Eksplozivno ispitivanje mašine FV432. Viđaju se instrumenti kako lete oko lutke. Ovo ukazuje na opasnost od labave opreme u slučaju eksplozije. Obuka značajno povećava vjerovatnoću preživljavanja detonacije mine ili IED -a. U isto vrijeme, trake za pričvršćivanje i pravilan smještaj opreme su od najveće važnosti, to je temelj sigurnosti vojnika.
Sjedala zaštićena od eksplozije, koja se često uzimaju zdravo za gotovo, povećavaju stopu preživljavanja eksplozija mina i IED-a. Razmatraju se nova dostignuća u području poboljšanja zaštite. Sjedala koja prigušuju eksploziju nisu nova pojava, a automobili iz sovjetskog doba bili su opremljeni krovnim i bočnim sjedištima. No, posljednjih godina tehnologija i dizajn posebno su se brzo razvijali na ovom području, zajedno s razvojem vozila zaštićenih od mina, koja su postala uobičajena pojava na bojnom polju
Do nedavno je sva pažnja nesumnjivo bila usmjerena na rješenja za zaštitu od mina i improviziranih eksplozivnih naprava (IED) vozila, a ne na ljude u njemu, jer je očito da je sprječavanje probijanja automobila najvažniji i najnužniji zahtjev u slučaju eksplozije ….
Statistika neprijateljstava u Iraku i Afganistanu pokazuje da su vozila postala zaštićenija i izdržljivija, a broj ranjenih i poginulih se uglavnom smanjio. Međutim, u stvari se povećao broj nekih vrsta ozljeda, a broj smrtnih slučajeva zbog sekundarnih učinaka ostaje iznenađujuće visok, čak i u automobilima opremljenim elementarnim sjedištima koja apsorbiraju energiju.
Jedan od najvažnijih i najhitnijih problema u ovoj oblasti je takozvani "efekat bacanja" uzrokovan ogromnim negativnim ubrzanjem automobila bačenog u zrak, a zatim naglog slijetanja na tlo.
Statistika žrtava uvijek je klasificirana, ali anegdotski dokazi ljekara u Afganistanu ukazuju na to da se broj smrtnih slučajeva smanjio, ali su bolnice na terenu i redovne medicinske ustanove nastavile pružati veliku količinu fizioterapije i odgovarajući tretman za preživjele. Ljekari su pomogli vojsci da se nosi s ozljedama leđa, mišića i zglobova, što je neko vrijeme bilo nezapaženo, jer vojnici jednostavno nisu preživjeli u takvim slučajevima.
Moderna sjedala zaštićena od eksplozije dostupna su u raznim vrstama i izvedbama. Općenito, prvi uspješni projekti bili su standardna sjedala za posadu koja su bila pričvršćena na bočne strane ili krov vozila. Smanjili su silu udarca nastalu deformacijom dna automobila i djelujući direktno na osobu koja sjedi.
S tim u vezi, drugačiji pristup može se ilustrirati primjerom sjedala, koje je strukturno takozvano suspendirano dinamičko sjedalo, koje je razvio Autoflug. Tvrtka ima jako veliko iskustvo s padobranskim linijama i u ovom dizajnu nastoji izolirati vojnika od eksplozivnog vala i rastresitih predmeta u vozilu vješanjem sjedala na zatezne pojaseve s inercijalnim koturima. I druga sjedala ovog tipa koriste vezice od tkanine i užadi, jer ne prenose tlačne sile, koje se vrlo dobro prenose kroz metal.
Do sedam traka može pričvrstiti sjedalo Autofluga, omogućavajući slobodu kretanja i prilagođavanja, a štiteći vojnika od direktne eksplozije. Korisnik je u sjedalu pričvršćen sigurnosnim pojasevima u četiri točke i naramenicama za noge, koji u slučaju eksplozije osiguravaju kretanje udova prema gore, što bi moglo dovesti do dodatnih ozljeda i ozljeda.
Mora se shvatiti da su pojasevi apsolutno bitan dio strukture sjedala, a ako nisu udobni ili ih je teško prebaciti preko pancira ili opreme, vojnici ih neće nositi i, ako detoniraju, odmah će izgubiti prednosti eksplozije -otporno sedište.
Takve su ovješene konstrukcije još uvijek popularne i rasprostranjene, posebno u teškim vozilima, poput glavnih borbenih tenkova (MBT). Takvi automobili u većini slučajeva ne postižu velika ubrzanja, osim ako su dignuti u zrak uz vrlo velike naknade. Sloboda kretanja koju dopuštaju tijekom normalnog rada može u početku izazvati neobične osjećaje, jer je očito da su komande stroja statične i da se korisnik može kretati u odnosu na njih, ali posada se brzo navikava na tu slobodu kretanja.
