Експлозивно изпитване на машината FV432. Виждат се инструменти, които летят около манекена. Това показва опасността от разхлабено оборудване в случай на експлозия. Обучението значително увеличава вероятността да оцелеете при взрив на мина или IED. В същото време ремъците за закрепване и правилното поставяне на оборудването са от първостепенно значение, това е в основата на безопасността на войника.
Взривозащитените седалки, които често се приемат за даденост, повишават степента на оцеляване на моите и взривни устройства. Обмислят се нови разработки в областта на подобряването на защитата. Амортизиращите експлозии седалки не са ново явление, а колите от съветската епоха бяха оборудвани със седалки на покрива и отстрани. Но през последните години технологиите и проектите се развиват особено бързо в тази област, заедно с разработването на превозни средства, защитени от мини, които станаха ежедневие на бойното поле
Доскоро несъмнено цялото внимание беше съсредоточено върху решения за защита от мини и импровизирани взривни устройства (IED) на превозното средство, а не на хората в него, тъй като е очевидно, че предотвратяването на пробиване на колата е най -важното и най -наложително изискване в случай на взрив ….
Статистическите данни за военните действия в Ирак и Афганистан показват, че превозните средства са станали по -защитени и упорити, броят на ранените и убити в по -голямата си част е намалял. Всъщност обаче броят на някои видове наранявания се е увеличил, а броят на смъртните случаи поради вторични ефекти остава изненадващо висок, дори при автомобили, оборудвани с елементарни абсорбиращи енергия седалки.
Един от най-важните и належащи проблеми в тази област е така нареченият „ефект на хвърляне“, причинен от огромното отрицателно ускорение на кола, хвърлена във въздуха и след това рязко кацаща обратно на земята.
Статистическите данни за жертвите винаги са класифицирани, но анекдотични доказателства от лекари в Афганистан показват, че броят на смъртните случаи намалява, но полевите болници и обичайните медицински заведения продължават да предоставят голямо количество физиотерапия и подходящо лечение за оцелелите. Лекарите помогнаха на военните да се справят с наранявания на гърба, мускулите и ставите, които останаха незабелязани за известно време, тъй като войниците просто не оцеляваха в такива случаи.
Съвременните взривозащитни седалки се предлагат в голямо разнообразие от видове и дизайн. Като цяло първите успешни проекти бяха стандартни седалки за екипаж, които бяха прикрепени отстрани или на покрива на превозното средство. Те намалиха силата на удара, произтичаща от деформацията на дъното на колата и действаща директно върху седналото лице.
В тази връзка различен подход може да бъде илюстриран с примера за седалка, която е структурно така наречената окачена динамична седалка, разработена от Autoflug. Компанията има много богат опит с парашутни линии и в този дизайн, тя се стреми да изолира войника от взривната вълна и хлабавите предмети вътре в превозното средство, като окачи седалката на опъващи колани с инерционни макари. Други седалки от този тип също използват обвързвания от плат и въже, тъй като те не предават сили на натиск, които се предават много добре чрез метал.
До седем презрамки могат да закрепят седалката на Autoflug, което позволява свобода на движение и регулиране, като същевременно предпазва войника от директна експлозия. Потребителят е задържан в седалката с четириточкови предпазни колани и колани за крака, които в случай на експлозия служат за закрепване на крайниците, движещи се нагоре, което може да доведе до допълнителни наранявания и наранявания.
Трябва да се разбере, че предпазните колани са абсолютно съществена част от конструкцията на седалката и ако те не са удобни или трудни за прехвърляне на бронежилетки или екипировка, войниците няма да ги носят и ако се взривят, незабавно ще загубят ползите от всяка експлозия -устойчива седалка.
Такива окачени конструкции все още са популярни и широко разпространени, особено в тежките превозни средства, като основните бойни танкове (MBT). Такива автомобили в повечето случаи не получават голямо ускорение, освен ако не са взривени при много големи такси. Свободата на движение, която те позволяват по време на нормална работа, може да предизвика необичайни усещания в началото, тъй като е очевидно, че органите за управление на машината са статични и потребителят може да се движи спрямо тях, но екипажът бързо свиква с тази свобода на движение.
