Výbušné testovanie stroja FV432. Okolo figuríny lietajú nástroje. To naznačuje nebezpečenstvo uvoľnenia zariadenia v prípade výbuchu. Školenie výrazne zvyšuje pravdepodobnosť prežitia detonácie mín alebo IED. Zároveň majú prvoradý význam upevňovacie popruhy a správne umiestnenie výstroja, to je základ bezpečnosti vojaka.
Sedadlá odolné voči výbuchu, často považované za samozrejmé, zvyšujú mieru prežitia mojich a IED detonácií. Uvažuje sa o novom vývoji v oblasti zvýšenia ochrany. Sedadlá tlmiace výbuch nie sú novým fenoménom a autá sovietskej éry boli vybavené strešnými a bočnými sedadlami. V posledných rokoch sa však technológie a návrhy v tejto oblasti rozvíjajú obzvlášť rýchlo, spolu s vývojom vozidiel chránených proti mínam, ktoré sa na bojisku stali bežnými
Až donedávna bola všetka pozornosť nepochybne zameraná na riešenia na ochranu pred mínami a improvizovanými výbušnými zariadeniami (IED) vozidla, a nie ľudí v jeho vnútri, pretože je zrejmé, že zabránenie prepichnutiu auta je najdôležitejšie a najnutnejšie požiadavka v prípade detonácie …
Štatistiky nepriateľských akcií v Iraku a Afganistane ukazujú, že vozidlá sú stále viac chránené a húževnatejšie, počet zranených a zabitých z väčšej časti klesol. V skutočnosti sa však počet niektorých typov zranení zvýšil a počet úmrtí v dôsledku sekundárnych účinkov zostáva prekvapivo vysoký, a to dokonca aj v automobiloch vybavených základnými sedadlami absorbujúcimi energiu.
Jeden z najdôležitejších a najpálčivejších problémov v tejto oblasti je takzvaný „hádzací efekt“spôsobený obrovským negatívnym zrýchlením auta vyhodeného do vzduchu a následného náhleho pristátia späť na zem.
Štatistiky o nehodách sú vždy klasifikované, ale neoficiálne dôkazy lekárov v Afganistane naznačujú, že počet úmrtí klesol, ale poľné nemocnice a bežné zdravotnícke zariadenia naďalej poskytovali veľké množstvo fyzioterapie a vhodnej liečby preživších. Lekári pomohli armáde vyrovnať sa so zraneniami chrbta, svalov a kĺbov, ktoré nejaký čas zostali bez povšimnutia, pretože vojaci v takýchto prípadoch jednoducho neprežili.
Moderné sedadlá odolné voči výbuchu sú k dispozícii v širokej škále typov a prevedení. Vo všeobecnosti boli prvými úspešnými návrhmi štandardné sedadlá pre posádku, ktoré boli pripevnené k bokom alebo streche vozidla. Znížili silu nárazu, ktorá vznikla v dôsledku deformácie spodnej časti auta a pôsobila priamo na sediacu osobu.
V tomto ohľade je možné iný prístup ilustrovať na príklade sedadla, ktorým je konštrukčne takzvané zavesené dynamické sedadlo vyvinuté spoločnosťou Autoflug. Spoločnosť má veľmi rozsiahle skúsenosti s padákovými linkami a v tomto prevedení sa snaží izolovať vojaka od tlakovej vlny a uvoľnených predmetov vo vnútri vozidla zavesením sedadla na napínacie pásy so zotrvačnými navijakmi. Ostatné sedadlá tohto typu tiež používajú látkové a lanové väzby, pretože neprenášajú tlakové sily, ktoré sú veľmi dobre prenášané cez kov.
Sedadlo Autoflug môže zaistiť až sedem popruhov, čo umožňuje voľný pohyb a nastavenie a zároveň chráni vojaka pred priamym výbuchom. Používateľ je v sedadle pripútaný štvorbodovými bezpečnostnými pásmi a popruhmi na nohy, ktoré v prípade výbuchu slúžia na zaistenie pohybu končatín nahor, čo môže mať za následok ďalšie zranenie a zranenie.
