51B式鋼彈、51式鉛彈、92式9mm鋼彈、92式5.8mm鋼彈對防彈玻璃的破壞威力對比及相應(yīng)的防彈級別研究*

楊杰 張楠 程碩 楊金喜 陳衛(wèi)國 楊興學(xué) 公安部特種警用裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心

引言

防彈玻璃作為一種常見的防彈材料在防彈領(lǐng)域有較為重要的地位，并在防彈盾牌觀察窗、柜臺透明防護(hù)板、防彈車輛玻璃窗等領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。在公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA 165-2016《防彈透明材料》[1]中規(guī)定了部分槍彈類型的防彈性能分級，如表1所示。但目前的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，部分槍彈在標(biāo)準(zhǔn)中的防彈等級雖然相同，但是對防彈玻璃的破壞威力存在一定的差異，為了對比這種差異，應(yīng)將各類槍彈對防彈玻璃的破壞威力進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

防彈玻璃由于在被穿透前會產(chǎn)生飛濺物，且飛濺物的威力較大，類似于彈片，會對人體及周圍物品造成很大的損傷。在公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T 950-2019《防彈材料及產(chǎn)品V50試驗方法》[2]中將試樣受彈體沖擊后形成通透性孔洞、試樣背后出現(xiàn)彈體或彈體碎片定義為穿透。在GA 165-2016《防彈透明材料》標(biāo)準(zhǔn)中，將飛濺物穿透測試卡定義為不合格，且B類防彈要求為不能產(chǎn)生飛濺物。

本文通過實彈試驗分析部分槍彈類型對防彈玻璃的破壞威力。由于防彈玻璃結(jié)構(gòu)的特殊性，在本次試驗過程中不以子彈是否穿透防彈玻璃作為判定子彈威力的依據(jù)，而將子彈是否導(dǎo)致防彈玻璃產(chǎn)生飛濺物作為判定子彈威力的依據(jù)。參照GA/T 950-2019《防彈材料及產(chǎn)品V50試驗方法》中V50的定義，本文將某一種槍彈類型對防彈玻璃產(chǎn)生飛濺物概率為50%的彈速定義為V50S。V50S的試驗方法與V50一致。本文對防彈玻璃進(jìn)行V50S試驗，首先通過調(diào)整防彈玻璃的結(jié)構(gòu)，選取出當(dāng)沖擊彈頭為51B式鋼彈，V50S值為515 m/s±10m/s（3級防彈，79槍/51B式鋼彈的標(biāo)準(zhǔn)彈速）時的防彈玻璃結(jié)構(gòu)。再次利用V50S試驗方法對該防彈玻璃結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試，找出該防彈玻璃對51式鉛彈、92式9mm鋼彈、92式5.8mm鋼彈的V50S試驗數(shù)值，分析51式鉛彈、92式9mm鋼彈、92式5.8mm鋼彈的V50S試驗數(shù)值與其標(biāo)準(zhǔn)彈速的差別。如果某種子彈的V50S數(shù)值高于其標(biāo)準(zhǔn)彈速，則說明該子彈在標(biāo)準(zhǔn)彈速下威力小于79槍/51B式鋼彈。如果某種子彈的V50S數(shù)值低于其標(biāo)準(zhǔn)彈速，則說明該子彈在標(biāo)準(zhǔn)彈速下威力大于79槍/51B式鋼彈。由此比較出51B式鋼彈、51式鉛彈、92式9mm鋼彈、92式5.8mm鋼彈對該防彈玻璃的威力差別。

通過V50S試驗初步得出四種槍彈的防護(hù)差異后，本文使用79槍/51B式鋼彈、79槍/51式鉛彈、92槍/92式9mm鋼彈、92槍/92式5.8mm鋼彈對某常規(guī)的3級防彈玻璃結(jié)構(gòu)進(jìn)行實彈測試，研究這四種槍彈對3級防彈玻璃的威力差別。本次試驗同時使用54槍/51B式鋼彈、54槍/51式鉛彈、92槍/92式9mm鋼彈、92槍/92式5.8mm鋼彈對某常規(guī)的2級防彈玻璃結(jié)構(gòu)進(jìn)行實彈測試，研究這四種槍彈對2級防彈玻璃的威力差別。通過這些試驗對部分槍彈在GA 165-2016《防彈透明材料》中的防彈性能分級進(jìn)行研究，試驗結(jié)果將為GA 165-2016《防彈透明材料》標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供技術(shù)依據(jù)。

