防刺服的現(xiàn)狀與發(fā)展

邱日祥 韓啟龍

1.公安部特種警用裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心2.32379部隊(duì)

引言

公安隊(duì)伍是打擊違法犯罪、維護(hù)國(guó)家穩(wěn)定和社會(huì)公共安全的主力，是和平的使者，但是，在和平年代也是犧牲最多、奉獻(xiàn)最大的隊(duì)伍，僅2019年全國(guó)公安機(jī)關(guān)就有280名公安民警、147名輔警因公犧牲，6211名公安民警、5699名輔警因公負(fù)傷，大部分都是刀具所傷。由此看來，在槍彈管理非常嚴(yán)格的當(dāng)前社會(huì)，防刺裝備尤為重要，是保證警員生命安全的必備裝備，也是保證執(zhí)法有效性的基本防護(hù)裝備。因此，防刺服的質(zhì)量對(duì)保護(hù)警員生命安全起著舉足輕重的作用。近年來，陸軍特種部隊(duì)在承擔(dān)非戰(zhàn)爭(zhēng)多樣化任務(wù)方面，也體現(xiàn)出了對(duì)防刺服不斷增長(zhǎng)的使用需求。本文結(jié)合GA 68-2019《警用防刺服》標(biāo)準(zhǔn)介紹防刺服的現(xiàn)狀與發(fā)展。

一、防刺服的定義及設(shè)計(jì)指導(dǎo)思路

GA 68-2019《警用防刺服》標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)防刺服的定義是，能有效防護(hù)銳器、利器從不同角度對(duì)防護(hù)部位的攻擊，減少人體防護(hù)部位受到刺傷的一種裝備。從定義可以看出：

（1）防刺服防御的威脅對(duì)象是警用匕首、三棱刮刀、彈簧刀等銳器、利器的刺入傷害。即本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的刀刺威脅是使用邊緣鋒利的器具和/或尖銳的器具（其尖端或頂端位于緊握武器的拳頭的中心線附近）時(shí)人手所傳遞來的撞擊。那些不是以這種方式揮舞的器具（例如斧頭、短柄斧、扁斧以及類似的器具）的威脅邊緣并非位于手持武器的拳頭運(yùn)動(dòng)的中心線附近，故不在本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋范圍內(nèi)。對(duì)于這類威脅，雖然防刺服能夠提供一定程度的防護(hù)，但是這類器具的撞擊速度、能量以及刺入角等特點(diǎn)都大不相同，在大多數(shù)情況下通常比本標(biāo)準(zhǔn)所考慮的情況更加嚴(yán)重一些。

（2）防刺服的保護(hù)范圍是防刺服芯片所覆蓋的部位，保護(hù)范圍以外所受的傷害不在防刺服保護(hù)之列。標(biāo)準(zhǔn)中的具體指標(biāo)要求防護(hù)面積大于等于0.25m2。該指標(biāo)是產(chǎn)品的底線，防刺服的防護(hù)面積一定要與人體的體格相適應(yīng)，在以往發(fā)生的案件中，刀具攻擊兩肋之間傷人的案例占比不少，且兩肋是近身攻擊的主要部位，兩肋之內(nèi)有肝、脾、肺等重要器官，一旦得手，很容易致傷乃至致命。因此，防刺服的保護(hù)面積應(yīng)充分考慮到前胸、后背及兩肋的防護(hù)。