Musí byť zrejmé, že bezpečnostné pásy sú úplne zásadnou súčasťou konštrukcie sedadla, a ak nie sú pohodlné alebo ťažké ich prehodiť cez nepriestrelnú vestu alebo výstroj, vojaci ich nebudú nosiť a ak budú vybuchnuté, okamžite prídu o výhody akéhokoľvek výbuchu. -vodotesné sedadlo
Takéto zavesené konštrukcie sú stále obľúbené a rozšírené najmä v ťažkých vozidlách, akými sú hlavné bojové tanky (MBT). Také autá vo väčšine prípadov príliš nezrýchlia, pokiaľ nie sú vyhodené do vzduchu kvôli veľmi veľkým nábojom. Voľný pohyb, ktorý umožňujú pri normálnej prevádzke, môže spočiatku spôsobovať neobvyklé pocity, pretože je zrejmé, že ovládacie prvky stroja sú statické a používateľ sa voči nim môže pohybovať, ale posádka si na túto voľnosť pohybu rýchlo zvykla..
Tento problém sa však stáva oveľa komplexnejším u menších vozidiel, kde dizajnéri spravidla čelia dvom veľkým výzvam. Po prvé, nižšia hmotnosť znamená, že náraz výbuchu je oveľa silnejší, a preto je potrebné znížiť viac síl, a po druhé, keďže sú sedadlá menšie, sedadlá musia byť inštalované na relatívne malom nosnom povrchu.
Po celom svete však prebieha obrovské množstvo práce na vývoji zodpovedajúcich kresiel a finančné odmeny pre nich sú veľmi významné vzhľadom na skutočnosť, že Spojené štáty, okrem iných krajín, majú veľkú túžbu nahradiť všetky kreslá. svojej obrovskej flotily obrnených vozidiel, ako sú HMMWV, s verziami odolnými voči výbuchu. Podľa odborníkov to nie je jednoduchá úloha, pretože takéto vozidlá majú do určitej miery obmedzený vnútorný objem a približne 7,5 palca priestoru pod sedadlom bude potrebné veľmi efektívne využiť na zabezpečenie prijateľnej úrovne ochrany. Testy vykonané v rámci tohto programu však ukázali, že tento problém má riešenie.
Keď Spojené kráľovstvo začalo zvažovať presun dnes už všadeprítomného Šakala z čisto špeciálnych síl na pravidelnú pechotu v Afganistane, boli zadané zákazky spoločnostiam Supacat a Jankel Armouring na riešenie týchto problémov na pravdepodobne najosvedčenejšom type vozidla. Generálny riaditeľ Jankel Andrew Jankel uviedol, že spoločnosť sa pôvodne zaoberala iba zabezpečovaním rezervácií a chcela kupovať vopred vyrobené sedadlá, ale prieskum trhu a skúsenosti s dodávkou takýchto produktov (veľmi negatívne) podnietili spoločnosť k vývoju vlastného dizajnu.
Tieto sedadlá boli navrhnuté v tesných termínoch a úspešne boli testované výbušne. Pod označením JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) boli schválené a prijaté pre naliehavý program modernizácie spoločnosti.
Jednalo sa o relatívne jednoduché sedadlá absorbujúce nárazy namontované na podlahe, v ktorých priestor pod sedadlami slúžil na zmäkčenie pohybu nahor a zníženie vplyvu nárazu na sediacich.
Jankel v roku 2009 pokračoval vo vývoji dizajnu vedúceho k rodine sedadiel Blastech. Tieto sedadlá sú k dispozícii v rôznych variantoch s rôznym upevnením pre širokú škálu vozidiel. Variant Šakal, známy ako rad F, má „protiponorkový“základ, ktorý zabraňuje sediacej osobe vykĺznuť spod štvorbodového bezpečnostného pásu; sedadlo je nastaviteľné tam a späť, na výšku a otáčanie. K dispozícii je aj sklopné sedadlo na zväčšenie vnútorného priestoru v aute.
