Las normas de rendimiento de los chalecos antibalas son listas elaboradas por las autoridades nacionales con los requisitos que deben cumplir los chalecos antibalas para que funcionen de manera fiable, indicando claramente qué puede y qué no puede vencer el chaleco. Los distintos países tienen diferentes normas, que pueden incluir amenazas que no existen en otros países.
La escala VPAM de 2009 va de 1 a 14, siendo de 1 a 5 el blindaje blando y de 6 a 14 el blindaje duro. [1] El blindaje probado debe soportar tres impactos, con una separación de 120 mm (4,7 pulgadas) entre sí, del material de prueba designado con no más de 25 mm (0,98 pulgadas) de deformación de la cara posterior para pasar la prueba. Cabe destacar la inclusión de materiales de prueba regionales especiales, como el P AP suizo de RUAG y el .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 de regulación en Alemania para chalecos antibalas. Se emite principalmente para chalecos antibalas utilizados por la policía alemana , pero también para las fuerzas armadas alemanas y los chalecos antibalas disponibles para civiles. Los fabricantes tienen que cumplir los criterios de la TR, si quieren participar en licitaciones competitivas abiertas realizadas por agencias alemanas. La TR especifica diferentes Schutzklassen (SK), que se traducen en clases de protección , que puede tener un chaleco antibalas. Especifica cinco clases diferentes que van desde L a 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 dándole la etiqueta ST adicional (por ejemplo, SK L ST). Las pruebas balísticas para determinar una clase ahora están integradas en las directrices VPAM, de modo que las pruebas difieren solo en detalles menores y solo una prueba (SK 1) es significativamente diferente a partir de 2008. [3]
La escala TR es la siguiente: [3]
Las TR alemanas son, en general, comparables a las NIJ estadounidenses, pero las TR alemanas suelen probar más escenarios de riesgo, ya que no hay disparos a quemarropa ni munición especial para la policía. En cambio, las NIJ prueban calibres más grandes y mayor poder de detención de personas. Y aunque las TR alemanas prueban calibres más pequeños y balas más ligeras, también prueban munición más agresiva, ya que la primera prueba ya utiliza balas FMJ de acero, mientras que las NIJ utilizan munición FMJ normal. Además, la SK 4, la clase de protección más alta, está especificada para resistir tres impactos, mientras que la clase IV solo necesita resistir un impacto, aunque de un calibre mayor (7,62 × 63 mm). [4]
La División de Desarrollo Científico del Ministerio del Interior regula los estándares y los protocolos de prueba para los chalecos antibalas de la policía.
BFD (Deformación de la cara posterior) que se debe medir después de cada disparo, la BFD máxima permitida para la clase HG1/A es de 44 mm (1,7 pulgadas) y de 25 mm (0,98 pulgadas) para el resto.
GOST R 50744-95 es la norma 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 denotan calificaciones más altas en contraposición a las calificaciones más bajas de la norma NIJ. [5]
Las normas antiguas (anteriores a 2017) son las siguientes:
Con la revisión de 2017, los estándares han cambiado significativamente. Las clases de amenaza ahora van desde BR1 a BR6. Las clases con el sufijo 'A' han sido eliminadas, y sus amenazas de prueba han sido fusionadas en las nuevas categorías, como las Clases 6 y 6A que se trasladaron a la Clase BR5, o eliminadas por completo, como en el caso de la Clase 2A. Además, varios de los niveles de amenaza han aumentado en dificultad con la introducción de nuevas amenazas de prueba; la más notable es la introducción de la Clase BR6, que requiere que el blindaje probado sobreviva a tres impactos de 12,7 × 108 mm B32 API. 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]
Las normas actualizadas de la revisión de 2017 son las siguientes:
La norma NIJ-0101.06 tenía estándares de rendimiento específicos para los chalecos antibalas utilizados por las fuerzas del orden. Esta clasificaba los chalecos en la siguiente escala contra la penetración y también contra el traumatismo contundente (deformación): [7]
Las "amenazas especiales" eran clasificaciones de blindaje que brindaban protección contra proyectiles específicos. Por ejemplo, las pautas del NIJ no tenían ninguna especificación para el blindaje que pudiera detener la munición perforante M855. Como resultado, algunos fabricantes designaron blindajes específicos como "Nivel III+" (una designación no reconocida por el NIJ) para especificar el blindaje que tenía hasta el nivel III de protección y podía proteger contra amenazas especiales como el M855, pero no brindaba protección de nivel IV. [8] [9]
En abril de 2024, el NIJ comenzó a realizar pruebas con la Norma NIJ-0101.07 junto con la Norma NIJ-0123.00. La Norma NIJ-0101.07 describe los procedimientos de prueba, mientras que la Norma NIJ-0123.00 describe los niveles de protección balística. Estas normas reemplazaron por completo a la Norma NIJ-0101.06. [10] [11] HG está clasificado para amenazas de pistolas y RF está clasificado para amenazas de rifles. [10]
Los niveles de protección balística descritos en la Norma NIJ 0123.00 son los siguientes:
Las normas NIJ se utilizan para los blindajes de los agentes del orden. Los blindajes utilizados por el ejército de los Estados Unidos no están obligados a someterse a pruebas según las normas NIJ. Los blindajes textiles se someten a pruebas tanto de resistencia a la penetración por balas como de energía de impacto transmitida al usuario.
