Eksplosiv test af FV432 -maskinen. Instrumenter ses flyve rundt om dummy. Dette indikerer faren for løst udstyr i tilfælde af en eksplosion. Træning øger sandsynligheden for at overleve en mine eller IED -detonation betydeligt. Samtidig er fastgørelsesstropperne og den korrekte placering af udstyr af afgørende betydning, dette er grundlaget for soldatens sikkerhed.
Eksplosionssikre sæder, der ofte tages for givet, øger overlevelsesraten for mine og IED-detonationer. Der overvejes nye udviklinger inden for forbedring af beskyttelsen. Eksplosionsdæmpende sæder er ikke et nyt fænomen, og sovjetiske biler var udstyret med tag og sidemonterede sæder. Men i de senere år har teknologier og designs udviklet sig særligt hurtigt på dette område sammen med udviklingen af minebeskyttede køretøjer, som er blevet almindelige på slagmarken
Indtil for nylig var al opmærksomhed utvivlsomt rettet mod løsninger til beskyttelse mod miner og improviserede eksplosive anordninger i køretøjet, og ikke folkene i det, da det er indlysende, at det er vigtigt at forhindre en bil i at blive punkteret er det vigtigste og mest bydende nødvendige krav i tilfælde af en detonation …
Statistikken over fjendtlighederne i Irak og Afghanistan viser, at køretøjerne er blevet mere beskyttede og seje, antallet af sårede og dræbte for det meste er faldet. Faktisk er antallet af nogle typer skader imidlertid steget, og antallet af dødsfald på grund af sekundære effekter forbliver overraskende højt, selv i biler udstyret med elementære energiabsorberende sæder.
Et af de vigtigste og mest presserende problemer på dette område er den såkaldte "kasteeffekt" forårsaget af den enorme negative acceleration af en bil, der blev kastet i luften og derefter pludselig landede tilbage på jorden.
Ulykkesstatistik er altid klassificeret, men anekdotiske beviser fra læger i Afghanistan indikerede, at antallet af dødsfald faldt, men felthospitaler og almindelige medicinske faciliteter fortsatte med at levere en stor mængde fysioterapi og passende behandling til overlevende. Læger hjalp militæret med at klare skader på ryg, muskler og led, hvilket gik ubemærket hen i nogen tid, da soldaterne simpelthen ikke overlevede i sådanne tilfælde.
Moderne eksplosionssikre sæder fås i en lang række forskellige typer og designs. Generelt var de første succesrige designs standard besætningsstole, der var fastgjort til køretøjets sider eller tag. De reducerede slagkraften som følge af deformationen af bilens bund og virkede direkte på den siddende person.
I denne forbindelse kan en anden tilgang illustreres med eksemplet på et sæde, som strukturelt er et såkaldt Suspended Dynamic Seat, udviklet af Autoflug. Virksomheden har meget stor erfaring med faldskærmslinjer, og i dette design søger det at isolere soldaten fra eksplosionsbølgen og løse genstande inde i køretøjet ved at hænge sædet på spændingsbælter med inertruller. Andre sæder af denne type anvender også stof- og rebbindinger, da de ikke overfører trykkræfter, som overføres meget godt gennem metal.
Op til syv stropper kan sikre Autoflug -sædet, hvilket tillader bevægelsesfrihed og justering, samtidig med at soldaten beskyttes mod direkte eksplosion. Brugeren fastholdes i sædet af fire-punkts sikkerhedsseler og benstropper, som i tilfælde af en eksplosion tjener til at sikre, at lemmerne bevæger sig opad, hvilket kan resultere i yderligere personskade og personskade.
Det skal forstås, at sikkerhedsseler er en absolut væsentlig del af sædekonstruktionen, og hvis de ikke er behagelige eller svære at kaste over rustninger eller udstyr, vil soldater ikke bære dem og, hvis de detonerer, øjeblikkeligt vil de miste fordelene ved enhver eksplosion -sikkert sæde.
