Ispitivanje eksplozivnosti stroja FV432. Viđaju se instrumenti kako lete oko lutke. To ukazuje na opasnost od labave opreme u slučaju eksplozije. Obuka značajno povećava vjerojatnost preživljavanja detonacije mine ili IED -a. Istodobno su trake za pričvršćivanje i ispravan smještaj opreme od iznimne 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 novi fenomen, a automobili iz sovjetskog doba bili su opremljeni krovnim i bočnim sjedalima. 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 pozornost 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 uvjet u slučaju detonacije ….
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 velik, čak i u automobilima opremljenim elementarnim sjedalima koja apsorbiraju energiju.
Jedan od najvažnijih i najhitnijih problema na ovom području je takozvani "učinak bacanja" uzrokovan velikim negativnim ubrzanjem automobila bačenog u zrak, a zatim naglog slijetanja natrag na tlo.
Statistika stradanja uvijek je klasificirana, ali anegdotski dokazi liječnika u Afganistanu ukazuju na to da se broj smrtnih slučajeva smanjio, ali su bolnice na terenu i glavne medicinske ustanove nastavile pružati veliku količinu fizioterapije i odgovarajući tretman za preživjele. Liječnici su pomogli vojsci da se nosi s ozljedama leđa, mišića i zglobova, što je neko vrijeme bilo nezapaženo, budući da vojnici u takvim slučajevima jednostavno nisu preživjeli.
Moderna sjedala otporna na eksploziju 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 koja proizlazi iz deformacije dna automobila i djeluje izravno na osobu koja sjedi.
S tim u vezi, drugačiji pristup može se ilustrirati primjerom sjedala, koje je strukturno takozvano viseće 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 labavih predmeta u vozilu vješanjem sjedala na zatezne pojaseve s inercijalnim koturima. I druga sjedala ovog tipa koriste vezice od tkanine i užeta, jer ne prenose tlačne sile, koje se vrlo dobro prenose kroz metal.
Do sedam remena može pričvrstiti sjedalo Autofluga, dopuštajući slobodu kretanja i podešavanja, a štiteći vojnika od izravne 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 svake eksplozije -nepropusno sjedalo.
Takve su ovješene konstrukcije još uvijek popularne i raširene, osobito u teškim vozilima, poput glavnih borbenih tenkova (MBT). Takvi automobili u većini slučajeva ne dobivaju velika ubrzanja, osim ako su dignuti u zrak uz vrlo velike terete. Sloboda kretanja koju dopuštaju tijekom normalnog rada može u početku izazvati neobične osjećaje, jer je očito da su kontrole 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 složeniji za manja vozila, gdje se dizajneri obično suočavaju s dva velika izazova. Prvo, manja masa znači da je utjecaj eksplozije mnogo jači, pa se stoga moraju smanjiti veće sile, a drugo, budući da su manja, sjedala se moraju postaviti na relativno malu potpornu površinu.
Međutim, diljem svijeta ulaže se ogroman posao u razvoj odgovarajućih mjesta, a financijske nagrade za njih vrlo su značajne zbog činjenice da Sjedinjene Države, među ostalim zemljama, imaju snažnu želju zamijeniti sva mjesta svoje ogromne flote oklopnih vozila poput HMMWV-a s verzijama zaštićenim od eksplozije. To nije lak zadatak, tvrde stručnjaci, jer takva vozila imaju ograničenu unutarnju zapreminu u određenoj mjeri, a otprilike 7,5 inča prostora ispod sjedala morat će se koristiti vrlo učinkovito kako bi se osigurala prihvatljiva razina zaštite. Međutim, ispitivanja provedena u okviru ovog programa pokazala su da ovaj problem ima rješenje.
Kad je Velika Britanija počela razmišljati o prebacivanju sada sveprisutnog Šakala iz čisto specijalnih snaga u redovito pješaštvo u Afganistanu, dodijeljeni su ugovori Supacat -u i Jankel Armouringu za rješavanje ovih pitanja na vjerojatno najdokazanijem tipu vozila. Generalni direktor Jankela Andrew Jankel rekao je da se tvrtka u početku bavila samo osiguravanjem rezervacija i da želi kupiti montažna sjedala, no istraživanje tržišta i iskustvo u isporuci takvih proizvoda (izrazito negativno) potaknuli su tvrtku na razvoj vlastitog dizajna.
Ova su sjedala projektirana u kratkim rokovima i uspješno eksplozivno testirana. Pod oznakom JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) odobreni su i prihvaćeni za hitni program modernizacije tvrtke.
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 utjecaja eksplozije na sjedalo.
