GA293-2012《警用防弹头盔及面罩》标准解析

邱日祥 公安部特种警用装备质量监督检验中心

GA293-2012《警用防弹头盔及面罩》标准解析

邱日祥 公安部特种警用装备质量监督检验中心

介绍了GA293-2012《警用防弹头盔及面罩》标准的主要修订内容，重点解读了防弹头盔及面罩防弹性能的测试评价方法，并对防弹头盔的发展进行了展望。

警用防弹头盔防弹面罩防弹性能

一、引言

GA293-2001《警用防弹头盔及面罩》是我国警用防弹头盔及面罩的第一个社会公共安全行业标准，于2001年2月15日发布，同年8月1日实施，已经运行了12年，为防弹头盔及面罩的研制、生产及加快产品发展、规范产品质量起到了很好的作用。但随着科学技术的发展，新材料、新工艺的不断涌现，该标准已不能满足产品技术进步的需要，主要存在以下几个方面的不足：（1）检测方法不明确，致使不同检测机构之间的理解和执行存在较大差异；（2）经过大量实验表明，原标准的部分指标不适应新材料、新产品的发展。为了进一步规范产品质量，全面提高防弹头盔及面罩的产品技术水平，根据公安部装备财务局的要求，公安部警标委于2008年11月经公安部科技局批准立项修订GA293-2001《警用防弹头盔及面罩》。通过大量的试验，经数据汇总分析、验证及多次专题研讨，提出了GA293-2012《警用防弹头盔及面罩》标准修订版本，该标准于2012年12月26日发布，2013年3月1日实施。

GA293-2012标准按照GB/T 1.1-2000《标准的结构和编写规则》的规定进行编写，共8章及7个附录，其中附录F和附录G为资料性附录，全部技术内容为强制性。下面就标准中的主要内容进行解析。

二、标准解析

（一）强调了产品的结构与外观颜色

标准中严格规定了头盔的外形及颜色，外形上规定了防弹头盔的盔形参数，附录D给出了一个盔壳厚度为8mm的头盔外形，在保证内腔尺寸（参见标准的表2）的前提下，盔壳外形因产品厚度的不同允许按比例变化，且厚度必须均匀，盔壳各点厚度偏差应在5mm之内。盔壳外表面颜色应为“99”式警服藏蓝色。

盔壳尺寸及颜色的严格规定表明了防弹头盔作为一种警用装备，必须有统一的外观以体现中国警察威严的形象和铁的纪律。

（二）规定了产品的质量

由于防弹头盔是警员执行任务过程中必须佩带的防护装备，头部承载的质量都需要颈椎承受，而颈椎是人体容易疲劳的薄弱部位，在满足防护要求的前提下，希望头盔和面罩的重量越轻越好，这样可以减轻颈椎的负担，适当延长穿戴时间而不至于使佩戴者头昏眼花。因此，在标准中严格规定了头盔和面罩的质量（参见标准的表3）。

（三）规定了头盔涂层的要求

在新标准中对外观涂层要求有三处明确规定：（1）盔壳外表面涂层应均匀平滑、无外来杂质、气泡、脱皮、剥落等缺陷；（2）常温下，防弹头盔在水中浸泡24h后，盔壳表面不应出现裂缝、起泡、分层的现象；（3）防弹头盔经低温（-25℃，3h）和高温（55℃，3h）处理后，盔壳表面不应出现裂缝、起泡、分层的现象。

标准中取消了对漆膜附着力的测试，而是通过上述规定及试验对涂层性能进行要求，更加科学、直观。在以往测试过程中发现，有些涂层材料性能不好、涂层工艺不过关的产品会出现脱皮、剥落等现象，或在浸水及环境处理后出现起泡、脱皮、剥落等现象。

（四）明确了产品标志

新标准对防弹头盔产品按材料分类【金属（代号J）、非金属（代号F）、金属与非金属复合（代号H）】、防护性能分类（1级和2级）及头盔盔壳尺寸分规格（L号和M号）没有变化。但是，防弹头盔产品代号改为由产品名称代号（FDK）、防护等级代号、盔壳材质代号、企业自定义代号和产品型号代号、盔壳规格代号组成，如FDK2F-AB01-L代表防护等级为2级、由非金属材料制成、盔壳规格为大号、企业代号为AB、产品型号为01型的防弹头盔。

防弹面罩的产品代号由产品名称代号（FDM）、防护等级代号（1级和2级）、企业自定义代号和产品型号代号组成，如FDM2-AB02代表防护等级为2级、企业代号为AB、产品型号为02型的防弹面罩。

