Eksplozivno testiranje stroja FV432. Vidijo se instrumenti, ki letijo okoli lutke. To kaže na nevarnost ohlapne opreme v primeru eksplozije. Usposabljanje znatno poveča verjetnost preživetja eksplozije mine ali IED. Hkrati sta pritrdilna trakova in pravilna namestitev opreme izrednega pomena, to je osnova vojakove varnosti.
Eksplozijsko zaščiteni sedeži, ki se pogosto jemljejo kot samoumevni, povečajo stopnjo preživetja eksplozij min in IED. Upoštevajo se novi dosežki na področju krepitve zaščite. Sedeži, ki dušijo eksplozijo, niso nov pojav, avtomobili iz sovjetskih časov pa so bili opremljeni s strešnimi in stranskimi sedeži. Toda v zadnjih letih so se na tem področju še posebej hitro razvijale tehnologije in modeli, skupaj z razvojem minsko zaščitenih vozil, ki so postala običajna na bojišču
Do nedavnega je bila vsa pozornost nedvomno usmerjena v rešitve za zaščito pred minami in improviziranimi eksplozivnimi napravami (IED) v vozilu, ne pa v ljudeh v njem, saj je očitno, da je preprečevanje predrtja avtomobila najpomembnejši in najbolj nujen zahteva v primeru eksplozije ….
Statistika sovražnosti v Iraku in Afganistanu kaže, da so vozila postala bolj zaščitena in trdovratna, število ranjenih in ubitih se je večinoma zmanjšalo. V resnici pa se je število nekaterih vrst poškodb povečalo, število smrtnih primerov zaradi sekundarnih učinkov pa ostaja presenetljivo veliko, tudi v avtomobilih, opremljenih z osnovnimi sedeži, ki absorbirajo energijo.
Eden najpomembnejših in perečih problemov na tem področju je tako imenovani "učinek premetavanja", ki ga povzroči ogromen negativni pospešek avtomobila, vrženega v zrak, ki nato nenadoma pristane nazaj na tla.
Statistični podatki o nesrečah so vedno tajni, vendar so anekdotični dokazi zdravnikov v Afganistanu pokazali, da se je število smrtnih žrtev zmanjšalo, vendar so bolnišnice na terenu in običajne zdravstvene ustanove še naprej zagotavljale veliko fizioterapije in ustrezno zdravljenje za preživele. Zdravniki so vojski pomagali pri spopadanju s poškodbami hrbta, mišic in sklepov, ki so bili nekaj časa neopaženi, saj vojaki v takih primerih preprosto niso preživeli.
Sodobni eksplozijsko varni sedeži so na voljo v najrazličnejših vrstah in izvedbah. Na splošno so bili prvi uspešni modeli standardni sedeži za posadko, pritrjeni na stranice ali streho vozila. Zmanjšali so silo udarca, ki izhaja iz deformacije dna avtomobila in deluje neposredno na sedečo osebo.
V zvezi s tem je drugačen pristop mogoče ponazoriti s primerom sedeža, ki je strukturno tako imenovani viseči dinamični sedež, ki ga je razvil Autoflug. Podjetje ima zelo bogate izkušnje s padalskimi črtami, pri tem oblikovanju pa želi vojaka izolirati od eksplozivnega vala in ohlapnih predmetov v vozilu, tako da sedež obesi na napenjalne pasove z inercialnimi koluti. Tudi drugi tovrstni sedeži uporabljajo vezi iz tkanine in vrvi, saj ne prenašajo tlačnih sil, ki se zelo dobro prenašajo po kovini.
Do sedem pasov lahko pritrdi sedež Autoflug, kar omogoča svobodo gibanja in prilagajanja, hkrati pa ščiti vojaka pred neposredno eksplozijo. Uporabnika na sedežu zadržujejo štiristopenjski varnostni pasovi in pasovi za noge, ki v primeru eksplozije varujejo okončine, ki se premikajo navzgor, kar lahko povzroči dodatne poškodbe in poškodbe.
Zavedati se je treba, da so varnostni pasovi absolutno bistveni del sedežne konstrukcije in če niso udobni ali jih težko prevrnejo oklep ali opremo, jih vojaki ne bodo nosili in če bodo eksplodirali, bodo takoj izgubili prednosti eksplozije. -odporen sedež.
