浅谈警用防暴头盔技术与应用

2023-02-26广州恒宇智能系统科技有限公司廖少聪

中国安全防范技术与应用 2023年4期

■ 文/广州恒宇智能系统科技有限公司廖少聪

关键字：防暴头盔公安装备应用创新安全防护

1 引言

防暴头盔不仅是执法必备装备，更是警员生命安全的保障。对防暴头盔的研究和改进，无疑会在确保执法人员安全的同时，提升其在实战中的舒适性，进一步提高警务效能，为社会稳定和民心安宁发挥重要的守护作用。本文结合研发生产实际，探讨了警用防暴头盔的技术与应用发展。针对实际应用环境与情况，辅以实例引证防暴头盔在不同环境下的使用适应性和效果，提出因地制宜、灵活应用的使用理念。强调在设计防暴头盔过程中不仅仅需要关注其基础防护功能，也必须考虑到操作者的舒适度和便捷性。本文提出根据特定应用环境和需求进行定制化设计的新理念，对现代科技和新材料的引入更具操作性的建议，以及如何利用现代智能技术和新材料提升防暴头盔的安全性和舒适性，为防暴头盔的发展打开了新的研究视角和发展路径。从宏观视角出发，本文把防暴头盔提升到警用装备的重要位置，强调其设计和使用会直接影响执法人员的安全，研究发展对未来社会稳定具有深远的战略意义。

2 现有防暴头盔技术的研究

2.1 安全防护能力的理论与实验研究

防暴头盔作为执法过程中的一项基本防护装备，其首要任务在于确保执法人员头部的安全，抵御各种可能的攻击与撞击。因此，安全防护能力是衡量头盔性能优劣的首要标准。防暴头盔安全防护能力的考量主要包括两方面，一是防护面积，旨在对执法人员头部的最大范围进行防护；二是耐击打性，要能够有效抵御各种力道的撞击而不产生破裂或者变形。

需要深入理解防暴头盔防护面积的设计构思。防护面积的大小直接决定了防暴头盔能够抵御攻击的范围及效率。大的防护面积能够为使用者的头部提供更全面的防护，具有良好的包覆性，降低由于疏忽深角度攻击而致执法人员受伤的可能性。因此，扩大防护面积，提高防护效率已经成为头盔设计中的一项重要指标。

防暴头盔的耐击打性是另一项重要的考量指标。根据现行国家相关标准设定测试方式，以此来衡量防暴头盔的抗打击能力。在同等条件下，耐击打性能高的防暴头盔能够在强烈冲击力下保持完整无损，而低的耐击打性能的防暴头盔在受到较大冲击力后可能会出现裂缝或者变形，极大地降低了防护能力。因此，在耐击打性的研究上，注重注入新的材料科学的研究成果，以提升防暴头盔的耐击打性能。

为衡量防暴头盔的防护能力，严密的实验测试是必不可少的。通常采用的是模拟实战条件的冲击测试，通过设置不同的打击角度和力度，模拟现实中可能遭遇的各种情况，检验防暴头盔在各种冲击力下的防护能力，进一步优化防暴头盔的设计，提升其安全防护性能。

下表列举了一些防暴头盔的统计测试数据，用于衡量防暴头盔在不同力度的冲击下的防护能力。

测试力度 (N/mm²) 平均防护面积 (%) 平均耐击打性 (%)5 90 86 10 88 81 15 85 77 20 80 71 30 77 68

通过以上述考量，可以得出结论，只有当防暴头盔同时满足大防护面积和高耐击打性的要求，才能够提供有效的头部防护。基于这两项核心参数的理论和实验研究，为防暴头盔设计提供了科学依据，为现代警务人员提供精确、专业的装备保障。

2.2 抗冲击性能的科学论证和实证分析

防暴头盔的主要功能在于防护执法人员头部，在面对各种投掷物、冲击力或者锐器攻击时，保障执法人员的头部不会受到直接的撞击或者刺穿。因此，更重要的是需要防暴头盔具备良好的抗冲击性能。

防暴头盔抗冲击性能主要由两部分构成：一是紧密性，确保头盔紧密固定住执法人员头部，阻挡冲击力直接传递至头部；二是缓冲性，当头盔受到冲击时，能够有效分散冲击力，避免冲击力瞬间传递至头部，导致执法人员受伤。

对于防暴头盔的紧密性，设计理念主要基于人体工程学的原理，进行个体头盔的量身设计，从而精确适配使用者的头型，对头部进行全面而紧密的保护。采用轻质、强度高的合金或者复合材料构成头盔，最大程度的降低设备负担，避免在执法过程中给使用者带来额外的疲劳。

为了研究防暴头盔的缓冲性，采用储能与吸能材料（例如，聚氨酯泡沫等）作为头盔内衬。当头盔受到冲击时，能够有效分散冲击力，减轻直接冲击的冲击力度，同时，材料本身具备良好的恢复性，可以在受到冲击后迅速回复形态，为连续冲击提供持续的防护。

