Un chaleco antibalas , armadura personal (también escrito armadura ), traje blindado ( blindado ) o capa de armadura , entre otros, es una armadura para el cuerpo de una persona : ropa protectora o escudos manos libres ajustados diseñados para absorber o desviar ataques físicos. Históricamente utilizado para proteger al personal militar , hoy también lo utilizan varios tipos de policía ( policía antidisturbios en particular), guardias de seguridad privados o guardaespaldas y, ocasionalmente, ciudadanos comunes. [1] Hoy en día existen dos tipos principales: chalecos antibalas regulares sin placas para una protección moderada a sustancial, y chalecos antibalas reforzados con placas duras para una protección máxima, como los utilizados por los combatientes .
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Muchos factores han afectado el desarrollo de la armadura personal a lo largo de la historia de la humanidad. Entre los factores significativos en el desarrollo de la armadura se incluyen las necesidades económicas y tecnológicas de la producción de armaduras. Por ejemplo, la armadura de placas completas apareció por primera vez en la Europa medieval cuando los martillos hidráulicos hicieron que la formación de placas fuera más rápida y barata. [ cita requerida ] En ocasiones, el desarrollo de la armadura ha ido en paralelo al desarrollo de armas cada vez más efectivas en el campo de batalla, con armeros que buscaban crear una mejor protección sin sacrificar la movilidad.
El primer registro de una armadura corporal en la historia se encontró en la Estela de los Buitres en la antigua Sumeria , en el sur de Irak actual . [2] [3] La armadura occidental más antigua conocida es la panoplia de Dendra , que data de la Era Micénica alrededor del 1400 a. C. La cota de malla , también conocida como cota de malla, está hecha de anillos de hierro entrelazados, que pueden estar remachados o soldados. Se cree que fue inventada por los pueblos celtas en Europa alrededor del 500 a. C.: la mayoría de las culturas que usaban cota de malla usaban la palabra celta byrnne o una variante, lo que sugiere que los celtas fueron los creadores. [4] [5] [6] Los romanos adoptaron ampliamente la cota de malla como lorica hamata , aunque también hicieron uso de lorica segmentata y lorica squamata . Si bien no se sabe que haya sobrevivido ninguna armadura no metálica, es probable que haya sido común debido a su menor costo.
Las armaduras orientales tienen una larga historia, que comienza en la antigua China . En la historia del este de Asia, se usaban comúnmente armaduras laminadas como la lamelar y estilos similares a la capa de placas y la brigantina . Más tarde, también se usaron corazas y placas. En tiempos anteriores a la dinastía Qin, la armadura de cuero estaba hecha de rinoceronte. El uso de armaduras de placas de hierro en la península de Corea se desarrolló durante la Confederación Gaya del 42 d. C. al 562 d. C. El hierro se extraía y refinaba en el área que rodea Gimhae (provincia de Gyeongsangnam, Corea del Sur). Usando diseños de placas verticales y triangulares, los conjuntos de armaduras de placas consistían en 27 o más placas curvas individuales de 1 a 2 mm (0,039 a 0,079 pulgadas) de espesor, que se aseguraban entre sí mediante clavos o bisagras. Los conjuntos recuperados incluyen accesorios como protectores de brazos, protectores de cuello, protectores de piernas y armaduras/bocados de caballo. El uso de estos tipos de armaduras desapareció en la península de Corea después de la caída de la Confederación Gaya ante la Dinastía Silla, durante la era de los Tres Reinos de Corea en el año 562 d. C. [7]
En la historia europea , los tipos de armadura conocidos incluyen la cota de malla de la temprana edad medieval, el arnés de placas de acero completo usado por los caballeros medievales y renacentistas posteriores , y algunos componentes clave (placas de pecho y espalda) de la caballería pesada en varios países europeos hasta el primer año de la Primera Guerra Mundial (1914-1915).
La armadura japonesa conocida hoy como armadura samurái apareció en el período Heian . (794－1185) Estas primeras armaduras samuráis se llaman ō-yoroi y dō-maru . [8]
Poco a poco, se fueron añadiendo a la malla pequeñas placas o discos de hierro adicionales para proteger las zonas vulnerables. A finales del siglo XIII, se cubrieron las rodillas y se colocaron dos discos circulares, llamados besagews , para proteger las axilas.