Проблемът обаче става много по -труден за по -малките превозни средства, където дизайнерите обикновено се сблъскват с два основни проблема. Първо, по -ниската маса означава, че въздействието на експлозията е много по -силно и следователно трябва да се намалят повече сили, и второ, тъй като са по -малки, седалките трябва да бъдат монтирани на относително малка опорна повърхност.
Въпреки това, по света се извършва огромна работа по разработването на съответните места и финансовите възнаграждения за тях са много значими поради факта, че САЩ, наред с други страни, има силно желание да замени всички места от огромния си парк от бронирани превозни средства като HMMWV с взривозащитни версии. Това не е лесна задача, според експерти, тъй като такива превозни средства имат ограничен вътрешен обем до известна степен и приблизително 7,5 инча пространство под седалката ще трябва да се използва много ефективно, за да се осигури приемливо ниво на защита. Тестовете, проведени по тази програма обаче, показаха, че този проблем има решение.
Когато Обединеното кралство започна да обмисля прехвърлянето на сега вездесъщия чакал от чисто специални части в редовна пехота в Афганистан, бяха възложени договори на Supacat и Jankel Armouring за решаване на тези въпроси за може би най -доказания тип превозно средство. Изпълнителният директор на Jankel Андрю Янкел заяви, че компанията първоначално е участвала само в осигуряването на резервации и е искала да купува сглобяеми седалки, но проучване на пазара и опит в доставката на такива продукти (силно отрицателни) насърчиха компанията да разработи собствен дизайн.
Тези седалки са проектирани в кратки срокове и успешно са тествани експлозивно. Под обозначението JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) те са одобрени и приети за програмата за спешна модернизация на компанията.
Това бяха сравнително прости, монтирани на пода амортизиращи седалки, в които пространството под седалките беше използвано за омекотяване на движението нагоре и намаляване на въздействието на взрива върху седящите.
Джанкел продължи да развива дизайна, водещ до семейството на Blastech през 2009 г. Тези седалки се предлагат в различни опции с различни монтажи за голямо разнообразие от превозни средства. Вариантът за чакал, известен като серия F, има основа за борба с подводниците, която не позволява на седналия човек да се изплъзне изпод четирите му точки; седалката е регулируема напред и назад, по височина и въртене. Предлага се и сгъваема седалка за увеличаване на вътрешното пространство в колата.
Предлага се опция за монтаж на покрив или кърма под обозначението на R-серията, предназначена главно за кърмачи, седнали на гърба и се предлага стандартно със сгъваема основа. Е-серията за инженерни превозни средства (разработена за британското изчистващо превозно средство Talisman JCB) има защита срещу взрив като останалите седалки, но този вариант добавя вградено въздушно окачване за смекчаване на треперенето при шофиране по неравен терен, което тези превозни средства главно работят на.
И накрая, последната опция е серията X, която включва няколко опции, като сгъваема облегалка, регулиране на голяма височина за прибрани и огневи позиции, плюс опции за монтаж в кулата, кърмата, със закрепване отстрани и отдолу.
Всички седалки обикновено предлагат една и съща защита от взрив, но са проектирани за различни изисквания за цена и тегло или отпечатък. Докато Янкел държи в тайна нивото на защита на предлаганите седалки, ясно е, че те могат да издържат на пикови ускорения над 2000 G за 2 милисекунди, като прехвърлят само част от тези товари на седналия човек.
Взривът се абсорбира от напълнен с газ „отслабващ патрон“и релси, които позволяват на машината да се движи нагоре в пространството под седалката, докато патронът омекотява ударната вълна до приемливо ниво. Мениджърът по продажбите на Jankel Даниел Кросби обаче каза, че седалките на Blastech се характеризират с автоматично регулиране на теглото и функция за нулиране.
