摘要：警用防刺服作为个体防护产品，为保卫警员生命健康安全提供了重要支撑。当前，国内警用防刺服因材质、重量等原因存在穿着率较低等情况。本文从警员基本穿着需求和安全理念出发，概述了警用防刺服的特点及其发展现状，通过对比国内外防刺服的标准，探讨分析了未来警用防刺服领域的发展方向。

关键字：防刺服 防刺标准 防刺理念 防刺机理

1 引言

当前，全球反恐形势非常严峻复杂。我国警察每年因被尖锐刀具穿刺而造成伤亡的人数已经占到警员伤亡统计总数相当大的比例。由于我国实行严格的枪支管制，因此在暴力袭击事件中，警察和普通民众更需要的是对刀具等尖锐器具的防护，而这种防护则来源于防刺服。

2 防刺服现状

防刺服是一种能有效地防护匕首等常见锐器从各种刺入角度对人体的攻击，减少人体防护部位受到刺伤威胁的防护服装。其作为重要的个体防护装备之一，不仅应用于军队及警察等部门，如作为单警必配产品装备到巡警和狱警等公安执法人员，在民用领域也有着普遍的应用市场和发展潜力。

目前我国警察在日常执勤工作中，虽然配发了包括防刺服在内的各种防护服，但是防护服的主动穿着率却比较低。其中一个重要的因素是防护服较重，舒适度不高，功能单一，造成防护服的利用率较低，不能很好地起到保护警察生命的重要作用。通过与新疆暴恐案多发地区，如：阿克苏市、温宿县、乌什县、和田县的多次交流，了解到基层警察对防护服装穿着不舒适的反馈意见越来越多，一个实际情况是，如不进行强制穿着的要求，警察对防护服的主动穿着率非常低。一线警察对轻质、防护性能高、多功能的防护产品需求更强，呼声很高。

首先，防刺服应具备保护人体免受刺刀、匕首等尖锐物体伤害的功能，同时还要保证穿戴者适当的舒适性，使穿戴者的行动不过度受到限制。但是，目前的防刺材料都有不同程度的笨重、不够柔软等缺点，而且常用防刺材料的使用也已经进入性能开发瓶颈期，因此，研制防护能力和灵活性兼具的防刺服是新时期防刺材料的发展目标和方向。其次，GA68-2019《警用防刺服》在技术指标上进行了优化，在试验方法上更加贴近实战，促进了防刺产品的升级换代，有助于规范指导推出性能更加优良、更加适应实战需要的装备。

鉴于此，提高警用防刺服穿着率，有如下三点解决途径：

一是新材料研发。创新性研发防刺性能更佳、舒适度更高的防刺新材料。

二是防护服人体工学设计。使防刺服的重量合理分配到身体上，获得主观上的减重感。

三是标准再探讨。使安全裕度降至合理范围，从而达到减重的目的。

事实表明，防刺服的穿着舒适性和防护性对保护警察的生命安全都同样+分重要。这将是众多研制单位开展防刺技术研究工作的重要依据。

3 国内外防刺服标准的差异

标准的制修订工作对减轻防刺服的重量、提高产品舒适度将起到至关重要的作用，下文将对国内外标准修订情况进行简要介绍。

3.1 国内外防刺服标准特点分析

目前，国外最具权威性的防刺性能测试标准就是英国的HOSDB2007《防刺服技术标准》和美国NIJ0115.00《个体装甲防刺技术标准》，这两项标准的测试方法基本相同，主要区别是NIJ对防刺服和刀具的划分更为详细。除了这两项标准之外，国际上较为权威的还有德国的VPAM2011《防刺服技术标准》，欧洲标准化委员会制定的防刺性能测试标准，以及中华人民共和国公共安全行业标准GA68-2019《警用防刺服标准》等。很多因素影响刀具所带来的威胁，而且威胁程度取决于刀具的锋利程度、尖锐程度、样式、手柄和刀刃的设计、刺入角、行刺者的身体条件和行刺技巧等，而英国的HOSDB2007《防刺服技术标准》正是凭借大量的人体数据采集试验、详细的测试记录被认为是目前国际上最为权威的防刺技术标准，同时该标准对测试刀具进行了科学的设计，被其他国家标准广泛采用。