Sådanne ophængte strukturer er stadig populære og udbredt, især i tunge køretøjer, såsom hovedkamptanke (MBT). Sådanne biler får i de fleste tilfælde ikke meget acceleration, medmindre de blæses op på meget store ladninger. Den bevægelsesfrihed, de tillader under normal drift, kan forårsage usædvanlige fornemmelser i starten, da det er indlysende, at maskinens betjeningselementer er statiske, og brugeren kan bevæge sig i forhold til dem, men besætningen vænner sig hurtigt til denne bevægelsesfrihed.
Problemet bliver dog meget vanskeligere for mindre køretøjer, hvor designere normalt står over for to hovedproblemer. For det første betyder den lavere masse, at eksplosionens påvirkning er meget stærkere, og derfor skal flere kræfter reduceres, og for det andet, at ved at være mindre, skal sæderne installeres på en relativt lille støtteflade.
Imidlertid pågår der et stort arbejde rundt om i verden for at udvikle de tilsvarende sæder, og de økonomiske belønninger for dem er meget betydelige, fordi USA blandt andre lande har et stærkt ønske om at udskifte alle sæderne af sin enorme flåde af pansrede køretøjer som HMMWV'er med eksplosionssikre versioner. Dette er ifølge eksperter ikke en let opgave, da sådanne køretøjer i et vist omfang har begrænset intern volumen, og cirka 7,5 tommer plads under sædet skal bruges meget effektivt til at give et acceptabelt beskyttelsesniveau. Imidlertid har test udført under dette program vist, at dette problem har en løsning.
Da Storbritannien begyndte at overveje at overføre den nu allestedsnærværende sjakal fra rent specialstyrker til almindeligt infanteri i Afghanistan, blev der tildelt kontrakter til Supacat og Jankel Armouring for at løse disse spørgsmål på uden tvivl den mest dokumenterede køretøjstype. Jankels administrerende direktør Andrew Jankel sagde, at virksomheden i første omgang kun var involveret i at sikre reservationer og ønskede at købe præfabrikerede sæder, men markedsundersøgelser og erfaring med at levere sådanne produkter (meget negativt) tilskyndede virksomheden til at udvikle sit eget design.
Disse sæder blev designet under stramme deadlines og testet med succes eksplosivt. Under betegnelsen JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) er de blevet godkendt og accepteret til virksomhedens presserende moderniseringsprogram.
Disse var relativt enkle, gulvmonterede stødabsorberende sæder, hvor pladsen under sæderne blev brugt til at blødgøre bevægelse opad og reducere virkningen af sprængningen på de siddende.
Jankel fortsatte med at udvikle det design, der førte til Blastech -familien af siddepladser i 2009. Disse sæder fås i en række forskellige muligheder med forskellige beslag til en lang række køretøjer. Sjakal-varianten, kendt som F-serien, har en “anti-ubåd” base, der forhindrer den siddende person i at glide ud under deres firepunktssele; sædet er justerbart frem og tilbage, i højde og rotation. Et klapsæde er også tilgængeligt for at øge den indvendige plads i bilen.
En tag- eller hækmonteringsmulighed er tilgængelig under betegnelsen i R-serien, hovedsageligt designet til agter siddende troopere og leveres som standard med en foldbar base. E-serien til ingeniørkøretøjer (udviklet til den britiske Talisman JCB-rydningskøretøj) har anti-blastbeskyttelse som resten af sæderne, men denne variant tilføjer en integreret luftaffjedring for at dæmpe rystelser ved kørsel i ujævnt terræn, som disse køretøjer hovedsageligt operere på.
Endelig er den sidste mulighed X -serien, der indeholder flere muligheder, såsom et foldbart ryglæn, stor højdejustering til stuvet og affyret position, plus muligheder for installation i tårnet, hæk, med fastgørelse til siderne og bunden.
Alle sæder tilbyder generelt den samme eksplosionsbeskyttelse, men er designet til forskellige omkostninger og vægt eller krav til fodaftryk. Selvom Jankel holder beskyttelsesniveauet for de tilbudte sæder hemmeligt, er det klart, at de kan modstå maksimale accelerationer på over 2000 G på 2 millisekunder og kun overføre en brøkdel af disse belastninger til den siddende person.