Pod označením radu R je k dispozícii možnosť montáže na strechu alebo na zadnú časť, ktorá je určená predovšetkým pre vojakov sediacich vzadu a je štandardne vybavená sklopnou základňou. Séria E pre inžinierske vozidlá (vyvinutá pre britské čistiace vozidlo Talisman JCB) má ochranu pred nárazom ako ostatné sedadlá, ale tento variant dodáva integrované vzduchové odpruženie, ktoré zmierňuje chvenie pri jazde v nerovnom teréne, čo tieto vozidlá predovšetkým operovať.
Nakoniec poslednou možnosťou je séria X, ktorá obsahuje niekoľko možností, ako napríklad sklopné operadlo, veľké nastavenie výšky pre sklopné a palebné polohy, plus možnosti inštalácie vo veži, na korme, s pripevnením na boky a dno.
Všetky sedadlá vo všeobecnosti ponúkajú rovnakú ochranu pred nárazom, ale sú navrhnuté tak, aby vyhovovali rôznym nákladom a hmotnosti alebo požiadavkám na stopu. Aj keď Jankel udržiava úroveň ochrany ponúkaných sedadiel v tajnosti, je jasné, že dokážu vydržať maximálne zrýchlenia nad 2 000 G za 2 milisekundy, pričom na sediaci človek prenesie iba zlomok týchto zaťažení.
Výbuch je absorbovaný „oslabujúcou kazetou“naplnenou plynom a koľajnicami, ktoré umožňujú stroju pohybovať sa nahor v priestore pod sedadlom, zatiaľ čo kazeta zmäkčuje nárazovú vlnu na prijateľnú úroveň. Vedúci predaja Jankel Daniel Crosby však uviedol, že sedadlá Blastech sa vyznačujú automatickým nastavením hmotnosti a funkciou resetovania.
Jankel vyvinul pokročilé analytické nástroje na simuláciu dopadu výbuchu na sedadlá rodiny Blastech; Je to vidieť na príklade sedadiel nainštalovaných v šakale Supacat (vyššie). Spoločnosť má tiež svoje vlastné inštrumentálne figuríny a šokový stojan na potvrdenie počítačových výpočtov.
Úprava hmotnosti
Crosby tvrdí, že sedadlá pre včasný výbuch boli primárne navrhnuté pre pomerne veľkých peších vojakov, ale keďže sa hrozba IED zvyšuje a každé operačné stredisko v súčasnosti čelí tejto hrozbe, prístup „univerzálnej veľkosti“sa neospravedlňuje. Stručne povedané, vojakom s vyššou hmotnosťou hrozí, že nedostanú dostatočnú ochranu, pretože auto sa pod nimi odráža a sedadlo sa môže na konci svojho zdvihu prevrátiť, zatiaľ čo u ľahších vojakov je to naopak. Tiež veľkosť a hmotnosť vojaka môže kolísať v dôsledku prítomnosti nepriedušného brnenia, tašiek v páse alebo iného vybavenia.
Na vyriešenie tohto problému boli sedadlá Blastech vybavené automatickým nastavením hmotnosti. Sediaci môže pomocou páky nastaviť úroveň redukcie sily nárazu rázovej vlny, ktorá je optimálna pre jeho hmotnosť.
Funkcia reset je patentovaná funkcia sedadla, ktorá absorbuje nárazovú vlnu smerom nahor kĺzaním po koľajniciach a potom znova nabije kapsúl vankúša, aby absorbovala sekundárne vrhacie sily a zároveň poskytovala ochranu v oboch osiach. To v skutočnosti umožňuje najmenej 160 percent priestoru pod sedadlom, povedal Crosby.
Sedadlá sú k dispozícii buď so zotrvačnými pásmi cievok, so štyrmi alebo piatimi bodmi, alebo s pevnými tkanými pásmi.
