폭풍의 영향을 완화하는 좌석 개요
폭발 시험기 FV432. 더미 주변을 비행하는 악기가 보인다. 이는 폭발 사고시 장비가 느슨해 질 위험이 있음을 나타냅니다. 훈련은 광산에서 생존 할 확률을 크게 높여줍니다. 이 경우, 부착 벨트와 올바른 장비 배치가 가장 중요합니다. 이것은 병사의 안전을위한 기초입니다.
광산과 IED가 손상되면 생존율이 높아지는 방폭 석이 종종 사용됩니다. 우리는 증가 된 보호 분야에서 새로운 발전을 고려합니다. 폭발의 영향을 완화하는 좌석은 새로운 현상이 아니며 소련 시대의 자동차에도 지붕과 측면에 부착 된 좌석이 장착되어 있습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 전장에서 평범한 소형 보호 장비 개발과 함께 기술 및 구조 개발이 특히이 분야에서 빠르게 진행되었습니다.
최근까지도 모든 관심은 의심 할 여지없이 차량의 침투를 방지하는 것이 폭발의 경우에 가장 중요하고 긴급한 요구 사항이라는 사실이 분명하기 때문에 차량의 광산 및 즉석 폭발 장치 (IED)를 보호하기위한 솔루션으로 인도되었으며 사람들은 그렇지 않았습니다. .
이라크와 아프가니스탄에서 일어난 적대 행위 통계에 따르면 기계가 더 강하게 보호되고 끈질 기게되어 부상자와 사망자 수가 감소했다. 그러나 특정 유형의 상해가 실제로 증가했으며 2 차 충격으로 인한 사망자 수는 초등 에너지 흡수 시트가 장착 된 기계에서도 놀라 울 정도로 높습니다.
이 분야에서 가장 중요하고 중요한 문제 중 하나는 기계의 엄청난 부정적 가속으로 인해 공기에 던져진 다음 갑자기 땅에 착륙하는 소위 "던지기 효과"입니다.
손실 통계는 항상 분류되지만 아프가니스탄의 의사의 일시적인 증거에 따르면 사망자 수가 감소했음을 보여 주었지만 동시에 현장 병원 및 주요 의료 기관에서 생체 치료를 위해 많은 양의 물리 치료 절차와 적절한 치료를 계속 제공했습니다. 의사들은 군인들이 허리, 근육 및 관절에 상처를 입는 것을 도왔습니다. 군인들은 이런 경우 생존하지 못했기 때문에 잠시 동안 눈치 채지 못했습니다.
최신 폭발 방지 시트는 다양한 유형과 디자인으로 제공됩니다. 일반적으로 첫 번째 성공적인 디자인은 자동차의 측면이나 지붕에 부착 된 표준 승무원 좌석이었습니다. 그들은 자동차 밑바닥이 변형되어 앉은 사람에게 직접적인 영향을주는 충격력을 감소 시켰습니다.
이와 관련하여 또 다른 접근법은 시트의 예를 통해 설명 할 수 있습니다. Autoflug에서 개발 한 소위 정지형 동적 시트 (Suspended Dynamic Seat)를 구조적으로 나타냅니다. 이 회사는 낙하산 라인에 대한 많은 경험이 있으며,이 디자인에서는 관성 릴을 사용하여 장력 벨트에 좌석을 매달아 기계 내부에서 돌풍과 느슨한 물체의 움직임으로부터 군인을 격리하려고합니다. 이 유형의 다른 시트에서는 직물과 로프 패스너가 금속을 통해 전달되는 압축력을 전달하지 않기 때문에 사용됩니다.
최대 7 개의 벨트로 자동 조수석을 고정 할 수 있으며 이동과 조정의 자유를 줄 수 있지만 동시에 병사를 폭발의 직접적인 영향으로부터 보호합니다. 사용자는 폭발하는 동안 상향으로 움직이는 팔다리를 고치는 역할을하는 4 점식 안전 벨트와 다리 끈으로 좌석에 고정되어 부상과 부상을 수반 할 수 있습니다.