Međutim, problem postaje mnogo teži za manja vozila, gdje se dizajneri obično suočavaju s dva glavna problema. Prvo, manja masa znači da je utjecaj eksplozije mnogo jači i stoga se moraju smanjiti veće sile, a drugo, budući da su manja, sjedala se moraju postaviti na relativno malu potpornu površinu.
Međutim, u svijetu se radi ogromna količina posla na razvoju odgovarajućih sjedišta i financijske nagrade za njih su vrlo značajne zbog činjenice da Sjedinjene Države, između ostalih zemalja, imaju snažnu želju zamijeniti sva mjesta svoje ogromne flote oklopnih vozila poput HMMWV-a sa verzijama zaštićenim od eksplozije. To nije lak zadatak, tvrde stručnjaci, jer takva vozila imaju ograničenu unutrašnju zapreminu do određene mjere, a otprilike 7,5 inča prostora ispod sjedala morat će se koristiti vrlo učinkovito kako bi se osigurala prihvatljiva razina zaštite. Međutim, testovi provedeni u okviru ovog programa pokazali su da ovaj problem ima rješenje.
Kada je Velika Britanija počela razmatrati prebacivanje sada sveprisutnog Šakala sa čisto specijalnih snaga u redovnu pješadiju u Afganistanu, dodijeljeni su ugovori Supacat -u i Jankel Armouringu za rješavanje ovih pitanja o vjerojatno najprovjerenijem tipu vozila. Generalni direktor Jankela Andrew Jankel rekao je da se kompanija u početku bavila samo osiguravanjem rezervacija i da je htjela kupiti već montažna sjedala, no istraživanje tržišta i iskustvo u isporuci takvih proizvoda (izrazito negativno) potaknuli su kompaniju da razvije vlastiti dizajn.
Ova sjedala su projektirana u kratkim rokovima i uspješno eksplozivno testirana. Pod oznakom JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) odobreni su i prihvaćeni za hitni program modernizacije kompanije.
To su bila relativno jednostavna sjedala koja apsorbiraju udarce postavljena na pod u kojima je prostor ispod sjedala korišten za ublažavanje kretanja prema gore i smanjenje udara eksplozije na sjedalo.
Jankel je nastavila razvijati dizajn koji je doveo do porodice sjedala Blastech 2009. godine. Ova sjedala su dostupna u raznim opcijama s različitim montažama za širok spektar vozila. Varijanta Šakal, poznata kao serija F, ima „antipodmorničku“podlogu koja sprječava sjedeću osobu da isklizne ispod pojasa u četiri tačke; sedište je podesivo napred i nazad, po visini i rotaciji. Sklopivo sedište je takođe dostupno za povećanje unutrašnjeg prostora u automobilu.
Opcija za montiranje na krov ili krmu dostupna je pod oznakom R-serije, uglavnom dizajnirana za vojnike koji sjede na krmi, a standardno dolazi sa sklopivim postoljem. Serija E za inženjerska vozila (razvijena za britansko vozilo za čišćenje JCB-a Talisman) ima zaštitu od eksplozije kao i ostala sjedala, ali ova varijanta dodaje integrirano zračno ogibljenje za ublažavanje podrhtavanja pri vožnji po neravnom terenu, što ova vozila uglavnom rade operisati.
Konačno, posljednja opcija je serija X, koja uključuje nekoliko opcija, kao što su sklopivi naslon, velika prilagodba visine za spremljene i položaje za gađanje, plus opcije za ugradnju u toranj, na krmi, sa pričvršćivanjem na bočne i donje strane.
Sva sjedala općenito nude istu zaštitu od eksplozije, ali su dizajnirana za različite troškove, težinu ili trag. Dok Jankel drži u tajnosti nivo zaštite ponuđenih sjedala, jasno je da mogu izdržati najveća ubrzanja veća od 2000 G za 2 milisekunde, prenoseći samo dio ovih tereta na sjedeću osobu.
Eksploziju apsorbuje „patrona za slabljenje“ispunjena gasom i šine koje omogućavaju mašini da se kreće prema gore u prostoru ispod sedišta, dok uložak omekšava udarni talas do prihvatljivog nivoa. Jankel -ov menadžer prodaje Daniel Crosby rekao je, međutim, da Blastech sjedala karakteriziraju automatsko podešavanje težine i funkcija poništavanja.
