79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对不同防弹材料的威力比较*
2022-06-22杨杰邱日祥张楠杨金喜陈卫国文弋公安部特种警用装备质量监督检验中心
杨杰 邱日祥 张楠 杨金喜 陈卫国 文弋 公安部特种警用装备质量监督检验中心
引言
在现行各种警用防弹装备的标准中,防弹性能评价均要使用1979年式7.62mm轻型冲锋枪/1951年B式7.62mm钢心弹(以下简称79枪/51B弹,标准弹速为515m/s±10m/s,弹头重量为5.68g)。在GA 141-2010《警用防弹衣》[1]、GA 423-2015《警用防弹盾牌》[2]标准中,将防79枪/51B弹的防护级别定义为4级,同时将92式9mm手枪发射92式9mm手枪弹(钢心;弹速360m/s±10m/s,弹头重量为8.0g;以下简称92枪/9mm钢弹)、92式5.8mm手枪发射92式5.8mm手枪弹(钢心;弹速480m/s±10m/s,弹头重量为3.0g;以下简称92枪/5.8mm钢弹)这两种枪弹类型均定义为与79枪/51B弹防弹级别一致(均为4级)。实际测试发现,这些枪型针对不同防弹材料与79枪/51B弹威力相差较大。目前针对于79枪/51B弹这个防弹级别的防弹装备[如4级防弹衣(插板)及4级防弹盾牌],可能无法有效抵御标准中相同防护级别的子弹(92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹)的冲击,这对警员的生命造成一定的安全隐患。
目前防护79枪/51B弹的主体防弹材料有防弹钢板、聚乙烯纤维无纬布层压板(防弹纤维板)、防弹玻璃等,而这些材料对79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹的防护性能差别尚未开展研究。本文通过对当前常用的防弹钢板、聚乙烯纤维无纬布层压板、防弹玻璃进行实弹测试,对比三种枪型的威力差别。
一、试验与分析
(一)79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对防弹钢板的威力比较
防弹钢板是目前4级防弹衣(含防弹插板)或4级防弹盾牌常用的材料之一。本次试验首先使用三种枪弹对某型号2.5mm厚的防弹钢板进行测试,试验结果如表1所示,试验后防弹钢板外观如图1~图3所示。研究发现,在三种枪弹的标准弹速下,该2.5mm厚防弹钢板能阻断79枪/51B弹(如图1所示,钢板上有未穿透的弹痕),但是92枪/9mm钢弹和92枪/5.8mm钢弹都穿透了2.5mm厚防弹钢板(如图2和图3所示,钢板上可见到穿透的孔洞)。
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试验结果表明:对于该防弹钢板结构而言,92枪/5.8mm钢弹和92枪/9mm钢弹的穿透威力大于79枪/51B弹。
(二)79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对聚乙烯纤维无纬布层压板的威力比较
聚乙烯纤维无纬布层压板也是目前4级防弹衣(含防弹插板)或4级防弹盾牌常用的材料之一。项目组继续对某型8.2毫米的聚乙烯纤维无纬布层压板进行测试,试验结果如表2所示,试验后聚乙烯纤维无纬布层压板外观如图4~图7所示。结果表明该8.2mm厚的聚乙烯纤维无纬布层压板能阻断92枪/9mm钢弹(如图6、图7所示,聚乙烯纤维无纬布层压板背面出现鼓包,但是未被穿透);但是被92枪/5.8mm钢弹和79钢/51B弹击穿了(如图4、图5所示,聚乙烯纤维无纬布层压板上出现穿透的孔洞)。
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为了进一步比较出上述三种枪弹的威力,分析92枪/5.8mm钢弹和79枪/51B弹的威力差别,试验采用了某型8.5mm厚聚乙烯纤维无纬布层压板(通过增加层压板的厚度提高防弹性能)进行测试,结果如表3所示,试验后聚乙烯纤维无纬布层压板外观如图8~图13所示。结果表明该8.5mm厚的聚乙烯纤维无纬布层压板能阻断92枪/9mm钢弹和79枪/51B弹(如图8~图11所示,聚乙烯纤维无纬布层压板背面出现鼓包,但是未被穿透);但8.5mm厚的聚乙烯纤维无纬布层压板被92枪/5.8mm钢弹击穿了(如图12、图13所示,聚乙烯纤维无纬布层压板上出现穿透的孔洞)。
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试验结果表明:对于该聚乙烯纤维无纬布层压板结构,三种枪弹穿透威力关系为 92枪/5.8mm钢弹>79枪/51B弹>92枪/9mm钢弹。
(三)79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对防弹玻璃的威力比较
