座椅概述，减轻冲击波的影响
爆炸试验机FV432。 可以看到围绕假人飞行的仪器。 这表明在发生爆炸时设备松动的危险。 训练显着增加了矿井爆炸或IED幸存的可能性。 在这种情况下，连接带和正确放置设备是至关重要的，这是士兵安全的基础
通常被视为理所当然的防爆座椅在被地雷和简易爆炸装置破坏时提高了存活率。 我们考虑加强保护领域的新发展。 减轻爆炸影响的座椅并不是一种新现象，即使是苏联时代的汽车也配备了安装在车顶和侧面的座椅。 但近年来，技术和结构的发展以及在战场上已经普及的小型保护机器的发展在这一领域尤其迅速。
直到最近，所有注意力无疑都是针对保护车辆的地雷和简易爆炸装置（IED）的解决方案，而不是其中的人员，因为很明显，防止车辆穿透是发生爆炸时最重要和最迫切的要求。 。
伊拉克和阿富汗敌对行动的统计数据显示，这些机器已经变得更加受到保护和顽强，大部分受伤和死亡的人数减少了。 然而，某些类型的伤害的数量实际上已经增加，并且由于二次撞击造成的死亡人数仍然高得惊人，即使在配备有基本能量吸收座椅的机器中也是如此。
这个领域最重要和最紧迫的问题之一就是所谓的“投掷效应”，它是由机器的巨大负加速度引起的，抛向空中然后突然降落在地面上。
损失统计数据总是被分类，但阿富汗医生的偶然证据显示死亡人数减少，但与此同时，野战医院和主要医疗机构继续为幸存者提供大量的物理治疗程序和适当的治疗。 医生帮助军人处理背部，肌肉和关节受伤，有些时候没有注意到，因为士兵在这种情况下根本无法生存。
现代防爆座椅有各种类型和设计。 一般来说，第一个成功的设计是标准的船员座椅，它们连接在汽车的侧面或顶部。 它们减小了撞击力，撞击力是由于车底变形而直接影响坐着的人。
在这方面，可以通过座椅的示例来说明另一种方法，该座椅在结构上表示由Autoflug开发的所谓的悬挂式动态座椅（悬挂动态座椅）。 该公司在降落伞生产线方面拥有丰富的经验，并且在这种设计中，它试图通过用惯性卷轴将座椅悬挂在张紧带上来将士兵与爆炸波的作用和机器内的松散物体隔离开来。 在这种类型的其他座椅中，也使用织物和绳索紧固件，因为它们不传递非常好地传递通过金属的压缩力。
最多七条皮带可以固定Autoflug座椅，可以自由移动和调节，同时保护士兵免受爆炸的直接影响。 用户通过四点式安全带和脚吊索固定在座椅上，在爆炸期间，用于固定向上移动的肢体，这可能导致额外的伤害和伤害。
必须要理解的是，安全带是座椅设计中绝对必要的一部分，如果它们不舒服或难以将它们扔在背心或设备上，士兵就不会穿上它们，并且会立即失去任何防爆座椅的好处。
这样的悬架结构仍然是流行和普遍的，尤其是在重型车辆，例如主战车辆中。 战车 （MBT）。 这样的汽车在大多数情况下不会获得很大的加速度，除非它们以非常大的电荷被炸毁。 它们在正常操作期间允许的运动自由度起初会引起异常的感觉，因为很明显，机器的控件是静态的，并且用户可以相对于他们运动，但是机组人员很快就习惯了这种运动自由度。
然而，对于小型车辆来说问题变得更加困难，因为设计师通常面临两个主要问题。 首先，较小的质量意味着爆炸的影响更强，因此需要减小较大的力，其次，较小的座椅应安装在相对较小的支撑表面上。
然而，在世界各地开发适当的座位方面有大量的工作，并且由于美国和其他国家强烈希望用防爆型替换其庞大的HMMWV型装甲车的所有座位，因此它们的经济回报非常重要。 据专家介绍，这不是一件容易的事，因为这种车在一定程度上具有有限的内部容积，并且在座椅下使用大约7,5英寸的空间以确保可接受的保护水平将非常有效。 但是，根据该计划进行的测试表明，这个问题有一个解决方案。