警用防弹头盔及面罩作为一种单警防护装备，存在防护等级、保质期等与使用密切相关的关键指标，为了使用的安全、方便及可追溯，产品上必须有清晰永久性的产品标识，这是公安装备规范化的基本要求。标识的内容应包括以下信息：制造厂中文名称或商标、产品名称和代号、产品编号、执行标准号、生产日期（年、月）、有效期。

（五）头盔下颏带装置强度要求发生变化

GA293-2012版标准中下颏带解脱扣的强度要求是：下颏带紧急脱扣的牢固度应大于500N，在外力大于1000N时应解脱或撕裂。该要求充分考虑到了头盔的实用性和人性化。下颏带必须有一定的强度，即在500N的拉力下，附件不能发生断裂、滑脱及紧急脱扣不应脱开或损坏；当遇到戴头盔骑摩托车发生事故等特殊情况时，下颏带装置应能自动断裂、头盔脱落以保护使用者头部的安全。

（六）规定了阻燃性能要求

新标准充分考虑到了防弹头盔和面罩在平暴等复杂环境中面对火焰的情况，规定了防弹头盔的盔壳、防弹面罩的紧锁装置及透明面板的续燃时间应小于等于5s。

（七）明确了防弹面罩与头盔之间的结构连接关系

标准中明确规定了防弹面罩和头盔之间的连接为可拆卸式，面罩由透明面板和连接锁紧装置组成。使用中防弹面罩位于面部正前方与面部基本平行，面罩的上端紧贴头盔帽檐；面罩的固定锁紧装置在不借助工具的情况下，应能方便地装卸；固定锁紧装置功能可靠，未锁紧时应翻转灵活，锁紧时应牢固可靠。

（八）面罩的可视性能有新的规定

标准中规定了防弹面罩表面应无划伤、气泡、异物和油污等，面罩周边光滑；面罩试验区域内无任何影响透视的因素，且其透光率应大于75%；防弹面罩光畸变最大量应为6’；内表面不应结雾。上述规定充分保证了面罩在各种环境下使用，保证观察对象不变形、低温环境面罩不结雾。

（九）防弹性能及其测试方法的变化

防弹性能要求及测试方法的规范是该标准修订的核心。标准起草小组广泛收集国内外相关技术资料，包括NIJ0106.01《防弹头盔标准》、HPW-TP-0401.01B《防弹头盔》、STANAG 2920、ACH Specifications、GJB5115-2004《军用防弹头盔安全技术性能要求》及以上标准的修订版本，及时掌握国内外最新相关技术发展动态，同时对近400顶头盔进行实弹测试。经过多次专家会议讨论及归纳总结，涉及以下9个方面的变化：

1.防护等级的划分

标准对产品防护等级中各类枪型的描述改为对各种枪弹类型、标称质量、初速、规格和弹头结构等的描述，如此规定保证了试验评价的一致性，详见标准的表1。

同时还在标准的附录B中列出了其它需要特别关注的特殊枪弹威胁类型，见标准的表B.1。

以上规定表明：

（1）标准严格规定了防弹性能评价中突出了弹头结构及弹头速度，而枪型仅是参考。要达到规定弹速，若使用制式弹，一般只有使用不多、保养良好的制式枪才能达到要求。实验室一般使用弹道枪管发射、装填弹药等方式实现。

（2）标准对产品的防护等级没有定死，而是开放式的，其它防护等级产品的评价可参考该标准进行。

2.防弹性能的判定发生了变化

首先是定义的变化，在第三章中给出了“穿透”的定义，与原标准有很大变化，规定防弹头盔或面罩被有效命中后，其内表面出现通孔或看到弹头的现象为穿透。该规定突出的是头盔/面罩上出现通孔，或虽然看不到通孔，但是在头盔/面罩的背面能看到有弹头或破片（可以是弹头的破片，也可以是头盔上部件受冲击后产生的金属破片）。这种判定更直观、更严格，充分考虑到了子弹的不稳定性。其次是在防弹性能的规定中还要求，经过防弹性能测试后的头盔的下颏带与盔顶悬挂系统应无零件脱落。

对于防弹面罩，防弹性能符合要求的情况除规定不能发生穿透外，防弹面罩的背面应不能有裂缝和飞溅物，且透明面板与连接锁紧装置不能分离。

3.调整了防弹性能测试的环境条件

新标准在测试浸水、高温、低温处理后的防弹性能外，还增加了对常温条件下的防弹性能的要求，原因在于防弹头盔及面罩产品质量的稳定性不仅与设计、原材料质量有关，还与加工工艺的稳定性密切相关，产品质量的控制要求高，原来的三顶头盔或三个面罩用来评价一种产品的质量，数量太少。因此，综合考虑常温、高温、低温及浸水等各个条件下的产品性能，有利于产品质量的全面把握。