Los armeros aparentemente experimentaron con diversos métodos para mejorar la protección que brindaba la malla. [ cita requerida ] Se utilizó cuero endurecido y construcción entablillada para las piezas de los brazos y las piernas. Se desarrolló la capa de placas , una armadura hecha de placas grandes cosidas dentro de una capa de tela o cuero.
Las primeras armaduras de placas en Italia y en otros lugares entre los siglos XIII y XV estaban hechas de hierro. Las armaduras de hierro podían carburarse o endurecerse para dar una superficie de acero más duro. [9] Las armaduras de placas se volvieron más baratas que las de malla en el siglo XV, ya que requerían mucho menos mano de obra y la mano de obra se había vuelto mucho más cara después de la Peste Negra , aunque requerían hornos más grandes para producir armaduras más grandes. La malla continuó usándose para proteger aquellas articulaciones que no podían protegerse adecuadamente con placas, como la axila, el pliegue del codo y la ingle. Otra ventaja de las placas era que se podía colocar un soporte para lanza en la coraza. [10]
El pequeño casquete evolucionó hasta convertirse en un casco más grande, el bascinet , ya que se alargó hacia abajo para proteger la nuca y los lados de la cabeza. Además, a finales del siglo XIV se introdujeron varias formas nuevas de cascos completamente cerrados para reemplazar al gran yelmo , como la sallet y la barbute y, más tarde, el armet y el yelmo cerrado .
Probablemente el estilo de armadura más reconocido en el mundo fue la armadura de placas asociada con los caballeros de la Baja Edad Media europea, pero que continuó hasta principios del Siglo de las Luces del siglo XVII en todos los países europeos.
Hacia el año 1400, en las armerías de Lombardía se había desarrollado el arnés completo de armadura de placas [11]. La caballería pesada dominó el campo de batalla durante siglos en parte debido a su armadura.
A principios del siglo XV, en las guerras husitas , se empezaron a utilizar pequeños cañones de mano en combinación con las tácticas de Wagenburg , lo que permitió a la infantería derrotar a los caballeros con armadura en el campo de batalla. Al mismo tiempo, las ballestas se hicieron más potentes para perforar la armadura, y el desarrollo de la formación cuadrada de pica suiza también creó problemas sustanciales para la caballería pesada. En lugar de condenar el uso de armaduras corporales, la amenaza de las armas de fuego pequeñas intensificó el uso y el refinamiento de las armaduras de placas. Hubo un período de 150 años en el que se utilizaron armaduras de acero mejores y más avanzadas metalúrgicamente, precisamente por el peligro que representaban las armas. Por lo tanto, las armas y la caballería con armadura de placas fueron "amenaza y remedio" juntos en el campo de batalla durante casi 400 años. En el siglo XV, las placas de armadura italianas casi siempre estaban hechas de acero. [12] En el sur de Alemania, los armeros comenzaron a endurecer sus armaduras de acero solo a fines del siglo XV. Continuarían endureciendo su acero durante el siglo siguiente porque templaban y templaban su producto, lo que permitía combinar el dorado al fuego con el templado. [13]
La calidad del metal utilizado en las armaduras se deterioró a medida que los ejércitos se hicieron más grandes y las armaduras se hicieron más gruesas, lo que hizo necesaria la cría de caballos de caballería más grandes. Si durante los siglos XIV y XV la armadura rara vez pesaba más de 15 kg (33 lb), a finales del siglo XVI pesaba 25 kg (55 lb). [14] Por lo tanto, el aumento de peso y grosor de la armadura de finales del siglo XVI proporcionó una resistencia sustancial.
En los primeros años de las pistolas y los arcabuces , las armas de avancarga con pólvora negra se disparaban a una velocidad relativamente baja (normalmente por debajo de los 600 m/s [2000 pies/s]). Las armaduras de placas completas , o solo las placas pectorales, podían detener las balas disparadas desde una distancia modesta. De hecho, las placas pectorales delanteras se disparaban habitualmente como prueba. El punto de impacto solía estar rodeado de un grabado para señalarlo. A esto se le llamaba la "prueba". La armadura también solía llevar una insignia del fabricante, especialmente si era de buena calidad. Las flechas o virotes de ballesta, si todavía se utilizaban, rara vez penetraban una buena placa, ni tampoco lo hacía ninguna bala a menos que se disparara a corta distancia.
