test d'immersion dans l'eau a duré 30 min, la température de test à haute température était de 70 ℃ ± 2 ℃, l'humidité relative était de 80% et le temps de traitement était de 240 h.

1.1.7 Comparaison et analyse des niveaux de protection
En prenant le niveau de protection comme abscisse et l'énergie cinétique initiale du projectile comme ordonnée, comparez et analysez l'énergie cinétique initiale du projectile pénétrant pour chaque niveau de protection des six normes de gilets pare-balles couramment utilisées ci-dessus. Les résultats sont présentés dans la figure ci-dessous. 3 types de balles, l'énergie cinétique maximale de ces types de balles a été utilisée à des fins de comparaison, et les niveaux de protection des fusils de chasse, des fusils de chasse et des fragments n'ont pas été inclus dans la figure.

Du point de vue de l'énergie cinétique initiale du projectile, le niveau de protection le plus élevé dans les normes pare-balles actuelles pour les gilets pare-balles est la protection de niveau 6 dans la norme russe GOST 34286-2017. La masse est de 48.2 g et l'énergie cinétique initiale du projectile est de 16 602 J, ce qui est évidemment supérieur à l'énergie cinétique initiale du projectile d'essai dans d'autres normes ; suivi du niveau RF3 dans la norme US NIJ 0101.07 et du niveau IV dans NIJ 0101.06, les projectiles de test sont tous .30-06 Le projectile perforant avec armure en cuivre métallique et pointe pointue a une taille de projectile de 7.62 × 63 mm, une masse de projectile de 10.7 g ± 0.1 g et une énergie cinétique initiale de 4 124 à 4 163 J. la norme GA 141-2010 de mon pays a le niveau de protection le plus élevé de la balle d'essai de niveau 6 pour le fusil de sniper de type 79/85, qui tire une balle à âme en acier blindée tout métal de type 53 de 7.62 × 54 mm avec une masse de balle de 9.6 g et une énergie cinétique initiale de 3 307 J. La figure 2 montre que l'énergie cinétique initiale des projectiles testés pour chaque niveau de protection de pistolets et de carabines dans les normes pare-balles de mon pays est inférieure à celle des pays étrangers.
Du point de vue de la structure et du matériau des projectiles d'essai de chaque niveau, les projectiles d'essai de la Chine, de la Russie et de l'Allemagne utilisent principalement des projectiles blindés en acier recouvert de cuivre entièrement métalliques, et la plupart des projectiles d'essai russes ont des projectiles à noyau en acier renforcé, qui ont une dureté plus élevée et une capacité de pénétration plus forte. De plus, les projectiles d'essai BR5-BR6 utilisent des bombes incendiaires perforantes contenant des agents incendiaires, qui ont des dégâts perforants plus importants. La plupart des projectiles d'essai dans mon pays sont en acier à faible teneur en carbone et la dureté du projectile est relativement faible. Dans les tests de différents niveaux de normes pare-balles au Royaume-Uni et aux États-Unis, des projectiles entièrement métalliques recouverts de cuivre sont principalement utilisés. Le noyau du projectile est principalement en alliage de plomb et sa dureté est faible. La norme russe GOST 34286-2017 teste le projectile perforant du projectile de pistolet 9 × 19 mm au niveau de protection BR3. Bien que l'énergie cinétique initiale du projectile ne soit que de 588 J, sa dureté à cœur est élevée et sa capacité de pénétration est bonne, de sorte que le niveau de menace est supérieur à celui des autres normes. Plombs de pistolet de niveau.
En comparant les niveaux de protection des normes de gilets pare-balles dans divers pays, la capacité de protection de niveau 5 de la norme chinoise GA 141-2010 se situe entre le niveau ⅢA et le niveau Ⅲ de la norme NIJ 0101.06, proche du niveau RF1 de la norme NIJ 0101.07 et le Niveau HO3 de la norme HOSDB-2017. Légèrement inférieur au niveau BR4 de la norme GOST 34286-2017 ; la capacité de protection de niveau 6 dans la norme GA 141-2010 est proche du niveau RF2 dans la norme NIJ 0101.07 et du niveau SK3 dans la norme allemande SCHUTZKLASS-2008, qui se situe entre le BR4 dans la norme GOST 34286-2017 Entre le BR5 et inférieur au niveau HO4 de la norme HOSDB-2017. Le projectile d'essai avec le niveau de protection le plus élevé dans la norme de gilet pare-balles militaire de mon pays GJB 4300A—2012 est un projectile incendiaire perforant de 7.62 × 54 mm avec une masse d'ogive de 10.45 g et une énergie cinétique initiale de 3 428 J. Ce niveau de la protection est proche du niveau RF3 dans la norme NIJ 0101.07, le grade BR5 dans la norme GOST 34286-2017 est meilleur que le grade HO4 dans la norme HOSDB-2017 et le grade SK4 dans la norme SCHUTZKLASS-2008. En plus des six normes pare-balles ci-dessus, le matériau de blindage personnel STANAG 2920 et la méthode de test balistique pour les gilets pare-balles formulés et publiés par l'OTAN sont également une norme pare-balles couramment utilisée. Valeur, pas de division du niveau de protection, donc cet article n'inclut pas la norme dans l'analyse comparative.
Grâce à la comparaison et à l'analyse ci-dessus, on peut voir que l'énergie cinétique initiale des projectiles d'essai de chaque niveau de protection dans la norme GA 141-2010 de mon pays est inférieure à celle du même niveau de projectiles d'essai dans les normes pare-balles d'autres pays, et les types de projectiles d'essai du même niveau sont également inférieurs à ceux des normes étrangères pare-balles. Une partie de la raison est que La différence est causée par des facteurs tels que le type de balles standard à la maison et à l'étranger, le nombre d'armes à feu privées, l'incidence des cas de tir et l'environnement dans lequel l'équipement de protection est utilisé.