Jankel е разработил усъвършенствани аналитични инструменти за симулиране на въздействието на експлозия върху седалките на семейството Blastech; Това може да се види в примера на седалките, монтирани в Supacat Jackal (по -горе). Компанията също така разполага със собствени инструментални манекени и шокова стойка за потвърждаване на компютърни изчисления.
Регулиране на теглото
Кросби твърди, че ранните взривни седалки са били предназначени предимно за доста големи пехотинци, но тъй като заплахата от IEDs се е увеличила и всеки театър на операциите в момента се сблъсква с тази заплаха, подходът, който е подходящ за всички, не се оправдава. Накратко, войниците с по -голяма маса са изложени на риск да не получат достатъчна защита, тъй като колата подскача под тях и седалката може да се преобърне в края на удара си, докато обратното е вярно за по -леките войници. Също така, размерът и теглото на войник могат да варират поради наличието на бронежилетки, чанти на кръста или друго оборудване.
За да се реши този проблем, седалките на Blastech са оборудвани с автоматично регулиране на теглото. Седналият човек може да използва лоста, за да зададе нивото на намаляване на силата на удара на ударната вълна, което е оптимално за неговата маса.
Функцията за нулиране е патентована функция на седалката, която абсорбира нагоре ударната вълна чрез плъзгане по релси и след това презарежда капсулата на възглавницата, за да абсорбира вторичните сили на хвърляне, като същевременно осигурява защита по двете оси. Това всъщност позволява поне 160 процента от пространството под седалката, каза Кросби.
Седалките се предлагат с инерционни колани с макари, четири или пет точки или с фиксирани тъкани колани.
Янкел е извършил обширни тестове за падане на седалките им, отстранявайки въздействието на ударната вълна. Те са се доказали като отлични, когато са инсталирани на различни машини, работещи в горещи точки. Компанията също така разработи усъвършенствани компютърно тествани тестове за валидиране на CAD модели и прогнозиране на слаби места, като резултатите на Crosby бяха оценени като много близки до тези на полевите взривни тестове.
Седалките са за многократна употреба и съдържат контролни чипове за проверка за повреди. Всеки ден обаче трябва да се извършват няколко прости проверки, за да се влезе в потребителския профил, за да се осигури адекватна обратна връзка. Янкел заяви, че е разработил редица комплекти за подмяна, за да ремонтира седалките и да ги поддържа в добро работно състояние.
Друг член на пазара на взривни седалки е Creation UK, чието желание да освободи мястото си в началото на 2010 г. беше много подобно на това на Jankel.
Главният технически директор Робин Хол казва, че компанията е разочарована от съществуващите дизайни и производители, които доставят местата за Ranger. Creation създаде този автомобил в партньорство с Universal Engineering и след това използва този опит, за да разработи своя лек патрулен автомобил Zephyr.
„Просто не можахме да намерим място с подходящо тегло и производителност“, каза той, добавяйки, че „съществуващите дизайни също изглеждат доста скъпи“.
В резултат Creation започна да проектира собствена компютърна седалка, използвайки софтуера Catia v5, въз основа на работата, която Iliac Design е извършила върху ортопедични и остеопатични седалки. Дейвис каза, че първоначалните тестове на макета на стоманената рамка по време на двата теста за взрив в съответствие с STANAG 4569 Ниво 2 "не съвпадат точно" с компютърния анализ, така че компанията подготвя свой собствен стенд за изпитване, за да продължи изпитванията на удар и да усъвършенства тях, както и по -нататъшно развитие и валидиране на метода на крайните елементи и динамичен анализ.
Последната основна конструкция е изработена от алуминий (за намаляване на теглото) и използва пружини, амортисьори и гумен буфер за намаляване на ефектите от експлозия. Пружината и амортисьорът са готови продукти, но всичко останало е по поръчка.