我国防刺服的特点是，既能保护人体免于刀具、有锋利边缘的武器以及有尖端的武器的刺穿和伤害，同时又能够保证穿着者的行动不至于受到严重妨碍。防护服在受到防护的部位，应该能够覆盖人体的重要器官，特别是心脏、肝脏、脊柱、肾脏和脾脏。穿着者的防护要求是由其所可能遇到的特定危险来决定的。相关部门应当认真考虑穿着者关于舒适性、隐蔽性、穿着防刺服的时间、预期的威胁等级以及气候条件等因素，并以此来决定采用何种最佳形式和防刺服款式来满足穿着者的需求。表1〜4是各国防刺服标准中，抗刀具刺穿防刺服的不同防护等级。

表1英国HOSDB 2007防刺服技术标准的刀具防护级别分类

表2美国NIJ 0115.00标准的刀具防护级别分类防护级别分类

表3德国 VPAM KDIW 2004 Edition:l8.05.2011防刺服技术标准的刀具防护级别分类

表4中国GA 68-2019警用防刺服标准防护级别防护级别能分类

如表1〜3所示，英国HOSDB、美国NIJ、德国VPAM防刺服标准具有如下特点：

一是根据威胁程度划分不同的防护等级。防护等级表示期望防刺服能够抵御的刺入能量。1级防刺服是防刺能力最低的防刺服，人体可以大面积穿着，通常是隐蔽起来的；2级防刺服是一种通用岗位工作服，便于人体大面积穿着，可以是隐蔽起来的，也可以是暴露在外面的；3级防刺服可以提供高等级防护，用于威胁等级高的环境，通常是暴露在外面的。

二是规定了不同能量水平下所允许的最大刺穿深度。在这三个标准中，对于任何一定的防护等级，测试步骤都要求刀具在两个不同的能量水平上撞击防刺衣测试样品。测试步骤要求：在第一能量水平E1的撞击下，允许刀刃穿透值为7mm。穿透极限通过研究确定，当穿透深度只有7mm时，发生内脏器官损伤的概率很小。在高能量水平E2撞击下，允许的最大刀刃穿透深度为20mm。进行这种高穿刺能量水平试验的目的是为了保证在防刺服的设计过程中留有足够的安全裕度。

三是测试刀具落体具有缓冲减震功能。为了更加精确地反映人手做行刺动作时所具有的实际运动，这三个标准在测试刀具落体中设置了缓冲减震功能。落体是依靠自身重量自由坠落的装置，借助其以一定的能量撞击防刺层。落体上设计有刀刃或尖钉，有握持和定位刀刃或钉尖的夹持器具。落体上的尼龙托用以保证刀刃或钉尖在坠落通道内垂直坠落。在实际操作中，落体通过一个弹性减震组件，将撞击的能量传递到防刺服样品上，以此来检测防刺服的防刺性能。

3.2 我国防刺服标准的局限性

我国防刺服产品的公安行业标准于1994年首次订立，并在2003年、2008年和2019年进行了三次修订，在测试方法、刀具、人体模拟材料及分级分类、相关指标等方面都有显著提升。

但是对我国防刺标准和国外防刺标准进行对比试验时发现，我国防刺服标准的制订工作存在一定的局限性：

一是穿刺能量指标确定的局限性。与警用防弹衣或防弹头盔标准关键性能指标取自我国成人致伤生物学指标不同，目前我国涉及具有防刺能力的产品标准中，关于穿刺能量的指标确定全部是按照欧美国家的测试标准制定的，对于我国成年人穿刺能力指标的研究工作开展较少。

二是不允许穿透指标的严苛性。与国外其他标准相比，我国防刺标准最为严格之处是为了确保穿着者的人身安全，要求具有防刺功能的防护服在规定穿刺能量的情况下不允许被刀尖穿透，而这无形中使安全裕度过度升高，造成防护服过重、不舒适，而这恰恰违背了要保护人身安全首先需要主动穿着的前提条件。

