國內外防刺服關鍵技術指標探析

李揚 滕飛 周鑫 馬文俊 張楠 張碩 公安部特種警用裝備質量監(jiān)督檢驗中心

隨著國內反恐處突工作形勢的不斷嚴峻，一線警員作戰(zhàn)中面臨的威脅也更為嚴酷，這對裝備的防護性能提出了更高要求。在這樣的情況下，對現(xiàn)行警用防刺服標準進行修訂具有一定的急迫性。本文通過對國際上常用防刺服標準中產品分類（級）、測試用攻擊物（刀具、針刺）、測試方案、合格判據等方面進行對比分析，為我國警用防刺服標準的修訂提出一些建議。

一、各國防刺服標準主要技術指標對比

本文主要選取美國司法部國家司法研究所National Institute of Justice（以下簡稱NIJ）、英國內政部科學發(fā)展研究所Home Office Scientific Development Branch（以下簡稱HOSDB）、德國攻擊防護材料及設計測試機構協(xié)會（譯名，以下簡稱VPAM）發(fā)布的相關標準（見表1），并與我國行業(yè)標準《GA 68-2008 警用防刺服》進行比對。

從標準的適用范圍可以看出，外國標準均考慮了不同形狀的攻擊物（刀具/匕首、刺釘、刺針等）以不同攻擊方式（正刺、斜刺、砍、擊打等）對防護服的損傷，進而提出了防護服應有的防護性能指標和模擬實戰(zhàn)的測試方法。特別是英國HOSDB將防刺防護作為系列標準中的一個部分，與防護服一般要求（HOSDB Part 1）、防彈要求（HOSDB Part 2）、防砍要求（HOSDB 2006， Slash Resistance）結合起來，使防護服的性能指標體系非常清晰。下面筆者將從產品分類（級）、測試用攻擊物、測試方案、合格判據等方面對上述標準進行對比分析。

（一）產品的分類（級）

各國標準中對防刺服分類/分級的規(guī)定如表2匯總所示。

由上表可見，除我國GA標準根據防護層材質對防刺服進行分類外，外國標準均是依據防護服穿著人員可能面臨的攻擊物/攻擊方式進行分類。

在威脅等級的設置方面，英美標準被認為具有一定的權威性。根據英國PSDB在1997年至1999年間的一項研究項目成果，美國和英國標準均引入了三個不同的防護等級，分別對應85%、90%、96%的男性以不同刺入方式能夠實現(xiàn)的刺入能量，進而明確低等級防護服適合低風險巡邏過程中長時間穿著、中等級防護服適合一般風險工作過程中穿著、高等級防護服則適用于高風險情況下的短時間穿著。同時，每個防護等級均對應了兩個能量級別（E1和E2），其中E1是上述概率分布下男性人群能夠實現(xiàn)的刺入能量，而E2則是E1能量的1.5倍，用于考量防護服的設計安全余量。

（二）測試用攻擊物

本文中使用攻擊物作為測試用刀具、釘狀物、針狀物的統(tǒng)稱，各國標準所用攻擊物的對比如表3所示。

在攻擊物的選擇上，英美標準均引入了刀具和針刺，其中英國HOSDB標準對于防針刺（SP）的測試不是強制性要求，刀具也只有一種單刃刀具（P1/B刀），該刀具與我國GA 68-2008標準、美國NIJ標準（P1）中采用的測試刀具相似；除此之外，美國NIJ標準的刀具類別中還有雙刃刀（S1）。而德國標準則加入了入刺端直徑非常小、用于模擬注射器針頭的攻擊物和入刺面為棱形的撞擊模擬攻擊物。

此外，英美標準中配重除了重量調節(jié)外，都具有“緩沖”作用力的作用，其形式是在配重的上、下部分之間放置聚乙烯泡沫墊塊，同時允許夾持刀具的下部分配重在上部分配重殼體內沿刺入方向滑動。這一設計的目的是模擬攻擊者在持刀刺入被攻擊者時的“二次發(fā)力”過程。

（三）測試方案

各國標準對樣品數量、穿刺次數的要求如表4所示。

我國和德國標準均對防護服在常溫、高溫、低溫環(huán)境條件下的防護性能做出了要求，而英美則主要是在室溫條件下進行測試。此外，美國標準將針刺測試作為獨立的測試類別，而英國將針刺測試作為刀具測試的附加測試。

（四）合格判據

我國防刺服標準與外國標準的最大區(qū)別在于合格判據，我國標準規(guī)定穿刺試驗后不允許防刺服出現(xiàn)穿透現(xiàn)象，而根據英國相關部門人體生理學研究結果，如果刀尖穿透皮膚表面的深度在7mm范圍內，臟器受到損傷的可能性是“極其不可能”的，因此英美標準中普遍采用了7mm的允許穿透深度作為防刺服穿刺試驗的合格判據，如表5所示。

