GA293-2012《警用防彈頭盔及面罩》標準解析

邱日祥 公安部特種警用裝備質量監督檢驗中心

GA293-2012《警用防彈頭盔及面罩》標準解析

邱日祥 公安部特種警用裝備質量監督檢驗中心

介紹了GA293-2012《警用防彈頭盔及面罩》標準的主要修訂內容，重點解讀了防彈頭盔及面罩防彈性能的測試評價方法，并對防彈頭盔的發展進行了展望。

警用防彈頭盔防彈面罩防彈性能

一、引言

GA293-2001《警用防彈頭盔及面罩》是我國警用防彈頭盔及面罩的第一個社會公共安全行業標準，于2001年2月15日發布，同年8月1日實施，已經運行了12年，為防彈頭盔及面罩的研制、生產及加快產品發展、規范產品質量起到了很好的作用。但隨著科學技術的發展，新材料、新工藝的不斷涌現，該標準已不能滿足產品技術進步的需要，主要存在以下幾個方面的不足：（1）檢測方法不明確，致使不同檢測機構之間的理解和執行存在較大差異；（2）經過大量實驗表明，原標準的部分指標不適應新材料、新產品的發展。為了進一步規范產品質量，全面提高防彈頭盔及面罩的產品技術水平，根據公安部裝備財務局的要求，公安部警標委于2008年11月經公安部科技局批準立項修訂GA293-2001《警用防彈頭盔及面罩》。通過大量的試驗，經數據匯總分析、驗證及多次專題研討，提出了GA293-2012《警用防彈頭盔及面罩》標準修訂版本，該標準于2012年12月26日發布，2013年3月1日實施。

GA293-2012標準按照GB/T 1.1-2000《標準的結構和編寫規則》的規定進行編寫，共8章及7個附錄，其中附錄F和附錄G為資料性附錄，全部技術內容為強制性。下面就標準中的主要內容進行解析。

二、標準解析

（一）強調了產品的結構與外觀顏色

標準中嚴格規定了頭盔的外形及顏色，外形上規定了防彈頭盔的盔形參數，附錄D給出了一個盔殼厚度為8mm的頭盔外形，在保證內腔尺寸（參見標準的表2）的前提下，盔殼外形因產品厚度的不同允許按比例變化，且厚度必須均勻，盔殼各點厚度偏差應在5mm之內?？鴼ね獗砻骖伾珣獮椤?9”式警服藏藍色。

盔殼尺寸及顏色的嚴格規定表明了防彈頭盔作為一種警用裝備，必須有統一的外觀以體現中國警察威嚴的形象和鐵的紀律。

（二）規定了產品的質量

由于防彈頭盔是警員執行任務過程中必須佩帶的防護裝備，頭部承載的質量都需要頸椎承受，而頸椎是人體容易疲勞的薄弱部位，在滿足防護要求的前提下，希望頭盔和面罩的重量越輕越好，這樣可以減輕頸椎的負擔，適當延長穿戴時間而不至于使佩戴者頭昏眼花。因此，在標準中嚴格規定了頭盔和面罩的質量（參見標準的表3）。

（三）規定了頭盔涂層的要求

在新標準中對外觀涂層要求有三處明確規定：（1）盔殼外表面涂層應均勻平滑、無外來雜質、氣泡、脫皮、剝落等缺陷；（2）常溫下，防彈頭盔在水中浸泡24h后，盔殼表面不應出現裂縫、起泡、分層的現象；（3）防彈頭盔經低溫（-25℃，3h）和高溫（55℃，3h）處理后，盔殼表面不應出現裂縫、起泡、分層的現象。

標準中取消了對漆膜附著力的測試，而是通過上述規定及試驗對涂層性能進行要求，更加科學、直觀。在以往測試過程中發現，有些涂層材料性能不好、涂層工藝不過關的產品會出現脫皮、剝落等現象，或在浸水及環境處理后出現起泡、脫皮、剝落等現象。

（四）明確了產品標志

新標準對防彈頭盔產品按材料分類【金屬（代號J）、非金屬（代號F）、金屬與非金屬復合（代號H）】、防護性能分類（1級和2級）及頭盔盔殼尺寸分規格（L號和M號）沒有變化。但是，防彈頭盔產品代號改為由產品名稱代號（FDK）、防護等級代號、盔殼材質代號、企業自定義代號和產品型號代號、盔殼規格代號組成，如FDK2F-AB01-L代表防護等級為2級、由非金屬材料制成、盔殼規格為大號、企業代號為AB、產品型號為01型的防彈頭盔。

防彈面罩的產品代號由產品名稱代號（FDM）、防護等級代號（1級和2級）、企業自定義代號和產品型號代號組成，如FDM2-AB02代表防護等級為2級、企業代號為AB、產品型號為02型的防彈面罩。

