Los estándares de rendimiento de las armaduras corporales son listas generadas por las autoridades nacionales de requisitos para que la armadura funcione de manera confiable, indicando claramente lo que la armadura puede y no puede superar. Diferentes países tienen diferentes estándares, que pueden incluir amenazas que no están presentes en otros países.
La escala VPAM a partir de 2009 va del 1 al 14, siendo del 1 al 5 armadura blanda y del 6 al 14 armadura dura. [1] La armadura probada debe resistir tres golpes, espaciados 120 mm (4,7 pulgadas) de distancia, de la amenaza de prueba designada con no más de 25 mm (0,98 pulgadas) de deformación de la cara posterior para poder pasar. Es de destacar la inclusión de amenazas regionales especiales como el Swiss P AP de RUAG y .357 DAG. Según el sitio web de VPAM, aparentemente se utiliza en Francia y Gran Bretaña.
La escala VPAM es la siguiente: [2]
La Technische Richtlinie (TR) Ballistische Schutzwesten es una guía reglamentaria en Alemania para chalecos antibalas. Se emite principalmente para chalecos antibalas utilizados por la policía alemana , pero también para las fuerzas armadas alemanas y chalecos antibalas disponibles para civiles. Los productores deben cumplir los criterios del TR si quieren participar en una licitación abierta realizada por agencias alemanas. El TR especifica diferentes Schutzklassen (SK), lo que se traduce en clases de protección , que puede tener una armadura corporal. Especifica cinco clases diferentes que van desde L hasta 4 de protección balística (por ejemplo, SK 4). También proporciona especificaciones para Stichschutz (ST) adicional, protección contra cuchillos, utilizando las mismas clases que la protección balística, pero otorgándole la etiqueta ST adicional (por ejemplo, SK L ST). Las pruebas balísticas para determinar una clase están ahora integradas en las directrices VPAM, de modo que las pruebas difieren sólo en detalles menores y, a partir de 2008, sólo una prueba (SK 1) es significativamente diferente. [3]
La escala TR es la siguiente: [3]
Los TR alemanes son generalmente comparables a los NIJ estadounidenses, pero los TR alemanes suelen probar más escenarios de amenaza, ya que no hay disparos a quemarropa ni municiones especiales de la policía. Por el contrario, el NIJ prueba calibres más grandes y mayor poder de frenado del hombre. Y mientras el TR alemán prueba calibres más pequeños y balas más ligeras, también prueba proyectiles más agresivos, ya que en la primera prueba ya se utilizan balas FMJ de acero, mientras que el NIJ utiliza proyectiles FMJ normales. Además, el SK 4, la clase de protección más alta, está especificado para resistir tres impactos, mientras que el Nivel IV solo necesita resistir un impacto, aunque con un calibre mayor (7,62×63 mm). [4]
La Subdivisión de Desarrollo Científico del Ministerio del Interior rige las normas y protocolos de prueba para los chalecos antibalas de la policía.
BFD (Deformación de la cara posterior) se medirá después de cada disparo, el BFD máximo permitido para la clase HG1/A es 44 mm (1,7 in) y 25 mm (0,98 in) para el resto.
