Як вибрати бронеплиту?

Бронеплита – це важлива складова при підборі бронежилету або плитоноски, адже від поєднання цих складових залежить рівень захисту який отримує користувач.  При виборі бронеплити необхідно враховувати кілька ключових факторів. По-перше, слід уважно дослідити різні типи бронеплит, їх конструкцію та особливості, а також кінетичну енергію, яку вони можуть поглинати. Далі варто звернути увагу на розміри і вагу бронеплити, а також на комфортності її носіння. Крім того, необхідно дізнатися про рівень захисту, який надає кожен конкретний тип бронеплити, і врахувати його відповідно до специфіки власних потреб. У цій статті ми розглянемо основні критерії вибору бронеплити і надамо корисні поради та рекомендації щодо вибору оптимального захисного рішення.

Як працює бронеплита?

Для початку давайте розберемося з рівнем загроз, які може зупинити бронеплита. Якщо до XIX століття призначенням обладунків був захист тіла від ураження холодною зброєю, то вихід на арену вогнепальної зброї та поява новітніх артилерійських систем докорінно змінили філософію захисту. Кулі мають високу кінетичну енергію і відповідно неможливо захистити всю площу тіла бронеплитами, так щоб не зробити бронежилет занадто важким для звичайної людини, відповідно формулою компромісу став захист бронеплитами 3-6 класу ДСТУ  “летальних зон” (життєво важливих органів поранення в які призводить до загибелі воїна), а решту тіла прикривають м’якою бронею 1-2 клас ДСТУ, яка не забезпечує захист від автоматних куль, однак здатна втримати більшість уламків. Інколи бронеплитами посилюють бокові зони, однак таке рішення також є компромісним, оскільки, вони через свою негнучкість поступаються м’якій броні у зручності при активному русі.

Для того, щоб зрозуміти принцип роботи бронеплит, слід розібратися від чого вони мають захищати. Будь-яка куля або уламок мають свою кінетичну енергію, яку необхідно погасити. 

Трьома основними параметрами, які випробовують плиту на здатність протистояти балістичній загрозі, є швидкість кулі, вага кулі та твердість матеріалу кулі.
Почнемо з швидкості кулі або уламку. Якщо куля рухається з високою швидкістю, вона має більшу кінетичну енергію та може прошити бронеплиту. Захист від такого сценарію вимагає використання більш товстих та міцних матеріалів, щоб абсорбувати та розсіювати енергію кулі.

Вага кулі також важлива. Важкі кулі мають більше інерції. Це означає, що бронеплита повинна мати достатню міцність для того, щоб зупинити кулю, щоб не допустити проникнення. Кулі з великою вагою також додають велику кінетичну енергію, що вимагає більш міцного та стійкого матеріалу для поглинання та розсіювання цієї енергії.

І нарешті, співвідношення твердості матеріалу бронеплити до твердості осердя кулі (або уламку) впливає на те чи буде пробій. Якщо матеріал плити є дуже м’яким або деформується легко, він може бути прошитий кулею, навіть якщо має достатню товщину (це причина чому високомолекулярний поліетилен легко пробивається кулями з термозміцненим осердям).

Однак, якщо матеріал є надто твердим, він може тріснути при зіткненні з кулею, що також може призвести до ураження.
Підводячи підсумок основне завдання бронеплити при зіткненні з балістичною загрозою, погасити її кінетичну енергію та захистити від уламків на які може розпастися куля. І навіть, якщо плита справилася з цим завданням, існує ще один рівень загрози – заперешкодна травма, про яку ми поговоримо далі.

Заперешкодна травма

При передачі енергії кулі на певну частину площі плити відбувається деформація плити, вона вигинається в бік тіла, це називають заперешкодною травмою. Це потрібно для того, щоб зменшити наслідки деформації/вигину плити в бік тіла в момент потрапляння кулі і передавання її енергії на тіло. Тіло людини на значний відсоток складається з води, тому при передачі енергії кулі може відбутися гідроудар, що може закінчитися розривом внутрішніх органів. Щоб уникнути цієї загрози у різних стандартах передбачено граничний рівень заперешкодної травми. Так в українському ДСТУ 8782:2018 цей рівень обмежено 25 мм, а у американському NIJ – 40 мм, якщо рівень заперешкодної травми більший вона не проходить сертифікацію. З цього слідує ще одна особливість, не кожна плита, яку ви привезли з США або європейського ринку буде відповідати ДСТУ, при купівлі слід враховувати цей фактор.

Виробники плит для того, щоб зменшити потенційну заперешкодну травму попередньо вигинають їх. Так, наприклад у металевих плитах робиться ребро жорсткості – плита вигинається назовні вздовж центральної осі. У свою чергу керамічні плити роблять анатомічно вигнутими, щоб зменшити вплив цього фактору.

