Eksplosiv testing av FV432 -maskinen. Det sees instrumenter som flyr rundt dukken. Dette indikerer faren for løst utstyr ved en eksplosjon. Trening øker sannsynligheten for å overleve en mine eller IED -detonasjon betydelig. Samtidig er festestroppene og riktig plassering av utstyr av største betydning, dette er grunnlaget for soldatens sikkerhet.
Eksplosjonssikre seter, ofte tatt for gitt, øker overlevelsesraten for mine og IED-detonasjoner. Ny utvikling på området for å øke beskyttelsen vurderes. Eksplosjonsdempende seter er ikke et nytt fenomen, og sovjetiske biler ble utstyrt med tak og sidemonterte seter. Men de siste årene har teknologier og design utviklet seg spesielt raskt på dette området, sammen med utviklingen av minebeskyttede kjøretøyer, som har blitt vanlige på slagmarken
Inntil nylig var all oppmerksomhet utvilsomt rettet mot løsninger for å beskytte mot gruver og improviserte eksplosive enheter (IED) i kjøretøyet, og ikke menneskene i det, siden det er åpenbart at det å forhindre at en bil blir punktert er det viktigste og viktigste krav i tilfelle detonasjon …
Statistikken over fiendtlighetene i Irak og Afghanistan viser at kjøretøyene har blitt mer beskyttede og seige, antall skadde og drepte har for det meste gått ned. Imidlertid har antallet enkelte typer skader faktisk økt, og antallet dødsfall på grunn av bivirkninger forblir overraskende høyt, selv i biler utstyrt med elementære energiabsorberende seter.
Et av de viktigste og mest presserende problemene i dette området er den såkalte "kasteeffekten" forårsaket av den enorme negative akselerasjonen til en bil som kastes i luften og deretter brått lander tilbake på bakken.
Ulykkesstatistikk er alltid klassifisert, men anekdotiske bevis fra leger i Afghanistan indikerte at antallet dødsfall gikk ned, men feltsykehus og vanlige medisinske fasiliteter fortsatte å tilby en stor mengde fysioterapi og passende behandling for overlevende. Leger hjalp militæret med å takle skader på rygg, muskler og ledd, som gikk ubemerket hen en stund, siden soldatene ganske enkelt ikke overlevde i slike tilfeller.
Moderne eksplosjonssikre seter er tilgjengelige i en rekke forskjellige typer og design. Generelt var de første vellykkede designene standard mannskapsseter som var festet til bilens sider eller tak. De reduserte slagkraften som følge av deformasjonen av bunnen av bilen og som virker direkte på den sittende personen.
I denne forbindelse kan en annen tilnærming illustreres med eksemplet på et sete, som strukturelt er et såkalt suspendert dynamisk sete, utviklet av Autoflug. Selskapet har meget omfattende erfaring med fallskjermlinjer, og i denne designen søker det å isolere soldaten fra eksplosjonsbølgen og løse gjenstander inne i kjøretøyet ved å henge setet på spennbånd med treghjul. Andre seter av denne typen bruker også stoff- og taubindinger, ettersom de ikke overfører trykkrefter, som overføres veldig godt gjennom metall.
Opptil syv stropper kan sikre Autoflug -setet, noe som gir bevegelsesfrihet og justering samtidig som soldaten beskyttes mot direkte eksplosjon. Brukeren holdes fast i setet med fire-punkts setebelter og benstropper, som i tilfelle en eksplosjon tjener til å sikre at beina beveger seg oppover, noe som kan føre til ytterligere personskade og personskade.
Det må forstås at setebelter er en helt vesentlig del av setekonstruksjonen, og hvis de ikke er behagelige eller vanskelige å kaste over rustninger eller utstyr, vil ikke soldater bære dem, og hvis de detoneres, vil de umiddelbart miste fordelene med en eksplosjon -sikkert sete.
