Proves explosives de la màquina FV432. Es veuen instruments volant al voltant del maniquí. Això indica el perill d’aparells solts en cas d’explosió. L’entrenament augmenta significativament la probabilitat de sobreviure a una mina o a una detonació IED. Al mateix temps, les corretges de subjecció i la correcta col·locació de l'equip són de suma importància, aquesta és la base de la seguretat del soldat.
Els seients a prova d’explosió, sovint donats per suposats, augmenten la taxa de supervivència de les meves detonacions IED. Es consideren els nous desenvolupaments en el camp de la millora de la protecció. Els seients que amortitzen les explosions no són un fenomen nou i els cotxes de l’època soviètica estaven equipats amb seients muntats al terrat i laterals. Però en els darrers anys, les tecnologies i els dissenys s’han desenvolupat especialment ràpidament en aquesta àrea, juntament amb el desenvolupament de vehicles protegits contra mines, que s’han convertit en un lloc habitual al camp de batalla
Fins fa poc, tota l'atenció es centrava, sens dubte, en solucions per protegir contra les mines i els artefactes explosius improvisats (IED) del vehicle, i no les persones que hi ha al seu interior, ja que és obvi que evitar el punxat d'un cotxe és el més important i el més imperatiu. requisit en cas de detonació …
Les estadístiques de les hostilitats a l'Iraq i l'Afganistan mostren que els vehicles s'han tornat més protegits i tenaces, que el nombre de ferits i morts en la seva major part ha disminuït. Tanmateix, de fet, el nombre d'alguns tipus de ferits ha augmentat i el nombre de morts per efectes secundaris continua sent sorprenentment elevat, fins i tot en cotxes equipats amb seients elementals que absorbeixen l'energia.
Un dels problemes més importants i urgents d’aquesta zona és l’anomenat “efecte llançament” causat per l’enorme acceleració negativa d’un cotxe llançat a l’aire i que després aterra bruscament a terra.
Les estadístiques de víctimes sempre es classifiquen, però les proves anecdòtiques dels metges de l'Afganistan van indicar que el nombre de morts va disminuir, però els hospitals de campanya i les instal·lacions mèdiques principals van continuar proporcionant una gran quantitat de fisioteràpia i un tractament adequat per als supervivents. Els metges van ajudar els militars a fer front a lesions a l'esquena, els músculs i les articulacions, que van passar desapercebudes durant un temps, ja que els soldats simplement no van sobreviure en aquests casos.
Els seients moderns a prova d’explosió estan disponibles en una gran varietat de tipus i dissenys. En general, els primers dissenys amb èxit van ser seients de tripulació estàndard que estaven fixats als costats o al sostre del vehicle. Van reduir la força d’impacte derivada de la deformació de la part inferior del cotxe i d’actuar directament sobre la persona asseguda.
En aquest sentit, es pot il·lustrar un enfocament diferent amb l'exemple d'un seient, que és estructuralment l'anomenat seient dinàmic suspès, desenvolupat per Autoflug. L’empresa té una àmplia experiència en línies de paracaigudes i, en aquest disseny, intenta aïllar el soldat de l’onada explosiva i dels objectes solts a l’interior del vehicle penjant el seient als cinturons tensors amb rodets inercials. Altres seients d’aquest tipus també fan servir fixacions de tela i corda, ja que no transmeten forces de compressió, que es transmeten molt bé a través del metall.
Fins a set corretges poden assegurar el seient Autoflug, permetent la llibertat de moviment i d’ajust mentre protegeixen el soldat contra l’explosió directa. L’usuari queda retingut al seient mitjançant cinturons de seguretat de quatre punts i corretges per a les cames, que, en cas d’explosió, serveixen per assegurar el desplaçament de les extremitats cap amunt, cosa que pot provocar lesions i lesions addicionals.
S'ha d'entendre que els cinturons de seguretat són una part absolutament essencial de l'estructura del seient i, si no són còmodes ni difícils de llançar sobre armadures o equips, els soldats no els portaran i, si són detonats, perden immediatament els avantatges de qualsevol explosió -seient a prova.