上述这些因素都相应地增加了防刺服的重量、削弱了穿着的舒适度，使得产品的安全裕度提高过多。最终结果造成干警不愿意在执勤中长时间穿着具有防刺功能的防护服装，只有在处置突发事件时才临时穿着，反倒降低了警员执勤时的安全性。另外，由于防刺服裕度过大直接导致产品成本提高，对国家警用装备采购资金也造成一定浪费。

4 警用防刺服的发展趋势

4.1防刺理念的导向性

我国警用装备部门本着对警员生命负责的态度，在制定产品标准时往往非常重视安全裕度，对具有防刺功能的产品提出了绝对不允许穿透的规定，但过分注重安全裕度导致防护产品穿着舒适性大幅下降。而早在90年代，美国就提出了新的防护产品研发思路：耐穿性能+适当的防护=挽救生命，突出了具有防刺功能的防护服的“可穿着性”和防护产品“有限防护”两个概念。防刺服的穿着舒适性和防护性都很重要，防刺服的开发所依据的是其在实际应用中所需要的性能，应用的方面不同，主要性能也会有适当的变化。虽然笨重的防刺服可以抵挡任何刀刺物穿透，但由于可穿着性能差，警员在实际警务中不是随时随地穿着防刺服，一旦有突发紧急事件，因没有防刺服的防护作用，警员有可能受到致命的伤害；而如果有一件轻薄的防刺服，警员可以随时随地不露痕迹地穿着，碰到紧急事件时他可能被刀刺伤皮肤或表层肌肉，但生命不受到威胁，在这里的意义反而重大。受轻伤的警员可以经过专业的治疗而康复。而且，如果一个警员穿着笨重的防刺服，已经影响到跑、跳、卧、跪，影响到反击能力，再好的防刺服也不会起到应有的作用，只能起到被动防御的作用。由此，在现有材料特性的情况下，通过修改防刺标准，允许适当的穿透，可以将防刺服芯片适当减少厚度，达到减重的目的，从而增加穿着的舒适度，提高穿着率，保护生命。

4.2 防刺材料的决定性

“谁掌握了新材料，谁就掌握了未来！”任何一个新的装备系统，离开了新材料的支撑都将无法研制出来。防刺纤维材料应具有高强度、高模量、耐剪切、耐冲击等性能。

4.2.1 防刺材料分类

材料的抗穿刺性能和织物的致密程度有关，纤维素细度越小，致密程度越高，材料的抗穿刺性能越好。防刺材料根据柔韧灵活度不同，可分为硬质、半硬质、软质和液体防刺服四类。

1）硬质防刺服。它是一种以一定形状和曲面的高性能合金冷轧制成整体造型的防刺背心，或者采用了高强轻质金属材料制成鳞甲一样的防护层。早期的硬质防刺服虽然性能很优秀，但是其质量和刚性对使用者的活动和穿着舒适性有较大的限制和影响。

2）半硬质防刺服。它是以纤维和金属复合材料，几层复合而成的具有一定柔韧性的防刺服，中间有一层或几层由特殊的钢丝圈或金属片夹层组成。

3）软质防刺服。其防刺主体是采用柔性高性能纤维材料的不同集合体形式复合而成的。

4）液体防刺复合材料。其主要是由高性能纤维织物和纳米颗粒的有机液体制备而成的复合材料，是目前防护材料的主要发展方向。

4.2.2 防刺材料优缺点分析

目前市场上较为成熟常见的防刺材料主要有：一是金属钾接防刺材料，如硬铝合金片、弹簧金属片；二是化学高性能纤维防刺材料，如芳纶机织浸胶布、超高分子量聚乙烯多角度复合无纬布、芳纶与超高分子量聚乙烯无纺布；三是特种钢整片防刺材料。各种材料的优缺点分析如下：

1）金属钾接防刺材料。采用硬铝合金材料、弹簧金属片制作防刺服，虽然测试刀具无法从0°刺穿防刺服，但是由于两种材料的硬度较高，难以自由折弯，且采用的多片钏接结构很难防护住刀具在45°的刺穿。为了较好地解决这一问题，必须将片与片之间的钾钉长度减短，紧密钏接在一起，但是带来的后果就是穿着极不舒服，过于板硬的防护芯片两侧无法合拢，腰部未能得到有效的保护。使用这两种材料制作的成衣重量超过3.0kg，长时间穿着后干警感到+分疲惫难受。