La deformación de la cara posterior se define en la Norma NIJ-0101.07 como "la hendidura en el material de soporte causada por el impacto de un proyectil en el elemento de prueba durante la prueba". [10] Se mide disparando una armadura montada delante de un material de soporte, normalmente arcilla de modelado a base de aceite . La arcilla se utiliza a una temperatura controlada y se verifica su fluidez durante 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.
Algunas armaduras probadas según la Norma NIJ-0101.07 se acondicionan antes de la prueba, lo que significa que se han sometido a factores de estrés como inmersión, vibración o impactos. Se ha demostrado que estos factores de estrés en algunos casos degradan el rendimiento de algunos materiales de armadura. La velocidad de disparo de prueba para armaduras acondicionadas es la misma que para armaduras no acondicionadas durante la prueba, mientras que en la norma anterior las velocidades habrían variado. Por ejemplo, según la Norma NIJ-0101.06, el Nivel IIIA acondicionado se habría disparado con una bala .44 Magnum a 408 m/s (1.340 pies/s), mientras que el Nivel IIIA no acondicionado se habría disparado a 436 m/s (1.430 pies/s). Según la Norma NIJ-0101.07, la velocidad utilizada para probar armaduras acondicionadas y no acondicionadas es la misma. Los procedimientos de acondicionamiento de armaduras se describen en la Práctica estándar ASTM E3078 para el acondicionamiento de elementos de prueba de armaduras duras. [10]
En general, el material de blindaje textil se degrada temporalmente cuando se moja. [ cita requerida ] Como resultado de esto, las principales normas de prueba exigen pruebas húmedas del blindaje textil. [12] No se conocen los mecanismos de esta pérdida de rendimiento. No se ha demostrado en pruebas que el agua neutra a temperatura ambiente afecte negativamente el rendimiento de la para-aramida o el UHMWPE [13], pero las soluciones ácidas, básicas y algunas otras pueden reducir permanentemente la resistencia a la tracción de la fibra de para-aramida. [14]
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. [15]
Las normas de resistencia a las puñaladas del NIJ (Norma 0115.00) definen tres niveles de protección:
Para los tres niveles, la penetración máxima permitida de cuchillas o puntas es de 7 mm (0,28 pulgadas), y este límite se determina a partir de investigaciones que indican que las lesiones internas en los órganos serían extremadamente improbables a esta profundidad de penetración. La condición de sobreprueba, que tiene por objeto garantizar un margen de seguridad adecuado en el diseño de la armadura, permite una penetración máxima de cuchillas o puntas de 20 mm (0,79 pulgadas). [16] : 12
El estándar no aborda directamente la resistencia al corte y en su lugar señala que, dado que las amenazas de puñaladas son más difíciles de vencer, cualquier armadura que pueda vencer una amenaza de puñalada también vencerá una amenaza de corte. [16]
Aunque los requisitos militares de los EE. UU. para los chalecos antibalas son similares a los del NIJ en un 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 (cada placa se prueba contra las amenazas de la placa anterior) y requieren un refuerzo de blindaje blando para alcanzar su nivel de protección establecido.
La armadura se prueba utilizando un conjunto estándar de métodos de prueba según ARMY MIL-STD-662F y STANAG 2920 Ed2. [28] Los programas de armaduras del Departamento de Defensa (por ejemplo, Modular Tactical Vest ) adquieren armaduras utilizando estos estándares de prueba. Además, se pueden definir requisitos especiales bajo este proceso, como protección flexible para rifles, protección contra fragmentos para las extremidades, etc. [ cita requerida ]
El Ministerio de Seguridad Pública de China mantiene desde 1996 el GA141 , un documento estándar para describir la resistencia balística de los blindados policiales. A partir de 2023 [actualizar], la última revisión es GA141-2010. El estándar define los siguientes grados para el uso de armas nacionales: [29] : 4
Los niveles superiores a 6 están marcados como "especiales". [29] : 4 Los niveles 1 a 5 se deben probar con 6 disparos. El nivel 6 se debe probar con 2 disparos. [29] : 8
El Anexo A describe el uso de los grados GA contra otras amenazas "comunes". El 9×18 mm Makarov se asigna al GA 1, el 9×19 mm al GA 2, el 9×19 mm AP (acero) y el 5,8×21 mm DAP92 AP al GA 4, el 5,8×42 mm DBP87 al GA 6 y el "tipo 53" 7,62×54 mmR API al "grado especial". [29] : 11
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 ( 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 variable independiente principal en las pruebas balísticas. Para la mayoría de los usuarios, la medida clave es la velocidad a la que ninguna bala penetrará el blindaje. 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 la prueba. 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 algunas.