GOST R 50744-95 es el estándar de la Federación Rusa para chalecos antibalas. Antes de la revisión de 2017, los niveles de amenaza iban del 1 al 6. Cabe destacar que incluía amenazas con el sufijo A, que denota calificaciones elevadas en lugar de calificaciones reducidas en el estándar NIJ. [5]
Los estándares antiguos (anteriores a 2017) son los siguientes:
Con la revisión de 2017, los estándares han cambiado significativamente. Las clases de amenazas ahora van desde BR1 a BR6. Se eliminaron las clases con el sufijo 'A' y sus amenazas de prueba se fusionaron en las nuevas categorías, como las Clases 6 y 6A que se trasladaron a la Clase BR5, o se eliminaron por completo, como en el caso de la Clase 2A. Además, se ha aumentado la dificultad de varios de los niveles de amenaza con la introducción de nuevas amenazas de prueba; lo más notable es la introducción de la Clase BR6, que requiere que el blindaje probado sobreviva tres impactos de B32 API de 12,7 × 108 mm . A pesar de las amenazas de prueba más difíciles, el límite de deformación de la cara posterior de 16 mm (0,63 pulgadas) permanece sin cambios. [6]
Los estándares actualizados de la revisión de 2017 son los siguientes:
NIJ Standard-0101.06 tiene estándares de desempeño específicos para chalecos antibalas utilizados por las fuerzas del orden. Estas tarifas se otorgan en la siguiente escala contra la penetración y también la protección contra traumatismos contundentes (deformación): [7] En la primera mitad de 2018, se espera que NIJ introduzca el nuevo Estándar NIJ-0101.07. [8] Este nuevo estándar reemplazará completamente 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 Subdivisión de Desarrollo Científico del Ministerio del Interior del Reino Unido. HG es para armadura blanda y RF es para armadura dura. Otro cambio importante es que la velocidad de la ronda de prueba para armaduras acondicionadas [ se necesita aclaración ] será la misma que para armaduras nuevas durante las pruebas. Por ejemplo, para NIJ Standard-0101.06 Nivel IIIA, el proyectil Magnum .44 se dispara actualmente a 408 m/s (1340 pies/s) para blindaje acondicionado y a 436 m/s (1430 pies/s) para blindaje nuevo. Para el NIJ Standard-0101.07, la velocidad tanto para la armadura nueva como para la preparada será la misma.
Los estándares NIJ se utilizan para las armaduras policiales. Los diseños de blindaje militar de EE. UU. y la OTAN se prueban utilizando un conjunto estándar de métodos de prueba según ARMY MIL-STD-662F y STANAG 2920 Ed2. [9] Este enfoque define el proceso de prueba según el estándar 662F/2920. Cada programa de armadura puede seleccionar una serie única de proyectiles y velocidades según sea necesario. Los programas de registro de armaduras del DOD y MOD ( MTV, por ejemplo) adquieren armaduras utilizando estos estándares de prueba. Además, se pueden definir requisitos especiales bajo este proceso para armaduras para protección flexible de rifles, protección contra fragmentos para las extremidades, etc. Estos requisitos de adquisición militar no se relacionan con los estándares de armaduras policiales NIJ, HOSDB o ISO, métodos de prueba, tallas de prendas, proyectiles o velocidades.
Además de los estándares de armaduras policiales de NIJ y HOSDB, otros estándares importantes incluyen la TR-Technische Richtlinie de la policía alemana, el borrador ISO prEN ISO 14876 y Underwriters Laboratories (estándar UL 752).
La armadura textil se prueba tanto para determinar la resistencia a la penetración de balas como la energía de impacto transmitida al usuario. La "firma de la cara posterior", o energía de impacto transmitida, se mide disparando una armadura montada frente a un material de respaldo, generalmente arcilla para modelar a base de aceite . La arcilla se utiliza a una temperatura controlada y se verifica su flujo de impacto antes de realizar la prueba. Después de impactar la armadura con la bala de prueba, se retira el chaleco de la arcilla y se mide la profundidad de la hendidura en la arcilla. [7]
La firma de la cara posterior permitida por diferentes estándares de prueba puede resultar difícil de comparar. Tanto los materiales arcillosos como las balas utilizadas para la prueba no son comunes. En general, los estándares británicos, alemanes y otros europeos permiten de 20 a 25 mm (0,79 a 0,98 pulgadas) de firma en la cara posterior, mientras que los estándares US-NIJ permiten 44 mm (1,7 pulgadas), lo que potencialmente puede causar lesiones internas. [10] La firma de la cara posterior permitida para chalecos antibalas ha sido controvertida desde su introducción en el primer estándar 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 se moja. El agua neutra a temperatura ambiente no afecta la para-aramida o el UHMWPE [11], pero las soluciones ácidas, básicas y algunas otras pueden reducir permanentemente la resistencia a la tracción de la fibra de para-aramida. [12] (Como resultado de esto, los principales estándares de prueba exigen pruebas en húmedo de armaduras textiles. [13] ) Se desconocen los mecanismos de esta pérdida de rendimiento en húmedo. Los chalecos que se probarán después de la inmersión en agua tipo ISO tienden a tener recintos termosellados y los que se prueban con métodos de pulverización de agua tipo NIJ tienden a tener recintos resistentes al agua.