En efecto, en lugar de hacer que las armaduras de placas quedaran obsoletas, el uso de armas de fuego estimuló el desarrollo de las armaduras de placas en sus etapas posteriores. Durante la mayor parte de ese período, permitía a los jinetes luchar mientras eran el objetivo de los arcabuceros defensores sin ser fácilmente asesinados. Los generales y los comandantes principescos usaron armaduras completas hasta la década de 1710.
El caballo se protegía de las armas de caballería e infantería mediante unas bardas de placas de acero . Esto le daba protección y realzaba la impresión visual de un caballero montado. Más tarde en la era, se utilizaban bardas elaboradas como armadura de desfile.
A partir del siglo XVI, a medida que las armas de pólvora fueron mejorando, se hizo más barato y eficaz tener grupos de infantería sin armadura con armas antiguas que tener costosos caballeros montados a caballo, lo que fue la causa principal de que las armaduras se descartaran en gran medida. La mayoría de las unidades de caballería ligera descartaron su armadura, aunque algunas unidades de caballería pesada continuaron usándola, como los reiters alemanes , los húsares polacos y los coraceros franceses .
Las armaduras de metal siguieron utilizándose de forma limitada mucho después de quedar obsoletas. Los soldados de la Guerra Civil estadounidense (1861-1865) compraron chalecos de hierro y acero a vendedores ambulantes (ambos bandos lo habían considerado, pero lo rechazaron como equipamiento estándar). La eficacia de los chalecos variaba mucho: algunos desviaban las balas con éxito y salvaban vidas, pero otros estaban mal fabricados y acababan en tragedias para los soldados. En cualquier caso, muchos soldados abandonaron los chalecos debido a su peso en las largas marchas, así como al estigma que recibían de cobardes por parte de sus compañeros de tropa. [ cita requerida ]
Al comienzo de la Primera Guerra Mundial en 1914, miles de coraceros franceses salieron a luchar contra la caballería alemana, que también usaba cascos y armaduras. En esa época, la brillante placa de la armadura estaba cubierta de pintura oscura y una lona cubría sus elaborados cascos de estilo napoleónico. Su armadura estaba destinada a proteger solo contra sables y lanzas . La caballería tenía que tener cuidado con los rifles y las ametralladoras , al igual que los soldados de infantería, que al menos tenían una trinchera que les brindaba cierta protección. [ cita requerida ]
Algunas tropas de asalto Arditi del ejército italiano llevaban chalecos antibalas en 1916 y 1917. [ cita requerida ]
Al final de la guerra, los alemanes habían fabricado unos 400.000 trajes Sappenpanzer . Demasiado pesados y restrictivos para la infantería, la mayoría eran usados por observadores, centinelas, ametralladores y otras tropas que permanecían en un lugar. [15]
Los soldados usan placas de metal o cerámica en sus chalecos antibalas , lo que proporciona protección adicional contra las balas de pistola y rifle . Los componentes metálicos o las capas de fibra de tejido apretado pueden brindar resistencia a la armadura blanda contra ataques punzantes y cortantes con cuchillos de combate y bayonetas . Los carniceros y trabajadores de mataderos continúan usando guantes blindados de malla de cadena para prevenir cortes y heridas mientras cortan cadáveres.
El carburo de boro se utiliza en armaduras de placas duras [16] capaces de derrotar a las municiones de fusil y perforantes. El material cerámico está estructurado típicamente con una capa de Kevlar en un lado y un escudo antifragmentación de nailon en el otro, optimizando la resistencia balística contra diferentes amenazas de proyectiles, incluidos varios calibres de proyectiles y balas. [17] La cerámica de carburo de boro se utilizó por primera vez en la década de 1960 en el diseño de chalecos antibalas , suelos de cabina y asientos de piloto de cañoneras. [18] [19] Se utilizó en placas de blindaje como la serie SAPI , [20] y hoy en día en la mayoría de los chalecos antibalas accesibles para civiles. [21] [22] [23]
Otros materiales incluyen subóxido de boro , alúmina y carburo de silicio , [24] que se utilizan por diversas razones, desde la protección contra penetradores de carburo de tungsteno hasta la mejora de las relaciones peso-área. El blindaje corporal de cerámica está formado por una cara de impacto de cerámica dura y rígida unida a una capa de soporte compuesta de fibra dúctil. [25] El proyectil se rompe, gira o erosiona al impactar la cara de impacto de cerámica, y gran parte de su energía cinética se consume al interactuar con la capa de cerámica; la capa de soporte compuesta de fibra absorbe la energía cinética residual y atrapa la bala y los restos de cerámica ( desconchado ). Esto permite que dicho blindaje derrote las balas perforantes de 5,56 × 45 mm, 7,62 × 51 mm y 7,62 × 39 mm, entre otras, con poco o ningún traumatismo contundente. [26] Las placas de blindaje de cerámica de alta gama generalmente utilizan capas de soporte compuestas de fibra de polietileno de peso molecular ultra alto , mientras que las placas económicas utilizarán aramida o fibra de vidrio .