Slike suspenderte strukturer er fortsatt populære og utbredt, spesielt i tunge kjøretøyer, for eksempel hovedstridsvogner (MBT). Slike biler får i de fleste tilfeller ikke mye akselerasjon, med mindre de blåses opp på veldig store ladninger. Bevegelsesfriheten de tillater under normal drift kan forårsake uvanlige opplevelser i begynnelsen, siden det er åpenbart at kontrollene på maskinen er statiske, og brukeren kan bevege seg i forhold til dem, men mannskapet blir fort vant til denne bevegelsesfriheten.
Problemet blir imidlertid mye mer komplekst for mindre kjøretøyer, der designere vanligvis står overfor to store utfordringer. For det første betyr den lavere massen at virkningen av eksplosjonen er mye sterkere, og derfor må flere krefter reduseres, og for det andre, fordi de er mindre, må setene installeres på en relativt liten støtteflate.
Imidlertid pågår det enormt mye arbeid rundt om i verden for å utvikle de tilsvarende setene, og de økonomiske fordelene for dem er svært betydelige på grunn av at USA, blant andre land, har et sterkt ønske om å erstatte alle setene av den enorme flåten av pansrede kjøretøyer som HMMWV med eksplosjonssikre versjoner. Dette er ikke en lett oppgave, ifølge eksperter, ettersom slike kjøretøyer har begrenset internt volum til en viss grad, og omtrent 7,5 tommer plass under setet må brukes veldig effektivt for å gi et akseptabelt beskyttelsesnivå. Imidlertid har tester utført under dette programmet vist at dette problemet har en løsning.
Da Storbritannia begynte å vurdere å overføre den nå allestedsnærværende sjakalen fra rent spesialstyrker til vanlig infanteri i Afghanistan, ble kontrakter tildelt Supacat og Jankel Armouring for å ta opp disse problemene på den mest påvist kjøretøytypen. Administrerende direktør i Jankel, Andrew Jankel, sa at selskapet i utgangspunktet bare var involvert i å sikre reservasjoner og ønsket å kjøpe ferdige seter, men markedsundersøkelser og erfaring med å levere slike produkter (svært negative) oppmuntret selskapet til å utvikle sitt eget design.
Disse setene ble designet under stramme frister og vellykket eksplosivt testet. Under betegnelsen JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) har de blitt godkjent og akseptert for selskapets presserende moderniseringsprogram.
Dette var relativt enkle, gulvmonterte støtdempende seter der plassen under setene ble brukt til å myke oppoverbevegelsen og redusere virkningen av eksplosjonen på sittende.
Jankel fortsatte å utvikle designet som førte til Blastech -setefamilien i 2009. Disse setene er tilgjengelige i en rekke alternativer med forskjellige fester for et stort utvalg biler. Sjakalvarianten, kjent som F-serien, har en “anti-ubåt” -base som forhindrer den sittende i å glide ut under firepunktsselen; setet er justerbart frem og tilbake, i høyde og rotasjon. Et sammenleggbart sete er også tilgjengelig for å øke den innvendige plassen i bilen.
Et tak- eller aktermonteringsalternativ er tilgjengelig under betegnelsen i R-serien, hovedsakelig designet for troppere som sitter bak og leveres som standard med en sammenleggbar base. E-serien for ingeniørkjøretøyer (utviklet for den britiske Talisman JCB-klareringsbilen) har anti-blastbeskyttelse som resten av setene, men denne varianten legger til en integrert luftfjæring for å redusere risting når du kjører i ulendt terreng, som disse kjøretøyene hovedsakelig operere på.
Til slutt er det siste alternativet X -serien, som inkluderer flere alternativer, for eksempel en sammenleggbar ryggstøtte, stor høydejustering for oppbevarings- og avfyringsposisjoner, pluss alternativer for installasjon i tårnet, akter, med festing til sidene og bunnen.
Alle seter tilbyr generelt samme eksplosjonsbeskyttelse, men er designet for forskjellige kostnader og vekt eller fotavtrykkskrav. Selv om Jankel holder beskyttelsesnivået til tilbudte seter hemmelig, er det klart at de tåler toppakselerasjoner over 2000 G på 2 millisekunder, og overfører bare en brøkdel av disse lastene til den sittende personen.
