A szabványokra vonatkozóan azonban szükséges megemlíteni, hogy a piaci igényeknek való megfelelésre és a hatékonyságra való tekintettel javasolt az összes szabványt 10 éves korszerűsítési ciklusba sorolni [1]. A rendeletek esetén, mint például azEurópai Parlament és a Tanács 1214/2011/EU (2011. november 16.) számú rendelet 17. cikkében, nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy ott csak a védelmi szintet jelölik (NIJ IIIA).A szükséges tartalom a védelmi szint meghatározásához ebben a szabványban szerepel: NIJ Standard-0101.06. IIIA)Azonban a rendeletben megadott tartalom kifogásolható, mivel a NIJ Standard-0101.06 nem egyenlő például a NIJ Standard időben előbb megjelent szabványainak [2., 3., 4., 5.]. követelményeivel.
A védelmi szint megállapítása
A ballisztikus hatásokat gátló testpáncélok védelmi szintjének megállapításakor – többek között – szabványokban meghatározottak szerint mérik a vizsgált védőeszköz test felőli oldalán a lövedék becsapódásának hatására a háttéranyagban (plasztilin) létrejött maradandó alakváltozás legnagyobb mélységét az eredeti felszíntől kiindulva.
A NIJ Standard-0101.06 szerint a testpáncélok megfelelőségének követelményei közé tartozik, hogy
- 12 darab komplett védőeszközön, szabályos találatok által létrehozott lenyomatmélységeket (Backface Signature, BFS) elemezni, továbbá 12 darab komplett védőeszköz ballisztikai limit sebesség (BL) értékeit meghatározni,
- az összes szabályos találat által létrehozott lenyomatmélységnek (BFS) 44 mm-nek vagy ennél kisebb értékűnek kell lennie,
- abban az esetben, ha a vizsgálat során, bizonyos számú lenyomatmélység (traumahatás) nagyobb 44 mm-nél, akkor 95 százalékos valószínűséggel az összes lenyomatmélység 80 százalékának 44 mm-nek vagy ennél kisebb értékűnek kell lennie, ekkor a megfelelőség feltétele, matematikai statisztikában használt módszerrel kiszámítani a középértéktől eltérés felső határát,
- mért lenyomatmélység az 50 mm-t nem haladhatja meg.
A háttéranyagban létrejövő lenyomatmélységek – ezek modellezik a traumahatást – elemzésével lehet megítélni azt, hogy az adott testpáncél milyen mértékben képes védelmet biztosítani a tompított sérüléssel (blunt trauma) szemben.
A cikk célkitűzése bemutatni a NIJ Standard-0101.06 szerinti megfelelőség, matematikai statisztikában használt módszerével történő elemzését, a középértéktől eltérés határának számításával.
A középértéktől eltérés felső határa (Upper tolerance limit)
A testpáncél lövedékállósági vizsgálata során ezt a jellemzőt akkor kell kiszámolni, ha bármelyik lenyomatmélység (traumahatás) meghaladta a 44 mm nagyságot, de nem haladta meg az 50 mm-t, egy statisztikai sokaságból, véletlenszerűen kiválasztott, meghatározott számú védőeszközön, a mintán.
Yu = Ῡ + k1 • s
ahol
Az adott elemszámú minta átlaga (Average of all BFS)
Meghatározható a vizsgálólövedékek becsapódásainak hatásaira, például a megjelölt szabvány szerint, 8 darab szárazon kondicionált és 4 darab nedvesen kondicionált állapotú lövedékálló védőbetétek háttéranyagaiban létrejött maradandó alakváltozások, legnagyobb mélységei alapján. Az adatokra alapozott elemzés során a bizonytalanság csökkenthető, ha a minták száma nő.
ahol
Yi = vizsgálólövedékek becsapódásainak hatásaira a háttéranyagban létrejött maradandó alakváltozások legnagyobb mélységei (BFS), a kijelölt felszíntől mérve
N = szabályos találatok száma
A közelítő tényező (Approximate factor)
ahol
A z1–p normál eloszlás (normális eloszlású változó kritikus értéke) nagyobb az 1–p valószínűségével.
A Z1–γ normál eloszlás (normális eloszlású változó kritikus értéke) nagyobb az 1–γ valószínűségével.
A szabványnak [3] megfelelően elemezve a BFS mérések eredményeit, a lenyomatmélységek legalább 80 százaléka (p = 0,80), 95 százalékos valószínűség (γ = 0,95) mellett, nem lehet 44 mm-nél nagyobb. A normál eloszlás kritikus értékei meghatározhatók számítással vagy kikereshetők táblázatokból
Ha:
Z1–γ = Z0,05 = 1,645
Z1–p = Z0,20 = 0,842 és az
N = 12
Akkor:
Így:
A szórás (Standard deviation)
A szórás azt méri, hogy az értékek a várható értéktől (középértéktől) milyen mértékben térnek el.
|
k1 érték az összes lenyomatmélység 80 százalékán, 95 százalékos valószínűség mellett |
Lövedékálló védőbetét test felőli oldalán, utolsó rétegként elhelyezett, traumahatást jelző lexan (0,3 mm vastag) lemezre fröccsent plasztilin darabok, 5,0 m vizsgálati távolságból leadott, .44 Magnum SWC vizsgálólövedék hatására (dombmagasság 20 mm) (Frank György felvétele)
Összefoglalás
- A megengedett legnagyobb lenyomatmélységeknek (BFS) – amelyek a vizsgált lövedékálló betét test felőli oldalán, a vizsgáló lövedékek becsapódásainak hatásaira, a háttéranyagban (plasztilin) jönnek létre – 44 mm-nek vagy ennél kisebb értékűnek kell lennie.
- Abban az esetben, ha a vizsgálat során, bizonyos számú lenyomatmélység (traumahatás) nagyobb 44 mm-nél, akkor 95 százalékos valószínűséggel, az összes lenyomatmélység 80 százalékának 44 mm-nek vagy ennél kisebb értékűnek kell lennie. Ekkor a megfelelőség feltételét úgy kapjuk meg, hogy a matematikai statisztikában használt módszerrel ellenőrizzük a következő összefüggést:
Átlag BFS + 1,568 • k1 ≤ 44 mm
- A megbízhatósági együttható (k1) értékének növekedésével (szabályos találatok számának csökkenésekor) a testpáncél megbízhatósága csökken.
Eur. Ing. Frank György, címzetes docens, az SzVMSzK Szakmai Kollégium elnöke, SzVMSzK mérnökszakértő (B5)
Felhasznált irodalom
- Szabványügyi Közlöny 1. szám, 2010. január, 42.
- Michael A. Riley: Revisions to the NIJ Ballistic Resistant Body Armor Test Standard. Office of Law Enforcement Standards National Institute of Standards and Technology. Gaithersburg, Maryland. 8 May 2008
- NIJ Standard–0101.06 Ballistic Resistance of Body Armor Office of Law Enforcement Standards National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20899–8102. July 2008
- NIJ Standard–0101.03 Ballistic Resistance of Body Armor Office of Law Enforcement Standards National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20899–8102. April 1987
- NIJ Standard–0101.02 Ballistic Resistance of Body Armor Office of Law Enforcement Standards National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20899–8102. March 1985