（3）防刺服強(qiáng)調(diào)的是對(duì)防護(hù)部位的刺傷作用減少傷害，而不是絕對(duì)的完全防護(hù)。影響刀具威脅強(qiáng)度的因素很多，包括其鋒利程度、尖銳程度、樣式、手柄和刀刃的設(shè)計(jì)、刺入角、行刺者的身體條件和行刺技巧。由于在不同的情況下這些因素有可能發(fā)生很大的變化，所以能夠抵御標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試刀具的防刺服在同樣的條件下就有可能不能抵御樣式不同的其它刀刃，或者如果襲擊時(shí)其它的條件發(fā)生變化，也不能抵御在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)使用的同樣刀刃的襲擊。標(biāo)準(zhǔn)中24J的沖擊能量，是在統(tǒng)計(jì)一批年輕武警戰(zhàn)士利用市面上常見的利器對(duì)防刺服進(jìn)行試驗(yàn)，然后將認(rèn)為合格的樣品利用試驗(yàn)刀具進(jìn)行試驗(yàn)而得出其能抵御的沖刺能量。但是，也不乏有更大力氣的人及特殊條件的刺入，其能量超過該數(shù)值的現(xiàn)象自然存在，即防護(hù)是有限的、有條件的。在NIJ0115.00-2000中明確指出，標(biāo)準(zhǔn)所提出的3個(gè)防護(hù)等級(jí)來自1997年～1999年P(guān)SDB的一項(xiàng)研究項(xiàng)目，研究表明，最低的防護(hù)級(jí)別1級(jí)的防護(hù)概率為85%，2級(jí)的防護(hù)概率為90%，最高級(jí)3級(jí)的防護(hù)概率為96%。因此，不管在什么情況下，提供100%的保護(hù)是不可能的，但使用合適的防護(hù)服會(huì)明顯降低受到致命傷害的可能性。

（4）防刺服的設(shè)計(jì)應(yīng)著眼于提高執(zhí)法群體的防護(hù)效果。警察面對(duì)的情況相當(dāng)復(fù)雜，執(zhí)勤執(zhí)法過程中必須穿著防護(hù)裝備。因此，防護(hù)裝備應(yīng)符合實(shí)戰(zhàn)的需求，對(duì)戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作沒有限制、且適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間的穿著。以往負(fù)傷民警的感概就是，原來的防護(hù)裝備太重、太硬、太厚、不透氣，穿著易使人感到疲勞、難受，即使裝備了也不愿意穿著。這樣的裝備對(duì)執(zhí)法群體的整體防護(hù)效果大打折扣甚至沒有效果。

二、防刺服的組成

防刺服的基本組成是外套、防刺層、防刺層保護(hù)套等三個(gè)部分。三部分對(duì)防刺服的性能和使用壽命都具有重要作用。

（一）外套

外套是用來裝防刺層及其保護(hù)套的結(jié)構(gòu)體。一是對(duì)防刺層及其保護(hù)套進(jìn)行有機(jī)連接，形成一個(gè)整體，對(duì)外來的入侵進(jìn)行有效防護(hù)，并將防護(hù)服支撐和固定在穿戴者的身上；其次，是對(duì)防刺層及其保護(hù)套進(jìn)行保護(hù)，GA 68-2019要求防刺服的外套應(yīng)和防刺層分離，這樣，穿臟的防刺服只對(duì)外套進(jìn)行洗滌即可，確保防刺服的使用衛(wèi)生安全和使用壽命；第三，防刺服的外套是防刺服外觀、舒適性設(shè)計(jì)的主體，外觀是形象和標(biāo)志，舒適性體現(xiàn)在衣服的適體性，且應(yīng)與防刺層的規(guī)格相適應(yīng)；第四，外套還是防刺服功能部件設(shè)計(jì)的平臺(tái)，警察執(zhí)勤過程中需要體現(xiàn)其執(zhí)法嚴(yán)肅性，必?cái)y帶其他單警裝備，如果其外套能方便地成為適用的功能部件的承載平臺(tái)，那實(shí)用性、功能性更強(qiáng)。