Які бувають бронеплити та з чого вони складаються?

На даний момент є три найбільш поширені типи плит – це керамічні, металеві та плити з високомолекулярного поліетилену (НВМПЕ). Якщо ми говоримо про плити з пресованого високомолекулярного поліетилену вони максимально прості та складаються з одного шару, якщо ж ми говоримо про керамічні плити вони складаються з основного шару (кераміка) це ICW плити або з двох шарів кераміка плюс демпфер. Демпфер – використовується для зменшення заперешкодної травми. Це захисний матеріал, який має бути позаду плити, перед тілом. Він має бути досить щільним та товстим, щоб увібрати в себе енергію від кулі та зменшити вигин плити. Він потрібен і для металу, і для кераміки. І, нарешті, металеві плити використовують основний шар – бронеметал, демпфер, а також антирикошетне покриття спереду.  

Бронеплити з високомолекулярного поліетилену (НВМПЕ)

Найпростішими є плити з високомолекулярного поліетилену (НВМПЕ) вони робляться з пресування великої кількості шарів цього матеріалу, як наслідок мають 3 клас при доволі низькій вазі. Завдяки цьому вони підійдуть тим, хто в першу чергу хоче захиститися від уламків. Якщо говорити про кулі, та така плита витримає 5,45 х 39 мм ПС, (7Н6), але не допоможуть втримати стандартні кулі, на зразок, 5,45 х 39 мм ПС, (7Н10). Відповідно, якщо ви шукаєте захист проти куль краще звернути увагу на плити з вищим рівнем захисту.

Переваги поліетиленових бронеплит:

• Легка вага;
• Площа захисту завжди дорівнює площі плити;
• Тривалий термін придатності;
• Ефективний захист надає вся площа плити;

Недоліки:

• Можна робити бронеплити до 3 класу ДСТУ через особливості матеріалу;

Металеві бронеплити  

Металеві бронеплити є дешевшими, однак через велику вагу від їх використання вже відмовилися країни, які можуть собі дозволити перехід на дорожчі керамічні бронеплити. Зазвичай, металеві бронеплити роблять у 4 класі ДСТУ, що дозволяє їм тримати більшість стандартних куль, як наприклад, 5,45 х 39 мм ПС, (7Н10). Однак, оскільки, росіяни поступово переходять на кулі з кращим бронепробиттям дедалі актуальнішою стає керамічна броня вищих класів.
Ще однією важливою функцією демпфера металевої бронеплити є ізолювати тіло від металу, оскільки в холодну пору року можна отримати запалення легенів від тривалого контакту тіла з бронепластиною. На відмінно від керамічних плит з бронесталі не мають великої заперешкодної деформації та передають енергію кулі всією площиною плити, а не точково, тому мають кращі показники по зменшенню травм.
Проблемою металічних бронеплит є те, що при влучанні є вірогідність рикошету та ураження уламками кулі, для того щоб уникнути цього виробники додають шар войлоку або інші спеціальні антирикошетні покриття на свої плити.

Переваги металевої бронеплити:

• Відносно дешева ціна;
• Можливість витримувати багато влучань;
• Площа захисту завжди дорівнює площі плити;
• Тривалий термін придатності – 15-20 років;

Недоліки:

• Висока вага, яка робить недоцільним використання плит вище 4 класу ДСТУ;
• Вірогідність рикошету та ураження користувача уламками кулі;

Керамічні бронеплити

Керамічні плити це на даний момент найкращий захист від балістичних загроз. Тільки кераміка дозволяє отримати 6 клас захисту ДСТУ (IV NIJ) при комфортній вазі від 2 до 4 кг в залежності від типу керамічної плити. Кераміка може виготовлятися у поєднанні з різними компонентами. Найдешевшим є поєднання з оксидом алюмінію, також використовується поєднання з карбідом кремнію, найдорожчим та найкращим за властивостями вважається поєднання з карбідом бору, плити такого типу можуть досягати ціни в 750-900 доларів, однак є дуже стійкими та легкими.
Враховуючи, що сама кераміка попри свою твердість руйнується при потраплянні кулі або уламку, цей тип плити потребує додаткової підкладки з високомолекулярного поліетилену або арамідних волокон, щоб зупинити уламки на які розпадається куля. Враховуючи, що керамічна плита поглинає енергію не всією площиною плити, а тільки місцем влучання, керамічна бронеплита плита має схильність до утворення випуклостей у місцях влучання, їх називають заперешкодною травмою.
На ринку зустрічається два типи керамічних плит. Перший тип – Stand alone (SA) вони мають додаткову підкладку з високомолекулярного поліетилену, кевлару, або титану, тому можуть використовуватися самостійно. Другі – In conjunction with (ICW) вони не мають підкладки, тому додатково потребують м’якої балістичної броні і тільки в поєднанні з нею можуть вважатися повноцінними плитами та відповідати своєму класу захисту. У бронежилетах, які вже мають балістичні пакети по всій площині ICW плити можуть повноцінно виконувати свої функції.
Ще однією особливістю керамічних плит, є те що в окремих випадках ефективну площу захисту забирає бічний демпфер, який потрібен для додаткового захисту керамічної частини від ударів. Інколи непорядні виробники для зменшення собівартості та ваги плити можуть збільшувати площу цього демпфера, для таких випадків застосовується “тест зубочисткою”, який полягає в тому, що демпфер легко протикається зубочисткою, а керамічна частина – ні. Відповідно таким чином можна визначити, яка площа плити є ефективною. Для плит розміру S – керамічна частина має бути не меншою 6 дм², M – 7 дм², L – 8 дм², XL – 9 дм².