Sprengningen absorberes av en gassfylt "svekkelseskassett" og skinner som lar maskinen bevege seg oppover i rommet under setet mens patronen myker opp støtbølgen til et akseptabelt nivå. Jankels salgssjef Daniel Crosby sa imidlertid at Blastech -seter er preget av automatisk vektjustering og tilbakestillingsfunksjon.
Jankel har utviklet avanserte analyseverktøy for å simulere virkningen av en eksplosjon på Blastech -familieseter; Dette kan sees i eksemplet på setene som er installert i Supacat sjakal (ovenfor). Selskapet har også sine egne instrumentale dummies og et sjokkstativ for bekreftelse av datamaskinberegninger.
Vektjustering
Crosby hevder at seter for tidlig sprengning først og fremst var designet for ganske store fotsoldater, men ettersom trusselen om IED-er har økt og hvert operasjonsteater for øyeblikket står overfor denne trusselen, rettferdiggjør ikke en-til-alle-tilnærmingen meg selv. Kort sagt, soldater med høyere masse risikerer ikke å få tilstrekkelig beskyttelse, ettersom bilen spretter under dem og setet kan rulle rundt på slutten av slaget, mens det motsatte gjelder for lettere soldater. Størrelsen og vekten til en soldat kan også variere på grunn av tilstedeværelsen av kroppspanser, midjeposer eller annet utstyr.
For å løse dette problemet har Blastechs seter blitt utstyrt med automatisk vektjustering. Den sittende personen kan bruke spaken til å angi reduksjonsnivået i kraften til støtbølgen som er optimal for massen.
Tilbakestillingsfunksjonen er en patentert setefunksjon som absorberer støtbølger oppover ved å glide på skinner og deretter laster pute -kapselen for å absorbere sekundære kastekrefter samtidig som den gir beskyttelse på begge aksene. Dette gir faktisk plass til minst 160 prosent av plassen under setet, sa Crosby.
Seter er tilgjengelig med enten treghjulsbelter, fire eller fem punkter eller faste vevde seler.
Jankel har utført omfattende falltester på setene sine, og løsnet virkningen av sjokkbølgen. De har vist seg å være gode når de er installert på en rekke maskiner som opererer på hot spots. Selskapet utviklet også avansert datamaskinassistert testing for å validere CAD-modeller og forutsi svake punkter, med resultater Crosby vurderte som veldig nær resultatene til feltblast-tester.
Setene er gjenbrukbare og inneholder kontrollbrikker for å sjekke om de er skadet. Noen få enkle kontroller må imidlertid utføres daglig for å logge på brukerprofilen for å sikre tilstrekkelig tilbakemelding. Jankel sa at den har utviklet en rekke erstatningssett for å reparere setene og holde dem i god stand.
Et annet medlem av eksplosjonsmarkedet er Creation UK, hvis ønske om å frigjøre setet tidlig i 2010 var veldig likt Jankels.
CTO Robin Hall sier at selskapet var utilfreds med eksisterende design og produsenter som leverte setene til Ranger. Creation opprettet dette kjøretøyet i samarbeid med Universal Engineering, og brukte deretter denne erfaringen til å utvikle sitt lette Zephyr patruljebil.
"Vi kunne bare ikke finne et sete med riktig vekt og ytelse," sa han og la til at "de eksisterende designene også virket ganske dyre."
Som et resultat begynte Creation å designe sitt eget datasete ved hjelp av Catia v5 -programvare, basert på arbeidet som Iliac Design hadde utført på ortopediske og osteopatiske seter. Davis sa at de første testene av stålrammemockupen under de to sprengningstestene i henhold til STANAG 4569 nivå 2 "ikke samsvarte nøyaktig" med dataanalysen, så selskapet forbereder sin egen testbenk for å fortsette slagprøvene og forfine dem, samt videreutvikling. og validering av den endelige elementmetoden og dynamisk analyse.
Den endelige hovedstrukturen er laget av aluminium (for å redusere vekten) og bruker fjærer, dempere og en gummibuffer for å redusere effekten av en eksplosjon. Fjæren og spjeldet er hylleprodukter, men alt annet er skreddersydd.