根据实验测试数据进行了具体分析，下表显示了防暴头盔在不同冲击力度下的缓冲效果。

冲击力度 (N/mm²) 平均缓冲效果 (%) 平均恢复时间 (s)5 95 0.5 10 92 0.7 15 89 1 20 85 1.3 30 80 2

以上两项研究，表明防暴头盔在紧密性和缓冲性的设计理念下，可以抵抗不同力度的冲击。

2.3 视线范围的优化设计与考虑

防暴头盔的设计除了考虑到安全防护的需求外，也必须兼顾使用者的操作需求。在应对各种复杂现场环境时，头盔是否能够提供足够宽阔的视线范围，是影响使用者反应速度和判断准确性的关键因素。因此，优化防暴头盔的视线范围，已经成为头盔设计上的一项重要考虑。

具体而言，新型防暴头盔的视线范围设计应该满足两个目标。一是保证使用者有足够大的水平和垂直视野，以便捷应对复杂多变的现场环境；其次是保证头盔正面的防护盾或者眼镜拥有清晰的视觉透明度，避免视线模糊，影响判断准确性。

对于能够提供宽阔视线范围的新型防暴头盔，可采用先进的制造技术和材料，设计出形状符合人眼视角分布的防护盾，从而尽量扩大使用者的视线范围。对于需要保证视线透明度的部分，可采用特种塑料或者强化玻璃，确保在保护使用者眼部的同时，提供清晰且无色差的视野。

在实验中，采用头部模型进行了一系列的视线范围和视线透明度测试，表3 是测试数据对比。

测试参数原始设计 (%) 优化设计 (%)视线范围 60 85视线透明度 80 95

从数据上来看，可以发现优化设计的防暴头盔在视线范围和视线透明度上都有明显的提升，能够为使用者提供更好的操作环境。

2.4 通风装置的创新构想与实践应用

通风装置是防暴头盔设计中一项重要的考虑因素。正常的通风状况直接影响到使用者的舒适度和耐久力。因此，高效的通风能力，不仅可以提供舒适的使用环境，也能够减少疲劳，提高执法效率。

防暴头盔的通风的设计，可基于流体力学的原理进行科学的计算和模拟，内衬的材料选择柔软、透气的材质，使得空气能够在头部形成有效的循环，提高使用者的舒适度。在处理头部散热问题上，通过在头盔内部设计热导材料，帮助热量更快传导出去，有效降低头部温度，减轻用户的热压力。采用的热导材料通常有各类合金材料或者特种塑料，取决于特定的应用环境。

在实验中，对通风装置进行了多次测试和优化，以下是部分实验结果的统计数据：

防暴头盔参数原始设计 (%) 优化设计 (%)通风效率 70 90散热效果 65 85

这些结果表明，通过优化设计的防暴头盔很好地解决了人员在长时间佩戴防暴头盔过程中的通风和散热问题，从而提升了防暴头盔的实用性和舒适度。

3 防暴头盔的技术创新

本文主张对防暴头盔的结构及材料等进行科技化、智能化的改良和升级。例如，可参考科尔曼·霍金斯在2018年向警用装备市场推出的一款防暴头盔。该款头盔在材质上使用了与传统防暴头盔不同的材料，优化了头盔的防护能力；同时，依托现代科技，将头盔与配套的通信设备和夜视设备等进行了融合，并在头盔内部设置了调节装置，将防护、便捷、舒适三者有机结合。这个案例表明，技术元素的引入无疑为防暴头盔带来了新的可能性，并进一步推动了防暴头盔的发展。由此可以看出，在面对新技术、新材料和新理念时，更应坚持创新驱动，不断提升防暴头盔的性能和效率。

此外，防暴头盔领域的技术创新不仅局限于产品自体的改良升级，还涉及到如何根据现实环境和应用需求进行定制化设计。例如，在极寒或极热环境下，防暴头盔的设计应考虑到特殊气候带来的影响，如防寒保暖和防汗排热功能。而在特定的地理环境下，防暴头盔则应考虑到地形地貌的特性，如防护颗粒飞射和缓解坠落冲击等。因此，防暴头盔不仅要具备更强的适应性和稳定性，同时也要为执法人员生命安全提供保障。防暴头盔的实际应用和技术创新应该同步并进，以抵达更高的发展层次。

4 发展展望

面对未来，防暴头盔具有无限的发展可能。首先，定制化的防暴头盔将根据各地不同特点和需求，倾向于满足用户的个性化需求。防暴头盔将成为每一个执法人员的专属装备，完全符合他们的头部数据、工作习惯和个人需求。其次，防暴头盔本应侧重于安全性，但在此基础上的舒适性和便捷性也不能忽视。在未来应把这三者融入防暴头盔设计中，实现真正的立体防护，使防暴头盔成为执法人员的得力助手，既有利于提升警务效能，有促进社会秩序稳定。第三，防暴头盔将实现从个体防护到公众防护的转变，为社会稳定和民心安宁发挥更大的守护作用。