Aquestes estructures suspeses encara són populars i generalitzades, especialment en vehicles pesants, com ara els tancs de batalla principals (MBT). Aquests cotxes en la majoria dels casos no aconsegueixen molta acceleració, tret que siguin explotats amb càrregues molt grans. La llibertat de moviment que permeten durant el funcionament normal pot causar sensacions inusuals al principi, ja que és obvi que els controls de la màquina són estàtics i l’usuari es pot moure en relació amb ells, però la tripulació s’acostuma ràpidament a aquesta llibertat de moviment..
No obstant això, el problema es fa molt més difícil per als vehicles més petits, on els dissenyadors solen afrontar dos problemes principals. En primer lloc, la massa inferior significa que l'impacte de l'explosió és molt més fort i, per tant, cal reduir més forces i, en segon lloc, en ser més petits, els seients s'han d'instal·lar sobre una superfície de suport relativament petita.
No obstant això, hi ha una gran quantitat de treballs a tot el món per desenvolupar els seients corresponents i la recompensa econòmica per a ells és molt important a causa del fet que els Estats Units, entre altres països, tenen un fort desig de substituir tots els seients de la seva enorme flota de vehicles blindats com HMMWV amb versions a prova d’explosió. Segons els experts, no és una tasca fàcil, ja que aquests vehicles tenen un volum intern limitat fins a cert punt i caldrà utilitzar aproximadament 7,5 polzades d’espai sota el seient per proporcionar un nivell de protecció acceptable. No obstant això, les proves realitzades en aquest programa han demostrat que aquest problema té una solució.
Quan el Regne Unit va començar a plantejar-se la transferència de l’omnipresent Chacal de forces purament especials a infanteria regular a l’Afganistan, es van adjudicar contractes a Supacat i Jankel Armouring per abordar aquestes qüestions sobre el tipus de vehicle més probat. El director general de Jankel, Andrew Jankel, va dir que l’empresa només estava implicada en assegurar reserves i que volia comprar seients prefabricats, però les investigacions de mercat i l’experiència en el subministrament d’aquests productes (altament negatius) van animar l’empresa a desenvolupar el seu propi disseny.
Aquests seients van ser dissenyats sota terminis ajustats i provats amb èxit explosivament. Sota la designació JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats), han estat aprovats i acceptats per al programa de modernització urgent de la companyia.
Es tractava de seients amortidors d’impactes muntats al sòl, relativament simples, en què s’utilitzava l’espai sota els seients per suavitzar el moviment ascendent i reduir l’impacte de l’esclat sobre el seient.
Jankel va continuar desenvolupant el disseny que va conduir a la família de seients Blastech el 2009. Aquests seients estan disponibles en diverses opcions amb diferents suports per a una gran varietat de vehicles. La variant Jackal, coneguda com la sèrie F, té una base “antisubmarina” que impedeix que la persona asseguda rellisqui per sota del seu arnès de quatre punts; el seient es pot ajustar d’anada i tornada, en alçada i rotació. També hi ha disponible un seient plegable per augmentar l’espai interior del cotxe.
Hi ha disponible una opció de muntatge al sostre o a la popa sota la designació de la sèrie R, dissenyada principalment per a soldats asseguts a popa i que ve de sèrie amb una base plegable. La sèrie E per a vehicles d’enginyeria (desenvolupada per al vehicle de compensació britànic Talisman JCB) té una protecció antiesplàstica com la resta de seients, però aquesta variant afegeix una suspensió pneumàtica integrada per mitigar les sacsejades quan es condueix en terrenys difícils, que aquests vehicles principalment operar.
Finalment, l’última opció és la sèrie X, que inclou diverses opcions, com ara un respatller plegable, un gran ajust d’alçada per a les posicions estirades i de tir, a més d’opcions per a la instal·lació a la torre, a la popa, amb fixació als laterals i a la part inferior.
Tots els seients ofereixen la mateixa protecció contra explosions, però estan dissenyats per a diferents requisits de cost i pes o petjada. Tot i que Jankel manté en secret el nivell de protecció dels seients oferts, és evident que poden suportar acceleracions màximes superiors a 2000 G en 2 mil·lisegons, transferint només una fracció d’aquestes càrregues a la persona asseguda.