二、我國警用防刺服標準修訂工作的思考

通過對國外標準進行比對分析，可以得出對我國防刺服標準修訂工作的一些建議。

（一）警用防刺服標準修訂應與我國實戰(zhàn)需要相結合

英美防刺服標準根據作戰(zhàn)中面臨威脅的嚴酷程度對防刺服進行了分級和分類，這樣的方式從實戰(zhàn)出發(fā)，使得防護裝備的配備和使用具有較強的針對性。在我國不同地區(qū)，一線警員面對的執(zhí)法對象往往不同，如在新疆等重點地區(qū)，高防護性能和防護面積的防刺服是警員生命安全的重要保障；而在內陸城市，則更需要高機動性、穿著舒適、重量較輕的防刺服。此外，不同作戰(zhàn)條件下警員面臨的威脅類型（攻擊物類別和攻擊方式）也常常不同。因此，防刺服標準的修訂應著眼于不同作戰(zhàn)風險情況下對裝備防護性能的不同需要，在廣泛調研的基礎上實現(xiàn)防刺服的分級和分類，使防刺服成為能夠解決不同地區(qū)、不同部門警員作戰(zhàn)需要的裝備。

（二）注重基礎數據采集和對標準修訂工作的支撐作用

英國HOSDB在標準制定之初進行了大量的預研性基礎數據采集工作，成功采集了多名成年男性手持利器進行穿刺動作的力值和能量數據，進而得出防刺服穿著人員通常面臨威脅等級的劃分依據；對大量人體軀干進行X射線斷層掃描和生理學研究的成果，也使得HOSDB在制定防刺服合格判據時引入了7mm的允許刀尖穿透量。這些研究成果，不僅能夠解決防刺服及其他相關產品標準制修訂中的諸多關鍵問題，還是裝備研發(fā)論證過程中不可或缺的技術依據。而在我國，此類基礎性研究工作，特別是人體關鍵數據的采集量還遠遠不夠，這為我國標準制定中關鍵技術指標的擇定帶來了較大困難。因此，想要制定出符合國情和實戰(zhàn)要求的標準，必須注重基礎性研究工作和數據的獲取。對于防刺服標準，我國成年男性以不同姿態(tài)的穿刺能量和力值是確定防刺服分級的重要支撐性數據，相關部門應盡快建立起此類數據采集系統(tǒng)并在采集對象分布合理性的前提下開展此項工作。

（三）注意標準中技術指標設置的合理性

防刺服標準中技術指標的設置應遵循按需設置、避免測試資源浪費的原則。在標準修訂工作中，可以對部分指標的設置進行優(yōu)化，合理降低測試成本，如非金屬材質防刺服可以考慮取消45°入刺角測試、金屬材質防刺服可以考慮取消保護套的防水要求等。德國VPAM標準中對斜刺入刺試驗的方法和測試方案進行了嚴格的規(guī)定，但是如果防刺服產品沒有接縫或搭接設計則完全可以不進行該項試驗，體現(xiàn)了標準制定過程中“因類制宜”的原則。

（四）重視標準對產品設計人性化的引導作用

防刺服作為防護裝備穿著于人體，除了實現(xiàn)其必須的防護效果外，還應充分考慮其設計的人性化。與美國、英國、德國標準不同，目前我國防刺服標準中并無針對女性用防刺服的技術要求，同時對防刺服穿著的舒適性和靈活性要求也不夠詳盡。經一線警員反應，我國目前的防刺服在實際穿著時容易出現(xiàn)奔跑中脫落、阻礙腰部作戰(zhàn)裝備拔出、排汗通風性不好等問題，這必然要求標準修訂時通過技術指標的設置避免這些影響實戰(zhàn)的問題，通過完善指標體系和測試方法引導相關研發(fā)單位設計和生產出人性化的防刺服產品。

（五）注重標準中的技術細節(jié)

通過總結，不難發(fā)現(xiàn)外國標準在測試程序、測試方法方面的細節(jié)特點。如英國和美國標準均要求在穿刺測試前使用洛氏硬度測試儀對所用刀具進行鋒利程度的標定，而此項標定在我國標準中尚處于空白。又比如外國標準規(guī)定了刀尖刺入速度應通過速度監(jiān)控裝置進行測量并與理論值進行比對，處于可接受的偏差范圍內的穿刺才能被認為是有效入刺；規(guī)定了更換背襯材料和緩沖材料的頻次；規(guī)定了試驗結果驗證板的規(guī)格，等等。這些技術細節(jié)保障了試驗結果的復現(xiàn)性，也是我國標準修訂時值得借鑒的地方。

綜上所述，我國防刺服標準的修訂應著重考慮基礎數據采集、實戰(zhàn)需求論證、分類分級依據論證、測試設備和工裝研發(fā)、材料性能數據摸底、合格判據論證等主要問題。只有解決好上述問題，才能使我國新版警用防刺服標準更加貼合實戰(zhàn)，成為科學指導產品研發(fā)和質量檢測的技術文件。

[1] Stab Resistance of Personal Body Armor NIJ Standard-0115.00.National Institute of Justice Law Enforcement and Corrections Standards and Testing Program, 2000.

[2] HOSDB Body Armour Standards for UK Police(2007) Part 3:Knife and Spike Resistance.Home Office Scientific Development Branch. 2007.

[3] PRüFRICHTLINIE Stich und Schlagschutz. Vereinigungder Prü fstellenfü rAngriffs-hemmendeMaterialien und Konstruktionen, 2011.