Jankel je razvio napredne analitičke alate za simulaciju uticaja eksplozije na sjedišta porodice Blastech; To se može vidjeti na primjeru sjedala instaliranih u Supacat šakalu (gore). Kompanija takođe ima svoje instrumentalne lutke i šok štand za potvrđivanje računarskih proračuna.
Podešavanje težine
Crosby tvrdi da su rana sjedala bila prvenstveno dizajnirana za prilično velike pješake, ali kako se prijetnja od IED-a povećala i svako se pozoriste operacija trenutno suočava s ovom prijetnjom, pristup koji odgovara svima ne opravdava me. Ukratko, vojnici veće mase izloženi su riziku da ne dobiju dovoljnu zaštitu, jer automobil odskače ispod njih i sjedalo se može prevrnuti na kraju udarca, dok je obrnuto istina za lakše vojnike. Također, veličina i težina vojnika mogu varirati zbog prisutnosti pancira, torbi oko struka ili druge opreme.
Kako bi riješili ovaj problem, Blastehova sjedala opremljena su automatskim podešavanjem težine. Osoba koja sjedi može pomoću poluge postaviti nivo smanjenja sile udara udarnog vala koji je optimalan za njegovu masu.
Funkcija resetiranja je patentirana funkcija sjedala koja apsorbira udarni val prema gore klizanjem po šinama, a zatim ponovno puni kapsulu jastuka kako bi apsorbirala sekundarne sile bacanja, a istovremeno pruža zaštitu na obje osi. Ovo zapravo omogućava najmanje 160 posto prostora ispod sjedala, rekao je Crosby.
Sedišta su dostupna sa inercijalnim pojasevima, četiri ili pet tačaka ili fiksnim tkanim pojasevima.
Jankel je proveo opsežna ispitivanja pada na njihovim sjedalima, odvajajući utjecaj udarnog vala. Pokazali su se kao izvrsni ako se instaliraju na razne mašine koje rade na žarištima. Kompanija je takođe razvila napredna kompjuterski podržana testiranja za validaciju CAD modela i predviđanje slabih tačaka, pri čemu je Crosby ocijenio rezultate vrlo bliskim onima iz testova eksplozije na terenu.
Sjedala su za višekratnu upotrebu i sadrže kontrolne čipove za provjeru oštećenja. Međutim, svakodnevno se mora izvršiti nekoliko jednostavnih provjera za prijavu na korisnički profil kako bi se osigurala odgovarajuća povratna informacija. Jankel je rekao da je razvio niz zamjenskih kompleta za popravak sjedala i njihovo održavanje u ispravnom stanju.
Još jedan član tržišta sjedala je Creation UK, čija je želja da oslobodi svoje sjedište početkom 2010. bila vrlo slična Jankelovoj.
CTO Robin Hall kaže da je kompanija razočarana postojećim dizajnom i proizvođačima koji su snabdjeli sjedišta Rangera. Creation je ovo vozilo stvorio u partnerstvu s Universal Engineering, a zatim iskoristio ovo iskustvo za razvoj svog lakog patrolnog vozila Zephyr.
"Jednostavno nismo mogli pronaći sjedište s pravom težinom i performansama", rekao je on, dodajući da se "postojeći dizajn također činio prilično skupim".
Kao rezultat toga, Creation je počeo dizajnirati vlastito računarsko sjedište koristeći softver Catia v5, na osnovu rada koji je Iliac Design obavio na ortopedskim i osteopatskim sjedalima. Davis je rekao da se početna ispitivanja makete čeličnog okvira tokom dva testa miniranja u skladu sa STANAG 4569 Razina 2 "nisu baš podudarala" s računarskom analizom, pa kompanija priprema vlastiti ispitni sto za nastavak ispitivanja udara i usavršavanje njih, kao i daljnji razvoj te validaciju metode konačnih elemenata i dinamičku analizu.
Konačna glavna konstrukcija izrađena je od aluminija (za smanjenje težine) i koristi opruge, prigušivače i gumeni odbojnik za smanjenje posljedica eksplozije. Opruga i prigušivač su proizvodi koji se ne prodaju, ali sve ostalo je po mjeri.
Hall je odbio imenovati nivo zaštite koji sjedala pružaju, ali je rekao da su prošli testove loma. Testovi su potvrdili proračune postepenog kvara ovih sjedala i "sasvim je jasno da će u slučaju eksplozije sjedalo ispuniti svoju funkciju".