El Kevlar de DuPont es bien conocido como un componente de algunos chalecos antibalas y máscaras faciales antibalas . El casco y el chaleco PASGT utilizados por las fuerzas militares de los Estados Unidos desde principios de la década de 1980 tienen Kevlar como un componente clave, al igual que sus reemplazos. Las aplicaciones civiles incluyen ropa reforzada con Kevlar para motociclistas para proteger contra lesiones por abrasión. El Kevlar en forma de hebra larga no tejida se usa dentro de una cubierta protectora exterior para formar polainas que los leñadores usan mientras operan una motosierra. Si la cadena en movimiento entra en contacto y rasga la cubierta exterior, las fibras largas de Kevlar se enredan, obstruyen e impiden que la cadena se mueva al ser arrastradas hacia el funcionamiento del mecanismo de accionamiento de la sierra. El Kevlar también se usa en el equipo de protección de los servicios de emergencia si implica mucho calor, por ejemplo , para hacer frente a un incendio, y Kevlar, como chalecos para oficiales de policía, seguridad y SWAT . El último material de Kevlar que DuPont ha desarrollado es Kevlar XP. En comparación con el Kevlar "normal", el Kevlar XP es más liviano y más cómodo de usar, ya que su puntada acolchada no es necesaria para el paquete balístico.
El Twaron es similar al Kevlar. Ambos pertenecen a la familia de las fibras sintéticas aramidas. La única diferencia es que el Twaron fue desarrollado por primera vez por Akzo en la década de 1970. El Twaron se produjo comercialmente por primera vez en 1986. Ahora, el Twaron es fabricado por Teijin Aramid . Al igual que el Kevlar, el Twaron es una fibra sintética fuerte. También es resistente al calor y tiene muchas aplicaciones. Se puede utilizar en la producción de varios materiales que incluyen los sectores del mercado militar, de la construcción, automotriz, aeroespacial e incluso deportivo. Entre los ejemplos de materiales fabricados con Twaron se encuentran chalecos antibalas, cascos, chalecos antibalas, woofers de altavoces, parches de tambor, neumáticos, mangueras de turbo, cables de acero y cables.
Otra fibra utilizada para fabricar un chaleco antibalas es el polietileno de peso molecular ultraalto Dyneema . Originario de los Países Bajos, Dyneema tiene una relación resistencia-peso extremadamente alta (una cuerda de Dyneema de 1 mm (0,039 pulgadas) de diámetro puede soportar una carga de hasta 240 kg (530 libras)), es lo suficientemente ligero (baja densidad) como para flotar en el agua y tiene características de alta absorción de energía. Desde la introducción de la tecnología multiplicadora de fuerza Dyneema en 2013, muchos fabricantes de chalecos antibalas han cambiado a Dyneema para sus soluciones de blindaje de alta gama.
El escudo se sostiene en la mano o el brazo. Su propósito es interceptar ataques, ya sea deteniendo proyectiles como flechas o desviando un golpe hacia el costado del portador del escudo, y también puede usarse ofensivamente como un arma contundente. Los escudos varían mucho en tamaño, desde escudos grandes que protegen todo el cuerpo del usuario hasta escudos pequeños que se usan principalmente en el combate cuerpo a cuerpo. Los escudos también varían mucho en grosor; mientras que algunos escudos estaban hechos de tablones de madera gruesos, para proteger a los soldados de las lanzas y los dardos de ballesta, otros escudos eran más delgados y estaban diseñados principalmente para desviar golpes (como un golpe de espada). En la prehistoria, los escudos estaban hechos de madera, piel de animal o mimbre. En la antigüedad y en la Edad Media, los escudos fueron utilizados por soldados de infantería y soldados montados. Incluso después de la invención de la pólvora y las armas de fuego, los escudos continuaron utilizándose. En el siglo XVIII, los clanes escoceses siguieron utilizando escudos pequeños y, en el siglo XIX, algunos pueblos no industrializados siguieron utilizándolos. En los siglos XX y XXI, los escudos balísticos son utilizados por unidades militares y policiales especializadas en acciones antiterroristas, rescate de rehenes y ruptura de asedios.