Takšne viseče konstrukcije so še vedno priljubljene in razširjene, zlasti v težkih vozilih, kot so glavni bojni tanki (MBT). Takšni avtomobili v večini primerov ne dobijo velikega pospeška, razen če so razstreljeni zaradi zelo velikih dajatev. Svoboda gibanja, ki jo dopuščajo med normalnim delovanjem, lahko sprva povzroči nenavadne občutke, saj je očitno, da so upravljalne naprave stroja statične in se lahko uporabnik premika glede nanje, vendar se posadka na to svobodo gibanja hitro navadi.
Vendar pa problem postaja veliko bolj zapleten pri manjših vozilih, kjer se oblikovalci običajno soočajo z dvema velikima izzivoma. Prvič, manjša masa pomeni, da je učinek eksplozije veliko močnejši, zato je treba zmanjšati več sil, in drugič, ker so sedeži manjši, morajo biti nameščeni na relativno majhni nosilni površini.
Vendar pa se po vsem svetu dogaja ogromno dela za razvoj ustreznih sedežev in finančne nagrade zanje so zelo pomembne zaradi dejstva, da imajo ZDA med drugimi državami močno željo po zamenjavi vseh sedežev svoje ogromne flote oklepnih vozil, kot so HMMWV z različicami, ki so odporne proti eksploziji. To po mnenju strokovnjakov ni lahka naloga, saj imajo takšna vozila do določene mere omejeno notranjo prostornino, za zagotovitev sprejemljive ravni zaščite pa bo treba zelo učinkovito uporabiti približno 7,5 cm prostora pod sedežem. Vendar so testi, izvedeni v okviru tega programa, pokazali, da ima ta problem rešitev.
Ko je Združeno kraljestvo začelo razmišljati o prenosu zdaj vseprisotnega Šakala iz čisto posebnih sil v redno pehoto v Afganistanu, so bile podjetju Supacat in Jankel Armouring dodeljene pogodbe za obravnavo teh vprašanj o verjetno najbolj dokazanem tipu vozila. Generalni direktor družbe Jankel Andrew Jankel je dejal, da se je podjetje sprva ukvarjalo le z zagotavljanjem rezervacij in je želelo kupiti vnaprej izdelane sedeže, vendar so raziskave trga in izkušnje pri dobavi takšnih izdelkov (zelo negativne) spodbudile podjetje k razvoju lastnega dizajna.
Ti sedeži so bili zasnovani v kratkih rokih in uspešno eksplozivno preizkušeni. Pod oznako JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats) so bili odobreni in sprejeti v program nujne posodobitve podjetja.
To so bili razmeroma preprosti sedeži, ki blažijo udarce, nameščeni na tleh, pri katerih je bil prostor pod sedeži uporabljen za ublažitev gibanja navzgor in zmanjšanje vpliva eksplozije na sedečega.
Jankel je leta 2009 nadaljeval z razvojem oblikovanja sedežev družine Blastech. Ti sedeži so na voljo v različnih možnostih z različnimi pritrditvami za najrazličnejša vozila. Različica Šakal, znana kot serija F, ima "protipodmorniško" podlago, ki sedeči osebi preprečuje, da bi zdrsnila izpod štiristopenjskega pasu; sedež je nastavljiv naprej in nazaj, po višini in rotaciji. Za povečanje notranjega prostora v avtomobilu je na voljo tudi zložljiv sedež.
Možnost pritrditve na streho ali krmo je na voljo pod oznako serije R, ki je v glavnem namenjena vojakom na krmi in je standardno opremljena z zložljivo podlago. Serija E za inženirska vozila (razvita za britansko vozilo Talisman JCB) ima zaščito pred peskanjem, tako kot ostali sedeži, vendar ta različica doda vgrajeno zračno vzmetenje za ublažitev tresenja pri vožnji po grobem terenu, kar ta vozila večinoma operirajte.
Nazadnje je zadnja možnost serija X, ki vključuje več možnosti, kot so zložljiv naslonjalo, velika nastavitev višine za zložene in strelne položaje ter možnosti vgradnje v stolp, krmo, s pritrditvijo na stranice in dno.
Vsi sedeži na splošno ponujajo enako zaščito pred udarci, vendar so zasnovani za različne stroške, težo ali odtis. Medtem ko Jankel skriva stopnjo zaščite ponujenih sedežev, je jasno, da lahko prenesejo največje pospeške, ki presegajo 2000 G, v 2 milisekundah in prenesejo le del teh obremenitev na sedečo osebo.
Pihanje absorbira "oslabljena kartuša" in tirnice, napolnjene s plinom, ki omogočajo, da se stroj premika navzgor v prostoru pod sedežem, medtem ko kartuša zmehča udarni val na sprejemljivo raven. Jankeljev vodja prodaje Daniel Crosby pa je dejal, da je za sedeže Blastech značilna samodejna nastavitev teže in funkcija ponastavitve.