Rekao je da se dizajn temelji na dijelovima koji se ne mogu deformirati, pa bi se zapravo mogao prilagoditi i obnoviti nakon "normalne" upotrebe, uključujući nesreće na cestama i "skokove s mosta", bez ikakvog održavanja ili popravki. U normalnom položaju, sjedište se postavlja na šine u gornjem položaju radnog hoda; sa snažnim udarcem, lagano će se kretati duž njih, ali će se zatim vratiti u prvobitni položaj. Hall je objasnio da to čini učinkovitim eksplodiranje i jako bacanje.
Klupa je dizajnirana za višekratnu uporabu, a nakon detonacije sjedište se provjerava kutnim goniometrom kako bi se osiguralo da glavne komponente nisu savijene i da inače ne zahtijevaju održavanje.
Klapna je po strukturi slična amortizerima posuđenim iz ovjesa drumskih automobila i "mora izdržati vijek trajanja sjedala" bez pitanja. Jastuci za sjedenje pričvršćeni su čičak trakama i stoga se lako zamjenjuju.
Hall je rekao da je sjedalo razvijeno na osnovu informacija iz Dstl-a (odbrambene naučno-tehnološke laboratorije), koja je predložila potporu za kukove i 3-inčne široke pojaseve sa četiri točke Securon, oba su uključena u dizajn. Dstl -ov Steve Burgis takođe je pomogao u dizajnu naslona sedišta, koji se sada može udobno koristiti sa uključenom opremom ili čak ukloniti ako se vojnik oseća neprijatno tokom nošenja pancira tokom produžene vožnje. Sedišta za kreiranje mogu se montirati na različita mesta u vozilima, u smeru kretanja ili okomito na njega. Hall je objasnio da su sjedala strukturno uglavnom identična, ali su ugrađena u podokvir koji ima dodatke za dno, stranice ili krov.
Razvojna i eksplozivna ispitivanja su sada završena.
Međutim, ako je potrebno, u budućnosti se mogu izvršiti neke izmjene. Na primjer, u teoriji bi ih se moglo zaštititi neprobojnim čahurama ako se ugrađuju u otvorena kola, ali to ne bi trebalo biti potrebno, jer strojevi u svakom slučaju moraju biti dovoljno zaštićeni.
Hall je rekao da se nasloni za noge takođe mogu uključiti u sjedište. Za sada vjeruje da su nepotrebne zbog činjenice da Zephyr i Ranger imaju dvostruko dno da apsorbiraju dio energije udarnog vala, te da će čak i preklopne strukture umanjiti pristup i smanjiti unutarnji prostor.
Sjedala od Creation-a zaštićena od eksplozije instalirana u Zephyr mašini. Dvostruko dno eliminira potrebu za naslonima za noge, ali budući da su pričvršćeni sa strane, sjedala imaju pasivne naslone za glavu
Jankel BLASTech serija sjedišta
Jankel sjedala mogu biti opremljena naslonima za noge, ali kompanija je razvila i svoju podnu ploču J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), koja je instalirana direktno ispred sjedala i apsorbira energiju šoka koja može oštetiti kosti potkoljenice sjedeće osobe.
David Kiernan, glasnogovornik američkih sjedišta, zaštićenih od eksplozije, Global Seating Solutions (GSS), rekao je da „nasloni za noge izazivaju mnogo kontroverzi u industriji; imamo različite dizajne i trudimo se učiniti ih ugodnima i učinkovitima za upotrebu. Fiksni nasloni za noge otežavaju ulazak i silazak i mogu vas ozlijediti dok sjede u prostoru između podnožja i dna. U trenutku eksplozije ispod automobila, dno se prvo počinje pomicati, a zatim se može slomiti noga (stopalo)."
“Razvili smo dva stopala koja su korisnici dobro prihvatili. Neki imaju sklopive elemente, drugi se aktiviraju pri detoniranju i uklanjaju noge osobe koja sjedi s dna. Ako položaj, upotreba i rad oslonca za noge nisu pravilno osmišljeni, onda ako sila nije pravilno primijenjena na osobu koja sjedi, to može uzrokovati određene probleme u vrijeme eksplozije."
Suprotni dio osobe - glava također prisiljava razvoj različitih naslona za glavu, iako dizajneri već nude mnogo različitih naslona za glavu kako bi spriječili nepotrebno okretanje glave u kacigi tijekom detonacije. Posebno su potrebni vojnicima koji sjede okomito na kretanje i stoga su posebno skloni ozljedama vrata, leđa ili kralježnice, stoga su sjedala koja se nalaze straga opremljena šipkama ili obručima.