Jankel je nastavila razvijati dizajn koji je doveo do obitelji sjedala Blastech 2009. godine. Ova sjedala su dostupna u raznim opcijama s različitim montažama za mnoga vozila. Varijanta Šakal, poznata kao serija F, ima bazu "protiv podmornica" koja sprječava sjedeću osobu da isklizne ispod pojasa u četiri točke; sjedalo je podesivo naprijed -natrag, po visini i rotaciji. Na raspolaganju je i sklopivo sjedalo za povećanje unutarnjeg prostora u automobilu.
Opcija za montiranje na krov ili krmu dostupna je pod oznakom serije R, 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 integrirani zračni ovjes za ublažavanje podrhtavanja pri vožnji po neravnom terenu, što ova vozila uglavnom operirati.
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 mogućnosti ugradnje u toranj, krmu, s pričvršćivanjem na bočne i donje strane.
Sva sjedala općenito nude istu zaštitu od eksplozije, ali su dizajnirana za različite troškove, težinu ili trag. Iako Jankel drži u tajnosti razinu zaštite ponuđenih sjedala, jasno je da ona mogu izdržati najveća ubrzanja veća od 2000 G u 2 milisekunde, prenoseći samo dio tih tereta na sjedeću osobu.
Eksploziju apsorbira "uložak za slabljenje" ispunjen plinom i tračnice koje omogućuju stroju da se pomiče prema gore u prostoru ispod sjedala, dok uložak omekšava udarni val na prihvatljivu razinu. Jankelov menadžer prodaje Daniel Crosby rekao je, međutim, da sjedala Blastecha karakteriziraju automatsko podešavanje težine i funkcija resetiranja.
Jankel je razvio napredne analitičke alate za simulaciju utjecaja eksplozije na sjedala obitelji Blastech; To se može vidjeti na primjeru sjedala instaliranih u Supacat Jackalu (gore). Tvrtka također ima vlastite instrumentalne lutke i šok stalak za potvrđivanje računalnih proračuna.
Podešavanje težine
Crosby tvrdi da su rana sjedala prvenstveno bila dizajnirana za prilično velike pješake, ali kako se prijetnja od IED-a povećala i svako se operacijsko središte trenutno suočava s tom 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 za lakše vojnike suprotno. Također, veličina i težina vojnika mogu varirati zbog prisutnosti pancira, torbi oko struka ili druge opreme.
Kako bi riješili ovaj problem, sjedala tvrtke Blastech opremljena su automatskim podešavanjem težine. Osoba koja sjedi može pomoću poluge postaviti razinu smanjenja sile utjecaja udarnog vala koja je optimalna za njegovu masu.
Funkcija resetiranja je patentirana značajka sjedala koja apsorbira udarni val prema gore klizanjem po tračnicama, a zatim ponovno puni kapsulu jastuka kako bi apsorbirala sekundarne sile bacanja, pružajući pritom zaštitu na obje osi. To zapravo omogućuje najmanje 160 posto prostora ispod sjedala, rekao je Crosby.
Sjedala su dostupna s inercijalnim pojasevima, četiri ili pet točaka ili fiksnim tkanim pojasevima.
Jankel je proveo opsežna ispitivanja pada na svojim sjedalima, odvajajući utjecaj udarnog vala. Pokazali su se izvrsnima ako se instaliraju na razne strojeve koji rade na žarištima. Tvrtka je također razvila napredna računalno potpomognuta testiranja za potvrđivanje CAD modela i predviđanje slabih točaka, pri čemu je Crosby ocijenio rezultate vrlo bliskim rezultatima testova eksplozije na terenu.
Sjedala su za višekratnu uporabu 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 setova za popravak sjedala i njihovo održavanje u ispravnom stanju.
Drugi 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 tvrtka razočarana postojećim dizajnom i proizvođačima koji su isporučili sjedala za Ranger. Creation je ovo vozilo stvorio u partnerstvu s Universal Engineering, a zatim je to iskustvo iskoristio za razvoj svog lakog patrolnog vozila Zephyr.
"Jednostavno nismo mogli pronaći sjedalo s pravom težinom i performansama", rekao je, dodajući da se "postojeći dizajn također činio prilično skupim".
Kao rezultat toga, Creation je započeo s projektiranjem vlastitog računalnog sjedala koristeći softver Catia v5, na temelju rada koji je Iliac Design obavio na ortopedskim i osteopatskim sjedalima. Davis je rekao da se početna ispitivanja makete čeličnog okvira tijekom dva ispitivanja miniranjem u skladu sa STANAG 4569 Razina 2 "nisu točno poklapala" s računalnom analizom, pa tvrtka 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 (radi smanjenja težine) i koristi opruge, prigušivače i gumeni odbojnik za smanjenje učinaka eksplozije. Opruga i prigušivač su proizvodi koji se ne prodaju, ali sve ostalo je po mjeri.