2）高性能纤维防刺材料。采用非金属材料的芳纶机织浸胶布、超高分子量聚乙烯多角度复合无纬布、芳纶与超高分子量聚乙烯无纺布制作防刺服，在穿着舒适度上有所提升，材料两侧能够合拢保护腰部，整体服装重量也得到改善。但超高分子量聚乙烯多角度复合无纬布由于采用树脂材料压合，受到长时间高温影响后材料变软，性能下降较大。芳纶机织浸胶布在非金属材料中防刺效能最高，但是价格较为昂贵。

3）特种钢整片防刺材料。釆用多层、整片结构的特种钢材板既具备了金属材料较高的防护效能，也兼顾了非金属材料具备的柔韧特性，由此制成的防刺服芯片的芯片重量仅为1.5kg左右，远低于其他材料制作的防刺服，且具备大批量生产的能力，充分体现了轻质高强的优势。

由于使用特种钢制作的防刺服不仅轻质，还具备非常良好的弹性，因此穿着者能够动作灵活，穿着后不会使两臂的自由运动及人体跪、跳、蹲、跑、俯仰、转体等动作受到明显限制。经过武警部队试穿并与其他材料防刺服进行对比，评判人员认为该材料舒适度排名最高。

4.2.3 液体防弹防刺材料

选用颠覆性的新材料，突破现有材料的使用瓶颈，研制出轻质防刺性能高的材料，达到舒适度高、防刺性能佳、穿着率高的目标，这是未来防刺技术研究的重点。目前，一种新型液体防弹材料的出现震动了防弹领域，被认为是一种革命性的技术突破，该种液体属于非牛顿流体。非牛顿流体，是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。这种液体材料正常状态下呈现为液体，在高速冲击下，瞬间由液相转变为固相，呈现出固体的抗冲击性能，冲击力消除之后，又迅速从固相转变为液相，可实现防弹、防刺、减震等作用。

由于液体防弹材料的性能不仅与其包含的分散相粒子种类、形状、粒子直径密切相关，也与分散介质的特性、浓度密切相关，而材料研发机构对于如何将该材料应用于警用装备防护领域缺乏技术储备，此外，液体防刺材料的应用还涉及到液体与其他材料的复合、密封、裁剪等难题，这些都是需要材料提供商努力解决的技术瓶颈。

可以预料的是，一旦液体防护装备设计成功，将是警用防护装备领域的颠覆性产品，必将引领我国警用安全防护装备向轻质、柔软、全防护的方向发展。而液体防弹防刺材料的研发与应用也必将极大提升我国军警的安全防护能力和国防实力。

4.3 防刺机理的目的性

我们经常会听到这样的疑问：防弹衣可以防住高速的子弹，一定可以防刺。表面看来，枪弹都能防住，防护刀、棒等利器威胁应更没问题，其实不然。因为高速枪弹对防弹衣的冲击与利器的劈砍及冲击作用机理是不一样。就动能来说，刀的砍刺能量一般都比不上9mm的手枪弹，更不用说步枪弹了。9mm手枪弹有500J左右的动能，然而现在的国内防刺标准是24J穿刺，所以说刀刺能量与子弹能量相比很小。

防弹与防刺的区别如下：

1）面临的主要威胁不同。子弹可带来高速、高能量冲击；而匕首可造成低速、低能量剪切刺割。相对于高速枪弹的冲击，刺刀对防护服的作用主要是剪切，作用范围较小，需要防护材料必须有紧密的组织，强度更高，抗剪切性能要好。因此，现在防刺效果较好的防刺衣大部分含有密度较大的硬质材料。

2）防护机理不同。防弹的能量是分散通过弹头变形、纤维应变断裂及冲击波传播方式将能量传播或耗散掉。而防刺主要靠剪切原理，能量分散范围比较窄，即单位纤维需吸能较多。防弹主要需要抵御的威胁是散能，而对于防刺，刀等锐器会与织物层接触并且刀刃开始切割织物，因此，防刺材料必须有紧密的组织以使其可以握住刀尖，同时还需要多层织物重叠来抵御伴随刀尖的能量，防刺的主要任务是防御刀具的初始切割和散能，两者的作用机理完全不同。