시트 벨트는 좌석 디자인에서 절대적으로 필요한 부분이며 익숙하지 않거나 조끼 나 장비 위에 올려 놓기가 어려울 경우 군인은 발을 올려 놓지 않고 즉시 폭발 방지 시트의 혜택을 잃을 것임을 이해해야합니다.
이러한 서스펜션 구조는 특히 주 전투 차량과 같은 무거운 차량에서 여전히 인기 있고 널리 퍼져 있습니다. 탱크 (MBT). 대부분의 경우 이러한 자동차는 매우 큰 충전으로 폭발하지 않는 한 많은 가속을 얻지 못합니다. 정상적인 작동 중에 허용되는 움직임의 자유는 기계의 제어가 고정되어 있고 사용자가 상대적으로 움직일 수 있다는 것이 분명하기 때문에 처음에는 비정상적인 감각을 유발할 수 있지만 승무원은 이러한 움직임의 자유에 빠르게 익숙해집니다.
그러나 문제는 디자이너가 일반적으로 두 가지 주요 문제에 직면하는 소형 차량의 경우 훨씬 더 어려워집니다. 첫째, 질량이 작 으면 폭발의 영향이 훨씬 강하기 때문에 큰 힘을 줄일 필요가 있고 두 번째로 작 으면 상대적으로 작은지지면에 시트를 설치해야합니다.
그럼에도 불구하고 세계 각지의 적절한 좌석 개발에 많은 노력이 있었으며, 다른 나라들과 마찬가지로 미국이 방폭형 버전의 HMMWV 형 장갑 차량의 모든 좌석을 대체하려는 강한 의향을 가지고 있기 때문에 매우 중요합니다. 전문가들의 말에 따르면,이 차는 어느 정도까지는 내부 용적이 제한되어 있기 때문에 쉬운 일은 아니며 수용 가능한 수준의 보호를 보장하기 위해 좌석 아래에 대략 7,5 인치의 공간을 사용하는 것이 매우 효율적입니다. 그러나이 프로그램에 따라 실시 된 테스트에서이 문제는 해결책이 있음을 보여주었습니다.
영국이 아프가니스탄의 일반 보병대에 지금의 유비쿼터스 자칼 (Jackal) 차량에 순전히 특수 부대를 이전 할 가능성을 고려하기 시작했을 때 가장 입증 된 유형의 차량에서이 문제를 해결하기 위해 수파 카트 (Supacat)와 얀켈 아 얼링 (Jankel Armouring)과 계약이 체결되었습니다. Jankel의 Andrew Jankel 전무 이사는 회사의 초기 참여는 단지 예약을 제공하는 것이었지만 기성품 구매를 원했지만 이러한 제품에 대한 시장 조사 및 공급 경험 (극단적으로 부정적)은 회사가 자체 디자인을 개발하도록 "자극했다"고 말했다.
이 좌석은 짧은 시간 내에 설계되었으며 성공적인 폭발 테스트를 통과했습니다. JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats - Jankel 석이 폭발의 영향을 줄임)라는 명칭하에, 그들은이 회사의 긴급한 현대화 프로그램에 대해 승인되고 채택되었습니다.
이것들은 상대적으로 단순한 바닥에 장착 된 시트였습니다. 쇼크 업소버는 시트 아래 공간이 상향 운동을 부드럽게하고 탑승자에게 돌풍의 영향을 줄이는 데 사용되었습니다.
Jankel은 2009 해에 Blastech 가족의 석방을 이끌어 낸 디자인을 계속 개발했습니다. 이 시트는 다양한 버전의 다양한 종류의 기계에 사용할 수 있습니다. F 시리즈로 알려진 자칼 (Jackal)에 설치된 버전은 반 잠수함 구조로되어있어 4 점 안전 벨트 아래에서 앉아있는 사람이 미끄러지지 않도록 방지합니다. 좌석은 앞뒤로 조절할 수 있으며, 높이와 회전이 가능합니다. 좌석은 자동차의 내부 공간을 늘릴 수있는 접이식 버전으로도 제공됩니다.