Переваги керамічних плит:

• Найвищий 6 клас захисту;
• Мала вага при найвищому класі захисту;

Недоліки:

• Вже перші влучання руйнують структуру бронеплити;
• Матеріал крихкий та боїться падінь та ударів при транспортуванні;
• Частину площі плити забирає ущільнювач, відповідно менша площа захисту бронеплити;
• Найдорожчий у виробництві тип плит;

Стандарти та сертифікація

Щоб гарантувати якість бронеплит вони сертифікуються у відповідності до існуючих в кожній державі стандартів. В Україні це ДСТУ 8782:2018 (цивільно-поліцейський), у США – NIJ 0101.06 (цивільно-поліцейський), SAPI (військовий). Існує також український військовий стандарт, який на додачу до кулестійкості передбачає падіння з висоти, замороження плити до -40 °C, та нагрівання до +70 °C і тривале перебування у розчині, який імітує морську воду. На жаль, для того, щоб пройти такий тест виробники змушені давати суттєвий надлишок міцності, що тягне за собою і збільшення ваги бронеплит.

ДСТУ 8782:2018

Для сертифікації бронеплит допускаються ліцензовані лабораторії зі спеціальним балістичним обладнанням. Використання такого обладнання дозволяє досягнути прописаної у нормативі швидкості кулі, а відповідно і високої кінетичної енергії, чого дуже складно досягнути у звичайних умовах. Відстріл в більшості випадків здійснюється з дистанції у 10 м (5 м для пістолетів), відстань між влучаннями має бути не менше ніж 51 мм, і така ж відстань має бути до краю бронеплити. Зазвичай сертифікація передбачає три контрольні постріли з зазначеною вище дистанцією між ними.

NIJ

Якщо порівнювати ДСТУ з стандартом міністерства юстиції США NIJ 0101.06, який теж досить поширений в Україні , то можемо констатувати, що вони не можуть бути на 100 відсотків синхронізованими, оскільки в США поширені інші типи куль. Однак в загальному, якщо провести грубе порівняння українському 4 ДСТУ класу відповідає ІІІ NIJ клас, а 6 ДСТУ класу відповідає ІV NIJ клас. Якщо хочете розібратися у цьому питанні більш детально, вам варто ознайомитися з цією таблицею.

SAPI, ESAPI, XSAPI

Американські військові розробили свій стандарт SAPI (“small arms protective inserts”), пізніше він еволюціонував до ESAPI, а наразі ведеться тестування нового стандарту XSAPI. При переході від SAPI до ESAPI вага плит виросла, однак і балістична стійкість також. Перехід у XSAPI на керамічні плити з карбіду бору дозволив дещо зменшити вагу плит при ще кращій балістичній стійкості, однак подібні плити суттєво дорожчі за інші плити представлені на світовому ринку. Плити, які відповідають стандарту SAPI дуже цінуються серед військових, однак при замовленні подібних плит зі складських залишків варто пам’ятати, що термін “життя” такої плити 5-7 років, після чого відбувається деградація матеріалу, і така плита не варта витрачених на неї грошей.
До речі, зараз більшість світових виробників також орієнтується на розмірну сітку SAPI при виробництві своїх бронеплит. 

Стандартні розміри SAPI:

• Extra Small —  184×292 мм;
• Small —  222×298 мм;
• Medium —  241×318 мм;
• Large —  260×337 мм;
• Extra Large —  280×356 мм;

Таким чином ми розглянули кілька основних типів бронеплит, і переконалися, що всі вони мають як переваги, так і недоліки, і лише розуміючи для яких саме завдань ви будете застосовувати бронеплиту ви можете підібрати ідеальний комплект під свої потреби. Існуючі стандарти сертифікації бронеплит допоможуть зрозуміти якому класу захисту відповідають бронеплити та від яких загроз можуть захистити.