警用防暴头盔技术现状分析

■ 文/南京际华三五二一特种装备有限公司 李松鹤 付玲 史俊辉

关键字：防暴头盔 标准 关键技术

1 引言

在警用防暴头盔的研制、生产过程中，有很多因素会直接影响产品的质量、防护性能以及头盔使用寿命。我国在近些年一直沿用GA 294—2012《警用防暴头盔》标准来指导生产、检验与验收。GA 294—2023 标准的发布，为我国警用装备领域提供了统一的全新的参照标准，确保了产品的质量和安全性，为提高国内防暴防护装备产品的性能提出了建设性的指导意见，体现了对企业生产以及产品质量控制的更强的约束力。

2 警用防暴头盔在国内外的技术现状

防暴防护装备是警用装备的重要内容，是公安干警、武警部队处置群体性事件过程中保护自身安全的主战装备，为防暴人员提供防护，避免受到外界刀具、钝器等暴力伤害的防护器具的总称。主要包括：防止头部被钝器或锐器击伤的防暴头盔、用于防止人体全身被刺伤或钝器击伤的防暴服、防止人体受到伤害的防暴盾牌、用于打击暴力犯罪分子的防暴警棍等。

防暴头盔作为防暴防护装备重要的组成部分，近年来，在防暴性能的各项指标要求、款式、舒适性等方面都得到了大大的提升。尤其是GA 294—2023 标准的制订，对防暴头盔产品质量的提升提供了权威依据，推动了防暴头盔产业的发展，除应用在警察行业，也为武警部队等其他行业提供了参考。

2.1 国外现状

国外防暴头盔主要流派为美、俄、欧，国外防暴头盔因枪械限制政策原因，通常要求达到二级防弹要求。俄罗斯PSH—97 式防暴头盔、欧洲的舒伯特P100 型Revision Virtus 头盔面罩套装（MK8 头盔、FAST 或ACH 头盔）一般采用超高分子聚乙烯（UHMWPE）制作而成，面罩或采用防弹二级面罩，或经过一定防弹处理，可以防霰弹枪冲击。中国香港的防暴器材流派比较杂，多数来源于欧洲，例如MSA（梅斯安）MO5011H、MSA TC 2001 以及FAST 系列高分子树脂材料头盔。国外头盔大多数采用的也是高分子工程塑料作为主体材料，只是因国情不同会做一定防弹处理。主要产品包括：

1）法国CGF 公司5000 型防暴头盔。可供警察和保安使用。盔壳用热塑性材料制作,衬有冲击吸收泡沫垫；两耳部位开孔并有保护，不影响听力。内部是6 分支星型衬带，可以根据头盔的高度调节。内衬基础上安装有可以调节的头戴耳机头带。配有面罩和护颈,护颈用四合扣固定在头盔上，拆卸十分方便。头盔顶部可以选配2 种通风器。头盔重650 克。

2）法国CGFGalletSA 公司5003 型防暴头盔。这种头盔将舒适性、保护能力与通信和呼吸系统相结合,特点是高韧性合成材料外壳、冲击吸收衬垫、与个人头型相匹配的软皮衬里以及预先安装好通信器材的后领。4mm 厚的防暴面罩，加装防毒面罩的外部安装槽,以及能够防御锐器打击的含有高韧性芳纶纤维的护颈。

3）法国加莱（Gallet）公司KFSV2 防暴头盔。该款防弹/防暴头盔由盔壳、面罩和颈部防护披风等部件组成。2mm 厚的面罩重量为400g，15mm 厚的面罩重量为900g，头盔重量（不含面罩）为1.5Kg。盔壳分为外壳与内壳两部分。外壳体由多层玻璃纤维材料制成，内衬为凯夫拉防弹材料层和聚异戊二烯泡沬塑料制成的缓冲减震层；内壳体由涂有树脂的凯夫拉织物和泡沫聚乙烯塑料或密孔泡沬塑料制成。面罩材料为聚碳酸酯。颈部防护披风可用暗扣固定在头盔的边缘。

4）英国Arnold Display Division 公司GuardianMk2防暴头盔。该防暴头盔符合英国内政部科研处（HOSDB）制定的21/04 防暴头盔标准,有52cm ～64cm 多种尺寸可供选择。21/04 防暴头盔标准专为防暴头盔设计,包括以下指标测试：手持武器的防护能力、对锋利刀具穿透能力的测试、对火焰及燃烧液体的防护、护罩抵挡钢珠攻击（直径6mm,初速200m/s）能力、护罩钝挫伤防护能力和护罩溶剂防护能力。

5）加拿大Med—Eng System 公司V—TopCM—1 防 暴头盔。主要特点是休息时，遮护面罩可以掀起；头盔前后保持平衡，极大地减少对颈部的压力；釆用新式的拦阻系统，最大程度地实现了头盔的稳固性能；透明的遮护面罩方便使用者对周围情况进行清楚的观察，并且适用于各种呼吸过滤系统；符合美国NIJ—STD—0104.02 标准，可以提供出色的防刺保护。