警用防彈頭盔及面罩作為一種單警防護裝備，存在防護等級、保質期等與使用密切相關的關鍵指標，為了使用的安全、方便及可追溯，產品上必須有清晰永久性的產品標識，這是公安裝備規范化的基本要求。標識的內容應包括以下信息：制造廠中文名稱或商標、產品名稱和代號、產品編號、執行標準號、生產日期（年、月）、有效期。

（五）頭盔下頦帶裝置強度要求發生變化

GA293-2012版標準中下頦帶解脫扣的強度要求是：下頦帶緊急脫扣的牢固度應大于500N，在外力大于1000N時應解脫或撕裂。該要求充分考慮到了頭盔的實用性和人性化。下頦帶必須有一定的強度，即在500N的拉力下，附件不能發生斷裂、滑脫及緊急脫扣不應脫開或損壞；當遇到戴頭盔騎摩托車發生事故等特殊情況時，下頦帶裝置應能自動斷裂、頭盔脫落以保護使用者頭部的安全。

（六）規定了阻燃性能要求

新標準充分考慮到了防彈頭盔和面罩在平暴等復雜環境中面對火焰的情況，規定了防彈頭盔的盔殼、防彈面罩的緊鎖裝置及透明面板的續燃時間應小于等于5s。

（七）明確了防彈面罩與頭盔之間的結構連接關系

標準中明確規定了防彈面罩和頭盔之間的連接為可拆卸式，面罩由透明面板和連接鎖緊裝置組成。使用中防彈面罩位于面部正前方與面部基本平行，面罩的上端緊貼頭盔帽檐；面罩的固定鎖緊裝置在不借助工具的情況下，應能方便地裝卸；固定鎖緊裝置功能可靠，未鎖緊時應翻轉靈活，鎖緊時應牢固可靠。

（八）面罩的可視性能有新的規定

標準中規定了防彈面罩表面應無劃傷、氣泡、異物和油污等，面罩周邊光滑；面罩試驗區域內無任何影響透視的因素，且其透光率應大于75%；防彈面罩光畸變最大量應為6’；內表面不應結霧。上述規定充分保證了面罩在各種環境下使用，保證觀察對象不變形、低溫環境面罩不結霧。

（九）防彈性能及其測試方法的變化

防彈性能要求及測試方法的規范是該標準修訂的核心。標準起草小組廣泛收集國內外相關技術資料，包括NIJ0106.01《防彈頭盔標準》、HPW-TP-0401.01B《防彈頭盔》、STANAG 2920、ACH Specifications、GJB5115-2004《軍用防彈頭盔安全技術性能要求》及以上標準的修訂版本，及時掌握國內外最新相關技術發展動態，同時對近400頂頭盔進行實彈測試。經過多次專家會議討論及歸納總結，涉及以下9個方面的變化：

1.防護等級的劃分

標準對產品防護等級中各類槍型的描述改為對各種槍彈類型、標稱質量、初速、規格和彈頭結構等的描述，如此規定保證了試驗評價的一致性，詳見標準的表1。

同時還在標準的附錄B中列出了其它需要特別關注的特殊槍彈威脅類型，見標準的表B.1。

以上規定表明：

（1）標準嚴格規定了防彈性能評價中突出了彈頭結構及彈頭速度，而槍型僅是參考。要達到規定彈速，若使用制式彈，一般只有使用不多、保養良好的制式槍才能達到要求。實驗室一般使用彈道槍管發射、裝填彈藥等方式實現。

（2）標準對產品的防護等級沒有定死，而是開放式的，其它防護等級產品的評價可參考該標準進行。

2.防彈性能的判定發生了變化

首先是定義的變化，在第三章中給出了“穿透”的定義，與原標準有很大變化，規定防彈頭盔或面罩被有效命中后，其內表面出現通孔或看到彈頭的現象為穿透。該規定突出的是頭盔/面罩上出現通孔，或雖然看不到通孔，但是在頭盔/面罩的背面能看到有彈頭或破片（可以是彈頭的破片，也可以是頭盔上部件受沖擊后產生的金屬破片）。這種判定更直觀、更嚴格，充分考慮到了子彈的不穩定性。其次是在防彈性能的規定中還要求，經過防彈性能測試后的頭盔的下頦帶與盔頂懸掛系統應無零件脫落。

對于防彈面罩，防彈性能符合要求的情況除規定不能發生穿透外，防彈面罩的背面應不能有裂縫和飛濺物，且透明面板與連接鎖緊裝置不能分離。

3.調整了防彈性能測試的環境條件

新標準在測試浸水、高溫、低溫處理后的防彈性能外，還增加了對常溫條件下的防彈性能的要求，原因在于防彈頭盔及面罩產品質量的穩定性不僅與設計、原材料質量有關，還與加工工藝的穩定性密切相關，產品質量的控制要求高，原來的三頂頭盔或三個面罩用來評價一種產品的質量，數量太少。因此，綜合考慮常溫、高溫、低溫及浸水等各個條件下的產品性能，有利于產品質量的全面把握。