L'explosió és absorbida per un "cartutx de debilitament" ple de gas i uns rails que permeten a la màquina moure cap amunt a l'espai sota el seient mentre el cartutx suavitza l'ona de xoc fins a un nivell acceptable. No obstant això, el director comercial de Jankel, Daniel Crosby, va dir que els seients Blastech es caracteritzen per ajustar el pes automàticament i fer que es restableixi la funció.
Jankel ha desenvolupat eines analítiques avançades per simular l’impacte d’una explosió sobre els seients de la família Blastech; Això es pot veure a l'exemple dels seients instal·lats al xacal Supacat (a dalt). L’empresa també té els seus propis maniquins instrumentals i un suport de xoc per confirmar els càlculs informàtics.
Ajust de pes
Crosby argumenta que els primers seients van ser dissenyats principalment per a soldats de peu bastant grans, però com que l’amenaça dels IED ha augmentat i cada teatre d’operacions s’enfronta actualment a aquesta amenaça, l’enfocament únic no es justifica a mi mateix. En resum, els soldats amb una massa més alta corren el risc de no rebre una protecció suficient, ja que el cotxe rebota sota d’ells i el seient pot girar al final del seu cop, mentre que el contrari és cert per als soldats més lleugers. A més, la mida i el pes d’un soldat poden fluctuar a causa de la presència d’armadures, bosses de cintura o altres equips.
Per solucionar aquest problema, els seients de Blastech han estat equipats amb un ajust de pes automàtic. La persona asseguda pot utilitzar la palanca per establir el nivell de reducció de la força de l’impacte de l’ona de xoc que sigui òptima per a la seva massa.
La funció de restabliment és una característica patentada del seient que absorbeix l’ona de xoc cap amunt en lliscar sobre els rails i després recarrega la càpsula del coixí per absorbir les forces de llançament secundàries alhora que proporciona protecció en ambdós eixos. En realitat, això permet almenys el 160 per cent de l’espai sota el seient, va dir Crosby.
Els seients estan disponibles amb cinturons de rodet inercial, de quatre o cinc punts, o amb cinturons fixos.
Jankel ha realitzat nombroses proves de caiguda als seus seients, desprenent l'impacte de l'ona de xoc. Han demostrat ser excel·lents quan s’instal·len en diverses màquines que funcionen en zones calentes. La companyia també va desenvolupar proves avançades assistides per ordinador per validar els models CAD i predir els punts febles, amb resultats que Crosby va avaluar com a molt propers als de les proves de camp d'explosió.
Els seients són reutilitzables i contenen xips de control per comprovar si hi ha danys. Tanmateix, cal fer algunes comprovacions simples diàriament per iniciar sessió al perfil d'usuari per tal de garantir una retroalimentació adequada. Jankel va dir que ha desenvolupat diversos kits de recanvi per reparar els seients i mantenir-los en bon estat de funcionament.
Un altre membre del mercat dels seients explosius és Creation UK, el desig d’alliberar el seu seient a principis del 2010 era molt similar al de Jankel.
El director tècnic Robin Hall diu que la companyia estava desencantada dels dissenys i fabricants existents que subministraven els seients per al Ranger. Creation va crear aquest vehicle en col·laboració amb Universal Engineering i després va utilitzar aquesta experiència per desenvolupar el seu vehicle de patrulla lleuger Zephyr.
"Simplement no vam poder trobar un seient amb el pes i el rendiment adequats", va dir, i va afegir que "els dissenys existents també semblaven bastant cars".
Com a resultat, Creation va començar a dissenyar el seu propi seient d’ordinador mitjançant el programari Catia v5, basat en el treball que Iliac Design havia fet en seients ortopèdics i osteopàtics. Davis va dir que les proves inicials de la maqueta de bastidor d’acer durant les dues proves d’explosió d’acord amb el nivell 2 de STANAG 4569 "no coincidien exactament" amb l’anàlisi informàtica, de manera que la companyia prepara el seu propi banc de proves per continuar les proves d’impacte i perfeccionar ells, així com el desenvolupament i validació del mètode dels elements finits i l'anàlisi dinàmica.
L’estructura principal final és d’alumini (per reduir el pes) i utilitza molles, amortidors i un amortidor de goma per reduir els efectes d’una explosió. La molla i l’amortidor són productes a la venda, però tota la resta està feta a mida.