Un casco de combate es una de las formas más antiguas de equipo de protección personal , y se sabe que se usó en la antigua India alrededor de 1700 a. C. y los asirios alrededor de 900 a. C., seguidos por los antiguos griegos y romanos , durante toda la Edad Media y hasta la era moderna. [27] Sus materiales y construcción se volvieron más avanzados a medida que las armas se volvieron cada vez más poderosas. Inicialmente construidos con cuero y latón , y luego bronce y hierro durante las Edades del Bronce y del Hierro , pronto llegaron a estar hechos completamente de acero forjado en muchas sociedades después de aproximadamente el 950 d. C. [28] En ese momento, eran equipo puramente militar, que protegía la cabeza de golpes cortantes con espadas , flechas voladoras y mosquetería de baja velocidad . Algunos cascos medievales tardíos, como el gran bacinete , descansaban sobre los hombros e impedían que el usuario girara la cabeza, lo que restringía en gran medida la movilidad. Durante los siglos XVIII y XIX, los cascos no se usaron ampliamente en la guerra; En cambio, muchos ejércitos usaban cascos sin armadura que no ofrecían protección contra cuchillas o balas. La llegada de la Primera Guerra Mundial, con su guerra de trincheras y amplio uso de artillería, condujo a la adopción masiva de cascos de metal una vez más, esta vez con una forma que ofrecía movilidad, un perfil bajo y compatibilidad con máscaras de gas. Los ejércitos de hoy a menudo usan cascos de alta calidad hechos de materiales balísticos como Kevlar y Twaron , que tienen un excelente poder de detención de balas y fragmentación. Algunos cascos también tienen buenas cualidades de protección no balística, aunque muchos no las tienen. [29] Los dos modelos de casco balístico más populares son el PASGT y el MICH. El casco tipo Casco de Comunicaciones Integradas Modulares (MICH) tiene una cobertura ligeramente más pequeña en los lados que permite auriculares tácticos y otros equipos de comunicación. El modelo MICH tiene suspensión de almohadilla estándar y barbilla de cuatro puntos. El casco del Sistema de Armadura Personal para Tropas Terrestres (PASGT) ha estado en uso desde 1983 y lentamente ha sido reemplazado por el casco MICH. [30]
Una máscara facial balística está diseñada para proteger al usuario de amenazas balísticas. Las máscaras faciales balísticas suelen estar hechas de kevlar u otros materiales resistentes a las balas y el interior de la máscara puede estar acolchado para absorber los impactos, según el diseño. Debido a las restricciones de peso, los niveles de protección solo llegan hasta el nivel IIIA del NIJ .
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Un chaleco antibalas ayuda a absorber el impacto de los proyectiles disparados por armas de fuego y la metralla de las explosiones, y se usa en el torso . Los chalecos blandos están hechos de muchas capas de fibras tejidas o laminadas y pueden proteger al usuario de proyectiles de pistolas y escopetas de pequeño calibre , y de pequeños fragmentos de explosivos, como granadas de mano .
Se pueden usar placas de metal o cerámica con un chaleco blando, lo que proporciona protección adicional contra disparos de rifle , y los componentes metálicos o las capas de fibra de tejido apretado pueden brindar resistencia a la armadura blanda contra ataques de puñaladas y cortes con una bayoneta o un cuchillo . Los chalecos blandos son comúnmente usados por fuerzas policiales , ciudadanos privados y guardias de seguridad privados o guardaespaldas , mientras que los chalecos reforzados con placas duras son usados principalmente por soldados de combate, unidades tácticas policiales y equipos de rescate de rehenes.
Un equivalente moderno puede combinar un chaleco antibalas con otros elementos de ropa protectora, como un casco de combate . Los chalecos destinados a uso policial y militar también pueden incluir componentes de protección balística para hombros y costados, y los técnicos en desactivación de artefactos explosivos usan armadura pesada y cascos con viseras faciales y protección para la columna.