Хол отказа да посочи степента на защита, която седалките осигуряват, но заяви, че са преминали тестове за разбиване. Тестовете потвърдиха изчисленията за постепенния отказ на тези седалки и „съвсем ясно е, че в случай на експлозия седалката ще изпълни своята функция“.
Той каза, че дизайнът се основава на недеформируеми части, така че всъщност може да бъде коригиран и възстановен след „нормална“употреба, включително пътнотранспортни произшествия и „скокове на мост“, без никаква поддръжка или ремонт. В нормално положение седалката се монтира на релсите в горното положение на работния ход; със силен удар, той леко ще се движи по тях, но след това ще се върне в първоначалното си положение. Хол обясни, че това го прави ефективен при взрив и силно хвърляне.
Пейката е предназначена за многократна употреба и след детонация седалката се проверява с ъглов гониометър, за да се увери, че основните компоненти не са огънати и в противен случай не изискват поддръжка.
Амортисьорът е структурно подобен на амортисьорите, заимствани от окачването на пътни автомобили и „трябва да издържа на живота на седалката“без съмнение. Възглавниците на седалките са прикрепени с велкро ленти и поради това са лесни за подмяна.
Хол каза, че седалката е разработена на базата на информация от Dstl (Отбранителна научно-технологична лаборатория), която предлага опора за тазобедрената става и 3-инчови широки колани Securon с четири точки, като и двете са включени в дизайна. Стив Бургис от Dstl също помогна с дизайна на облегалката, който сега може да се използва удобно с включено оборудване или дори свален, ако войник се чувства неудобно да носи бронежилетка по време на продължителни каране. Седалките за създаване могат да се монтират на различни места в превозните средства, по посока на движение или перпендикулярно на него. Хол обясни, че структурно седалките са предимно идентични, но са инсталирани в подрамка, която има приставки към дъното, отстрани или на покрива.
Разработването и експлозивните тестове вече са приключили.
Въпреки това, ако е необходимо, в бъдеще може да се направят някои промени. Например на теория те биха могли да бъдат защитени с бронежилетки, ако са монтирани в отворена кола, но това не би трябвало да е необходимо, тъй като машините във всеки случай трябва да бъдат достатъчно защитени.
Хол каза, че опорите за крака също могат да бъдат включени в седалката. Засега той смята, че те са ненужни поради факта, че Zephyr и Ranger имат двойно дъно за поглъщане на част от енергията на ударната вълна и че дори сгъваемите конструкции ще влошат достъпа и ще намалят вътрешното пространство.
Взривозащитни седалки от Creation, инсталирани в машина Zephyr. Двойното дъно елиминира необходимостта от подложки за крака, но тъй като те са прикрепени отстрани, седалките имат пасивни облегалки за глава
Седалки от серията Jankel BLASTech
Седалките Jankel могат да бъдат оборудвани с подложки за крака, но компанията е разработила и подовия панел J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), който е инсталиран директно пред седалката и абсорбира ударната енергия, която може да увреди костите на пищяла на седналия човек..
Дейвид Кирнан, говорител на базираните в САЩ взривозащитни седалки, Global Seating Solutions (GSS), заяви, че „подложките за крака предизвикват много противоречия в индустрията; имаме различни дизайни и правим всичко възможно да ги направим удобни и ефективни за използване. Фиксираните поставки за крака затрудняват качването и слизането и потенциално могат да ви наранят, докато седят в пространството между подножието и дъното. В момента на експлозия под колата дъното първо започва да се движи и след това кракът (кракът) може да бъде счупен."
„Разработихме две стъпала, които бяха добре приети от потребителите. Някои имат сгъваеми елементи, вторите се задействат при взривяване и премахват краката на седналия отдолу. Ако позицията, използването и работата на подложката за крака не са добре обмислени, тогава ако силата не се приложи правилно към седналия човек, това може да причини определени проблеми по време на експлозията."