Hall es va negar a anomenar el nivell de protecció que ofereixen els seients, però va dir que van passar proves de trencament. Les proves van confirmar els càlculs del fracàs gradual d'aquests seients i "és clar que en cas d'explosió, el seient complirà la seva funció".
Va dir que el disseny es basa en peces no deformables, de manera que es podria ajustar i reconstruir després d'un ús "normal", inclosos accidents de trànsit i "salts de pont", sense cap manteniment ni reparació. En la posició normal, el seient s’instal·la als rails a la posició superior de la carrera de treball; amb un fort impacte, es mourà lleugerament al llarg d'ells, però després tornarà a la seva posició original. Hall va explicar que això fa que sigui efectiu per explotar i ser llançat amb força.
El banc està dissenyat per a un ús repetit i, després de la detonació, es comprova el seient amb un goniòmetre angular per assegurar-se que els components principals no estan doblegats i, en cas contrari, no requereixen manteniment.
L’amortitzador és estructuralment similar als amortidors manllevats de la suspensió dels turismes i “ha de suportar la vida del seient” sense cap mena de dubte. Els coixins dels seients s’uneixen amb corretges de velcro i, per tant, són fàcils de substituir.
Hall va dir que el seient es va desenvolupar basant-se en la informació de Dstl (Laboratori de Ciència i Tecnologia de la Defensa), que proposava un suport de maluc i cinturons de quatre punts Securon d'ample de 3 polzades, tots dos inclosos en el disseny. Steve Burgis de Dstl també va ajudar amb el disseny del respatller del seient, que ara es pot utilitzar còmodament amb equips inclosos o fins i tot treure’ls si un soldat se sent incòmode portant una armilla antibala durant els viatges prolongats. Els seients de creació es poden muntar en diversos llocs dels vehicles, en la direcció de la marxa o perpendicularment a ell. Hall va explicar que estructuralment, els seients són majoritàriament idèntics, però s’instal·len en un subestructura que té accessoris a la part inferior, laterals o al terrat.
Ara s’han completat les proves de desenvolupament i explosius.
No obstant això, si cal, es poden fer algunes modificacions en el futur. Per exemple, en teoria es podrien protegir mitjançant carcasses antibales si s’instal·laven en un cotxe obert, però no hauria de ser necessari, ja que les màquines han d’estar suficientment protegides.
Hall va dir que els reposapeus també es podrien incloure al seient. De moment, creu que són innecessaris pel fet que Zephyr i Ranger tenen dobles fons per absorbir part de l'energia de les ones de xoc i que fins i tot les estructures plegables afectaran l'accés i reduiran l'espai interior.
Seients antiexplosió de Creation instal·lats en una màquina Zephyr. El doble fons elimina la necessitat de reposapeus, però com que estan fixats als laterals, els seients tenen reposacaps passius
Seients de la sèrie Jankel BLASTech
Els seients Jankel es poden equipar amb reposapeus, però l’empresa també ha desenvolupat el seu panell de terra J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), que s’instal·la directament davant del seient i absorbeix l’energia de xoc que pot danyar els ossos de la canya de la persona asseguda..
David Kiernan, portaveu dels seients a prova d’explosions dels Estats Units, Global Seating Solutions (GSS), va dir que “els reposapeus estan causant molta controvèrsia a la indústria; tenim diversos dissenys i fem tot el possible per fer-los còmodes i eficients d’utilitzar. Els reposapeus fixats dificulten la pujada i la baixada i, potencialment, poden ferir-vos, ja que seuen a l’espai entre el peu de peu i la part inferior. En el moment de l'explosió sota el cotxe, la part inferior comença a moure's primer i després es pot trencar la cama (peu).
“Vam desenvolupar dos peus que van ser ben rebuts pels usuaris. Alguns tenen elements plegables, els segons s’activen quan són detonats i treuen les cames de la persona asseguda de la part inferior. Si la posició, l'ús i el funcionament del reposapeus no es pensen adequadament, si la força no s'aplica correctament a la persona asseguda, això pot causar certs problemes en el moment de l'explosió."
La part oposada de la persona: el cap també obliga a desenvolupar diferents reposacaps, tot i que els dissenyadors ja ofereixen molts reposacaps per evitar una rotació innecessària del cap al casc durant una detonació. Són especialment necessaris per als soldats asseguts perpendicularment al moviment i, per tant, especialment propensos a lesions al coll, a l'esquena o a la columna vertebral, per tant els seients situats a la part posterior estan equipats amb restriccions de vareta o cèrcol.