6）俄罗斯PSH—97 防暴头盔。俄罗斯特警专用防暴盔本体采用高强度，不易燃塑料材质，意在保护头部免受冷兵器和投掷物等袭击前侧有透明护脸，后脑处有护颈，两侧开有网状气孔，保证通风和听力，内部可置入通讯系统。

2.2 国内现状

国内防暴头盔主要使用群体包括公安、武警和安保行业，主体材料绝大部分为聚碳酸酯（PC）。

GA 294—2023 标准发布之前，警用防暴头盔主体材料也是PC，其材料、工艺与武警头盔区别不大，因职能任务不同，在外形和部分结构上略有区别，分为大、中、小三个号型。GA 294—2023 标准已规定采用半盔型（A 型）和全盔型（B 型）防暴盔，在工艺上，部分采用层压热合工艺；高端工艺采用碳纤维外壳，进一步减轻重量，提升佩戴舒适性。

GA 294—2023《警用防暴头盔》标准发布后，防暴头盔重点围绕现行防暴头盔在耐受性、可靠性、功能性以及威慑性等短板问题，在人机工效、环境适应、辅助功能等方面对现行防暴头盔进行优化升级。设计理念顺应防暴头盔发展趋势，采用模块化、组合式设计，根据部队不同任务、地域、气候条件下执勤官兵任务需要，可通过半盔和全盔两种形态，提升公安干警长期佩戴的舒适性和轻便性，适应不同对抗强度任务的防护要求差异。

其主要功能特点：

一是提升佩戴耐受性。头盔设大、小两个型号，优化头盔材料和制造工艺，在不断降低防护性的同时减轻头盔重量；同时规定了佩戴系带宽度，对盔顶悬挂系统通风透气、便于调节，散热时间差应小于或等于20min 等都做出了明确的规定。下颏带具备紧急脱扣功能，提升头盔佩戴的稳定性和随动性；为保证通风透气，一般在头盔顶部设置隐藏式透气孔，将原一体式缓冲层调整为凹凸式缓冲层，在相应位置预留空气对流通道，适配新的悬挂佩戴装置，在保证防护性的同时，减轻头盔重量，提升头盔透气性、散热性。

二是优化可靠性。调整面罩材料，提高透光率和抗老化性能；优化面罩表面喷涂工艺，增强耐刮擦性能和防雾功能；优化面罩与盔体连接处结构设计，防止断裂脱落，提高面罩定位可靠性。面罩开合过程中，能保持在非人工外力作用下的定位功能，且锁合可靠、稳定。增加了跑动模拟测试项目，试验头模进行直线往复距离20mm、频率2Hz、试验时间10min 的上下振动测试，同时绘制力值、位移与测试时间的二维曲线。

三是提高战术功能性。A 型警用防暴头盔设置有战术导轨，可根据需要增加手电、记录仪、护面、头套和通信等模块化组件，满足公安干警遂行多样化任务需要。

目前除公安外，武警现役防暴头盔很多技术指标大多参照公安原标准GA 294—2012 在执行。盔体也是采用PC材料注塑而成，头盔结构分为盔体、面罩、悬挂、护颈、耳套等，面罩经过一定的防雾耐磨处理，与盔体通过三档启闭定位开关连接，悬挂选取通风透气网布制成，可调节头围，采用铆接方式与盔体相连。护颈内部有防砍PC 板，外部采用皮套缝制，与盔体后端用搭扣连接，拆装方便。耳套一般为寒区头盔使用，可根据实际情况拆卸。

3 对GA 294-2023《警用防暴头盔》的理解

3.1 调整外型结构和头围尺寸规格

GA 294—2012 标准中，警用防暴头盔按头围尺寸分为大、中、小三个规格。新标准按外型明确了半盔（A 型）和全盔（B 型）二种结构，按照头围尺寸规格调整为大号和小号，对执行各种不同的任务、佩戴不同结构的头盔提出了更加明确的要求。由大、中、小三个规格变更为大号和小号二种规格，这对列装的整齐性、统一性有了明显改善，同时降低了生产难度，避免了号型多、配发易混淆的问题。虽然取消了中号规格，但头围调节的范围由原来的540mm ～600mm，增加到了540mm ～620mm，扩大了适配范围。

3.2 新增战术导轨技术要求

在产品组成上，新标准中A 型防暴头盔新增了战术导轨，并明确了战术导轨外形尺寸和配合尺寸，规定战术导轨装载额定重量范围内的配件应牢固可靠，且拆装方便，同时对应跑动模拟测试。对防暴头盔适配安装手电、夜视仪、面罩、通信模块等其他装备时佩戴的稳定性、舒适性也首次做出了明确规定，并且使防暴头盔达到模块化的使用效果。

此外，对材料组成上也提出了相关要求，如要求衬垫应吸汗、透气、舒适，不得使用有毒有害或引起皮肤过敏等伤害人体的材料。

3.3 提高舒适性能

舒适性能得到了大大的提高，主要表现在以下方面：

1）防暴头盔的全重减轻。原标准规定全盔质量小于等于1.65Kg，新标准规定A 型防暴头盔质量含护颈小于等于1.2Kg，B 型防暴头盔质量含护颈小于等于1.47Kg。也就是说新标准规定了全盔状态质量最高不得超过1.47Kg，较原标准减少了180g。在头围可调节范围扩大的前提下，反而减少了重量，这对于防暴头盔的结构设计、材料要求、生产工艺提出了更加严苛的要求，从而保证了防暴头盔佩戴的舒适性。