（二）防刺層

防刺層是能阻擋銳器、利器的攻擊，對(duì)人體起防護(hù)作用的結(jié)構(gòu)體，是防刺服主要承擔(dān)防刺性能的關(guān)鍵部件。防刺層主要由防刺材料構(gòu)成，目前主要的防刺材料有金屬材料，如合金鋼片、鈦合金片、高強(qiáng)度鋁合金片；非金屬材料，如工程塑料片、高強(qiáng)高膜聚乙烯、芳綸等高性能纖維的超細(xì)纖維織物和纖維復(fù)合材料制品（如無緯布、涂膠機(jī)織布、浸膠針刺氈）等。金屬材料的防刺原理主要是利用金屬材料的高硬度，在刀具穿刺的過程中將刀尖變鈍，從而增大刀尖穿透阻力，通過金屬的變形吸收刀具能量達(dá)到阻止刀具的行進(jìn)。非金屬防刺的主要原理是利用高強(qiáng)纖維的高強(qiáng)度，刀具切斷纖維時(shí)吸收刀具能量，同時(shí)通過纖維、膠粘劑基體將刀具能量向周圍擴(kuò)散，在此過程中，刀尖的鋒利度也會(huì)變鈍，從而耗散能量阻止刀具行進(jìn)。

標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)防刺材料的不同，分成金屬材質(zhì)的防刺服和非金屬材質(zhì)的防刺服，前者只要使用了金屬材質(zhì)，不管是全部還是部分，都屬于金屬材質(zhì)防刺服；只有全部使用非金屬材質(zhì)的防刺服才是非金屬防刺服。金屬材質(zhì)防刺服的最大缺點(diǎn)就是導(dǎo)熱性強(qiáng)，穿著起來冬天冷夏天熱。同時(shí)，在信息產(chǎn)品使用越來越廣泛的今天，金屬材質(zhì)容易屏蔽電信號(hào)，可能對(duì)通信產(chǎn)品的使用帶來一定麻煩。

從防刺層結(jié)構(gòu)上來說，主要有單層或多層整塊合金鋼板結(jié)構(gòu)、魚鱗狀合金鋼板搭接結(jié)構(gòu)、整塊鋁合金板結(jié)構(gòu)、魚鱗狀鋁合金板搭接結(jié)構(gòu)、魚鱗狀工程塑料片搭接結(jié)構(gòu)及多層高強(qiáng)纖維（如高性能聚乙烯、芳綸）織物或復(fù)合材料制品（如無緯布、涂膠機(jī)織布、浸膠針刺氈）結(jié)構(gòu)等。標(biāo)準(zhǔn)按防刺層的結(jié)構(gòu)組成分成勻質(zhì)防刺層和搭接防刺層。各層防刺材料為整片、無拼接、搭接結(jié)構(gòu)的防刺層屬于勻質(zhì)防刺層，采用多片拼接或搭接結(jié)構(gòu)的防刺層屬于搭接防刺層。金屬勻質(zhì)防刺層結(jié)構(gòu)的防刺服顯得板、硬，難以變形而適體性差，穿著不舒適，同時(shí)搭接的防刺層如果搭接結(jié)構(gòu)處理不好，就會(huì)存在防刺的薄弱部位，還有可能時(shí)間一長(zhǎng)，因搭接結(jié)構(gòu)損壞而防刺層變得松散、失去防護(hù)能力。如果一件防刺服內(nèi)既有勻質(zhì)防刺層，也有搭接防刺層，則該產(chǎn)品屬于搭接防刺層防刺服。

對(duì)于防刺層，標(biāo)準(zhǔn)要求防刺層材料表面無破洞、深坑、劃傷、裂痕缺口、邊角毛刺等缺陷，金屬材料應(yīng)進(jìn)行防銹處理，非金屬材料應(yīng)均勻平整。特別值得一提的是，無論是搭接的金屬材料還是整片的金屬材料，其邊緣一定要做好處理，否則容易磨破防刺層保護(hù)套及外套甚至傷及穿著者。同一層防刺材料應(yīng)均勻平整一致，無局部隆起、皺褶等缺陷，不均勻一致的材料肯定存在加工工藝不穩(wěn)定、加工質(zhì)量差的缺陷，其產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性無法得到保證。由多層防刺材料組成的防刺層，各層的規(guī)格尺寸應(yīng)一致，這主要是針對(duì)那些弄虛作假的行為來要求的，有的企業(yè)充分利用標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法規(guī)定（入刺點(diǎn)的中心距離防刺層邊緣的距離應(yīng)大于等于75mm），將防刺層里外層做得比較大，中間層小近50mm，達(dá)到減輕產(chǎn)品總重量、夸大宣傳的目的。這種做法是不負(fù)責(zé)任的，這種產(chǎn)品的防護(hù)面積應(yīng)該按照其最小的防刺層來計(jì)算。隨著人們對(duì)防刺服的美觀和舒適性的要求越來越高，比較講究的產(chǎn)品的防刺層在邊緣做成一個(gè)坡度，使其過渡平穩(wěn)，不顯得棱角分明影響美觀，當(dāng)然，其防護(hù)面積也應(yīng)該是其最小層的面積。