De 2003 a 2005, el US-NIJ llevó a cabo un gran estudio sobre la degradación ambiental de la armadura Zylon. Se concluyó que el agua, el uso prolongado y la exposición a la temperatura afectan significativamente la resistencia a la tracción y el rendimiento balístico de la fibra PBO o Zylon. Este estudio del NIJ sobre chalecos devueltos del campo demostró que los efectos ambientales en Zylon provocaron fallas balísticas en condiciones de prueba estándar. [14]
Las "amenazas especiales" son clasificaciones de armaduras que brindan protección contra proyectiles específicos. Por ejemplo, las directrices del NIJ no tienen ninguna especificación para el blindaje que pueda detener la munición perforadora de blindaje M855. Como resultado, algunos fabricantes han designado armaduras específicas como "Nivel III+" (una designación no reconocida por el NIJ) para especificar armaduras que tienen protección hasta el nivel III y pueden proteger contra amenazas especiales como el M855, pero no proporcionan el nivel IV. proteccion. [15] [16]
Aunque los requisitos militares estadounidenses para chalecos antibalas reflejan los del NIJ a nivel superficial, los dos son sistemas muy diferentes. Los dos sistemas comparten un límite de 44 mm (1,7 pulgadas) en la deformación de la cara posterior, pero las placas de la serie SAPI aumentan linealmente en protección (con cada placa probada contra las amenazas de la placa anterior) y requieren un respaldo de armadura suave para alcanzar su objetivo. nivel de protección indicado.
El Ministerio de Seguridad Pública de China mantiene GA141 , un documento estándar para describir la resistencia balística de los blindados policiales, desde 1996. A partir de 2023 [actualizar], la última revisión es GA141-2010. La norma define los siguientes grados utilizando armas domésticas: [28] : 4
Los niveles superiores a 6 están marcados como "especiales". [28] : 4 niveles del 1 al 5 deben probarse con 6 disparos. El nivel 6 se probará con 2 disparos. [28] : 8
El Anexo A describe el uso de grados GA contra otras amenazas "comunes". Makarov de 9 × 18 mm está asignado a GA 1, 9 × 19 mm a GA 2, 9 × 19 mm AP (acero) y 5,8 × 21 mm DAP92 AP a GA 4, 5,8 × 42 mm DBP87 a GA 6 y "tipo 53" 7,62 × 54 mmR API a "grado especial". [28] : 11
La medición del rendimiento balístico de una armadura se basa en la determinación de la energía cinética de una bala en el momento del impacto ( E k = 1 ⁄ 2 mv 2 ). Debido a que la energía de una bala es un factor clave en su capacidad de penetración, la velocidad se utiliza como la principal variable independiente en las pruebas balísticas. Para la mayoría de los usuarios, la medida clave es la velocidad a la que ninguna bala penetrará la armadura. La medición de esta velocidad de penetración cero ( v 0 ) 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 respaldo de la prueba, la bala, la carcasa, la pólvora, el detonador y el cañón del arma, por nombrar algunos.
La variabilidad reduce el poder predictivo de una determinación de V0. Si, por ejemplo, se mide que la v 0 de un diseño de blindaje es 1.600 pies/s (490 m/s) con una bala FMJ de 9 mm basada en 30 disparos, la prueba es sólo una estimación de la v 0 real de este blindaje. . El problema es la variabilidad. Si se vuelve a probar la v 0 con un segundo grupo de 30 disparos sobre el mismo diseño de chaleco, el resultado no será idéntico.