2）规定了防暴头盔的缓冲层。原标准只规定了具有能吸收碰撞能量的缓冲层即可，但新标准对缓冲层提出了更加严格的规定，除具有吸收碰撞能量的要求以外，还要求缓冲层应完全贴合壳体内表面，且具备导气槽设计。这种结构大幅度提升了防暴头盔的通风透气功能。

3）明确了防暴头盔面罩的固定方式。A 型防暴头盔的面罩与战术导轨之间使用卡扣连接，B 型防暴头盔的面罩与壳体之间采用螺纹连接。对面罩的检测增加了跑动模拟测试项目。这是首次提出了对防暴头盔的稳定性进行检测的一种方式方法，对其他类型、其他用途的防暴头盔具有很好的借鉴意义。

4）新标准规定佩戴装置中，盔顶悬挂系统应保证通风透气、便于调节，散热时间差应小于或等于20 min。是首次对通风散热性能有了明确、量化的指标要求，增加了通风散热性能的检验方法，明确了检测数据，量化了检测指标，具备了很强的可操作性，同样对其他类型、其他用途的防暴头盔具有了很强的借鉴意义。

3.4 对护颈提出技术要求

标准对防暴头盔的护颈材料、尺寸及性能做出了明确的规定，要求护颈使用软质防割阻燃材料制成，与壳体连接可靠。较原标准增加了护颈的防割性能检测方法，为警用防暴头盔的全方位防护指标提供了依据。

4 警用防暴头盔的关键技术研究

4.1 减重方面的技术研究

警用防暴头盔在减重方面的技术研究是所有防暴头盔技术中的核心和重点，重量降低会大大增加佩戴人员的舒适性，但同时也会降低防护性能，这是一对矛盾点。因此对防暴头盔减重的同时，不降低防护性能的研究是关键技术之一。

解决减重方面的问题重点在于防暴防护装备材料选型研究。选择重量轻、抗击打和抗穿刺性能强，符合防暴头盔性能应用的新型非金属材料，以及选择高寒、高海拔地区符合防暴头盔性能要求的非金属及缓震材料。

4.2 关键指标的技术突破

开展防暴头盔吸收碰撞性能研究，确保实现承受49J能量的冲击时传递到试验头模上的力小于4000N；开展防暴头盔人因工程及模块化设计研究，确保实现最佳的佩戴贴合性、舒适性和拆卸便利性；解决通风透气、散热速度快等佩戴舒适性的问题。

4.3 生产工艺的技术突破

开展提升防暴头盔可靠性的新工艺、新设备的研发，开发更加合理的生产工艺，提高加工设备的精度，使用自动化设备、智能化设备，提高产品的质量一致性和稳定性，形成达到设计要求的具备生产优势的产品。

5 警用防暴头盔未来技术发展预测

5.1 加强模块化设计

加强模块化设计应是防暴头盔未来发展趋势。在传统防暴头盔的静态防护基础上，实现动态全防护。保持头盔重心在头顶部中心，有效避免叠加式模块头盔重心偏移使颈椎压力增加的弊端；保障佩戴的舒适性和耐疲劳。模块与盔体浑然一体，更牢固可靠，拆卸更简便快速。能适合更多的警种、兼顾更多的职能、应对更复杂的场景，兼容常态轻装防护与极端重装防护的两个方向为一体，弹性满足多警种、多地域及战术升级需要。

5.2 结构件人因工程及智能化制造的应用

结构件人因工程及智能化制造的应用是未来警用防暴头盔的技术亮点。随着大数据技术的应用，在符合盔壳等部件按照人体头部构造绘制成相应块面，符合人体工学和人体运动学原理，具有最佳的佩戴贴合性，舒适性更高。同时也可模块化拆除更换，便于维修保养。

5.3 具备相关智能因素功能

警用防暴头盔在未来的发展中，应用现有较成熟的技术，预测可具备相关智能因素功能。

1）定位功能。在防暴头盔内部增加定位装置，可采用“北斗”对执行任务的警员进行精准定位。

2）语音通讯功能。在较大的范围内实现无线通讯功能，可实时发布、接收指令。

3）可支持轨迹回放的功能。总部可查看每位警员的某个时间段的运动轨迹。

4）信息采集功能。可通过防暴头盔采集处突现场的视频和音频信息，使用现在的“物联网”技术，对头盔采集的各种数据进行上传。

6 结语

GA 294—2023《警用防暴头盔》新标准，对公安系统的防暴头盔生产、检验与验收做出了明确的规定，完善了各项指标的检测方法，尤其是对新版本发布之前的标准中无法量化的指标都做出了明确规定。此外，新标准的发布对其他行业如武警部队的防暴头盔设计有了一定的借鉴意义，同时对我国防暴防护装备领域起到了较强的示范引领作用，将促进行业内的技术进步。