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Casey Chao

國內兩大軍事雜誌《尖端科技》與《天生射手》專欄作家。

在談到為什麼我們希望頭盔不只是通過貫穿測試前,先來看看一份關於創傷性腦部傷害(TBI)和戰鬥頭盔標準的研究(Improving TBI Protection Measures and Standards for Combat Helmets, 2011):簡單講,就是在腦膜的蛛網膜和軟腦膜間,有所謂的腦脊髓液,可以對大腦皮質提供一定程度的緩衝;但如果衝擊到頭部的外力過大,那這樣的保護機制就會失效,結果就是大腦直接撞擊顱骨的內壁。更有甚者,假如一位士兵戴著頭盔被子彈命中,然後頭部敲到地面或牆壁,這時頭盔雖然能保護顱骨不會骨折;但因為頭部(還有裡面的腦子)被擊中,造成的移動直到敲擊到地面或牆壁再停止下來,會形成一個加速然後再減速的過程,所以腦子會先隨著顱骨加速,然後等到驟然減速時撞上顱骨,接著變形,這類變形以及引發的組織壓力,便是各類TBI的原因!

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腦子隨著頭部晃動而撞擊到顱內的示意圖,紅色部份便是腦子因為衝擊而變形的區域

而要讓腦部受傷的力道,遠低於讓顱骨受傷的力道。而頭盔若要保護腦子,便需要能夠吸收上述導致腦部變形的能量,另外,也要設法使腦組織接受的區域性力道降到最低;但當時除了飛行頭盔外,唯一有考量過衝擊防護(blunt impact protection)的頭盔,是特種部隊在用的MICH(PASGT與ACH都沒有)。而這篇文章的作者群也建議,最快修正這個問題的方法,是將實驗室內的疾速測試標準,要從250-400G的範圍,降低到50-150G的範圍(以這個加速度從5英尺處墜落,並控制衝擊的時間約2ms),結果就是襯墊必須加厚50%,或是改用更有效能的材質。

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特種部隊在使用的MICH盔,是研究當時地面部隊用盔當中唯一有考慮到衝擊防護問題的

接下來我們看看,撇開上面的疾速測試不談,即使回到最基本的抗貫穿測試,又應該怎樣去做,並採用甚麼樣的標準?

老實說,國”軍”根本不應該採用美國”司法”部的NIJ標準,原因其實再簡單不過:1995年10月美國懷特實驗室的HPW-TP-0401.01B號,關於防彈頭盔(BULLET RESISTANT HELMET)文件的1.1部分就已經提到”警方受到的威脅不同於軍方,因為後者的主要顧慮在於防護產生破片的彈藥!”(Such threats to the law enforcement officer differ from those of the military, whose principle concern is protection from fragmenting munitions.),隨然這份文件後來是以NIJ-STD-0106等六項來做為標準,但在8.0需求的部分,還是提到了要進行抗彈貫穿測試(BALLISTIC PENETRATION RESISTANT TEST)以及抗變形測試(DEFORMATION RESISTANCE TEST),而且抗彈貫穿測試當中,還要射擊5發(而不是我們1981年標準的4發);抗變形測試部分,還要用頭盔蓋在黏土人頭上,然後也是射擊5發;但在每1發後,要把頭盔移除,然後去測量中彈位置所引發的黏土凹陷程度!

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1995年懷特實驗室,對於頭盔測試的相關文獻,有興趣者都能找到

若是依照美國國家科學/工程/醫藥學院(nap.edu)在2012年對於防彈衣材料的測試文獻(Testing of Body Armor Materials),在該文獻的第151-152頁中,也提到了測試標準包括了貫穿(Penetration)和背面變形(Backface Deformation, BFD):前者也是在貫穿的V0測試上打5發,V50測試則打上7-14發;至於後者的BFD值,是以雷射掃描器來測量,依照美國陸軍亞伯丁測試中心的ATC標準,當子彈打中盔頂或兩側時,變形值不能大於16mm;打中前方或後方時,變形值不能大於25.4mm(p.152)

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2012年NAP的測試文獻,同樣可以找到

至於人家在測試抗彈標準時,還要考慮在高低溫甚至海水浸泡後的效果,並經過首度的First Article Testing (FAT,240發射擊只能有17發貫穿),以及後續的批次接收測試Lot Acceptance Testing (LAT);但即使如此,在2010年5月美軍還是發生了回收多達44,000頂先進戰鬥頭盔(ACH)的事件:原因在於 ArmorSource LLC公司採用了未經授權的生產方式,有瑕疵的材料和不適當的品質程序,在接受司法部提醒後,美國陸軍進行了測試,發現產品確實未達服役標準,最後將相關產品回收銷毀!

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必須在批次接收測試中,高分過關才能配發的強化戰鬥頭盔ECH

更別提在2013年測試強化戰鬥頭盔ECH時,軍方的作戰與測評單位(DOT&E)更引進了新的標準,也就是要有90或然率該頭盔不會被貫穿(原文為 90 percent probability with 90 percent confidence that the helmet will not be penetrated),這導致ECH在第一趟的FAT測試以較低的標準過關後,第二趟的LAT批次測試,就要以這個新的高標準來考核!!

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國軍頭盔測試後照片(尖端科技提供)

因此平心而論,軍備局要記者挑一頂頭盔出來,然後用1981年的測試方式來打4發,再強調通過V50與超標的新聞,對真正在研究的人來說,其實只引發了更多問題與疑竇:從標準的不適當,測試方式的老舊與單一,再加上不考慮背面變形,不考慮高低溫,浸海水,也忽略了跳傘的瞬間力量,以及對衝擊的防護,國軍這種頭盔不僅在當前的先進軍事產品市場上,完全沒有競爭力;也很難在未來面對解放軍的穿甲彈和其他威脅上,真正起到保護士官兵的效果!

臉書網友留言:

測試後內側看起來有點慘…

Casey Chao 寧可測試慘一點,不要配發下去以後裡面有腦袋時,那就更慘了

他打裡面不是外面啊

https://youtu.be/Ge52hGWudec
若網頁無法觀看,則請點選YouTube連結網址,前往YouTube觀看。

找好久,之前在國醫工作的時候看過的影片。這裡面有位士兵被擊中頭部,然後在影片約2分26秒處有照到頭盔內部的情形。影片中這位士兵似乎只有破皮的皮肉傷,但是我想十分良好地詮釋了特大這篇文章的重點!
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找好久,之前在國醫工作的時候看過的影片。這裡面有位士兵被擊中頭部,然後在影片約2分26秒處有照到頭盔內部的情形。影片中這位士兵似乎只有破皮的皮肉傷,但是我想十分良好地詮釋了特大這篇文章的重點!

還是多花個幾萬塊買個能保命的頭盔才是重點...

請問一下 內文提及 只有MICH有考量衝擊防護 ACH&PASGT沒有 但ACH跟MICH不是一樣的東西嗎?還是有什麼差異呢?

Casey Chao 
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上文承蒙 Casey Chao先生同意,引用他的「臉書」系列文章,特此致謝!

延伸閱讀:

國軍新頭盔換裝補丁:補土成洋蔥 防彈變防曬?

Casey Chao:從防彈頭盔看國軍態度問題!

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