GA950-2011防弹材料及产品V50试验方法.pdf 16页

'I岱19020A94BA中华人民共和国公共安全行业标准GA950—2011防弹材料及产品V50试验方法V50testmethodforballisticmaterialsandproducts2011-08-29发布2011—10—01实施中华人民共和国公安部发布 标准分享网www.bzfxw.com免费下载刖昌本标准的全部技术内容为强制性。本标准按照GB／T11—2009蛤出的规则起草。本标准由公安部装备财务局提出。本标准由公安都特种警用装备标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国兵器工业集团第五三研究所、总后勤部军需装备研究所、公安部特种警用装备质量监督检验中心、中国兵器工业防弹器材质量监督检测中心。本标准主要起草人：彭刚、冯家臣、王雷、胡志昂、彭玉春。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载1范围防弹材料及产品V50试验方法GA950—20本标准规定了对防弹材料及产品的弹道极限V50进行评价的技术要求、试验方法，VSO值计算与修正、试验报告的编写等。本标准适用于各种防弹材料及产品弹道极限V50的测试与评定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB／T6991999优质碳素结构钢GB／T14462005纤维增强塑料性能试验方法总则GB／T388012006一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分：一般要求GA14l2010警用防弹衣GJB319630A2005枪弹试验方法第30部分：速度测试光幕靶法3术语和定义3．233．43536下列术语和定义适用于本文件弹道极限V50ballisticlimitV50某一种枪弹类型对试样形成穿透概率为50，6的着靶速度，用VSO表示试样sample用于VSO测试的防弹材料或防弹产品模拟破片fragmentsimulatingprojectile采用特定材料、形状和尺寸制作的用于弹道射击试验的弹体弹托sabot在枪管内用于稳定推动模拟破片高速发射的轻质托架验证板witnessplate用来监测试样被弹体侵彻后损伤状态的铝合金薄板穿透perforation试样受弹体冲击出现以下任一现象a)形成通透性穿孔； 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GA950—203738b)试样背后出现弹体碎片c)验证板上有穿孔。阻断stop试样受弹体冲击时，任何不构成穿透的现象入射角angleofincidence弹体飞行方向与弹着点切面法线之间的夹角，见图1人，。／、^#自／I、＼。一*着^目i图1入射角示意匪39弹着点impactpoint弹体冲击试样后穿孔或凹陷的中心点。31O有效命中fabhit射击试验时，弹体入射角小于等于5。、弹着点问距离大于等于51mitt、弹着点距边缘距离大于等于75mm的弹体冲击。311混合结果速度区rangeofmixedresult在某一速度区域内，试样阻断和穿透同时存在，并存在阻断弹速高于穿透弹速的现象。3．12试验混合速度差testcrossvelocity在弹道极限V50试验产生的全部有效命中的弹速中的绝对值。3．13评价速度差evaluatingvelocityrange在弹道极限V50试验产生的全部有效命中的弹速中速之差。3．14背衬材料backingmaterial用于模拟人体躯干的材料。2试样穿透的最低弹速与阻断的最高弹速差值用于评定弹道极限V50的最高弹速与最低弹 标准分享网www.bzfxw.com免费下载4技术要求GA950—201141试验设备试验测试设备一般由试验用枪械、测速靶、计时仪、背衬材料、靶架和弹托拦截器等主要部分组成弹道试验装置的示意图见图2。