Обратната част на човека - главата също принуждава разработването на различни подглавници, въпреки че дизайнерите вече предлагат много различни подглавници за предотвратяване на ненужно въртене на главата в шлема по време на взрив. Те са особено необходими за войници, седнали перпендикулярно на движението и поради това са особено предразположени към травми на врата, гърба или гръбначния стълб, поради което седалките, разположени отзад, са оборудвани с ограничители за пръти или обръчи.
Battlesafe 208 от австралийската компания Stratos Seating е добър пример за този доста елементарен стил на защита със страничните си калници, които ограничават движението на главата и раменете. В допълнение към това пасивно решение е известно, че поне един производител на пазара тества система за въздушни възглавници.
Кирнан добави, че „активните облегалки за глава имат своите предимства при инциденти и експлозии. Има няколко решения и въздушните възглавници са едно от тях, но тук трябва да се справите с доста сложен проблем, сензорния механизъм. Всяко разгръщане на въздушни възглавници в неподходящ момент може да има сериозни последици, но когато се задейства прецизно, те представляват отлична система за безопасност."
„Има няколко механични начина за добавяне на активна облегалка за глава към монтаж на седалка, които са много зависими от действителното събитие и движението на седналия човек в седалката“, добави той. „Въздушните възглавници показват голям потенциал в други области, като например колани с въздушна възглавница или седалки за омекотяване при страничен удар.“
GSS има няколко дизайна на седалките, а последният му проект е семейство седалки с интегрирани петточкови колани, обозначени като XYZVR поколение II, разработени в сътрудничество с Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR означава X, Y и Z защита, намаляване на вибрациите (Vibration) и защита при преобръщане.
TSI има богат опит в разработването на самолетни седалки, като например седалките на екипажа на кофата, монтирани на SH-60 Seahawk на ВМС на САЩ. Тези седалки са оборудвани с активни антивибрационни функции за подобряване на комфорта. Тази технология, базирана на адаптивно магнитореологично поглъщане на енергия, е включена в най -новите седалки XYZVR.
По същество магнитореологичната технология работи по същия начин като активното окачване, открито в някои автомобили, за да получи по -стабилно движение с натискането на бутон. Когато електрически ток преминава през демпфер за течности с метални стружки, съпротивлението може да се увеличи или намали, ако е необходимо.
Kiernan обясни: „Нашата система приема различни маси за известен ударен импулс и ако импулсът се промени, може да промени нивото на защита. В най -близко бъдеще ще имаме система, която ще се адаптира към теглото на седналия човек, ще реагира на ускорението на колата и ще сведе до минимум вибрациите на колата, предавани на човешкото тяло."
Седалките могат да се използват многократно, а отделните седалки са подложени на множество тестове за експлозия. "Веднъж активиран, само един елемент трябва да бъде заменен и тази подмяна отнема много малко време."
По едно време те се опитаха да въведат тази технология в бойните превозни средства EFV на Корпуса на морската пехота, но програмата беше затворена. Други седалки от GSS вече са инсталирани на леки и тежки военни превозни средства LHTV и превозни средства MRAP.
Въпреки цялата тази работа, източник от компанията за военни превозни средства Force Protection заяви, че има огромна възможност за подобрения, но по -голямата част от производителите на седалки нямат достъп до голяма част от данните за въздействието на бомбардировките на превозни средства. Следователно, те самостоятелно изследват директните ефекти върху седалката и седналото лице.
Той вярва, че производителите на превозни средства и системи за защита биха могли да започнат да работят в тясно сътрудничество в бъдеще чрез обширен обмен на данни за изпитване на експлозиви.
Г -н Kiernan от GSS се съгласи, пояснявайки, че в идеалния случай дизайнът трябва да започне на ниво потребител и да премине към по -високи нива. При сегашното състояние на нещата те първо проектират колата, а след това монтират седалките в нея. Той каза, че „ако имахме производител, който искаше да построи камион на базата на оптимални решения за оцеляване, това би било чудесно. Но в действителност ние работим с пространството, което ни е отредено и се изисква да направим най -ефективното и безопасно място в тези граници."