同時，將溫度適應性范圍調整為-25℃～55℃。

4.測試樣品數量發生了變化

因為測試條件的增加，防彈頭盔的型式試驗至少5頂；防彈面罩的型式試驗至少9套，其中常溫、高溫、低溫及浸水條件各需2套，每套面罩的防彈性能試驗只能射擊1發子彈。增加樣品的數量主要是考慮提高測試結果的可信度。

同時，標準中還明確了抽樣檢驗的項目及抽樣方案，詳見標準的表5和表6。

5.防彈頭盔的彈痕高度指標調整至25mm

彈痕高度反映頭盔在受沖擊時的剛性，國外防彈頭盔標準中還沒有將該指標作為產品的評價指標。將彈痕高度引入GA293-2001標準作為評價防彈頭盔性能還是我國首次提出的，但當時只有鋼盔、金屬與非金屬的復合盔及芳綸頭盔。隨著材料的發展，防彈性能更高、質量更輕的超高分子量聚乙烯頭盔的出現，使原有標準的指標已無法適應新產品的需求。在大量實驗的基礎上，新標準在改進試驗方法后，將彈痕高度指標定在25mm，能夠滿足頭盔的使用需求。

6.對防彈性能測試支架進行了明確規定

標準的附錄A對防彈頭盔的測試支架進行了嚴格的規定，頭模應符合GB/T2428-1998成年人頭面部尺寸的標準，用鋁材質制作，頭模與基座總重量為5.0kg±0.5kg，詳見圖1。

從圖1可以看出，頭模上有十字槽，使頭盔在受到子彈沖擊時提供了充分的自由變形空間。帶滑軌的頭模支架系統雖然是固定的，但是與下面的底座有一定的空隙和彈性變形空間。將防彈頭盔或面罩試樣固定在頭模上，頭盔下頦帶扣緊于頭模下頦位置，收緊帶體直至頭盔后部下沿與頭模后部下沿平齊，使用拉緊裝置向上提拉頭盔，拉緊力為20N，用以保證頭盔在頭模上的狀態一致。

另外，防彈面罩測試的時候一定要配套支架，并將面罩固定在頭盔上進行全面測試。

7.實彈測試方案發生了變化

防彈頭盔的防彈性能評價涉及四種環境條件，且每種條件下的測試部位和數量不盡相同，詳見標準的表7。

值得注意的是，常溫條件下防彈頭盔測試5發子彈，每個彈著點的彈痕高度都應進行測量；而其它三個經環境處理后的樣品的彈著點只測量第一發的彈痕高度，而哪是第一發則根據試驗的實際情況定，標準沒有要求。

8.對環境處理后的測試時間間隔提出了新的要求

試驗的環境溫度為23℃±2℃，相對濕度為30%～70%。經條件處理后的頭盔或面罩，實驗要求在離開條件試驗箱5min內完成防彈性能試驗，確保實驗結果的穩定性和一致性。

9.為產品防彈性能的評價提供了新的方法

在新標準中增加了附錄F和附錄G，規定了V50和V0的實驗方法。為產品設計和進一步評價產品（尤其是使用年限到期的產品）提供了更好的參考依據。

（十）增加了質量一致性的規定

由于防彈頭盔和面罩是直接關系警員生命安全的裝備，標準中明確提出了產品的安全使用要求。明確了防彈頭盔或面罩在使用過程中應在常溫、常濕、避光狀況下保存，受到任何槍彈射擊后不能繼續使用。同等使用條件下，防彈頭盔或面罩進行批量抽查時，防彈性能試驗中任意一頂防彈頭盔出現穿透或彈著點彈痕高度大于25mm，任意一個面罩出現穿透或受彈后彈頭被阻斷、背面出現飛濺物，則本批防彈頭盔或面罩不能繼續使用。

本標準規定合格防彈頭盔或面罩的使用年限應大于或等于5年。同時還提出了對于過期或性能不確定的防彈頭盔或面罩，可參照附錄F防彈頭盔安全性能評估方法進行安全性評估。上述規定充分考慮到本標準的不可預見因素可能導致的威脅，從而確保防彈頭盔或面罩的安全性。

三、結語

新標準的出版和實施將對警用防彈頭盔的研制、生產和產品質量規范起到非常重要的作用。防彈頭盔和面罩作為一種個體防護裝備，人們對其安全防護性能、使用舒適性及外觀性能的要求越來越高。目前，國內外很多機構正在研究重量對頸椎疲勞性的影響因素，以及如何評價頭盔受子彈沖擊后，穿戴者受到的傷害及其力學指標閾值。防彈頭盔產品的發展在提高安全防護性能、降低重量的同時，還要與防毒面具、瞄準鏡、夜視及通訊裝備有機結合，使其成為一個單兵作戰平臺。