图2弹道试验装置示意图4．2试验用弹4．2．1根据试样的防护性能要求，测试选择用制式弹头或模拟破片作为发射弹体。42．2采用制式弹头为发射弹体，应选择符合标准要求且外观无破损的制式弹头。4．2．3采用模拟破片为发射弹体，应明确模拟破片的材料、形状、质量等参数，并应与相匹配的弹托配合使用。常用1-1g柱状楔形模拟破片见图3所示，质量为1．1g士002g，材料为45号钢应满足GB／T6991999中的规定，硬度为(30±1)HRc。其他常见模拟破片及其要求参见附录A。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GA950—20图31g柱状楔形模拟破片单位为毫米43试验枪械试验枪械应选择能保证弹体飞行弹道稳定的标准弹道枪。根据试验弹体和发射速度的要求，确定弹道枪管的口径和型号。44发射药筒的选择应根据发射弹体的质量和发射速度范围选择合适的发射药筒，药筒的选择应满足药筒装药容积率最大化的要求。45测速靶45．1测速靶起始触发屏与枪口距离A大于等于2in，两测速靶触发屏距离B应大于等于1m，靶距的测量误差应小于等于0．1“。测速靶两触发屏应平行，且与射击弹道保持垂直。4．52测速靶应每年进行比对校验。比对校验采用两套测速靶测量同点弹速的方法进行，比对校验应接附录B的规定执行。46计时仪测试精度和准确度应符合GJB3196．30A2005的规定，并定期检定4．7靶架靶架是用来放置和固定试样、背衬材料、验证板等的结构框架。靶架应具有一定结构强度和刚性不易变形，能上下左右可调，且能调节入射角。 4．8背衬材料GA950一20背衬材料应使用内外均匀一致的油质塑性胶泥制作，尺寸大于等于600mm×600mm×100mm(宽×高×厚)。背衬材料采用箱体圄定，箱体无盖无底。试验前应对背村材料按GA1412010的规定进行校准。49射击距离射击距离定为5m，测速点距枪口距离为3m。也可根据委托方的特殊要求确定射击距离和测速点位置，但应特别注明。410验证板4101验证板应使用0．5mm厚的2024-T4铝合金薄板，2024T4铝合金薄板应符合GB／T388012006的规定。4．102对于板状试样，验证板尺寸应为300tTLrLI×300ID、11"1，验证板与试样弹着点背面对称点距离为150mm士10mm。4．10．3对于防弹头盔试样，验证板尺寸应为90mm×1i0mm，验证板与试样弹着点背面对称点距离为51mm+10Inm。4．104采用背村材料支撑试样时不需使用验证板。411试样尺寸防弹材料试样的有效足寸应大于等于‘00mm×100mm。412试样的状态调节试样在试验前应按GB／T1446--2005的规定进行状态调节。试样规定的特殊状态处理则按产品标准的相关规定执行。委托方要求的特定试样状态调节，应在试验报告中注明。状态漏节完成后的试样应在30rain内完成试验。4．13试验环境条件试验应在温度23℃士2℃、湿度30％～70％条件下进行。5试验方法5．1试验步骤511设备准备试验前应将所有电子设备预热至稳定状态。发射三发l-：IJh弹体对试验用枪械进行适应性预热，并采用激光瞄准器确定弹体实际着靶点的位置。5．1．2试样布置需要背衬材料联合布靶的试样，应用50mm宽缚带将试样与背衬材料贴合紧固在一起，并留出射击区域；不需要背衬材料的试验，则用缚带或夹具把试样固定在靶架上。513射击试验5．1．3．1按照试样V50预估值，确定首发射击速度。可参照发射药量和弹体速度的对应关系，确定发5 GA950—20射药量，并完成弹体和药筒的组装，组装过程中严禁挤压碰撞药筒底火。5132射击试验中，如果第一发射击穿透(或阻断)，第二发的装药量应在第一发的基础上减少(或增加)约30m／s速度的药量，以得到一发阻断(或穿透)。