지붕이나 후미에 부착 된 옵션은 R 시리즈의 지정에 따라 사용할 수 있으며, 주로 착륙을 위해 제작되고 뒤쪽에 장착되며 접이식 받침대가 표준으로 제공됩니다. 공학용 차량 (British Talisman JCB lashing machine 용으로 설계된) 용 E- 시리즈는 나머지 좌석과 같은 방폭형 보호 장치를 갖추고 있지만이 옵션은 거친 지형에서 주행 할 때 흔들리는 현상을 완화하기 위해 통합형 에어 서스펜션을 추가합니다.
마지막으로 마지막 옵션은 X 시리즈입니다. 접는 등받이, 행진 및 전투 위치에 대한 큰 높이 조정, 측면 및 바닥에 부착하여 후미에 설치 옵션을 포함합니다.
모든 좌석은 일반적으로 동일한 방폭형 보호 장치를 제공하지만, 비용, 무게 또는 발자국 요구 사항이 다르도록 설계되었습니다. Jankel은 제안 된 보호 등급을 유지하지만 2000 밀리 초 단위로 2 G 이상의 최대 가속도를 견딜 수 있으며, 이러한 부하 중 일부만을 앉아있는 사람에게 전송할 수 있습니다.
블래스트 웨이브는 가스와 가이드가 채워진 "느슨한 카트리지"에 흡수되어 차량이 시트 아래 공간에서 위로 움직일 수있게하며 카트리지는 충격파를 허용 수준까지 부드럽게합니다. 그러나 Jankel의 세일즈 매니저 인 Daniel Crosby는 Blastech 시트의 주요 특징은 자동 무게 조절과 리셋 기능이라고 말했다.
Jankel은 Blastech 가족의 자리에서 폭발의 영향을 시뮬레이션하기위한 고급 분석 도구를 개발했습니다. 이것은 Supacat Jackal (위)에 설치된 좌석의 예에서 볼 수 있습니다. 이 회사는 또한 자체 기계식 마네킹과 컴퓨터 계산 확인을위한 충격 받침대를 갖추고 있습니다.
질량 조정
Crosby는 초기 방폭 시트는 주로 충분히 큰 보병을 위해 설계되었다고 주장하지만 IED 위협이 증가하고 이제는 극장의 모든 차량이 위협에 직면하기 때문에이 "한 가지 크기는 모두 적합"접근 방식이 정당화하지 않습니다 너 자신 간단히 말해서, 더 큰 질량을 가진 병사들은 충분한 보호를받지 못하면 위험에 처하게됩니다. 차가 그들 아래로 점프하고 자리가 그 차례의 끝에서 굴러 갈 수 있고 반대는 더 가벼운 군인에게 해당됩니다. 또한 병사의 크기와 무게는 방탄 조끼, 허리 가방 또는 기타 장비의 존재로 인해 변동될 수 있습니다.
이 문제를 해결하려면 Blastech 자동 무게 조절을 설정하십시오. 앉아있는 사람은 레버를 사용하여 질량에 가장 적합한 충격파의 충격력 감소 수준을 결정할 수 있습니다.
리셋 기능은 두 가지 축을 따라 보호하면서 두 번째 "던지는"힘을 줄이기 위해 위로 향한 충격파를 흡수하고 가이드를 따라 미끄러지 듯 부드럽게 캡슐을 다시로드 할 수있는 특허 된 시트 기능입니다. 크로스 비 (Crosby)에 따르면 현실적으로 이것은 좌석 아래 공간의 최소 160 퍼센트를 사용할 수 있습니다.
시트는 관성 릴이있는 안전 벨트, 4 ~ 5 점의 고정 벨트 또는 고정 된 직조 벨트로 사용할 수 있습니다.