当英国开始考虑将纯粹的特种部队转移到现在无处不在的Jackal车辆到阿富汗的常规步兵的可能性时，Supacat和Jankel Armouring签订了合同，以解决最成熟车型中的这些问题。 Jankel的常务董事Andrew Jankel表示，该公司最初的参与只是提供预订，她想购买现成的座椅，但市场研究和此类产品的供应经验（极其消极）“促使”该公司开发自己的设计。
这些座椅在短时间内设计并通过了成功的爆炸测试。 根据JBAS（Jankel Blast衰减座椅 - 扬克尔座椅减少爆炸的影响）的名称，他们被批准并被采纳为该公司的紧急现代化计划。
这些是相对简单的落地式座椅，带有减震器，其中座椅下方的空间用于软化向上运动并减少冲击波对乘员的影响。
扬克尔继续开发设计，这在2009年度导致了Blastech系列座椅的发布。 这些座椅有不同的型号，可为各种机器提供不同的安装座。 安装在Jackal中的版本，被称为F系列，有一个反潜基地，防止坐在他的四点式安全带下面的人滑倒; 座椅可前后调节，高度和旋转。 座椅也有折叠式可供选择，以增加车内的空间。
安装在车顶或船尾的选件以R系列的名称提供，主要用于着陆，坐在后部，标配折叠底座。 用于工程车辆的E系列（专为英国Talisman JCB绑扎机设计）具有防爆保护，与其他座椅一样，但是这个选项增加了一个集成的空气悬架，以减轻在崎岖地形上行驶时的震动，这些机器主要在这些地方工作。
最后，最后一个选项是X系列，其中包括几个选项，例如折叠后退，行进和战斗位置的大高度调整，以及安装在炮塔，船尾，附件和侧面和底部的选项。
所有座椅通常都提供相同的防爆保护，但设计用于不同的成本和重量或占地面积要求。 虽然Jankel保持建议的保护级别是秘密的，但很明显它们可以在2000毫秒内承受超过2 G的峰值加速度，只将这些负载的一部分传递给坐着的人。
爆炸波被充满气体和导向装置的“松动弹药筒”吸收，这使得汽车能够在座椅下方的空间中向上移动，同时弹药筒将冲击波软化到可接受的水平。 然而，Jankel销售经理Daniel Crosby表示，Blastech座椅的主要区别在于其自动重量调节和重置功能。
扬克尔开发了先进的分析工具来模拟爆炸对Blastech家族座椅的影响; 这可以在安装在Supacat Jackal（上图）中的座椅示例中看到。 该公司还拥有自己的乐器模型和用于确认计算机计算的震动台。
质量调整
Crosby声称早期的防爆座椅主要是为足够大的步兵设计的，但由于IED威胁增加，现在剧院中的每辆车都面临着威胁，这种“一刀切”的方法并不合理。自己。 简而言之，质量较大的士兵在没有得到足够保护的情况下处于危险之中，因为汽车在它们下方跳跃并且座位可以在转弯结束时翻滚，而对于较轻的士兵则相反。 此外，由于存在防弹背心，腰包或其他设备，士兵的大小和重量可能会波动。
为解决这个问题，Blastech在座椅上设置了自动重量调节功能。 坐着的人可以使用杠杆设定最佳的力减小水平，以减小冲击波对其质量的影响。
复位功能是一种获得专利的座椅功能，可让您吸收向上的冲击波，沿着导轨滑动，然后重新加载软化胶囊以抑制二次“抛掷”力，同时沿两个轴提供保护。 根据克罗斯比的说法，实际上这允许在座位下使用最小160百分比的空间。
座椅可提供带惯性卷轴的安全带，可安装在四点或五点，或带有固定编织带。
Jankel公司对其秋季座椅进行了高级测试，分离了冲击波的影响。 当安装在热点运行的各种机器上时，它们已得到充分证明。 该公司还开发了先进的计算机测试，以验证计算机辅助设计模型和弱点预测，而Crosby评估其结果与全面爆炸测试的结果非常接近。
座椅可以重复使用，它们安装了控制芯片以检查是否有损坏。 但是，每天需要进行几次简单的检查才能写入用户配置文件，以便提供足够的响应。 Jankel公司表示，他们已经开发了许多备件套件，用于修理座椅并使其保持良好状态。