如果前两发结果同为穿透(或阻断)，第三发继续降低约30m／s(或增加约30m／s)；如果前两发的结果相反，第三发速度取第一发和第二发的速度中值。5．13．3射击试验中，应根据前一发(或多发)的射击速度及结果调整装药量，若阻断则增加装药提高射击速度，若穿透则减少装药降低射击速度，直至在一定速度范围内得到满足弹道极限V50评定要求的、相同数量的阻断和穿透试验结果。5．1．34在每一发射击之前，要确保背村材料与试样的接触面平整，保持与上发射击时相似的状态。5．2弹道极限V50的评定方法5．21六发评定在有效命中射击中，著试样的试验混合速度差小于等于88m／s，则以小于等于38m／s的评价速度差，取不少于三发最高阻断速度和三发最低穿透速度结果相反、数量对等的至少六发测点弹速，求算术平均值，记为试样测点；值，由i值修正计算得到试样V50值。522十发评定在有效命中射击中，若试样的试验混合速度差大于38m／s而小于等于45m／s，或出现不满足六发评定条件的情况，则以小于等于45m／s的评价速度差，取不少于五发最高阻断速度和五发最低穿透建度结果相反、数量对等的至少十发测点弹速，求算术平均值，记为试样测点”值，由u值修正计算得到试样VjO值。52．3多发评定在有效命中射击中，若试样的试验混合速度差大于45m／s，则以小于等于该试验混合速度差的评价速度差，取不少于六发最高阻断速度和六发最低穿透速度结果相反、数量对等的至少十二发测点弹速求算术平均值，记为试样测点；值，由i值修正计算得到试样V50值。524特殊评定特殊情况下试样测点；值的计算可参考附录C6V50值的计算与修正6．1测点v值的计算试样测点”值应按下式计算：一19=∑n肺●。l式中；”——测点弹速的算术平均值，单位为米每秒(m／s)；口；——第i发有效命中测点弹速，单位为米每秒(m／s)n——选取的有效命中的发数。62试样V50值的计算V50值应由测点i值按照下列公式计算 V50一口e一式中：a——弹体飞行衰减系数；x——测点到着靶点飞行距离，单位为米(m)。弹体飞行衰减系数的计算按照附录D的规定执行。6．3精度要求测点"计算值保留一位小数，试样V50值保留整数。7试验报告试验报告应至步包括以下内容：a)试样名称、批次／代号及描述；b)标准或委托方要求；c)试验用弹体的名称、规格；d)试验时间与环境条件；e)试样状态调节描述；f)全部有效测点弹速数据及射击结果g)试样V50筐，标准偏差，GA950—20 GA950—20A．1柱状楔形模拟破片附录A(资料性附录)模拟破片厦要求A．1．1柱状楔形模拟破片的外形见示意图Al，材质为45号钢，硬度为(30±1)HRC图A．1柱状楔形模拟破片外形示意图A．1．2柱状楔形模拟破片的型号、质量及尺寸按表A．1的规定。袭A．1柱状楔形模拟破片相关参量质量w／尺寸A±o02／尺寸B：矬／尺寸C。／型号gmm，”。28‘通过调整尺寸C达到模拟弹的质量要求。A2球形模拟破片球形模拟破片的型号、质量、直径、硬度和材料按表A．2的规定◇ 表A．2球形模拟破片相关参量GA950—20型号质量W／直径≠±oog／硬庄／HRC材料gFSPB1-l·。3±001Gcrb或FSPB2 GA950—20B．I校验基本要求附景B(规范性附录)测速系统射击比对校验要求测速系统的射击比对校验应定期进行。对测速系统有怀疑时需及时进行棱验B．2校验方法测速系统的比对校验采用两套测速靶测同一点弹速的方式。每次校验实弹射击一组共十发B．3校验数据处理及台格判断B31数据处理B311系统误差的计算d：堕兰Vl式中：d——系统误差；口-——对比系统一组弹速的平均值，单位为米每秒(m／s)她——被检系统一组弹速的平均值，单位为米每秒(m／s)B31．2系统标准偏差的计算心硇=√巡等}丛，(；，)一堕!