Jankel je razvil napredna analitična orodja za simulacijo vpliva eksplozije na sedeže družine Blastech; To je mogoče videti na primeru sedežev, nameščenih v Supacat Jackalu (zgoraj). Podjetje ima tudi svoje instrumentalne lutke in šok stojalo za potrditev računalniških izračunov.
Prilagoditev teže
Crosby trdi, da so bili zgodnji eksplozivni sedeži namenjeni predvsem precej velikim pešcem, a ker se grožnja IED povečuje in se vsako grozišče operacij trenutno sooča s to grožnjo, se pristop, ki ustreza vsem, ne opravičuje. Skratka, vojaki z večjo maso so v nevarnosti, da ne bodo deležni zadostne zaščite, saj avto odskoči pod njimi in se sedež na koncu udarca lahko prevrne, pri lažjih vojakih pa obratno. Tudi velikost in teža vojaka lahko nihata zaradi prisotnosti oklepov, pasovnih torb ali druge opreme.
Za rešitev tega problema so sedeži podjetja Blastech opremljeni s samodejno nastavitvijo teže. Sedeča oseba lahko z ročico nastavi stopnjo zmanjšanja sile udarca, ki je optimalna za njegovo maso.
Funkcija ponastavitve je patentirana funkcija sedeža, ki absorbira udarni val navzgor z drsenjem po tirnicah in nato ponovno naloži blazinsko kapsulo, da absorbira sekundarne sile metanja, hkrati pa zagotavlja zaščito na obeh oseh. To dejansko omogoča vsaj 160 odstotkov prostora pod sedežem, je dejal Crosby.
Sedeži so na voljo z inercialnimi pasovi kolutov, s štirimi ali petimi točkami ali s fiksnimi tkanimi pasovi.
Jankel je opravil obsežne teste padcev na svojih sedežih, pri čemer je odpravil vpliv udarnega vala. Izkazali so se kot odlični, če so nameščeni na različne stroje, ki delujejo v vročih točkah. Družba je razvila tudi napredno računalniško podprto testiranje za potrditev CAD modelov in napovedovanje šibkih točk, pri čemer je Crosby ocenil, da so zelo blizu rezultatom testov eksplozije na terenu.
Sedeži so za večkratno uporabo in vsebujejo kontrolne čipe za preverjanje poškodb. Vendar pa je za vsakodnevno prijavo v uporabniški profil treba opraviti nekaj preprostih preverjanj, da se zagotovi ustrezna povratna informacija. Jankel je dejal, da je razvil številne nadomestne komplete za popravilo sedežev in njihovo vzdrževanje v dobrem stanju.
Drugi član trga sedežev je Creation UK, čigar želja po sprostitvi sedeža v začetku leta 2010 je bila zelo podobna Jankeljevi.
CTO Robin Hall pravi, da je bilo podjetje razočarano nad obstoječimi modeli in proizvajalci, ki so Rangerju dobavljali sedeže. Creation je to vozilo ustvaril v partnerstvu z Universal Engineering, nato pa to izkušnjo uporabil za razvoj svojega lahkega patruljnega vozila Zephyr.
"Enostavno nismo našli sedeža s pravo težo in zmogljivostjo," je dejal in dodal, da so se "obstoječi modeli tudi zdeli precej dragi."
Kot rezultat tega je Creation začel oblikovati svoj računalniški sedež s programsko opremo Catia v5, ki temelji na delu, ki ga je Iliac Design opravil na ortopedskih in osteopatskih sedežih. Davis je dejal, da se začetni preskusi makete jeklenega okvirja med dvema preskusoma peskanja v skladu s stopnjo 2 STANAG 4569 "niso ravno ujemali" z računalniško analizo, zato podjetje pripravlja svojo preskusno mizo za nadaljevanje preskusov udarcev in izboljšanje kot tudi nadaljnji razvoj in potrditev metode končnih elementov ter dinamična analiza.
Končna glavna konstrukcija je izdelana iz aluminija (za zmanjšanje teže) in uporablja vzmeti, blažilnike in gumijasti odbojnik za zmanjšanje učinkov eksplozije. Vzmet in amortizer sta pripravljena izdelka, vse ostalo pa po meri.