El Battlesafe 208 de l’empresa australiana Stratos Seating és un bon exemple d’aquest estil de protecció bastant rudimentari amb els seus guardabarros laterals que restringeixen el moviment del cap i de l’espatlla. A més d'aquesta solució passiva, se sap que almenys un fabricant del mercat està provant un sistema de coixins de seguretat.
Kiernan va afegir que “els reposacaps actius tenen els seus avantatges en accidents i explosions. Hi ha diverses solucions i les bosses d’aire són una d’elles, però aquí heu de fer front a un problema força complex, el mecanisme sensorial. Qualsevol desplegament de coixins de seguretat en un moment equivocat pot tenir conseqüències greus, però quan s’utilitza amb precisió constitueixen un sistema de seguretat excel·lent.
"Hi ha diverses maneres mecàniques d'afegir un reposacaps actiu a un conjunt de seients, que depenen molt de l'esdeveniment real i del moviment de la persona asseguda dins del seient", va afegir. "Els coixins de seguretat mostren un gran potencial en altres àrees, com ara els cinturons de seguretat amb coixí d'aire o els seients que suavitzen l'impacte lateral".
GSS té diversos dissenys de seients i el seu darrer projecte és una família de seients amb cinturons integrats de cinc punts, denominada XYZVR Generation II, desenvolupada en col·laboració amb Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR significa protecció X, Y i Z, reducció de la vibració (Vibration) i protecció contra el tomb.
TSI té una àmplia experiència en el desenvolupament de seients per a avions, com ara els seients de la tripulació de cubeta instal·lats al SH-60 Seahawk de la Marina dels EUA. Aquests seients estan equipats amb funcions antivibracions actives per millorar el confort. Aquesta tecnologia, basada en l’absorció d’energia magnetorheològica adaptativa, s’ha incorporat als darrers seients XYZVR.
Bàsicament, la tecnologia magnetorreològica funciona de la mateixa manera que la suspensió activa que es troba en alguns cotxes per aconseguir un moviment més estable amb només tocar un botó. Quan un corrent elèctric travessa un amortidor de líquids amb llimadures metàl·liques, la resistència es pot augmentar o disminuir si cal.
Kiernan va explicar: "El nostre sistema accepta diferents masses per a un impuls de xoc conegut i, si l'impuls canvia, pot canviar el nivell de protecció. En un futur molt proper, tindrem un sistema que s’ajustarà al pes de la persona asseguda, reaccionarà a l’acceleració del cotxe i minimitzarà les vibracions del cotxe transmeses al cos humà ".
Els seients són reutilitzables i els seients individuals han estat sotmesos a múltiples proves explosives. "Un cop activat, només cal substituir un element i aquesta substitució triga molt poc temps."
En un moment van intentar introduir aquesta tecnologia en els vehicles de combat EFV del Cos de Marines, però el programa es va tancar. Altres seients de GSS ja estan instal·lats en vehicles militars lleugers i pesats LHTV i vehicles MRAP.
Malgrat tot aquest treball, una font de la companyia de vehicles militars Force Protection va dir que hi havia un marge de millora enorme, però la gran majoria dels fabricants de seients no tenen accés a gran part de les dades sobre l'impacte dels bombardejos de vehicles. Per tant, ells sols investiguen independentment els efectes directes sobre el seient i la persona asseguda.
Creu que els fabricants de vehicles i sistemes de protecció podrien començar a treballar junts en el futur mitjançant un ampli intercanvi de dades de proves explosives.
El senyor Kiernan de GSS va estar d'acord, aclarint que, idealment, el disseny hauria de començar a nivell d'usuari i avançar a nivells superiors. En l’estat actual de les coses, primer dissenyen el cotxe i, a continuació, hi instal·len els seients. Va dir que “si tinguéssim un fabricant que volgués construir un camió basat en solucions òptimes de supervivència, seria fantàstic. Però, en realitat, treballem amb l’espai que se’ns assigna i se’ns exigeix fer el seient més eficient i segur dins d’aquests límits.