Sprængningen absorberes af en gasfyldt "svækkelsespatron" og skinner, der gør det muligt for maskinen at bevæge sig opad i rummet under sædet, mens patronen blødgør stødbølgen til et acceptabelt niveau. Jankels salgschef Daniel Crosby sagde imidlertid, at Blastech -sæder er kendetegnet ved automatisk vægtjustering og nulstillingsfunktion.
Jankel har udviklet avancerede analyseværktøjer til at simulere virkningen af en eksplosion på Blastech -familiesæder; Dette kan ses i eksemplet med sæderne installeret i Supacat sjakalen (ovenfor). Virksomheden har også sine egne instrumentale dummies og et stødstativ til bekræftelse af computerberegninger.
Vægtjustering
Crosby hævder, at tidlige blast-sæder primært var designet til temmelig store fodsoldater, men da truslen fra IED'er er steget, og ethvert operationsteater i øjeblikket står over for denne trussel, retfærdiggør den one-size-fits-all tilgang ikke mig selv. Kort fortalt risikerer soldater med en højere masse ikke at få tilstrækkelig beskyttelse, da bilen hopper under dem, og sædet kan vælte i slutningen af sit slag, mens det modsatte er tilfældet for lettere soldater. Størrelsen og vægten af en soldat kan også svinge på grund af tilstedeværelsen af kropspanser, talje tasker eller andet udstyr.
For at løse dette problem er Blastechs sæder udstyret med automatisk vægtindstilling. Den siddende person kan bruge håndtaget til at indstille niveauet for reduktion i kraften af stødbølgens påvirkning, der er optimal for hans masse.
Nulstillingsfunktionen er en patenteret sædefunktion, der absorberer stødbølge opad ved at glide på skinner og derefter genindlæser pudekapslen for at absorbere sekundære kastekræfter, samtidig med at den giver beskyttelse på begge akser. Dette giver faktisk mulighed for mindst 160 procent af pladsen under sædet, sagde Crosby.
Sæder fås med enten inertialspolebånd, fire eller fem punkter eller faste vævede seler.
Jankel har udført omfattende faldtest på deres sæder og fjernet stødbølgens påvirkning. De har vist sig at være fremragende, når de installeres på en række maskiner, der opererer i hot spots. Virksomheden udviklede også avanceret computerstøttet test til at validere CAD-modeller og forudsige svage punkter, med resultater Crosby vurderet som meget tæt på resultaterne af markblæsningstest.
Sæderne kan genbruges og indeholder kontrolchips for at kontrollere for skader. Dog skal der foretages et par enkle kontroller dagligt for at logge ind på brugerprofilen for at sikre tilstrækkelig feedback. Jankel sagde, at det har udviklet en række udskiftningssæt til at reparere sæderne og holde dem i god stand.
Et andet medlem af sprængsædemarkedet er Creation UK, hvis ønske om at frigøre sit sæde i begyndelsen af 2010 var meget lig Jankels.
CTO Robin Hall siger, at virksomheden var utilfreds med eksisterende designs og producenter, der leverede sæderne til Ranger. Creation skabte dette køretøj i partnerskab med Universal Engineering og brugte derefter denne erfaring til at udvikle sit lette Zephyr -patruljekøretøj.
"Vi kunne bare ikke finde et sæde med den rigtige vægt og ydeevne," sagde han og tilføjede, at "de eksisterende designs også virkede ret dyre."
Som et resultat begyndte Creation at designe sit eget computersæde ved hjælp af Catia v5 -software, baseret på det arbejde, Iliac Design havde udført på ortopædiske og osteopatiske sæder. Davis sagde, at de første tests af stålrammemockup under de to sprængningstest i overensstemmelse med STANAG 4569 Level 2 "ikke matchede nøjagtigt" med computeranalysen, så virksomheden forbereder sin egen testbænk for at fortsætte slagprøverne og forfine dem, samt videreudvikling. og validering af finite element -metoden og dynamisk analyse.
Den endelige hovedstruktur er lavet af aluminium (for at reducere vægten) og bruger fjedre, dæmpere og en gummibuffer til at reducere virkningerne af en eksplosion. Fjederen og spjældet er hyldeprodukter, men alt andet er specialfremstillet.