Las armaduras medievales solían ofrecer protección para todas las extremidades , incluidas botas de metal para la parte inferior de las piernas, guanteletes para las manos y las muñecas y grebas para las piernas. Hoy en día, la protección de las extremidades contra las bombas la proporciona un traje antibombas . La mayoría de los soldados modernos sacrifican la protección de las extremidades por la movilidad, ya que una armadura lo suficientemente gruesa como para detener las balas inhibiría en gran medida el movimiento de los brazos y las piernas.
Debido a los distintos tipos de proyectiles, a menudo es incorrecto referirse a un producto en particular como " a prueba de balas ", ya que esto sugiere que protegerá contra todos y cada uno de los proyectiles. En cambio, generalmente se prefiere el término " resistente a las balas " .
Los estándares son regionales. En todo el mundo, la munición varía y las pruebas de blindaje deben reflejar las amenazas que se encuentran a nivel local.
Aunque existen muchas normas, algunas se utilizan ampliamente como modelos. Los documentos sobre balística y arma blanca del Instituto Nacional de Justicia de los Estados Unidos son ejemplos de normas ampliamente aceptadas. [31] Además de las del NIJ, las normas de la División de Desarrollo Científico del Ministerio del Interior del Reino Unido (HOSDB, anteriormente la División de Desarrollo Científico de la Policía (PSDB)) también son utilizadas por varios otros países y organizaciones. Estas normas "modelo" suelen ser adaptadas por otros países siguiendo las mismas metodologías de prueba básicas, aunque cambiando la munición específica probada. La Norma NIJ-0101.06 tiene normas de rendimiento específicas para los chalecos antibalas utilizados por las fuerzas del orden. Esta clasifica los chalecos en la siguiente escala contra la penetración y también contra el traumatismo contundente (deformación): [32]
En 2018 o 2019, se esperaba que el NIJ introdujera el nuevo estándar NIJ-0101.07. [33] [34] Este nuevo estándar reemplazará por completo al estándar NIJ-0101.06. El sistema actual de uso de números romanos (II, IIIA, III y IV) para indicar el nivel de amenaza desaparecerá y será reemplazado por una convención de nomenclatura similar al estándar desarrollado por la División de Desarrollo Científico del Ministerio del Interior del Reino Unido. HG (pistola de mano) es para armadura blanda y RF (rifle) es para armadura dura. Otro cambio importante es que la velocidad de la ronda de prueba para armadura acondicionada será la misma que para armadura nueva durante la prueba. Por ejemplo, para el estándar NIJ-0101.06 Nivel IIIA, la bala .44 Magnum se dispara actualmente a 408 m/s (1340 pies/s) para armadura acondicionada y a 436 m/s (1430 pies/s) para armadura nueva. Para el estándar NIJ-0101.07, la velocidad tanto para la armadura acondicionada como para la nueva será la misma.
En enero de 2012, el NIJ introdujo BA 9000 , los requisitos del sistema de gestión de calidad de armaduras corporales, como un estándar de calidad no muy diferente al ISO 9001 (y muchos de los estándares se basaban en el ISO 9001).
Además de los estándares NIJ y HOSDB, otros estándares importantes incluyen: Technische Richtlinie (TR) Ballistische Schutzwesten de la policía alemana , [35] Draft ISO prEN ISO 14876, [36] [37] [38] y Underwriters Laboratories (UL Norma 752). [39]
La armadura textil se prueba tanto para la resistencia a la penetración por balas como para la energía de impacto transmitida al usuario. La "firma de la cara posterior" o energía de impacto transmitida se mide disparando la armadura montada frente a un material de soporte, generalmente arcilla de modelado a base de aceite . La arcilla se utiliza a una temperatura controlada y se verifica su fluidez ante el impacto antes de la prueba. Después de que la armadura se impacta con la bala de prueba, se retira el chaleco de la arcilla y se mide la profundidad de la hendidura en la arcilla. [32]
La firma de la cara posterior permitida por diferentes estándares de prueba puede ser difícil de comparar. Tanto los materiales de arcilla como las balas utilizadas para la prueba no son comunes. En general, las normas británicas, alemanas y otras normas europeas permiten 20-25 mm (0,79-0,98 pulgadas) de firma de la cara posterior, mientras que las normas NIJ de EE. UU. permiten 44 mm (1,7 pulgadas), lo que potencialmente puede causar lesiones internas. [40] La firma de la cara posterior permitida para esto ha sido controvertida desde su introducción en la primera norma de prueba NIJ y el debate sobre la importancia relativa de la resistencia a la penetración frente a la firma de la cara posterior continúa en las comunidades médicas y de pruebas.