La variabilidad reduce el poder predictivo de una determinación de V0. Si, por ejemplo, se mide que la 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 de la v0 real de este blindaje. El problema es la variabilidad. Si se vuelve a probar la 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 valor 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 valor V0 en un intervalo de confianza. Las normas de prueba ahora definen cuántos disparos se deben utilizar para estimar un valor 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").
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 atraviesan y el 50 por ciento son detenidos por el blindaje. La prueba balística V50 del estándar militar estadounidense MIL-STD-662F define un procedimiento de uso común para esta medición. El objetivo es obtener tres disparos que penetren que sean más lentos que un segundo grupo más rápido de tres disparos que sean detenidos por el blindaje. Estas tres paradas altas y tres penetraciones bajas se pueden usar para calcular una velocidad v 50 .
En la práctica, esta medición de v 50 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 desplazamiento entre v 0 y v 50 . Si se ha medido este desplazamiento para un diseño de blindaje, entonces los datos de v 50 se pueden utilizar para medir y estimar los 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 de 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 un concepto de "reducción de bajas". [30] La gran cantidad de datos sobre bajas dejó en 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 estaban en sus primeras etapas. [31] 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 que está diseñada para estallar en pequeños fragmentos de acero o metralla, cuando su núcleo explosivo detona. Después de un esfuerzo considerable para medir 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 cilindro circular recto o simulador RCC. Esta forma tiene una longitud igual a su diámetro. Estos proyectiles de simulación de fragmentos RCC (FSP) 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 (0,263 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 de "Reducción de bajas" es un estudio de las distribuciones de velocidad de los fragmentos de las municiones. [32] 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 muy altas de más de 3.300 pies/s (1.000 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 granos (0,26 g) 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 duro 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 del chaleco contra fragmentos. 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/ft2 ) . 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 fragmentos más pequeño que se usa comúnmente en las pruebas) es aproximadamente del tamaño de un grano de arroz; fragmentos tan pequeños que se mueven rápidamente 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.
Uno de los requisitos críticos en las pruebas balísticas blandas es la medición de la "firma del lado trasero" (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 de aplicación de la ley se han asentado en una mezcla de aceite/arcilla para el material de soporte, conocido como Roma Plastilena. [33] Aunque es más duro y menos deformable que el tejido humano, Roma representa un material de soporte de "peor caso" cuando las deformaciones plásticas en el aceite/arcilla son bajas (menos de 20 mm (0,79 pulgadas)). [34] (La armadura colocada sobre una superficie más dura se penetra más fácilmente). La mezcla de aceite/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 que es importante para medir con precisión el trauma potencial a través de la firma del lado trasero.
La selección del soporte de prueba es importante porque en las armaduras flexibles, el tejido corporal del usuario juega un papel fundamental en la absorción del impacto de alta energía de los eventos balísticos y de arma blanca. Sin embargo, el torso humano tiene un comportamiento mecánico muy complejo. Lejos de la caja torácica y la columna vertebral, el comportamiento del tejido blando es suave y flexible. [35] En el tejido sobre la región del hueso del esternón, la flexibilidad del torso es significativamente menor. Esta complejidad requiere sistemas de material de soporte biomórfico muy elaborados para realizar pruebas precisas de armaduras balísticas y de arma blanca. [36] Se han utilizado varios materiales para simular el tejido humano además de Roma. 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 del impacto del tejido humano.
Un factor importante a la hora de probar el soporte de una armadura es su dureza. La armadura se penetra con mayor facilidad 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. [37]
Los estándares de protección contra puñaladas y púas se han desarrollado utilizando tres materiales de soporte diferentes. La norma preliminar de la UE menciona la arcilla Roma, el DOC de California menciona el 60 % de gelatina balística y el estándar actual para NIJ y HOSDB menciona un material de soporte de espuma y caucho de varias partes.
Esta historia ayuda a explicar un factor importante en las pruebas de balística y de armaduras antipuñaladas: la rigidez del respaldo afecta la resistencia a la penetración de la armadura. La disipación de energía del sistema de armadura y tejido es Energía = Fuerza × Desplazamiento. Cuando se realizan pruebas en respaldos más blandos y más deformables, la energía total del impacto se absorbe con una fuerza menor. Cuando la fuerza se reduce con un respaldo más blando y más flexible, es menos probable que la armadura sea penetrada. El uso de materiales Roma más duros en el borrador de la norma ISO hace que esta sea la más rigurosa de las normas antipuñaladas que se utilizan en la actualidad.
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