Hall nægtede at navngive det beskyttelsesniveau, sæderne giver, men sagde, at de bestod sprængtest. Testene bekræftede beregningerne af disse sæders gradvise svigt, og "det er helt klart, at i tilfælde af en eksplosion vil sædet opfylde sin funktion."
Han sagde, at designet er baseret på ikke-deformerbare dele, så det faktisk kan justeres og genopbygges efter "normal" brug, herunder trafikulykker og "brospring", uden vedligeholdelse eller reparation. I den normale position er sædet installeret på skinnerne i den øverste position af arbejdsslaget; med en stærk påvirkning vil den bevæge sig lidt langs dem, men derefter vende tilbage til sin oprindelige position. Hall forklarede, at dette gør det effektivt til at eksplodere og blive kastet hårdt.
Bænken er designet til gentagen brug, og efter detonation kontrolleres sædet med et vinkelgoniometer for at sikre, at hovedkomponenterne ikke er bøjede og ellers ikke kræver vedligeholdelse.
Spjældet ligner strukturelt de spjæld, der er lånt fra affjedringen af vejbiler og "skal modstå levetiden på sædet" uden tvivl. Sædehynderne er fastgjort med velcrobånd og er derfor lette at udskifte.
Hall sagde, at sædet var udviklet baseret på oplysninger fra Dstl (Defense Science and Technology Laboratory), der foreslog en hofteunderstøttelse og 3 tommer brede Securon firepunktsseler, som begge var inkluderet i designet. Dstls Steve Burgis hjalp også med ryglænsdesignet, som nu kan bruges komfortabelt med udstyr på eller endda fjernes, hvis en soldat føler sig utilpas med at have en skudsikker vest på under længere ture. Creation sæder kan monteres forskellige steder i køretøjer, i kørselsretningen eller vinkelret på den. Hall forklarede, at strukturelt set er sæderne for det meste identiske, men er installeret i en underramme, der har fastgørelser til bunden, siderne eller taget.
Udviklingen og eksplosive test er nu afsluttet.
Om nødvendigt kan der dog foretages nogle ændringer i fremtiden. For eksempel kunne de i teorien beskyttes af skudsikre kabinetter, hvis de blev installeret i en åben bil, men det burde ikke være nødvendigt, da maskinerne under alle omstændigheder skal være tilstrækkeligt beskyttede.
Hall sagde, at fodstøtterne også kunne inkluderes i sædet. For nu mener han, at de er unødvendige på grund af det faktum, at Zephyr og Ranger har dobbelt bund for at absorbere noget af chokbølgeenergien, og at selv foldestrukturer vil forringe adgangen og reducere det indre rum.
Eksplosionssikre sæder fra Creation installeret i en Zephyr-maskine. Dobbelt bund eliminerer behovet for fodstøtter, men da de er fastgjort til siderne, har sæderne passive nakkestøtter
Jankel BLASTech -sæder
Jankelsæder kan udstyres med fodstøtter, men virksomheden har også udviklet sit J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device) gulvpanel, som er installeret direkte foran sædet og absorberer stødenergi, der kan beskadige skinnebenene hos den siddende person.
David Kiernan, talsmand for USA-baserede eksplosionssikre sæder, Global Seating Solutions (GSS), sagde, at”fodstøtter skaber megen kontrovers i branchen; Vi har forskellige designs og gør vores bedste for at gøre dem komfortable og effektive at bruge. Faste fodstøtter gør det svært at komme af og på og kan potentielt skade dig, når de sidder i mellemrummet mellem fodbrættet og bunden. I eksplosionsøjeblikket under bilen begynder bunden først at bevæge sig, og derefter kan benet (foden) knækkes."
”Vi udviklede to fodpinde, der blev godt modtaget af brugerne. Nogle har foldelementer, den anden udløses, når den detoneres, og fjerner benene på den person, der sidder fra bunden. Hvis positionen, brugen og betjeningen af fodstøtten ikke er ordentligt gennemtænkt, så hvis kraften ikke anvendes korrekt på den siddende person, kan dette forårsage visse problemer på eksplosionstidspunktet."