一、試驗與分析

（一）51B式鋼彈、51式鉛彈、92式9mm鋼彈、92式5.8mm鋼彈對某常規(guī)防彈玻璃結(jié)構(gòu)的V50S值比較

1.試驗過程

本文首先對不同結(jié)構(gòu)的常規(guī)防彈玻璃進(jìn)行51B式鋼彈的V50S測試，通過對多種防彈玻璃結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗，試驗發(fā)現(xiàn)8mm厚玻璃+0.76mm厚膠層+8mm厚玻璃+1.52mm厚膠層+8mm厚玻璃+0.1mm厚玻璃安全膜的防彈玻璃結(jié)構(gòu)（玻璃厚度為26mm，以下簡稱26mm厚防彈玻璃）對51B式鋼彈的V50S值在515m/s±10m/s這個區(qū)間內(nèi)。因此試驗選取該結(jié)構(gòu)26mm防彈玻璃進(jìn)行51B式鋼彈的V50S值測試，試驗結(jié)果如表2所示，V50S測試后，樣品照片如圖1（a）所示。

對該結(jié)構(gòu)26mm厚防彈玻璃進(jìn)行51式鉛彈的V50S值測試，試驗結(jié)果如表3所示，V50S測試后，樣品照片如圖1（b）所示。

對該結(jié)構(gòu)26mm厚防彈玻璃進(jìn)行92式9mm鋼彈的V50S值測試，試驗結(jié)果如表4所示，V50S測試后，樣品照片如圖1（c）所示。

對該結(jié)構(gòu)26mm厚防彈玻璃進(jìn)行92式5.8mm手槍彈（鋼心）的V50S值測試，試驗結(jié)果如表5所示，V50S測試后，樣品照片如圖1（d）所示。

2.試驗結(jié)果分析

經(jīng)對8mm厚玻璃+0.76mm厚膠層+8mm厚玻璃+1.52mm厚膠層+8mm厚玻璃+0.1mm厚膜這個防彈玻璃結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗，結(jié)果表明該防彈玻璃結(jié)構(gòu)對51B式鋼彈的V50S數(shù)據(jù)為511m/s（在79槍/51B式鋼彈的標(biāo)準(zhǔn)彈速范圍內(nèi)），對51式鉛彈的V50S數(shù)據(jù)為514m/s（在79槍/51式鉛彈的標(biāo)準(zhǔn)彈速范圍內(nèi)），對92式9mm鋼彈的V50S值為403m/s（高于92槍/92式9mm鋼彈的標(biāo)準(zhǔn)彈速360m/s±10m/s。92式9mm鋼彈的V50S值與其標(biāo)準(zhǔn)彈速相差不大，說明92槍/92式9mm鋼彈對該防彈玻璃威力雖弱于79槍/51B式鋼彈，但與79槍/51B式鋼彈的威力相差不大），對于92式5.8mm鋼彈的V50S值為662m/s（遠(yuǎn)高于92槍/92式5.8mm鋼彈的標(biāo)準(zhǔn)彈速480m/s±10m/s。92式5.8mm鋼彈的V50S值與其標(biāo)準(zhǔn)彈速相差較大，說明92槍/92式5.8mm鋼彈對該防彈玻璃的威力遠(yuǎn)低于79槍/51B式鋼彈）。試驗結(jié)果說明：對于該防彈玻璃結(jié)構(gòu)，51B式彈頭彈速為511m/s時，其破壞威力（玻璃安全膜破裂產(chǎn)生飛濺物的威力）和514m/s的51式鉛彈、403m/s的92式9mm鋼彈、662m/s的92式5.8mm鋼彈基本相當(dāng)。

試驗結(jié)果同時表明針對該常規(guī)防彈玻璃結(jié)構(gòu)，對于標(biāo)準(zhǔn)彈速的子彈來說，51B式鋼彈（標(biāo)準(zhǔn)彈速515 m/s±10m/s）的破壞威力（玻璃安全膜破裂產(chǎn)生飛濺物的威力）與51式鉛彈（標(biāo)準(zhǔn)彈速515m/s±10m/s）的破壞威力基本一致。92式9mm鋼彈（標(biāo)準(zhǔn)彈速360m/s±10m/s）的破壞威力小于51B式彈頭（標(biāo)準(zhǔn)彈速515m/s±10m/s）。92式5.8mm鋼彈（標(biāo)準(zhǔn)彈速480m/s±10m/s）的破壞威力遠(yuǎn)小于51B式鋼彈（標(biāo)準(zhǔn)彈速515m/s±10m/s）。V50S試驗結(jié)果表明：對于該常規(guī)防彈玻璃結(jié)構(gòu)，在測試79槍/51B式鋼彈合格后，基本可以保證該防彈玻璃結(jié)構(gòu)能夠兼容防護(hù)79槍/51鉛彈、92槍/92式9mm鋼彈、92槍/92式5.8mm鋼彈。如有疑慮，可以對其它三種槍彈進(jìn)行加測。下面本文用標(biāo)準(zhǔn)彈速的槍彈對常規(guī)3級防彈玻璃進(jìn)行測試，對該結(jié)果進(jìn)行驗證。