Sólo se requiere un único disparo penetrante de baja velocidad para reducir el valor v 0 . Cuantos más tiros se realicen, menor será la v 0 . En términos estadísticos, la velocidad de penetración cero es el 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. Los estándares de prueba ahora definen cuántos disparos se deben utilizar para estimar una v 0 para la certificación de armadura. Este procedimiento define un intervalo de confianza de una estimación de v 0 . (Consulte "Métodos de prueba NIJ y HOSDB".)
v 0 es difícil de medir, por lo que se ha desarrollado un segundo concepto en las pruebas balísticas llamado límite balístico ( v 50 ). Esta es la velocidad a la que el 50 por ciento de los disparos pasan y el 50 por ciento son detenidos por la armadura. La prueba balística MIL-STD-662F V50 del estándar militar estadounidense define un procedimiento comúnmente utilizado para esta medición. El objetivo es conseguir tres disparos que penetren y que sean más lentos que un segundo grupo de tres disparos más rápidos que sean detenidos por la armadura. Estas tres paradas altas y tres penetraciones bajas pueden usarse para calcular una velocidad v 50 .
En la práctica, esta medida de v 50 requiere 1 o 2 paneles de chaleco y entre 10 y 20 disparos. Un concepto muy útil en las pruebas de blindaje es la velocidad de compensación entre v0 y v50 . Si esta compensación se ha medido para un diseño de armadura, entonces los datos de v 50 se pueden usar para medir y estimar cambios en v 0 . Para la fabricación de chalecos, la evaluación de campo y las pruebas de vida útil se utilizan tanto v 0 como v 50 . Sin embargo, como resultado de la simplicidad de realizar mediciones v 50 , este método es más importante para el control del blindaje después de la certificación.
Después de la guerra de Vietnam, los planificadores militares desarrollaron el concepto de "reducción de bajas". [29] La gran cantidad de datos sobre víctimas dejó claro que en una situación de combate, los fragmentos, no las balas, eran la amenaza más importante para los soldados. Después de la Segunda Guerra Mundial, se estaban desarrollando chalecos y las pruebas de fragmentos se encontraban en sus primeras etapas. [30] Los proyectiles de artillería, los proyectiles de mortero, las bombas aéreas, las granadas y las minas antipersonal son todos dispositivos de fragmentación. Todos contienen una carcasa de acero diseñada para estallar en pequeños fragmentos de acero o metralla cuando detona su núcleo explosivo. Después de un esfuerzo considerable para medir la distribución del tamaño de los fragmentos de varias municiones del bloque soviético y de la OTAN, se desarrolló una prueba de fragmentos. Se diseñaron simuladores de fragmentos, y la forma más común es un cilindro circular recto o simulador RCC. Esta forma tiene una longitud igual a su diámetro. Estos proyectiles de simulación de fragmentos (FSP) RCC se prueban en grupo. La serie de pruebas incluye con mayor frecuencia pruebas RCC FSP en masa de 2 granos (0,13 g), 4 granos (0,263 g), 16 granos (1,0 g) y 64 granos (4,2 g). La serie 2-4-16-64 se basa en las distribuciones de tamaño de fragmentos medidas.
La segunda parte de la estrategia "Reducción de bajas" es el estudio de la distribución de velocidades de los fragmentos de municiones. [31] Los explosivos con ojivas 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 muy altas de más de 3300 pies/s (1000 m/s), lo que implica una energía muy alta (donde la energía de un fragmento es 1 ⁄ 2 masa × velocidad 2 , sin tener en cuenta la energía rotacional ). ). Los datos de ingeniería militar mostraron que, al igual que el tamaño de los fragmentos, 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 granos (0,26 g) tienen una velocidad de 3000 pies/s (910 m/s) o menos. Esto estableció una serie de objetivos para el diseño de chalecos balísticos militares.