Battlesafe 208 iz australijske kompanije Stratos Seating dobar je primjer ovog prilično rudimentarnog stila zaštite sa svojim bočnim branicima koji ograničavaju kretanje glave i ramena. Osim ovog pasivnog rješenja, poznato je da barem jedan proizvođač na tržištu testira sistem zračnih jastuka.
Kiernan je dodao da „aktivni nasloni za glavu imaju svoje prednosti u nesrećama i eksplozijama. Postoji nekoliko rješenja, a zračni jastuci jedno su od njih, ali ovdje se morate pozabaviti prilično složenim problemom, senzornim mehanizmom. Svako aktiviranje zračnih jastuka u pogrešno vrijeme može imati ozbiljne posljedice, ali ako se precizno aktiviraju, predstavljaju odličan sigurnosni sistem."
"Postoji nekoliko mehaničkih načina za dodavanje aktivnog naslona za glavu u sklop sjedala, koji jako zavise od stvarnog događaja i kretanja osobe koja sjedi u sjedištu", dodao je. "Zračni jastuci pokazuju veliki potencijal u drugim područjima, poput pojaseva sa zračnim jastucima ili sjedala za omekšavanje bočnih udara."
GSS ima nekoliko dizajna sjedala, a njegov posljednji projekt je porodica sjedala s integriranim pojasevima u pet točaka, označena XYZVR generacija II, razvijena u suradnji s Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR znači X, Y i Z zaštita, smanjenje vibracija (Vibracija) i zaštita od prevrtanja.
TSI ima veliko iskustvo u razvoju sjedala za avione, poput sjedala za posadu koja su ugrađena u SH-60 Seahawk američke mornarice. Ova sjedala opremljena su aktivnim funkcijama protiv vibracija za poboljšanje udobnosti. Ova tehnologija, zasnovana na adaptivnoj magnetorheološkoj apsorpciji energije, ugrađena je u najnovija sjedala XYZVR.
U osnovi, magnetorheološka tehnologija radi na isti način kao i aktivno ovjes koji se nalazi u nekim automobilima kako bi se postiglo stabilnije kretanje pritiskom na dugme. Kada električna struja prolazi kroz prigušivač tekućine s metalnim strugotinama, otpor se može povećati ili smanjiti ako je potrebno.
Kiernan je objasnio: „Naš sistem prihvata različite mase za poznati impuls šoka i ako se impuls promijeni, može promijeniti nivo zaštite. U bliskoj budućnosti imat ćemo sistem koji će se prilagoditi težini osobe koja sjedi, reagirati na ubrzanje automobila i minimizirati vibracije automobila koje se prenose na ljudsko tijelo."
Sjedala su za višekratnu upotrebu, a pojedina sjedala su podvrgnuta višestrukim eksplozivnim testovima. "Kada se aktivira, potrebno je zamijeniti samo jedan element, a za zamjenu je potrebno vrlo malo vremena."
Jedno vrijeme pokušali su uvesti ovu tehnologiju u borbena vozila EFV -a Marinskog korpusa, ali je program bio zatvoren. Ostala sjedišta iz GSS -a već su instalirana na lakim i teškim vojnim vozilima LHTV i vozilima MRAP.
Uprkos svemu ovom poslu, izvor iz kompanije za zaštitu vozila Force Protection rekao je da postoji ogroman prostor za poboljšanja, ali velika većina proizvođača sedišta nema pristup velikom broju podataka o uticaju bombardovanja vozila. Stoga sami samostalno istražuju izravne učinke na sjedište i osobu koja sjedi.
On vjeruje da bi proizvođači vozila i zaštitnih sistema u budućnosti mogli početi blisko surađivati kroz opsežnu razmjenu podataka o ispitivanju eksploziva.
Gospodin Kiernan, GSS -a, složio se s tim, pojasnivši da bi, u idealnom slučaju, dizajn trebao započeti na korisničkom nivou i napredovati na više nivoe. U trenutnom stanju, oni prvo dizajniraju automobil, a zatim u njega ugrađuju sjedala. Rekao je da bi “da imamo proizvođača koji želi izgraditi kamion na temelju optimalnih rješenja preživljavanja, to bilo sjajno. Ali u stvarnosti radimo s prostorom koji nam je dodijeljen i od nas se traži da učinimo najefikasnije i najsigurnije mjesto u tim granicama."