（三）防刺層保護(hù)套

防刺層保護(hù)套是確保防刺層使用壽命的重要部件之一，一般都是使用涂層布，其作用主要是保證強(qiáng)度的同時(shí)，確?？梢姽夂退植荒苓M(jìn)入。保護(hù)套應(yīng)為黑色，避免可見光透過而加速防刺材料的老化，確保防刺服的使用壽命；其次，保護(hù)套四邊是通過高頻加熱膠合到一起，要求四周密封且封邊均勻一致，確保在其使用壽命期限內(nèi)水無法入侵，經(jīng)得起標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的垂吊試驗(yàn)（6L水、8個(gè)點(diǎn)、垂吊30min，見圖2）。企業(yè)在生產(chǎn)過程中應(yīng)采取模具及穩(wěn)定的熱合加工工藝對(duì)四周進(jìn)行粘合，否則會(huì)出現(xiàn)熱合不到位或者燒穿等現(xiàn)象發(fā)生；第三，因?yàn)樗欠来滩牧侠匣拇呋瘎?，也是刀刺入過程的潤(rùn)滑劑，標(biāo)準(zhǔn)要求保護(hù)套的抗靜水壓達(dá)到20kPa以上。

三、防刺性能及試驗(yàn)

（一）防刺性能

GA 68-2019標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防護(hù)的穿刺能量為24J，按照使用場(chǎng)合分為A、B兩個(gè)類別，使用到A類的試驗(yàn)刀具為D1，其材質(zhì)為9Cr18Mo不銹鋼，刀體表面硬度HRC（50～55）。其外形尺寸要求見圖3，適用于一般場(chǎng)所，用來對(duì)付來自于高質(zhì)量的、其刀刃經(jīng)過商業(yè)機(jī)械加工的刀具的威脅，這類為“有刃刀具”類。B類防刺服的試驗(yàn)刀具是D2、D3，D2的材質(zhì)為9Cr18Mo不銹鋼，刀體表面硬度HRC（50～55）；D3的材質(zhì)為2Cr18Mo不銹鋼，刀體表面硬度HRC（50～55），外形尺寸分別見圖4和圖5。B類防刺服僅適用于民用航空器上，主要用來對(duì)付來自于低質(zhì)量刀具的刀刃以及帶尖端的器具，這類武器通常是用其它材料臨時(shí)做成的或小型的尖銳器具，如獄警處于犯人在犯罪改造環(huán)境中可能遇到的威脅，這類為“尖頭器具”類。需要說明的是，試驗(yàn)刀具是便于加工、方便測(cè)量，一致性容易得到保證的抽象化的刀具，但能代表警察在執(zhí)勤執(zhí)法中遇到襲擊時(shí)常見的實(shí)際刀具。

（二）防刺性能試驗(yàn)

防刺性能試驗(yàn)是由試驗(yàn)刀具、刀具夾持裝置及用于確保刀具在落體管道裝置內(nèi)垂直墜落的尼龍托組成測(cè)試體。測(cè)試體通過一個(gè)雙重質(zhì)量系統(tǒng)和一個(gè)彈性減震組件，將撞擊的能量模擬刀具運(yùn)動(dòng)的方式傳遞到防刺服上，準(zhǔn)確地反映人手在行刺時(shí)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)過程見圖6。在防刺試驗(yàn)過程中，要注意以下幾個(gè)方面：