防爆座椅市场的另一个参与者是Creation UK，他希望在2010开始时释放座位，这与Jankel的愿望非常相似。
技术总监罗宾·霍尔表示，该公司已经对为Ranger提供座椅的现有设计和制造商感到失望。 Creation与Universal Engineering合作创造了这款车，然后利用这种经验开发了轻型Zephyr巡逻车。
“我们根本无法找到具有合适质量和特性的座椅，”他说，并补充说“现有设计似乎也相当昂贵。”
因此，Creation开始在Catia v5计划中在计算机上设计自己的座位，以其在骨科和整骨疗法座椅上进行的Iliac设计部门的工作为基础。 戴维斯表示，根据STANAG 4569进行的两次爆炸试验中钢框架模型的初步测试2级别与计算机分析“完全不符”，因此该公司正准备自己的展台继续进行冲击试验及其改进，以及进一步发展并验证有限元方法和动态分析。
最终的基本设计由铝制成（用于减轻重量），它使用弹簧，阻尼器和橡胶缓冲器来减少爆炸的影响。 弹簧和阻尼器是现成的系列产品，但其他一切都是定制的。
霍尔拒绝透露座位所提供的保护等级，但表示他们已经过破坏测试。 测试证实了这些座椅逐渐失效的计算结果，并且“很明显，如果发生爆炸，座椅将发挥作用。”
他说，这种设计是基于不可变形的部件，所以它可以在“正常”使用后进行调整和恢复，包括道路交通事故和“跳过桥梁”，无需任何维护或修理。 在正常位置，座椅安装在工作行程上部位置的轨道上; 在强烈的打击下，它会沿着它们稍微移动，但随后又回到原来的位置。 霍尔解释说，这使他在爆炸和尖锐的“甩动”中发挥了作用。
支架重复使用，爆炸后，通过量角器检查座椅，以确保主要部件不弯曲，其余部分不需要维护。
阻尼器在结构上类似于阻尼器，从公路车的悬架借来并且“必须经受住座椅的使用寿命”毫无疑问。 座垫采用Velcro紧固件（Velcro）固定，因此可以轻松更换。
霍尔表示，该座椅是根据Dstl（国防科学与技术实验室）提供的信息开发的，该实验室提供了不足的支撑和四点宽的XKUMX X射线安全带，两者均包含在设计中。 来自Dstl的Steve Burgess也帮助设计了座椅靠背，现在可以舒适地使用磨损的设备，甚至如果士兵在长途驾驶期间在防弹背心中感觉不舒服，甚至可以拆除。 创造座椅可以安装在车辆的各个位置，沿行进方向或垂直于车辆。 霍尔解释说，在结构上，座椅基本相同，但安装在一个副车架上，底座，侧面或顶部有附件。
目前，开发和爆炸试验已经完成。
但是，如有必要，将来可能会进行一些修改。 例如，理论上，当安装在开放式机器中时，它们可以被防弹盖保护，但这不是必需的，因为在任何情况下都应该充分保护机器。
霍尔先生说，这些步骤也可以包括在座位中。 目前，他认为由于Zephyr和Ranger有双底吸收冲击波的部分能量，甚至折叠结构会使接入恶化并减少内部空间，因此它们不是必需的。
创建防风座椅安装在Zephyr机器上。 双层底部消除了对踏板安装的需要，但由于它们连接到侧面，所以座椅具有被动式头部止动件。
来自Jankel公司的座椅系列BLASTech
Jankel座椅可配备脚踏板，但该公司还开发了J-PAD（Jankel脉冲衰减装置）地板，直接安装在座椅前方，吸收可能损坏人体胫骨的冲击能量。
美国防爆座椅制造商Global Seating Solutions（GSS）的发言人David Kiernan表示，“踏板在行业中引起了极大的争议; 我们有各种各样的设计，尽我们所能使它们在操作中舒适和高效。 固定的台阶使得很难着陆和下船，并且可能会造成伤害，因为它们位于台阶和底部之间的空间中。 在机器下方爆炸的那一刻，底部首先开始移动，然后腿（脚）可能会被打破。“