（二）79槍/51B式鋼彈、79槍/51式鉛彈、92槍/92式9mm鋼彈、92槍/92式5.8mm鋼彈對某常規(guī)3級防彈玻璃威力比較

1.試驗過程

在四種彈頭的V50S測試后，本文選取某型常規(guī)3級防彈透明材料進(jìn)行驗證試驗。該3級防彈透明材料的結(jié)構(gòu)為8mm厚玻璃+0.76mm厚膠層+8mm厚玻璃+0.76mm厚膠層+8mm厚玻璃+0.1mm厚膜，總厚度為25mm，以下簡稱25mm厚防彈玻璃。

對該25mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對79槍/51B式鋼彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表6所示。試驗后照片如圖2（a）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面有兩處子彈造成的膜裂，并產(chǎn)生飛濺物，玻璃的背面產(chǎn)生較為明顯的凸起（3～4mm高），79槍/51B式鋼彈對該防彈玻璃的破壞威力較大。

對該25mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對79槍/51式鉛彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表7所示。試驗后樣品外觀如圖2（b）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面有兩處子彈造成的膜裂，并產(chǎn)生飛濺物，玻璃的背面產(chǎn)生較為明顯的凸起（3～4mm高）。79槍/51式鉛彈對該防彈玻璃結(jié)構(gòu)的破壞威力與79槍/51B鋼彈基本一致。

對該25mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對92槍/92式9mm鋼彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表8所示。試驗后樣品外觀如圖2（c）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面無膜裂，無飛濺物，玻璃的背面產(chǎn)生較為明顯的凸起（2～3mm高），92式9mm鋼彈造成的防彈玻璃背面的凸起高度沒有51B式鋼彈造成的防彈玻璃背面的凸起高度大，且未產(chǎn)生飛濺物。因此基本確定79槍/51B式鋼彈比92槍/92式9mm鋼彈對該結(jié)構(gòu)防彈玻璃的破壞威力大。

對該25mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對92槍/92式5.8mm鋼心彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表9所示。試驗后照片如圖2（d）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面無膜裂，無飛濺物，三發(fā)子彈射擊后玻璃背面均無凸起情況，防彈玻璃上的裂紋范圍較小，三發(fā)子彈僅在彈著點附近產(chǎn)生了部分裂紋。因此基本可以確定92槍/92式5.8mm鋼彈在四種槍彈中對該25mm厚防彈玻璃的破壞力最小。

2.試驗結(jié)果分析

試驗結(jié)果表明，對于該25mm厚的防彈玻璃結(jié)構(gòu)，四種槍彈破壞威力關(guān)系為：79槍/51B式鋼彈≈79槍/51式鉛彈＞92槍/9mm鋼彈＞92槍/5.8mm鋼彈。這與V50S試驗結(jié)果是一致的。

（三）54槍/51B式鋼彈、54槍/51式鉛彈、92槍/92式9mm鋼彈、92槍/92式5.8mm鋼彈對某常規(guī)2級防彈玻璃威力比較

1.試驗過程

接下來本文選取某型常規(guī)2級防彈透明材料進(jìn)行試驗。該2級防彈透明材料的結(jié)構(gòu)為8mm厚玻璃+0.76mm厚膠層+6mm厚玻璃+0.76mm厚膠層+6mm厚玻璃+0.1mm厚玻璃安全膜，總厚度為21mm，以下簡稱21mm厚防彈玻璃。

對該21mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對54槍/51B式鋼彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表10所示。試驗后照片如圖3（a）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面有兩處子彈造成的膜裂，并產(chǎn)生飛濺物，玻璃的背面產(chǎn)生較為明顯的凸起（2～3mm高），54槍/51B式鋼彈對21mm厚防彈玻璃的破壞威力較大。

對該21mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對54槍/51式鉛彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表11所示。試驗后照片如圖3（b）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面有兩處子彈造成的膜裂，并產(chǎn)生飛濺物，玻璃的背面產(chǎn)生較為明顯的凸起（2～3mm高）。使用54式手槍發(fā)射的情況下，54槍/51式鉛彈對該21mm厚防彈玻璃結(jié)構(gòu)的破壞威力與54槍/51B式鋼彈比較相似。