1.選擇合適刀具

A類防刺服試驗(yàn)的刀具是D1，B類防刺服試驗(yàn)的刀具是D2和D3。在試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)每一把測(cè)試用的刀具的幾何參數(shù)、外觀及硬度進(jìn)行測(cè)試，確保表面光潔且沒有粗糙的邊緣，銳度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.確保測(cè)試能量

防刺試驗(yàn)過程中，準(zhǔn)確的能量是確保試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)。落體在下落過程中，可能受到氣流、數(shù)據(jù)線等多個(gè)因素的阻力影響，難以保證其完全自由落體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此，在落體即將接觸樣品之前，應(yīng)能準(zhǔn)確測(cè)量落體的速度，進(jìn)而換算成其動(dòng)能是否達(dá)到24±0.5J，也就是說這個(gè)能量是落體上刀尖達(dá)到即將接觸防刺服計(jì)算得到的落體的動(dòng)能。

3.穿刺準(zhǔn)確位置

標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了有效穿刺的條件：刺入角偏差小于等于5°、兩刺點(diǎn)中心間距大于等于50mm、刺點(diǎn)中心到防刺層邊緣大于等于75mm。試驗(yàn)時(shí)，第一刺入點(diǎn)應(yīng)位于防刺服的幾何中心，第二、三刺入點(diǎn)應(yīng)在距離第一刺入點(diǎn)50mm～75mm半徑范圍內(nèi)選擇，其他刺入點(diǎn)考慮薄弱部位。對(duì)于勻質(zhì)防刺層，由于不存在搭接帶來的薄弱部位，只需要進(jìn)行0°穿刺；對(duì)于搭接結(jié)構(gòu)的防刺層，試驗(yàn)前應(yīng)用手感觸防刺層結(jié)構(gòu)，選擇最薄弱的搭接部位及刺入方向進(jìn)行試驗(yàn)，且每個(gè)芯片至少選擇兩點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，以判斷其搭接結(jié)構(gòu)是否可靠、一致。

四、防刺服的穿著率

防刺服屬于單警防護(hù)裝備，其穿著率與舒適性有密切關(guān)系，舒適性好，其穿著率自然就高，否則，即使配備了警員也不愿意穿。標(biāo)準(zhǔn)中明確要求，防刺服應(yīng)穿著靈活，便于穿脫。穿著后不能使兩臂的運(yùn)動(dòng)及人體跪、跳、蹲、轉(zhuǎn)體、俯仰等動(dòng)作受到限制，這是基本要求。提高穿著率，應(yīng)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行努力：

（1）重量輕：在同樣防護(hù)性能（含防刺能力及防護(hù)面積）的前提下，越輕越好。重量與防刺材料的關(guān)系非常密切；

（2）柔軟性好：不能太板、太硬，否則穿著的適體性差，讓人感覺不舒服；

（3）厚度?。汉穸仍酱笤接纺[，不僅影響美觀，還會(huì)帶來行動(dòng)不便、與其他裝備不協(xié)調(diào)等問題；

（4）透氣性優(yōu)：前面提到防刺層保護(hù)套使用的是涂層面料，防刺層肯定沒有透氣性可言，要解決透氣性主要從外套材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)著手；

（5）穿脫的方便性及外觀設(shè)計(jì)對(duì)穿著率有一定的影響。

五、防刺服的發(fā)展

隨著生活水平的提高，人們對(duì)安全的需求也越來越高，防刺服已在公安、武警、軍隊(duì)、保安、工商、稅務(wù)、城管、乘務(wù)員、司機(jī)、富商等人群中廣泛應(yīng)用。GA 68-2019標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提供給人們A、B兩類防刺性能的選擇，A類防護(hù)能力高，需要更多的防護(hù)材料，相對(duì)來說偏厚、偏重，B類防護(hù)能力弱，但可以做的較薄、較輕，舒適性好。對(duì)于不同用戶，在評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，可以挑選與需求相適應(yīng)的防護(hù)能力的防刺服，大大提高了選擇范圍。