En general, el material textil de un chaleco se degrada temporalmente cuando está mojado. El agua neutra a temperatura ambiente no afecta a la para-aramida ni al UHMWPE , pero las soluciones ácidas, básicas y otras pueden reducir permanentemente la resistencia a la tracción de la fibra de para-aramida. [41] (Como resultado de esto, las principales normas de prueba exigen pruebas húmedas de la armadura textil. [42] ) No se conocen los mecanismos de esta pérdida de rendimiento en estado húmedo. Los chalecos que se probarán después de una inmersión en agua de tipo ISO tienden a tener carcasas selladas con calor y los que se prueban con métodos de rociado de agua de tipo NIJ tienden a tener carcasas resistentes al agua.
Entre 2003 y 2005, el Instituto Nacional de Justicia de los Estados Unidos (NIJ) llevó a cabo un amplio estudio sobre la degradación ambiental de los blindajes de Zylon. En él se llegó a la conclusión de que el agua, el uso prolongado y la exposición a altas temperaturas afectan significativamente la resistencia a la tracción y el rendimiento balístico de las fibras de PBO o Zylon. Este estudio del NIJ sobre chalecos recuperados del campo demostró que los efectos ambientales sobre el Zylon provocaban fallos balísticos en condiciones de prueba estándar. [43]
La medición del rendimiento balístico de un blindaje se basa en la determinación de la energía cinética de una bala en el momento del impacto. Debido a que la energía de una bala es un factor clave en su capacidad de penetración, la velocidad se utiliza como la variable independiente principal en las pruebas balísticas. Para la mayoría de los usuarios, la medición clave es la velocidad a la que ninguna bala penetrará el blindaje. La medición de esta velocidad de penetración cero (V0) debe tener en cuenta la variabilidad en el rendimiento del blindaje y la variabilidad de las pruebas. Las pruebas balísticas tienen varias fuentes de variabilidad: el blindaje, los materiales de soporte de la prueba, la bala, la vaina, la pólvora, el fulminante y el cañón del arma, por nombrar solo algunas.
La variabilidad reduce el poder predictivo de la determinación de V0. Si, por ejemplo, se mide que el V0 de un diseño de blindaje es de 1600 pies/s (490 m/s) con una bala FMJ de 9 mm basada en 30 disparos, la prueba es solo una estimación del V0 real de este blindaje. El problema es la variabilidad. Si se vuelve a probar el V0 con un segundo grupo de 30 disparos en el mismo diseño de chaleco, el resultado no será idéntico.
Solo se necesita un único disparo penetrante de baja velocidad para reducir el valor V0. Cuantos más disparos se realicen, más bajo será el V0. En términos estadísticos, la velocidad de penetración cero es el extremo final de la curva de distribución. Si se conoce la variabilidad y se puede calcular la desviación estándar, se puede establecer rigurosamente el V0 en un intervalo de confianza. Las normas de prueba ahora definen cuántos disparos se deben utilizar para estimar un V0 para la certificación de blindaje. Este procedimiento define un intervalo de confianza de una estimación de V0. (Consulte "Métodos de prueba NIJ y HOSDB").
La V0 es difícil de medir, por lo que se ha desarrollado un segundo concepto en las pruebas balísticas, denominado V50. Se trata de la velocidad a la que el 50 por ciento de los disparos atraviesan el blindaje y el otro 50 por ciento son detenidos por él. Las normas militares estadounidenses [44] definen un procedimiento de uso común para esta prueba. El objetivo es conseguir tres disparos que penetren y un segundo grupo de tres disparos que sean detenidos por el blindaje, todos ellos dentro de un rango de velocidad especificado. Es posible, y deseable, tener una velocidad de penetración inferior a una velocidad de detención. Estas tres detenciones y tres penetraciones se pueden utilizar entonces para calcular una velocidad V50. [45]
En la práctica, esta medición de V50 a menudo requiere de 1 a 2 paneles de chaleco y de 10 a 20 disparos. Un concepto muy útil en las pruebas de blindaje es la velocidad de compensación entre V0 y V50. Si se ha medido esta compensación para un diseño de blindaje, entonces los datos de V50 se pueden utilizar para medir y estimar los cambios en V0. Para la fabricación de chalecos, la evaluación de campo y las pruebas de vida útil se utilizan tanto V0 como V50. Sin embargo, como resultado de la simplicidad de realizar mediciones de V50, este método es más importante para el control del blindaje después de la certificación.