Jankel vykonal na svojich sedadlách rozsiahle skúšky pádom, aby odstránil nárazovú vlnu. Ukázalo sa, že sú vynikajúce, ak sú nainštalované na rôznych strojoch pracujúcich v horúcich oblastiach. Spoločnosť tiež vyvinula pokročilé počítačom podporované testovanie na validáciu modelov CAD a predpovedanie slabých miest, pričom výsledky Crosby vyhodnotil ako veľmi blízke výsledkom testov v teréne.
Sedadlá sú opakovane použiteľné a obsahujú kontrolné čipy na kontrolu poškodenia. Aby sa však zaistila primeraná spätná väzba, musí sa denne prihlásiť do používateľského profilu niekoľko jednoduchých kontrol. Jankel uviedol, že vyvinul niekoľko náhradných súprav na opravu sedadiel a ich udržanie v dobrom stave.
Ďalším členom trhu s výbuchmi sedadiel je Creation UK, ktorého túžba uvoľniť svoje sídlo začiatkom roku 2010 bola veľmi podobná tej, akú mal Jankel.
CTO Robin Hall hovorí, že spoločnosť bola rozčarovaná z existujúcich návrhov a výrobcov, ktorí dodávali sedadlá pre Ranger. Stvorenie vytvorilo toto vozidlo v spolupráci so spoločnosťou Universal Engineering a potom tieto skúsenosti využilo na vývoj svojho ľahkého hliadkového vozidla Zephyr.
"Jednoducho sme nemohli nájsť sedadlo so správnou hmotnosťou a výkonom," povedal a dodal, že "existujúce prevedenie sa tiež zdalo dosť drahé."
Výsledkom bolo, že Creation začala navrhovať vlastnú počítačovú sedačku pomocou softvéru Catia v5 na základe práce, ktorú spoločnosť Iliac Design vykonala na ortopedických a osteopatických sedadlách. Davis uviedol, že počiatočné testy makety oceľového rámu počas dvoch nárazových skúšok v súlade so STANAG 4569 úroveň 2 „presne nezodpovedajú“počítačovej analýze, a preto spoločnosť pripravuje vlastnú skúšobnú lavicu na pokračovanie nárazových skúšok a spresnenie. ich, ako aj ďalší vývoj a overovanie metódy konečných prvkov a dynamickej analýzy.
Konečná hlavná konštrukcia je vyrobená z hliníka (na zníženie hmotnosti) a používa pružiny, tlmiče a gumový nárazník na zníženie účinkov výbuchu. Pružina a tlmič sú bežne dostupné výrobky, ale všetko ostatné je vyrobené na mieru.
Hall odmietol pomenovať úroveň ochrany, ktorú sedadlá poskytujú, uviedol však, že prešiel rozbitými testami. Testy potvrdili výpočty postupného zlyhávania týchto sedadiel a „je úplne zrejmé, že v prípade výbuchu bude sedačka plniť svoju funkciu“.
Povedal, že návrh je založený na nedeformovateľných častiach, takže ho možno skutočne upraviť a prestavať po „normálnom“použití vrátane dopravných nehôd a „skokov na moste“bez akejkoľvek údržby alebo opravy. V normálnej polohe je sedadlo inštalované na koľajniciach v hornej polohe pracovného zdvihu; so silným nárazom sa po nich mierne pohne, ale potom sa vráti do pôvodnej polohy. Hall vysvetlil, že vďaka tomu je účinný pri výbuchu a silnom hádzaní.
Lavica je určená na opakované použitie a po detonácii sa sedadlo skontroluje uhlovým goniometrom, aby sa zaistilo, že hlavné súčasti nie sú ohnuté a v opačnom prípade nevyžadujú údržbu.
Tlmič je konštrukčne podobný tlmičom požičaným z pruženia cestných automobilov a „musí vydržať životnosť sedadla“bez akýchkoľvek otázok. Vankúše sedadiel sú pripevnené popruhmi na suchý zips, a preto sa dajú ľahko vymeniť.