對(duì)比GA68-2008，GA 68-2019《警用防刺服》標(biāo)準(zhǔn)主要有以下四個(gè)方面的變化：

（1）增加了按照使用場(chǎng)所的分類，由原來的一個(gè)類型增加到了A、B兩個(gè)類型，A類適用于一般場(chǎng)合使用，B類僅適用于民用航空器上使用；

（2）調(diào)整了測(cè)試方法，雖然A類防刺服的測(cè)試刀具和測(cè)試能量都沒有變化，但是測(cè)試體內(nèi)增加了緩沖件，緩沖件模擬人體手腕及人體運(yùn)動(dòng)的緩沖作用，相對(duì)來說，同樣材料的防刺服可以使用更少的材料達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，這樣防刺服的重量更輕了；

（3）降低了防刺服的防護(hù)面積，原標(biāo)準(zhǔn)是0.3m2以上，新標(biāo)準(zhǔn)的要求是0.25m2以上。但是，實(shí)際使用中建議量身定制比較好；

（4）防刺性能的專用測(cè)試設(shè)備自動(dòng)化程度更高。

對(duì)比美國(guó)NIJ0115標(biāo)準(zhǔn)（見表1），我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)還是相對(duì)比較嚴(yán)苛。NIJ0115.00分3個(gè)級(jí)別，要求每個(gè)級(jí)別都用到兩種能量進(jìn)行測(cè)試，允許穿透一定的深度，通過研究認(rèn)為當(dāng)穿透深度只有7mm時(shí)，不會(huì)傷及內(nèi)臟器官。后續(xù)測(cè)試步驟要求在高刺穿能量等級(jí)（增加50%）測(cè)試條件下進(jìn)行測(cè)試，允許刀具的最大穿透深度20mm，其目的是保證在防護(hù)服的設(shè)計(jì)過程中留有足夠的安全余地。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分3個(gè)級(jí)別，1級(jí)是低等級(jí)防護(hù)服，適合大范圍穿戴，并且通常是隱蔽使用；2級(jí)是一種通用崗位工作服，適合大范圍穿戴，既可公開使用，也可隱蔽使用；3級(jí)是高等級(jí)防護(hù)服，適合在高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中穿戴，通常是公開使用的。

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如果我國(guó)防刺服也參考美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)允許穿透一定的深度（如5mm）或者分級(jí)管理，防刺服還可以更輕、更薄，使用范圍更廣。防刺服的選擇在保護(hù)和穿著性能之間進(jìn)行一種權(quán)衡，防護(hù)服的重量和體驗(yàn)通常與它所提供的防護(hù)能力成反比，舒適度降低的同時(shí)防護(hù)等級(jí)會(huì)增加，不穿戴防護(hù)服則無法提供保護(hù)。

另外，隨著材料技術(shù)的發(fā)展，使用性能更高的防刺材料，防刺服就會(huì)變得更輕、更薄、更柔。

第三，外套的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能提升防刺服的舒適性，若外套材料選用吸濕、透氣的面料加上合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其舒適性會(huì)得到改善。

第四，多功能化是防刺服發(fā)展的趨勢(shì)，如防彈防刺服、在外套上增加防彈插板口袋及其他裝備口袋、外套增加反光標(biāo)識(shí)、外套增加阻燃功能等。

六、結(jié)語

GA 68-2019《警用防刺服》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)推動(dòng)防刺材料的發(fā)展、防刺服的技術(shù)革新及質(zhì)量提升具有非常積極的作用，并將進(jìn)一步推動(dòng)防刺服的廣泛應(yīng)用。隨著材料技術(shù)的發(fā)展及設(shè)計(jì)水平的提升，防刺服將變得越來越安全、舒適、功能越多、實(shí)用性越強(qiáng)。