对于防弹衣和防刺服有以下几点需要特别注意：

一是防弹衣与防刺服绝对不能混用。两者的主要区别是防护对象不同，前者主要用于枪弹的防护，而后者主要用于刀具和尖刃器具的防护。防弹背心与防刺背心防护的对象不同，所以其设计时所采用的原理及结构也不同，因此二者不能混用。

二是受攻击后的报废程度不同。普通防弹衣是凯夫拉材料编制而成的，当弹头击中防弹衣时，韧性极强的凯夫拉纤维会把弹头的动能传递到整个防弹衣上，这样就可以达到防弹的效果。也就是说防弹衣的原理实际上是把弹头的冲击动能分担到每一个凯夫拉纤维上，所以挨过一枪的防弹衣就整个报废了。但刀具所产生的是剪应力，力的方向垂直于纤维材料，而且刀尖的能量密度远高于弹头，纤维材料对于垂直方向的剪应力的抵抗是最差的，甚至可以说没什么效果，所以对于刀具，防弹衣只能望而兴叹。

三是目前没有既防弹又防刺的材料。市场上没有哪一款软质防弹衣产品能通过GA68-2019标准规定的24J穿刺性能。当然，软质防弹衣都有一定的防刺效果，但是很有限，其防穿刺的能力要根据防弹衣的结构（主要是防弹材料的结构组成）来定。要想防穿刺效果达到防刺服的标准规定，则只能选择专门的防刺服。目前国内外正研究防弹与防刺效果兼备的产品。

4.4 防护服人体工学设计

所谓人体工学设计，在本质上就是使工具的使用方式尽量适合人体的自然形态，这样就可以让使用工具的人在工作时，身体和精神不需要任何主动适应，从而尽量减少使用工具造成的疲劳。

基于人体工学设计原理，可以将防护服的重量合理分散到身体不同部位，从而达到穿着者主观上的减重感。同时，防护服可以采用模块化设计理念，使用功能口袋与织带组合的模式，通过不同的模块组合，自行调整模块位置，来满足干警日常装备携行的需求，解放干警的双手，使其能携带更多的装备，减轻执勤时的负荷。如需颈部防护，还可加装防割护颈与防割护喉部件。在特殊情况下，可在前胸后背处迅速插入防弹芯片，做防弹衣使用。同时 增加了肩部尺码调节、肩部缓冲气垫，能有效减轻肩部负载、减缓肩背部疲劳；内里使用3D立体凹槽结构，通风透气散热。人体工学设计和模块化设计对于解决一线警察提出的现有防护服功能单一、穿着不适的问题是一个很好地思路。

5 结语

我国在防护理念方面的局限思路对于防护服的可穿着性影响深远。不仅在防刺方面，我国标准中“不允许测试刀具刀尖的穿透”要求远远严于国际其他防刺产品标准，在防弹衣对于防弹性能的要求方面，也严于其他一些国家，如GA141-2010《警用防弹衣》标准要求，“在有效命中情况下，防弹衣应阻断弹头，且背衬最大凹陷深度应小于等于25mm”。而美国NIJ0101.06《Ballistic Resistance of Body Armor》中要求，最大凹陷深度小于等于44mm即可判定为产品合格。

因此，我国的防弹衣或防刺服的防护能力均高于国外相应产品，但带来的问题是产品舒适性、经济性都下降较大，我国警员普遍都不能够接受长时间穿着防护产品。标准的约束导致防弹防刺服亦存在此类问题，并且由于产品的防护功能增加，成衣更是重于单一功能的防弹衣或防刺服。在保证穿着者生命安全的前提下，能否适当降低产品标准，是改善防弹防刺服可穿性的重要因素。

随着广大警员对防护服装的认识不断进步，原有的“越安全越好”的防护理念已逐步被“有限防护”理念所代替，更加强调防护服的舒适性与合体性。顺应时代的发展，防弹防刺服也将向轻量化、柔软化方向发展，甚至有可能做到对穿着者量体裁衣的生产方式。在材料科学迅猛发展的今天，不断利用新材料研发出新型、安全的防弹防刺服等防护产品，是每一个防护装备研究开发者的社会责任。