Hall je odbio imenovati razinu zaštite koju sjedala pružaju, ali je rekao da su prošli testove loma. Testovi su potvrdili izračune postupnog 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" uporabe, uključujući prometne nesreće i "skokove s mosta", bez ikakvog održavanja ili popravka. U normalnom položaju sjedalo se postavlja na tračnice u gornjem položaju radnog hoda; s jakim udarcem lagano će se pomicati uz 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 sjedalo 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 cestovnih automobila i "mora izdržati vijek trajanja sjedala" bez pitanja. Jastuci sjedala pričvršćeni su čičak trakama i stoga se lako zamjenjuju.
Hall je rekao da je sjedalo razvijeno na temelju informacija iz Dstl-a (Obrambeni laboratorij za znanost i tehnologiju), koji je predložio potporu za kukove i 3-inčne široke pojaseve Securon s četiri točke, oba su uključena u dizajn. Dstl -ov Steve Burgis također je pomogao u dizajnu naslona sjedala, koji se sada može udobno koristiti s uključenom opremom ili čak ukloniti ako se vojnik osjeća neugodno nositi pancirku tijekom produženih vožnji. Kreacijska sjedala mogu se montirati na različita mjesta u vozilima, u smjeru vožnje ili okomito na nju. 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.
No, 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 otvoreni automobil, ali to ne bi trebalo biti potrebno jer strojevi u svakom slučaju moraju biti dovoljno zaštićeni.
Hall je rekao da bi se nasloni za noge također mogli uključiti u sjedalo. 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 sklopive strukture umanjiti pristup i smanjiti unutarnji prostor.
Sjedala od Creation-a zaštićena od eksplozije ugrađena u stroj Zephyr. Dvostruko dno eliminira potrebu za naslonima za noge, ali budući da su pričvršćeni sa strane, sjedala imaju pasivne naslone za glavu
Sjedala serije Jankel BLASTech
Sjedala Jankel mogu biti opremljena naslonima za noge, ali tvrtka je razvila i svoju podnu ploču J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), koja je instalirana izravno 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 korištenje. 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, uporaba i rad oslonca za noge nisu pravilno promišljeni, ako se sila ne primijeni ispravno 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 australske tvrtke 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 sustav zračnih jastuka.
Kiernan je dodao kako „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 izvrstan sigurnosni sustav."
"Postoji nekoliko mehaničkih načina dodavanja aktivnog naslona za glavu u sklop sjedala, koji jako ovise o stvarnom događaju i kretanju sjedeće osobe unutar sjedala", 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 obitelj 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 zrakoplovnih sjedala, poput sjedala za posadu koja su ugrađena u SH-60 Seahawk američke mornarice. Ova sjedala opremljena su aktivnim značajkama protiv vibracija za poboljšanje udobnosti. Ova tehnologija, temeljena na adaptivnoj magnetorheološkoj apsorpciji energije, ugrađena je u najnovija sjedala XYZVR.
U biti, magnetorheološka tehnologija radi na isti način kao i aktivni ovjes koji se nalazi u nekim automobilima kako bi se postiglo stabilnije kretanje pritiskom na gumb. Kad električna struja prolazi kroz prigušivač tekućine s metalnim strugotinama, otpor se može povećati ili smanjiti ako je potrebno.
Kiernan je objasnio: „Naš sustav prihvaća različite mase za poznati impuls šoka i ako se impuls promijeni, može promijeniti razinu zaštite. U vrlo bliskoj budućnosti imat ćemo sustav koji će se prilagoditi težini sjedeće osobe, reagirati na ubrzanje automobila i smanjiti vibracije automobila koje se prenose na ljudsko tijelo."
Sjedala su za višekratnu uporabu, a pojedina su sjedala podvrgnuta višestrukim eksplozivnim testovima. "Nakon što se aktivira, potrebno je zamijeniti samo jedan element, a ta zamjena traje vrlo malo vremena."
Svojevremeno su ovu tehnologiju pokušali uvesti u borbena vozila EFV -a Mornaričkog korpusa, ali je program bio zatvoren. Ostala sjedala iz GSS -a već su instalirana na lakim i teškim vojnim vozilima LHTV i vozilima MRAP.
Unatoč cijelom ovom poslu, izvor iz tvrtke za zaštitu vojnih vozila Force Protection rekao je da postoji ogroman prostor za poboljšanja, ali velika većina proizvođača sjedala nema pristup velikom broju podataka o utjecaju bombardiranja vozila. Stoga sami samostalno istražuju izravne učinke na sjedalo i osobu koja sjedi.
Smatra da bi proizvođači vozila i zaštitnih sustava u budućnosti mogli početi blisko surađivati opsežnom razmjenom podataka o ispitivanju eksploziva.
G. Kiernan s GSS -a se složio s tim, pojašnjavajući da bi, u idealnom slučaju, dizajn trebao započeti na razini korisnika i napredovati na više razine. U sadašnjem 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 najučinkovitije i najsigurnije mjesto u tim granicama."