“我们开发了两个受到用户欢迎的步骤。 一些具有折叠元件，第二个在破坏时触发并且移除从底部坐下的人的腿。 如果我们没有正确考虑踏板的位置，使用和功能，那么在对坐着的人施加错误的力量时，这会在爆炸时引起某些问题。“
人的相反部分 - 头部也使得必须开发各种头枕，尽管设计者已经提供了许多不同的保持器，以防止在爆破期间头部过度旋转头盔。 对于垂直于机芯的士兵来说尤其需要它们，因此特别容易受到颈部，背部或脊柱的伤害，因此位于后部的座椅配备有杆状或环形的约束。
来自澳大利亚公司Stratos Seating的Battlesafe 208座椅就是这种相当基本的保护风格的一个很好的例子，它的侧翼限制了头部和肩部的运动。 除了这种被动解决方案之外，市场上至少有一家制造商目前正在测试基于安全气囊的系统。
基尔南补充说，“主动式头枕在发生事故和爆炸时具有优势。 有几个解决方案，安全气囊就是其中之一，但在这里我们必须处理一个相当复杂的问题，一个感官机制。 在错误的时间安全气囊的任何故障都可能导致严重的后果，但在准确的操作中，它们代表了一个出色的安全系统。“
“有几种机械方式可以为座椅组件增加一个主动式头枕，这非常依赖于实际事件以及坐在座椅内的人的动作，”他补充道。 “安全气囊在其他领域显示出巨大潜力，即安全气囊安全带或软化副作用的座椅非常有前景。”
GSS拥有多种座椅设计，其最新设计是一系列带有内置五点式安全带的座椅，名为XYZVR Generation II，与Techno Sciences Inc（TSI）合作开发。 缩写XYZVR包括沿X，Y和Z三个轴的保护，减振（振动）和防止侧翻（侧翻）。
TSI在开发飞机座椅方面拥有丰富的经验，例如安装在美国海军的SH-60 Seahawk直升机上的人员座椅。 这些座椅配备有源防振产品，以提高舒适度。 该技术基于自适应磁流变吸收能量，内置于最新的XYZVR座椅中。
基本上，磁流变技术的工作方式与主动悬架相同，主动悬架安装在某些车辆上，只需按一下按钮即可获得更稳定的运动。 随着电流通过具有金属屑的流体阻尼器，如果需要，可以增加或减小电阻。
Kiernan解释说：“我们的系统对已知的冲击脉冲采用不同的质量，如果脉冲发生变化，它可以改变保护水平。 在不久的将来，我们将拥有一个系统，该系统将根据坐着的人的重量进行调整，对机器的加速作出反应，并将机器的振动降至最低。“
座椅设计为可重复使用;个别座椅已通过多次爆炸测试。 “激活后，只需要更换一个元件，这种更换只需要很短的时间。”
有一次，这项技术被试图引入EFV海军陆战队的海军陆战队，但该计划已经关闭。 GSS的其他座椅已安装在轻型和重型LHTV部队车和MRAP车上。
尽管做了所有这些工作，生产军用车辆的公司Force Protection的一位消息人士表示，仍有巨大的改进空间，但绝大多数座椅制造商无法获得有关车辆爆炸后果的大部分数据。 因此，他们单独独立调查对座位和坐着的人的直接影响。
他认为，由于爆炸性试验数据的广泛交流，车辆和保护系统制造商未来可以展开密切合作。
GSS的Kiernan先生同意这一点，并指出理想情况下，设计应从用户层面开始并继续向更高层次发展。 在目前的状况下，他们首先设计汽车，然后在其中安装座椅。 他说，“如果我们有一个想要根据最佳生存能力解决方案制造卡车的制造商，那就太棒了。 但实际上，我们与分配给我们的空间合作，我们需要在这些边界内建立最有效和最安全的位置。“
使用的材料：
www.janes com
www.sjhprojects.com
www.jankel.com
www.autoflug.net
www.creationteam.co.uk
www.usscgroup.com
信息