Hall uviedol, že sedadlo bolo vyvinuté na základe informácií od Dstl (Laboratory Defense and Technology Laboratory), ktoré navrhlo bedrovú opierku a 3-palcové široké štvorbodové pásy Securon, oba boli súčasťou návrhu. Dstl Steve Burgis tiež pomohol s dizajnom operadla sedadla, ktorý je teraz možné pohodlne používať so zapnutým vybavením alebo dokonca odstrániť, ak sa vojak pri dlhších jazdách cíti nepríjemne oblečený v nepriestrelnej veste. Sedadlá Creation je možné namontovať na rôzne miesta vo vozidlách, v smere jazdy alebo kolmo na ňu. Hall vysvetlil, že konštrukčne sú sedadlá väčšinou totožné, ale sú inštalované v pomocnom ráme, ktorý má úchyty k spodnej časti, bokom alebo streche.
Vývoj a výbušné testy boli ukončené.
V prípade potreby však môžu byť v budúcnosti vykonané určité úpravy. Napríklad, teoreticky by mohli byť chránené nepriestrelnými obalmi, ak sú nainštalované v otvorenom automobile, čo by však nemalo byť potrebné, pretože stroje musia byť v každom prípade dostatočne chránené.
Hall povedal, že do sedadla môžu byť zahrnuté aj stupačky. Nateraz sa domnieva, že sú zbytočné, pretože Zephyr a Ranger majú dvojité dno, ktoré absorbuje časť energie nárazovej vlny, a že dokonca aj skladacie konštrukcie zhoršia prístup a zmenšia vnútorný priestor.
Sedadlá odolné voči výbuchu od spoločnosti Creation nainštalované v zariadení Zephyr. Dvojité dno eliminuje potrebu opierok nôh, ale pretože sú pripevnené k bokom, sedadlá majú pasívne opierky hlavy
Sedadlá radu Jankel BLASTech
Sedadlá Jankel môžu byť vybavené stupačkami, ale spoločnosť vyvinula aj podlahový panel J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), ktorý je nainštalovaný priamo pred sedadlom a absorbuje nárazovú energiu, ktorá môže poškodiť holenné kosti sediaceho..
David Kiernan, hovorca sedadiel odolných voči výbuchu v USA, Global Seating Solutions (GSS), uviedol, že „stupačky spôsobujú v tomto odvetví veľa kontroverzií; Máme rôzne prevedenia a snažíme sa, aby ich používanie bolo pohodlné a efektívne. Pevné stupačky sťažujú nastupovanie a vystupovanie a pri sedení v priestore medzi stupačkami a spodkom vás môžu potenciálne zraniť. V momente výbuchu pod autom sa najskôr začne pohybovať spodok a potom sa môže zlomiť noha (noha). “
"Vyvinuli sme dve stupačky, ktoré boli užívateľmi dobre prijaté." Niektoré majú skladacie prvky, druhé sa spustia pri detonácii a odstránia nohy sediaceho zospodu. Ak nie je správne premyslená poloha, používanie a činnosť opierky nôh, potom ak sila na sediaceho človeka nepôsobí správne, môže to v čase výbuchu spôsobiť určité problémy. “
Opačná časť osoby - hlava si tiež vynucuje vývoj rôznych opierok hlavy, aj keď dizajnéri už ponúkajú mnoho rôznych opierok hlavy, ktoré zabránia zbytočnému otáčaniu hlavy v prilbe počas detonácie. Sú obzvlášť potrebné pre vojakov sediacich kolmo na pohyb, a preto sú obzvlášť náchylné na poranenia krku, chrbta alebo chrbtice, preto sú sedadlá umiestnené vzadu vybavené tyčovými alebo obručovými zábranami.
Battlesafe 208 od austrálskej spoločnosti Stratos Seating je dobrým príkladom tohto pomerne základného štýlu ochrany s bočnými nárazníkmi, ktoré obmedzujú pohyb hlavy a ramien. Okrem tohto pasívneho riešenia je známe, že najmenej jeden výrobca na trhu testuje systém airbagov.