Utilizando un análisis adimensional, Cuniff [46] llegó a una relación que conectaba el V 50 y los parámetros del sistema para los chalecos antibalas de base textil. Suponiendo que la energía del impacto se disipa al romper el hilo, se demostró que
Aquí,
Después de la Guerra de Vietnam , los planificadores militares desarrollaron un concepto de "Reducción de Bajas". [47] La gran cantidad de datos de bajas dejó en claro que en una situación de combate, los fragmentos, no las balas, eran la mayor amenaza para los soldados. Después de la Segunda Guerra Mundial , se estaban desarrollando chalecos y las pruebas de fragmentos estaban en sus primeras etapas. [48] Los proyectiles de artillería, los proyectiles de mortero, las bombas aéreas, las granadas y las minas antipersonal son dispositivos de fragmentación. Todos contienen una carcasa de acero que está diseñada para estallar en pequeños fragmentos de acero o metralla, cuando su núcleo explosivo detona. Después de un esfuerzo considerable midiendo la distribución del tamaño de los fragmentos de varias municiones de la OTAN y del bloque soviético , se desarrolló una prueba de fragmentos. Se diseñaron simuladores de fragmentos y la forma más común es un simulador de cilindro circular recto o RCC. Esta forma tiene una longitud igual a su diámetro. Estos proyectiles de simulación de fragmentos (FSP) de RCC se prueban en grupo. La serie de pruebas incluye con mayor frecuencia pruebas FSP de RCC de masas de 2 granos (0,13 g), 4 granos (0,26 g), 16 granos (1,0 g) y 64 granos (4,1 g). La serie 2-4-16-64 se basa en las distribuciones de tamaño de fragmentos medidas.
La segunda parte de la estrategia de "Reducción de bajas" es un estudio de las distribuciones de velocidad de los fragmentos de las municiones. [49] Los explosivos de ojiva tienen velocidades de explosión de 20.000 pies/s (6.100 m/s) a 30.000 pies/s (9.100 m/s). Como resultado, son capaces de expulsar fragmentos a velocidades de más de 3.330 pies/s (1.010 m/s), lo que implica una energía muy alta (donde la energía de un fragmento es 1 ⁄ 2 masa × velocidad 2 , descuidando la energía rotacional). Los datos de ingeniería militar mostraron que, al igual que el tamaño del fragmento, las velocidades de los fragmentos tenían distribuciones características. Es posible segmentar la salida de fragmentos de una ojiva en grupos de velocidad. Por ejemplo, el 95% de todos los fragmentos de la explosión de una bomba de menos de 4 gramos (0,26 gramos) tienen una velocidad de 3000 pies/s (910 m/s) o menos. Esto estableció un conjunto de objetivos para el diseño de chalecos antibalas militares.
La naturaleza aleatoria de la fragmentación requirió que la especificación del chaleco militar sopesara la masa frente al beneficio balístico. El blindaje rígido de los vehículos es capaz de detener todos los fragmentos, pero el personal militar solo puede llevar una cantidad limitada de equipo y equipamiento, por lo que el peso del chaleco es un factor limitante en la protección contra fragmentos del chaleco. La serie 2-4-16-64 grains a velocidad limitada puede ser detenida por un chaleco totalmente textil de aproximadamente 5,4 kg/m2 ( 1,1 lb/sq ft). A diferencia de las balas de plomo deformables, los fragmentos no cambian de forma; son de acero y no pueden deformarse con materiales textiles. El FSP de 2 gr (0,13 g) (el proyectil de fragmentos más pequeño que se usa comúnmente en las pruebas) es aproximadamente del tamaño de un grano de arroz; fragmentos tan pequeños y de rápido movimiento pueden potencialmente deslizarse a través del chaleco, moviéndose entre los hilos. Como resultado, las telas optimizadas para la protección contra fragmentos están tejidas de manera apretada, aunque estas telas no son tan efectivas para detener las balas de plomo.
En la década de 2010, el desarrollo de chalecos antibalas se había visto obstaculizado en lo que respecta al peso, ya que los diseñadores tenían problemas para aumentar la capacidad protectora del chaleco antibalas y al mismo tiempo mantener o disminuir su peso. [50]
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