Den modsatte del af personen - hovedet tvinger også til udviklingen af forskellige nakkestøtter, selvom designere allerede tilbyder mange forskellige nakkestøtter for at forhindre unødvendig rotation af hovedet i hjelmen under en detonation. De er især nødvendige for soldater, der sidder vinkelret på bevægelsen og derfor særligt tilbøjelige til skader på nakke, ryg eller rygsøjle, derfor er sæderne bagpå udstyret med stang- eller bøjlestøtter.
Battlesafe 208 fra det australske firma Stratos Seating er et godt eksempel på denne temmelig rudimentære beskyttelsesstil med sine sideskærme, der begrænser hoved- og skulderbevægelser. Ud over denne passive løsning er det kendt, at mindst én producent på markedet tester et airbagsystem.
Kiernan tilføjede, at "aktive nakkestøtter har deres fordele ved ulykker og eksplosioner. Der er flere løsninger, og airbags er en af dem, men her skal du håndtere et ret komplekst problem, sansemekanismen. Enhver indsættelse af airbaggen på det forkerte tidspunkt kan have alvorlige konsekvenser, men når den betjenes præcist, udgør de et fremragende sikkerhedssystem."
"Der er flere mekaniske måder at tilføje en aktiv nakkestøtte til en sædesamling, som er meget afhængige af den faktiske hændelse og den siddende persons bevægelse inden for sædet," tilføjede han. "Airbags viser et stort potentiale på andre områder, såsom sikkerhedsseler til luftpude eller sæder, der blødgør sidekollisioner."
GSS har flere sædesign, og dets seneste projekt er en familie af sæder med integrerede fempunktsseler, betegnet XYZVR Generation II, udviklet i samarbejde med Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR står for X-, Y- og Z -beskyttelse, vibrationsreduktion (vibration) og rollover -beskyttelse.
TSI har stor erfaring med udvikling af flysæder, f.eks. Skovlbesætningssæderne monteret på US Navy SH-60 Seahawk. Disse sæder er udstyret med aktive anti-vibrationsfunktioner for at forbedre komforten. Denne teknologi, der er baseret på adaptiv magnetorheologisk energiabsorbering, er blevet indarbejdet i de nyeste XYZVR -sæder.
Grundlæggende fungerer magnetoreologisk teknologi på samme måde som den aktive affjedring, der findes i nogle biler, for at få mere stabil bevægelse ved et tryk på en knap. Når en elektrisk strøm passerer gennem et væskespjæld med metalfilter, kan modstanden øges eller reduceres, hvis det er nødvendigt.
Kiernan forklarede:”Vores system accepterer forskellige masser for en kendt stødimpuls, og hvis impulsen ændres, kan det ændre beskyttelsesniveauet. I den nærmeste fremtid vil vi have et system, der tilpasser sig den siddende persons vægt, reagerer på bilens acceleration og minimerer bilens vibrationer, der overføres til menneskekroppen."
Sæderne kan genbruges, og de enkelte sæder har været udsat for flere eksplosive test. "Når det er aktiveret, skal der kun udskiftes et element, og denne udskiftning tager meget lidt tid."
På et tidspunkt forsøgte de at indføre denne teknologi i EFV -kampvognene i Marine Corps, men programmet blev lukket. Andre sæder fra GSS er allerede installeret på LHTV lette og tunge militære køretøjer og MRAP -køretøjer.
På trods af alt dette arbejde sagde en kilde hos militærbilsfirmaet Force Protection, at der var enormt plads til forbedringer, men langt de fleste sædeproducenter har ikke adgang til meget af dataene om virkningen af bilbomber. Derfor undersøger de alene uafhængigt de direkte virkninger på sædet og siddende person.
Han mener, at producenter af køretøjer og beskyttelsessystemer kunne begynde at arbejde tæt sammen i fremtiden gennem omfattende udveksling af eksplosive testdata.
GSS's hr. Kiernan var enig og præciserede, at design ideelt set skulle starte på brugerniveau og gå videre til højere niveauer. I den aktuelle situation designer de først bilen og installerer derefter sæderne i den. Han sagde, at”hvis vi havde en producent, der ville bygge en lastbil baseret på optimale løsninger for overlevelse, ville det være fantastisk. Men i virkeligheden arbejder vi med den plads, der er tildelt os, og vi er forpligtet til at gøre det mest effektive og sikre sæde inden for disse grænser."