Kiernan dodal, že „aktívne opierky hlavy majú svoje výhody pri nehodách a výbuchoch. Existuje niekoľko riešení a airbagy sú jedným z nich, ale tu sa musíte vysporiadať s pomerne zložitým problémom, senzorickým mechanizmom. Akékoľvek spustenie airbagu v nesprávny čas môže mať vážne dôsledky, ale ak sa ovláda presne, predstavuje vynikajúci bezpečnostný systém. “
"Existuje niekoľko mechanických spôsobov, ako pridať aktívnu opierku hlavy k zostave sedadla, ktoré veľmi závisia od skutočnej udalosti a pohybu sediacej osoby v sedadle," dodal. „Airbagy vykazujú veľký potenciál v iných oblastiach, ako sú bezpečnostné pásy s vankúšmi alebo sedadlá zmäkčujúce bočný náraz.“
GSS má niekoľko prevedení sedadiel a jeho najnovším projektom je rodina sedadiel s integrovanými päťbodovými pásmi, označená ako XYZVR Generation II, vyvinutá v spolupráci so spoločnosťou Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR znamená ochranu X, Y a Z, zníženie vibrácií (vibrácie) a ochranu pri prevrátení.
TSI má rozsiahle skúsenosti s vývojom sedadiel v lietadlách, ako sú sedadlá pre posádky vedra namontované na lietadle SH-60 Seahawk amerického námorníctva. Tieto sedadlá sú vybavené aktívnymi antivibračnými funkciami na zvýšenie pohodlia. Táto technológia, založená na adaptívnej magnetoreologickej absorpcii energie, bola začlenená do najnovších sedadiel XYZVR.
V zásade funguje magnetoreologická technológia rovnakým spôsobom ako aktívne zavesenie kolies, ktoré sa v niektorých automobiloch nachádza, a zaisťuje tak stabilnejší pohyb stlačením tlačidla. Keď elektrický prúd prechádza kvapalinovou klapkou s kovovými pilinami, odpor je možné v prípade potreby zvýšiť alebo znížiť.
Kiernan vysvetlil: „Náš systém prijíma pre známy šokový impulz rôzne hmotnosti a ak sa impulz zmení, môže zmeniť úroveň ochrany. Vo veľmi blízkej budúcnosti budeme mať systém, ktorý sa prispôsobí hmotnosti sediaceho, reaguje na zrýchlenie auta a minimalizuje vibrácie auta prenášané do ľudského tela. “
Sedadlá sú opakovane použiteľné a jednotlivé sedadlá boli podrobené viacnásobným výbušným testom. „Po aktivácii je potrebné vymeniť iba jeden prvok a táto výmena trvá veľmi málo času.“
Svojho času sa pokúsili zaviesť túto technológiu do bojových vozidiel EFV námornej pechoty, ale program bol uzavretý. Ostatné sedadlá z GSS sú už nainštalované na ľahkých a ťažkých vojenských vozidlách LHTV a vozidlách MRAP.
Napriek všetkej tejto práci zdroj z vojenskej automobilovej spoločnosti Force Protection uviedol, že existuje obrovský priestor na zlepšenie, ale drvivá väčšina výrobcov sedadiel nemá prístup k mnohým údajom o vplyve bombových útokov na vozidlá. Preto sami nezávisle skúmajú priame účinky na sedadlo a sediacu osobu.
Verí, že výrobcovia vozidiel a ochranných systémov by v budúcnosti mohli začať úzko spolupracovať prostredníctvom rozsiahlej výmeny údajov zo skúšok výbušnín.
Pán Kiernan z GSS súhlasil a objasnil, že v ideálnom prípade by mal dizajn začínať na užívateľskej úrovni a postupovať na vyššie úrovne. Za súčasného stavu vecí najskôr navrhnú auto a potom doň namontujú sedadlá. Povedal, že „keby sme mali výrobcu, ktorý by chcel postaviť nákladné auto na základe optimálnych riešení prežitia, bolo by to skvelé. V skutočnosti však pracujeme s priestorom, ktorý je nám pridelený, a požaduje sa od nás, aby sme v rámci týchto hraníc urobili čo najefektívnejšie a najbezpečnejšie miesto. “