對該21mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對92槍/92式9mm鋼彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表12所示。試驗后照片如圖3（c）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面有三處膜裂，每發(fā)子彈都造成飛濺物，三發(fā)子彈射擊后玻璃的背面均產(chǎn)生較為明顯的凸起（3～4mm高）。因此基本可以確定92槍/92式9mm鋼彈比54槍/51B式鋼彈對該21mm厚防彈玻璃的破壞威力略大。

對該21mm厚防彈玻璃進(jìn)行針對92式手槍/92式5.8mm鋼彈的常溫防彈性能測試，結(jié)果如表13所示。試驗后照片如圖3（d）所示。結(jié)果表明：試驗后該防彈玻璃背面無膜裂，無飛濺物，三發(fā)子彈射擊后玻璃背面均有輕微凸起（1～2mm高）。因此可以確定54槍/51B式鋼彈比92槍/5.8mm鋼彈對該21mm厚防彈玻璃的破壞力大。

2.試驗結(jié)果分析

試驗結(jié)果表明，對于該21mm厚的防彈玻璃結(jié)構(gòu)，四種槍彈破壞威力關(guān)系為：92槍/92式9mm鋼彈≥54槍/51B式鋼彈≈54槍/51式鉛彈＞92槍/92式5.8mm鋼彈。

二、部分槍彈在GA 165-2016《防彈透明材料》中的防彈性能分級探討

在目前使用的GA 165-2016《防彈透明材料》標(biāo)準(zhǔn)中，在將79槍/51B式鋼彈的防彈級別定為3級、54槍/51B式鋼彈的防彈級別定為2級的情況下，將92槍/92式9mm鋼彈的防彈級別定為2級、92槍/92式5.8mm鋼彈的防彈級別定為3級，這個技術(shù)指標(biāo)可能有待修訂。在未來的標(biāo)準(zhǔn)修訂過程中，參照本次試驗結(jié)果，有如下建議：

（1）92槍/9mm鋼彈對試驗用常規(guī)結(jié)構(gòu)防彈玻璃的破壞威力低于79槍/51B彈，但略高于54槍/51B彈。防79槍/51B彈的防彈玻璃可以兼容防護(hù)92槍/9mm鋼彈，可考慮將92槍/9mm鋼彈的防彈級別定為3級（和79槍/51B彈同一級別）。同時92槍/9mm鋼彈與54槍/51B式鋼彈的威力也很接近，因此也可以將92槍/ 9mm鋼彈定為2級，后續(xù)供專家討論。

（2）92槍/92式5.8mm鋼彈對常規(guī)結(jié)構(gòu)防彈玻璃的破壞威力小于54槍/51B式鋼彈（2級防彈），因此2級防彈玻璃（防54槍/51B式鋼彈）可以兼容防護(hù)92槍/5.8mm鋼彈，建議將92槍/5.8mm鋼彈定為2級，無需定為3級。

（3）在相近彈速下，51B式鋼彈與51式鉛彈對常規(guī)結(jié)構(gòu)防彈玻璃的破壞威力接近。79槍/51B式鋼彈和79槍/51式鉛彈定為一個級別是準(zhǔn)確的，54槍/51B式鋼彈和54槍/51式鉛彈定為一個級別是準(zhǔn)確的。

三、結(jié)論

（1）本文通過V50S試驗及實彈試驗研究，比較了多種槍彈對常規(guī)防彈玻璃的破壞威力。發(fā)現(xiàn)對于試驗用的常規(guī)防彈玻璃結(jié)構(gòu)，92槍/92式9mm鋼彈的威力低于79槍/51B式鋼彈，略高于54槍/51B式鋼彈。而92槍/92式5.8mm鋼彈的破壞威力小于54槍/51B式鋼彈。79槍/51B式鋼彈和79槍/51式鉛彈的威力相近，54槍/51B式鋼彈和54槍/51式鉛彈的威力相近。

（2）參照本次試驗結(jié)果，在GA 165-2016《防彈透明材料》標(biāo)準(zhǔn)的修訂過程中，可將92槍/92式9mm鋼彈的防彈級別定在2級或3級。而2級防彈玻璃（防54槍/51B式鋼彈）可以兼容防護(hù)92槍/5.8mm鋼彈，因此建議將92槍/92式5.8mm鋼彈定為2級。79槍/51B式鋼彈和79槍/51式鉛彈定為一個級別是準(zhǔn)確的，54槍/51B式鋼彈和54槍/51式鉛彈定為一個級別是準(zhǔn)確的。