Hall nektet å nevne beskyttelsesnivået setene gir, men sa at de besto sprengningstester. Testene bekreftet beregningene av gradvis svikt i disse setene, og "det er helt klart at i tilfelle en eksplosjon vil setet oppfylle sin funksjon."
Han sa at designet er basert på ikke-deformerbare deler, så det kan faktisk justeres og gjenoppbygges etter "normal" bruk, inkludert trafikkulykker og "brohopp", uten vedlikehold eller reparasjon. I normal stilling er setet installert på skinnene i øvre posisjon av arbeidsslaget; med en sterk påvirkning, vil den bevege seg litt langs dem, men deretter gå tilbake til sin opprinnelige posisjon. Hall forklarte at dette gjør det effektivt til å eksplodere og bli kastet hardt.
Benken er designet for gjentatt bruk, og etter detonasjon kontrolleres setet med et vinkelgoniometer for å sikre at hovedkomponentene ikke er bøyd og ellers ikke krever vedlikehold.
Spjeldet er strukturelt likt demperne som er lånt fra fjæring av veibiler og "må tåle setets levetid" uten spørsmål. Seteputene er festet med borrelåsstropper og er derfor enkle å bytte ut.
Hall sa at setet ble utviklet basert på informasjon fra Dstl (Defense Science and Technology Laboratory), som foreslo hoftestøtte og 3-tommers brede Securon fire-punktsbelter, som begge var inkludert i designet. Dstls Steve Burgis hjalp også til med ryggdesignet, som nå kan brukes komfortabelt med utstyr på eller til og med fjernes hvis en soldat føler seg ukomfortabel med å bruke en skuddsikker vest under lengre ritt. Creation -seter kan monteres på en rekke steder i kjøretøyer, i kjøreretningen eller vinkelrett på den. Hall forklarte at setene strukturelt sett er stort sett identiske, men er installert i en underramme som har fester til bunnen, sidene eller taket.
Utviklingen og eksplosive tester er nå fullført.
Om nødvendig kan det imidlertid gjøres noen endringer i fremtiden. For eksempel kan de i teorien bli beskyttet av skuddsikre foringsrør hvis de er installert i en åpen bil, men dette burde ikke være nødvendig, siden maskinene uansett må være tilstrekkelig beskyttet.
Hall sa at fotstøttene også kan inkluderes i setet. Foreløpig mener han at de er unødvendige på grunn av det faktum at Zephyr og Ranger har doble bunner for å absorbere noe av sjokkbølgenergien, og at selv sammenleggbare strukturer vil svekke tilgangen og redusere innvendig plass.
Eksplosjonssikre seter fra Creation installert i en Zephyr-maskin. Dobbel bunn eliminerer behovet for fotstøtter, men siden de er festet til sidene, har setene passive hodestøtter
Seter i Jankel BLASTech -serien
Jankel-seter kan utstyres med fotstøtter, men selskapet har også utviklet sitt J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device) gulvpanel, som er installert rett foran setet og absorberer støtenergi som kan skade skinnbenene til den sittende personen.
David Kiernan, talsmann for USA-baserte eksplosjonssikre seter, Global Seating Solutions (GSS), sa at "fotstøtter skaper mye kontrovers i bransjen; Vi har forskjellige design og gjør vårt beste for å gjøre dem komfortable og effektive å bruke. Faste fotstøtter gjør det vanskelig å komme av og på og kan potensielt skade deg når de sitter i mellomrommet mellom fotbrettet og bunnen. I eksplosjonsøyeblikket under bilen begynner bunnen å bevege seg først, og deretter kan beinet (foten) bli brutt."
“Vi utviklet to fotpinner som ble godt mottatt av brukerne. Noen har bretteelementer, den andre utløses når den detoneres og fjerner bena til personen som sitter fra bunnen. Hvis posisjonen, bruken og betjeningen av fotstøtten ikke er skikkelig gjennomtenkt, kan dette forårsake visse problemer på eksplosjonstidspunktet hvis kraften ikke blir brukt riktig på den sittende personen."
