Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

A lövedékálló védőmellények beszerzésekor ki kell választani az ajánlatokból a lehető legnagyobb biztonságot és megbízhatóságot kínáló védőeszközt.

A megbízhatóság fogalma alatt a lövedékálló védőmellénynek azt a tulajdonságát kell érteni, hogy az a szállítási szerződésben meghatározott ideig megtartja védőképességét és választott funkcióit, természetesen szakszerű használat és karbantartás mellett. Az eligazodást segíthetik (segítik) a rendelkezésre álló, megfelelően értékelhető szabványok, rendeletek.

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 = + 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.

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

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)

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

ahol

A z1–p normál eloszlás (normális eloszlású változó kritikus értéke) nagyobb az 1–p valószínűségével.

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

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:

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

 

 

 

 

Így:

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

 

A szórás (Standard deviation)

A szórás azt méri, hogy az értékek a várható értéktől (középértéktől) milyen mértékben térnek el.

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján
k1 érték az összes lenyomatmélység 80 százalékán, 95 százalékos valószínűség mellett

 

Lövedékálló védőmellény megfelelőségének elemzése lenyomatmélységek (traumahatás) alapján

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

Vélemény, hozzászólás?