Hall ni želel imenovati stopnje zaščite, ki jo nudijo sedeži, vendar je dejal, da so opravili zdrobljene teste. Preskusi so potrdili izračune postopne okvare teh sedežev in "povsem jasno je, da bo v primeru eksplozije sedež izpolnil svojo funkcijo".
Dejal je, da zasnova temelji na nedeformabilnih delih, zato bi jo lahko po "običajni" uporabi, vključno s prometnimi nesrečami in "skoki z mosta", brez vzdrževanja ali popravil dejansko prilagodili in obnovili. V normalnem položaju je sedež nameščen na tirnicah v zgornjem položaju delovnega hoda; z močnim udarcem se bo rahlo premaknil vzdolž njih, nato pa se vrnil v prvotni položaj. Hall je pojasnil, da zaradi tega učinkovito eksplodira in se močno vrže.
Klop je zasnovana za večkratno uporabo, po detonaciji pa sedež preverijo s kotnim goniometrom, da se prepričajo, da glavne komponente niso upognjene in sicer ne zahtevajo vzdrževanja.
Loputa je po svoji strukturi podobna blažilnikom, izposojenim iz vzmetenja cestnih avtomobilov, in "brez dvoma mora zdržati življenjsko dobo sedeža". Sedežne blazine so pritrjene z Velcro trakovi in jih je zato enostavno zamenjati.
Hall je dejal, da je bil sedež razvit na podlagi informacij Dstl (Defense Science and Technology Laboratory), ki je predlagal podporo za kolk in 3-palčne široke štirikotne pasove Securon, ki sta bila vključena v zasnovo. Dstlov Steve Burgis je pomagal tudi pri oblikovanju naslonjala sedeža, ki ga lahko zdaj udobno uporabljate z vklopljeno opremo ali celo odstranite, če se vojak med daljšimi vožnjami počuti neprijetno, če nosi neprebojni jopič. Sedeže za ustvarjanje lahko namestite na različna mesta v vozilih, v smeri vožnje ali pravokotno nanjo. Hall je pojasnil, da so sedeži po strukturi večinoma enaki, vendar so nameščeni v podokvir, ki ima pritrditve na dno, stranice ali streho.
Razvojni in eksplozivni testi so zdaj zaključeni.
Po potrebi pa se lahko v prihodnosti zgodijo nekatere spremembe. Na primer, teoretično bi jih lahko zaščitili z neprebojnimi ohišji, če bi bili nameščeni v odprtem avtomobilu, vendar to ne bi bilo potrebno, saj morajo biti stroji v vsakem primeru dovolj zaščiteni.
Hall je dejal, da bi lahko naslone za noge vključili tudi v sedež. Zaenkrat meni, da so nepotrebne zaradi dejstva, da imata Zephyr in Ranger dvojno dno, ki absorbira del energije udarnega vala, in da bodo celo zložljive konstrukcije poslabšale dostop in zmanjšale notranji prostor.
Eksplozijsko varni sedeži podjetja Creation, nameščeni v stroju Zephyr. Dvojno dno odpravlja potrebo po naslonih za noge, a ker so pritrjeni ob straneh, imajo sedeži pasivne naslone za glavo
Sedeži serije Jankel BLASTech
Sedeži Jankel so lahko opremljeni s podstavki za noge, vendar je podjetje razvilo tudi talno ploščo J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), ki je nameščena neposredno pred sedež in absorbira udarno energijo, ki lahko poškoduje golenične kosti sedeče osebe..
David Kiernan, tiskovni predstavnik ameriških sedežev, zaščitenih pred eksplozijami, Global Seating Solutions (GSS), je dejal, da naslon za noge povzroča veliko polemik v industriji; imamo različne modele in se trudimo, da bi bili udobni in učinkoviti za uporabo. Pritrjeni oporniki za noge otežujejo vstop in izstop in se lahko poškodujejo, ko sedijo v prostoru med vznožjem in dnom. V trenutku eksplozije pod avtomobilom se najprej začne premikati dno, nato pa se lahko zlomi noga.
»Razvili smo dve stopalki, ki sta bili uporabniki dobro sprejeti. Nekateri imajo zložljive elemente, drugi se sprožijo pri detonaciji in odstranijo noge osebe, ki sedi od spodaj. Če položaj, uporaba in delovanje podstavka za noge niso pravilno premišljeni, potem če sila ne deluje pravilno na sedečo osebo, lahko to povzroči določene težave v času eksplozije."