同时，将温度适应性范围调整为-25℃～55℃。

4.测试样品数量发生了变化

因为测试条件的增加，防弹头盔的型式试验至少5顶；防弹面罩的型式试验至少9套，其中常温、高温、低温及浸水条件各需2套，每套面罩的防弹性能试验只能射击1发子弹。增加样品的数量主要是考虑提高测试结果的可信度。

同时，标准中还明确了抽样检验的项目及抽样方案，详见标准的表5和表6。

5.防弹头盔的弹痕高度指标调整至25mm

弹痕高度反映头盔在受冲击时的刚性，国外防弹头盔标准中还没有将该指标作为产品的评价指标。将弹痕高度引入GA293-2001标准作为评价防弹头盔性能还是我国首次提出的，但当时只有钢盔、金属与非金属的复合盔及芳纶头盔。随着材料的发展，防弹性能更高、质量更轻的超高分子量聚乙烯头盔的出现，使原有标准的指标已无法适应新产品的需求。在大量实验的基础上，新标准在改进试验方法后，将弹痕高度指标定在25mm，能够满足头盔的使用需求。

6.对防弹性能测试支架进行了明确规定

标准的附录A对防弹头盔的测试支架进行了严格的规定，头模应符合GB/T2428-1998成年人头面部尺寸的标准，用铝材质制作，头模与基座总重量为5.0kg±0.5kg，详见图1。

从图1可以看出，头模上有十字槽，使头盔在受到子弹冲击时提供了充分的自由变形空间。带滑轨的头模支架系统虽然是固定的，但是与下面的底座有一定的空隙和弹性变形空间。将防弹头盔或面罩试样固定在头模上，头盔下颏带扣紧于头模下颏位置，收紧带体直至头盔后部下沿与头模后部下沿平齐，使用拉紧装置向上提拉头盔，拉紧力为20N，用以保证头盔在头模上的状态一致。

另外，防弹面罩测试的时候一定要配套支架，并将面罩固定在头盔上进行全面测试。

7.实弹测试方案发生了变化

防弹头盔的防弹性能评价涉及四种环境条件，且每种条件下的测试部位和数量不尽相同，详见标准的表7。

值得注意的是，常温条件下防弹头盔测试5发子弹，每个弹着点的弹痕高度都应进行测量；而其它三个经环境处理后的样品的弹着点只测量第一发的弹痕高度，而哪是第一发则根据试验的实际情况定，标准没有要求。

8.对环境处理后的测试时间间隔提出了新的要求

试验的环境温度为23℃±2℃，相对湿度为30%～70%。经条件处理后的头盔或面罩，实验要求在离开条件试验箱5min内完成防弹性能试验，确保实验结果的稳定性和一致性。

9.为产品防弹性能的评价提供了新的方法

在新标准中增加了附录F和附录G，规定了V50和V0的实验方法。为产品设计和进一步评价产品（尤其是使用年限到期的产品）提供了更好的参考依据。

（十）增加了质量一致性的规定

由于防弹头盔和面罩是直接关系警员生命安全的装备，标准中明确提出了产品的安全使用要求。明确了防弹头盔或面罩在使用过程中应在常温、常湿、避光状况下保存，受到任何枪弹射击后不能继续使用。同等使用条件下，防弹头盔或面罩进行批量抽查时，防弹性能试验中任意一顶防弹头盔出现穿透或弹着点弹痕高度大于25mm，任意一个面罩出现穿透或受弹后弹头被阻断、背面出现飞溅物，则本批防弹头盔或面罩不能继续使用。

本标准规定合格防弹头盔或面罩的使用年限应大于或等于5年。同时还提出了对于过期或性能不确定的防弹头盔或面罩，可参照附录F防弹头盔安全性能评估方法进行安全性评估。上述规定充分考虑到本标准的不可预见因素可能导致的威胁，从而确保防弹头盔或面罩的安全性。

三、结语

新标准的出版和实施将对警用防弹头盔的研制、生产和产品质量规范起到非常重要的作用。防弹头盔和面罩作为一种个体防护装备，人们对其安全防护性能、使用舒适性及外观性能的要求越来越高。目前，国内外很多机构正在研究重量对颈椎疲劳性的影响因素，以及如何评价头盔受子弹冲击后，穿戴者受到的伤害及其力学指标阈值。防弹头盔产品的发展在提高安全防护性能、降低重量的同时，还要与防毒面具、瞄准镜、夜视及通讯装备有机结合，使其成为一个单兵作战平台。