Den motsatte delen av personen - hodet tvinger også til utvikling av forskjellige hodestøtter, selv om designere allerede tilbyr mange forskjellige hodestøtter for å forhindre unødvendig rotasjon av hodet i hjelmen under en detonasjon. De er spesielt nødvendige for soldater som sitter vinkelrett på bevegelsen og er derfor spesielt utsatt for nakke-, rygg- eller ryggradskader. Derfor er setene bak plassert med stang- eller bøylebøyler.
Battlesafe 208 fra det australske selskapet Stratos Seating er et godt eksempel på denne ganske rudimentære beskyttelsesstilen med sideskjermene som begrenser bevegelse av hode og skulder. I tillegg til denne passive løsningen, er det kjent at minst én produsent på markedet tester et kollisjonsputesystem.
Kiernan la til at "aktive hodestøtter har sine fordeler ved ulykker og eksplosjoner. Det er flere løsninger, og kollisjonsputer er en av dem, men her må du håndtere et ganske komplekst problem, sansemekanismen. Enhver utløsning av kollisjonsputer til feil tid kan ha alvorlige konsekvenser, men når den brukes nøyaktig utgjør de et utmerket sikkerhetssystem."
"Det er flere mekaniske måter å legge til et aktivt nakkestøtte til et setemodul, som er veldig avhengig av den faktiske hendelsen og bevegelsen til den sittende personen i setet," la han til. "Kollisjonsputer viser stort potensial på andre områder, for eksempel luftpute-setebelter eller sidemykningsseter."
GSS har flere setedesign, og det siste prosjektet er en familie av seter med integrerte fempunktsbelter, betegnet XYZVR Generation II, utviklet i samarbeid med Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR står for X-, Y- og Z -beskyttelse, vibrasjonsreduksjon (vibrasjon) og veltebeskyttelse.
TSI har lang erfaring med utvikling av flyseter, for eksempel bøttebesetningssetene montert på US Navy SH-60 Seahawk. Disse setene er utstyrt med aktive antivibrasjonsfunksjoner for å forbedre komforten. Denne teknologien, som er basert på adaptiv magnetorheologisk energiabsorbering, har blitt innlemmet i de siste XYZVR -setene.
I hovedsak fungerer magnetorologisk teknologi på samme måte som den aktive fjæringen som finnes i noen biler for å få mer stabil bevegelse ved å trykke på en knapp. Når en elektrisk strøm passerer gjennom et væskespjeld med metallfilter, kan motstanden økes eller reduseres om nødvendig.
Kiernan forklarte: "Vårt system godtar forskjellige masser for en kjent sjokkimpuls, og hvis impulsen endres, kan det endre beskyttelsesnivået. I nær fremtid vil vi ha et system som vil tilpasse seg vekten til den sittende personen, reagere på akselerasjonen til bilen og minimere vibrasjonene i bilen som overføres til menneskekroppen."
Setene er gjenbrukbare og de enkelte setene har blitt utsatt for flere eksplosive tester. "Når den er aktivert, trenger bare ett element å byttes ut, og denne erstatningen tar veldig lite tid."
På en gang prøvde de å introdusere denne teknologien i EFV -kampvognene til Marine Corps, men programmet ble avsluttet. Andre seter fra GSS er allerede installert på LHTV lette og tunge militære kjøretøyer og MRAP -kjøretøyer.
Til tross for alt dette arbeidet, sa en kilde hos militærbilselskapet Force Protection at det var enormt rom for forbedring, men de aller fleste seteprodusenter har ikke tilgang til mye av dataene om virkningen av bilbombing. Derfor undersøker de alene uavhengig de direkte effektene på setet og den sittende personen.
Han tror at produsenter av kjøretøyer og beskyttelsessystemer kan begynne å jobbe tett sammen i fremtiden gjennom omfattende utveksling av eksplosive testdata.
GSSs Kiernan var enig og presiserte at ideelt sett bør design begynne på brukernivå og gå videre til høyere nivåer. I den nåværende situasjonen designer de først bilen, og installerer deretter setene i den. Han sa at "hvis vi hadde en produsent som ønsket å bygge en lastebil basert på optimale løsninger for overlevelse, ville det vært flott. Men i virkeligheten jobber vi med plassen som er tildelt oss, og vi må gjøre det mest effektive og trygge setet innenfor disse grensene."