业口l式中：s(△”：)——速度差值的标准偏差；△q——两套测速系统测得的单发速度差，单位为米每秒(m／s)△”——一组内单发速度差△q的平均值，单位为米每秒(m／s)n——一组试验发数；s(”，)——系统标准偏差。B．32校验合格判定B3．2．I校验实弹射击速度小于600m／s时，如果组平均差(口：口。)绝对值小于1．8mls，且速度差值的标准偏差s(Av。)小于I．5m／s，则判定测速系统校验合格，否则判定不合格。i0 GA950--2011B322校验实弹射击速度大于等于600m／s时，如果系统相对误差d小于等于0．3％，且系统标准偏差s(磊)小于等于025％，则判定测速系统校验合格，否则判定不合格。B4校验结果处理结果比对校验结果应作记录或形成报告。记录(报告)应包括全部射击数据、数据处理结果和校验判定 GA950—20c．1四发评定法的适用性附录c(资料性附录)特殊情况下V50的评定与选择C．1．1均质材料，或确知对侵彻弹体不存在混合结果速度区的材料或产品，测点口值的计算可参照c2的规定。C1．2材料稀有，或试验面积达不到弹道极限V50试验要求的防弹材料或产品试样，测点；值的估算也可参照C2的规定，此时测点口值的估算可能会存在较大偏差，需要在试验记录和报告中特别注明。C．1．3织物、单向布等片层叠合类防弹材料和产品，或热塑基纤维层压类防弹材料和产品试样，测点口值的计算不适合采用C2的规定。c．2四发评定法对于均质材料，或已知混合结果速度区小于20m／s的试样，则以20m／s自罗价速度差，取两发最高阻断和两发最低穿透共四发测点速度的算术平均值，记为试样测点。值，由u值修正计算得到试样V50值。 D1着靶速度V50计算公式附录D(规范性附录)测点速度与着靶速度的换算方法测点速度(。)到着靶速度(V50)的换算关系见公式(D．1)V50一口e一”式中：a——弹体飞行衰减系数；z——测点到着靶点飞行距离，单位为米(m)。2弹体飞行衰减系数试验测定法GA950—2021对于参数未知的弹体，通过实验室内射击，根据在飞行弹道一定距离上两点弹速的实际衰减，由公式(D1)计算得到该弹体的实测衰减系数a，该系数。即可作为本实验室后续试验中着靶速度的换算参量。22在弹体飞行弹道的不同位置布置两套，或多套测速靶，同对测出不同位置的弹建，根据公式(n1)推算得到衰减系数a。23为了获得准确的实测衰减系数，应采用多发弹射击与多间距、多次测定的方法，以获得多个衰减系数测量单值％并根据统计方法剔出异常值，取其中不少于五个有效。单值的算术平均值作为对应弹体的实测衰减系数a。D．2．4根据实测衰减系数a，该弹体的着靶速度按公式(D1)推算获得。D．3弹体飞行衰减系数公式换算法31对于参量已知的弹体，也可运用下列公式计算得出弹体飞行衰减系数3．2弹体飞行衰减系数a可由公式(n2)求得：一筹式中：‘——弹体飞行阻力系数；p——当地空气密度，单位为千克每立方(kg／m3)；批——弹体质量，单位为千克(kg)}s——弹体迎风面积，单位为平方米(m2)。D．3．3当地空气密度P按公式(D．3)计算：P=岛H(y)式中；岛——海平面处空气密度，1．226kg／m3；H(，)——海拔高度修正系数。34弹体迎风面积s按公式(D．4)计算： GA950一205=9-优j⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(D．4)式中：p——弹体形状系数；挑——弹体质量，单位为千克(kg)。部分弹体形状系数9按表D．1的规定。表D．1钢质模拟破片形状系数9的职值参考破片形状球形立方体柱形‘棱形P(m。／kg÷)307×10309×10335×Io一3(32～36)×103。此形状系数不适用于柱状楔形模拟破片。D3．5海拔高度修正系数H(y)按公式(D．5)计算得到：脚)一(·再‰)4。“6式中：H——当地海拔高度，单位为千米(kin)。'