La naturaleza aleatoria de la fragmentación requirió que la especificación del chaleco militar equilibrara la masa con el beneficio balístico. El blindaje duro del vehículo es capaz de detener todos los fragmentos, pero el personal militar sólo puede transportar una cantidad limitada de equipo y equipo, por lo que el peso del chaleco es un factor limitante en la protección contra fragmentos del chaleco. La serie de granos 2-4-16-64 a velocidad limitada se puede detener con un chaleco totalmente textil de aproximadamente 5,4 kg/m 2 (1,1 lb/ft 2 ). A diferencia del diseño del chaleco para balas de plomo deformables, los fragmentos no cambian de forma; Son de acero y no pueden deformarse con materiales textiles. El FSP de 2 granos (0,13 g) (el proyectil de fragmento más pequeño comúnmente utilizado en las pruebas) es aproximadamente del tamaño de un grano de arroz; Estos pequeños fragmentos que se mueven rápidamente pueden potencialmente deslizarse a través del chaleco y moverse entre los hilos. Como resultado, las telas optimizadas para la protección de fragmentos son de tejido apretado, aunque estas telas no son tan efectivas para detener las balas de plomo.
Uno de los requisitos críticos en las pruebas de balística blanda es la medición de la "firma de la parte posterior" (es decir, la energía entregada al tejido por un proyectil no penetrante) en un material de soporte deformable colocado detrás del chaleco objetivo. La mayoría de las normas militares y policiales se han decidido por una mezcla de aceite y arcilla como material de soporte, conocida como Roma Plastilena. [32] Aunque más duro y menos deformable que el tejido humano, Roma representa un material de respaldo en el "peor de los casos" cuando las deformaciones plásticas en el aceite/arcilla son bajas (menos de 20 mm (0,79 pulgadas)). [33] (La armadura colocada sobre una superficie más dura es más fácil de penetrar). La mezcla de aceite y arcilla de "Roma" tiene aproximadamente el doble de densidad que el tejido humano y, por lo tanto, no coincide con su gravedad específica ; sin embargo, "Roma" es un material plástico. que no recuperará su forma elásticamente, lo cual es importante para medir con precisión el posible traumatismo a través de la firma del reverso.
La selección del respaldo de prueba es importante porque en la armadura flexible, el tejido corporal del usuario juega un papel integral en la absorción del impacto de alta energía de eventos balísticos y de puñaladas. Sin embargo el torso humano tiene un comportamiento mecánico muy complejo. Lejos de la caja torácica y la columna, el comportamiento de los tejidos blandos es suave y flexible. [34] En el tejido sobre la región ósea del esternón, la distensibilidad del torso es significativamente menor. Esta complejidad requiere sistemas de material de respaldo biomórficos muy elaborados para realizar pruebas balísticas y de blindaje precisas. [35] Se han utilizado varios materiales para simular tejido humano además de romaníes. En todos los casos, estos materiales se colocan detrás de la armadura durante los impactos de prueba y están diseñados para simular varios aspectos del comportamiento de impacto del tejido humano.
Un factor importante en las pruebas de respaldo para armaduras es su dureza. La armadura se penetra más fácilmente en las pruebas cuando está respaldada por materiales más duros y, por lo tanto, los materiales más duros, como la arcilla Roma, representan métodos de prueba más conservadores. [36]
Los estándares de armaduras de púas y puñaladas se han desarrollado utilizando 3 materiales de respaldo diferentes. El borrador de la norma de la UE menciona la arcilla Roma, el DOC de California menciona un 60% de gelatina balística y el estándar actual para NIJ y HOSDB menciona un material de soporte de goma y espuma de varias partes.
Esta historia ayuda a explicar un factor importante en las pruebas de blindaje balístico y de arma blanca: la rigidez del respaldo afecta la resistencia a la penetración del blindaje. La disipación de energía del sistema armadura-tejido es Energía = Fuerza × Desplazamiento. Cuando se prueba en soportes que son más blandos y más deformables, la energía total del impacto se absorbe con una fuerza menor. Cuando la fuerza se reduce mediante un respaldo más blando y flexible, es menos probable que la armadura sea penetrada. El uso de materiales Roma más duros en el borrador de norma ISO hace que este sea el más riguroso de los estándares de puñaladas que se utilizan en la actualidad.