Nasprotni del osebe - glava tudi sili k razvoju različnih naslonov za glavo, čeprav oblikovalci že ponujajo veliko različnih naslonov za glavo, da preprečijo nepotrebno vrtenje glave v čeladi med eksplozijo. Potrebni so zlasti za vojake, ki sedijo pravokotno na gibanje, zato so še posebej nagnjeni k poškodbam vratu, hrbta ali hrbtenice, zato so sedeži zadaj opremljeni z zadrgami za palice ali obroče.
Battlesafe 208 iz avstralskega podjetja Stratos Seating je dober primer tega precej osnovnega sloga zaščite s stranskimi blatniki, ki omejujejo gibanje glave in ramen. Poleg te pasivne rešitve je znano, da vsaj en proizvajalec na trgu preizkuša sistem zračnih blazin.
Kiernan je dodal, da imajo »aktivni nasloni za glavo prednosti pri nesrečah in eksplozijah. Rešitev je več in zračne blazine so ena izmed njih, toda tu se morate spopasti s precej zapleteno težavo, senzoričnim mehanizmom. Vsako sprožanje zračnih blazin ob napačnem času ima lahko resne posledice, a če natančno delujejo, predstavljajo odličen varnostni sistem."
"Obstaja več mehanskih načinov za dodajanje aktivnega vzglavnika v sklop sedeža, ki so zelo odvisni od dejanskega dogodka in gibanja sedeče osebe v sedežu," je dodal. "Zračne blazine kažejo velik potencial na drugih področjih, kot so varnostni pasovi z zračno blazino ali sedeži za mehčanje bočnih udarcev."
GSS ima več modelov sedežev, njegov zadnji projekt pa je družina sedežev z integriranimi pettočkovnimi pasovi z oznako XYZVR Generation II, razvito v sodelovanju s Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR pomeni zaščito X, Y in Z, zmanjšanje vibracij (vibracije) in zaščito pred prevračanjem.
TSI ima bogate izkušnje pri razvoju letalskih sedežev, na primer sedežev posadke, ki so nameščeni na mornariški mornarici SH-60 Seahawk. Ti sedeži so opremljeni z aktivnimi funkcijami proti vibracijam za izboljšanje udobja. Ta tehnologija, ki temelji na prilagodljivi magnetorheološki absorpciji energije, je bila vključena v najnovejše sedeže XYZVR.
V bistvu magnetoreološka tehnologija deluje na enak način kot aktivno vzmetenje, ki ga najdemo v nekaterih avtomobilih, da s pritiskom na gumb dobi bolj stabilno gibanje. Ko električni tok prehaja skozi loputo za tekočino s kovinskimi opilki, se lahko po potrebi odpor poveča ali zmanjša.
Kiernan je pojasnil: »Naš sistem sprejema znane mase za znani udarni impulz in če se impulz spremeni, lahko spremeni raven zaščite. V bližnji prihodnosti bomo imeli sistem, ki se bo prilagodil teži sedeče osebe, se odzval na pospeševanje avtomobila in zmanjšal vibracije avtomobila, ki se prenašajo na človeško telo."
Sedeži so za večkratno uporabo, posamezni sedeži pa so bili podvrženi večkratnim eksplozivnim preizkusom. "Ko je enkrat aktiviran, je treba zamenjati samo en element in ta zamenjava traja zelo malo časa."
Nekoč so to tehnologijo poskušali uvesti v bojna vozila EFV mornariškega korpusa, vendar je bil program zaprt. Drugi sedeži iz GSS so že nameščeni na lahka in težka vojaška vozila LHTV in vozila MRAP.
Kljub vsem tem delu je vir v vojaškem podjetju Force Protection dejal, da je ogromno prostora za izboljšave, vendar velika večina proizvajalcev sedežev nima dostopa do večine podatkov o vplivu bombnih napadov na vozila. Zato samostojno preiskujejo neposredne učinke na sedež in sedečo osebo.
Prepričan je, da bi lahko proizvajalci vozil in zaščitnih sistemov v prihodnosti tesno sodelovali z obsežno izmenjavo podatkov o preskusih eksplozivov.
G. Kiernan se je strinjal in pojasnil, da bi se moralo oblikovanje v idealnem primeru začeti na ravni uporabnika in napredovati na višje ravni. V trenutnem stanju najprej avtomobil oblikujejo, nato pa vanj namestijo sedeže. Rekel je: »Če bi imeli proizvajalca, ki bi želel zgraditi tovornjak na podlagi optimalnih rešitev preživetja, bi bilo to super. Toda v resnici delamo s prostorom, ki nam je dodeljen, in od nas se zahteva, da v teh mejah naredimo najučinkovitejši in najvarnejši sedež."