防弹玻璃作为一种常见的防弹材料在防弹盾牌观察窗、柜台透明防护板、防弹车辆玻璃窗等领域有大量的应用。本次试验依据GA 165-2016《防弹透明材料》[3]的规定,对标准中防弹等级为3级(防护79枪/51B弹)防弹复合玻璃进行研究。使用79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对常见的某型25mm厚防弹复合玻璃(结构为8mm厚玻璃+0.76mm厚胶层+8mm厚玻璃+0.76mm厚胶层+8mm厚玻璃+0.1mm膜)进行常温测试。试验结果如表4所示,试验后防弹玻璃外观如图14~图19所示。结果表明:在常温下79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹和92枪/5.8mm钢弹均未穿透该结构的防弹复合玻璃。79枪/51B式枪弹和92枪/9mm钢弹对25mm厚防弹复合玻璃造成的损伤大(见图14~图17),79枪/51B弹和92枪/9mm钢弹在三发子弹射击后,玻璃上裂纹密集,玻璃背面均出现膜裂,有飞溅物,但没有穿透测试卡)。92枪/5.8mm钢心弹对25mm厚防弹复合玻璃损伤最小(见图18、图19,射击后,每发子弹对玻璃造成的损伤较小,裂纹少,玻璃背面无凸起,无飞溅物,无膜裂)。结果表明,三种枪弹中,79枪/51B式枪弹和92枪/9mm钢弹对该结构防弹复合玻璃破坏威力大于92枪/5.8mm钢弹。
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由于上述试验中79枪/51B式枪弹和92枪/9mm钢心弹威力无法完全比较,本次试验继续比较了79枪/51B式枪弹和92枪/9mm钢心弹对防弹复合玻璃的威力大小。通过加强防弹复合玻璃结构,改用某型26mm厚的防弹复合玻璃(结构为8mm厚玻璃+1.52mm厚胶层+8mm厚玻璃+0.76mm厚胶层+8mm厚玻璃+0.3mm厚膜)进行测试。试验结果如表5所示,试验后防弹玻璃外观如图20~图23所示。结果表明:79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹均未穿透26mm厚防弹复合玻璃。但79枪/51B式枪弹对26mm厚防弹复合玻璃造成的损伤较大(如图20、图21所示,第2、3发弹后玻璃背面出现膜裂,有飞溅物,但没有穿透测试卡)。92枪/9mm钢心弹对26mm厚防弹复合玻璃损伤较小(如图22、图23所示,射击3发弹后,玻璃背面均无飞溅物,无膜裂)。
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结果表明:对于该防弹复合玻璃结构,三种枪弹破坏威力关系为79枪/51B弹>92枪/9mm钢弹>92枪/5.8mm钢弹,这和三种子弹动能的大小是一致的。79枪/51B弹和92枪/9mm钢弹对防弹复合玻璃的破坏威力较为接近。9mm钢弹虽弹速较低,但9mm钢弹的弹头质量大,动能大于5.8mm钢弹的动能,对玻璃破坏威力较大。92枪/9mm钢弹对防弹透明材料的破坏威力大于92枪/5.8mm钢弹。而在GA 165-2016《防弹透明材料》[3]标准中,将79枪/51B弹的防弹级别定为3级、将92枪/9mm钢弹的防弹级别定为2级、将92枪/5.8mm钢弹的防弹级别定为3级,这个技术指标有待修订。建议在未来标准修订的过程中将92枪/9mm钢弹设为与79枪/51B弹同一防护级别。而92枪/5.8mm钢弹的防弹级别则需要与54式7.62mm手枪/51B弹(GA 165-2016《防弹透明材料》中的2级防护枪弹类型)的威力进行对比后才能确定。
二、结语
(1)针对于防弹钢板、聚乙烯纤维无纬布层压板(防弹纤维板)、防弹玻璃三种常见的防弹材料,79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹的威力是有区别的。92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对防弹钢板的穿透力较强,92枪/5.8mm钢弹对聚乙烯纤维无纬布层压板的穿透力较强,79枪/51B弹对防弹玻璃的破坏威力较大。不同枪弹的破甲能力与材料的结构特性关联较大。
(2)目前防护79枪/51B弹的防弹材料或装备,可能存在无法兼容防护92枪/9mm钢弹和92枪/5.8mm钢弹的情况。特别是对于防弹钢板和聚乙烯纤维无纬布层压板制作的防护79枪/51B弹的防弹装备,如果需要兼容防护92枪/9mm钢弹和92枪/5.8mm钢弹,应对其中的一到两种枪弹进行加测,这样才能保证这类针对79枪/51B弹设计的防弹装备能够兼容防护其他两种枪弹。同理,若防弹装备标准中几种枪弹类型归为同一防护级别时,应用该装备对这几种枪弹类型均进行防护能力的评测,这样才能保证该装备确实能完全防护相关级别的几种枪弹,使装备更精准地服务实战。