Jankel은 낙하 충격파의 충격을 줄이기 위해 좌석에 대한 고급 테스트를 실시했습니다. 이들은 핫 스팟에서 작동하는 다양한 기계에 설치 될 때 잘 입증됩니다. 이 회사는 또한 컴퓨터 지원 설계의 모델을 검증하기위한 첨단 컴퓨터 테스트를 개발하고 약점을 예측했으며 크로스비는 그 결과를 본격적인 폭발 테스트의 결과에 매우 가깝게 평가했습니다.
시트는 재사용 할 수 있으며 손상을 확인하기 위해 제어 칩이 설치되어 있습니다. 그러나 적절한 응답을 제공하기 위해 사용자 프로파일에 기록하기 위해 매일 몇 가지 간단한 점검이 필요합니다. Jankel은 좌석을 수리하고 양호한 상태로 유지할 수있는 많은 예비 키트를 개발했다고 밝혔다.
폭발 방지 시트 시장에 참여한 또 다른 참가자는 Creation UK로, 2010 초기에 좌석을 확보하려는 욕망은 Jankel의 욕구와 매우 유사합니다.
Robin Hall의 기술 디렉터는 Ranger의 좌석을 제공 한 기존 설계 및 제조업체에 회사가 환멸을 느끼고 있다고 말합니다. 창조는 유니버설 엔지니어링과 함께이 차를 만들었고이 경험을 사용하여 경량의 제퍼 순찰차를 개발했습니다.
"적절한 질량과 특성을 갖춘 좌석을 찾을 수 없었습니다. 기존 디자인 또한 비용이 많이 드는 것처럼 보였습니다."
결과적으로 Creation은 Catia v5 프로그램의 컴퓨터에서 자신의 시트를 디자인하기 시작했습니다.이 프로그램은 Iliac Design 부서의 작업을 기초로 정형 외과 및 정형 외과석에서 수행되었습니다. Davis는 STANAG 4569의 2 등급에 따른 두 번의 폭발성 테스트에서 스틸 프레임 모형의 초기 테스트가 컴퓨터 분석과 정확히 일치하지 않으므로 회사는 충격 테스트 및 미세 조정 및 추가 개발을 계속하기 위해 자체 스탠드를 준비 중입니다 유한 요소법 및 동적 해석의 검증
최종 기본 디자인은 알루미늄으로 이루어져 있으며 (무게 감소 용) 스프링, 댐퍼 및 고무 버퍼를 사용하여 폭발 효과를 줄입니다. 스프링 및 댐퍼는 기성품 인 직렬 제품이지만 다른 모든 제품은 주문 생산됩니다.
홀 (Hall)은 좌석이 제공하는 보호 수준을 밝히기를 거부했지만, 그들이 파괴 테스트를 받았다고 말했다. 시험은이 좌석의 점진적인 실패의 계산을 확인했다. 그리고 "폭발의 경우 좌석이 그 기능을 수행한다는 것은 아주 명백하다."
그는 디자인이 변형 불가능한 부품을 기반으로하기 때문에 유지 보수 나 수리없이 도로 사고와 "다리를 뛰어 넘는"작업을 포함하여 "정상적인"사용 후에 실제로 조정하고 복원 할 수 있다고 말했습니다. 정상 위치에서, 시트는 작동 스트로크의 상부 위치에 레일 상에 장착된다; 강한 타격과 함께, 그것은 그들에 따라 약간 움직일 것이지만, 원래의 위치로 되돌아 간다. 홀 (Hall)은 폭발과 날카로운 "도망 치기"에 효과적이라고 설명했다.
스탠드는 반복적 인 사용을 제공하고 폭발 후에는 주 구성 요소가 구부러지지 않도록 시트를 각도기 각도로 점검하고 나머지는 유지 보수가 필요하지 않습니다.
댐퍼는 도로 차량의 정지 상태에서 빌려온 댐퍼와 구조적으로 유사하며 질문없이 "시트의 수명을 견뎌야합니다." 좌석 쿠션은 Velcro 패스너 (Velcro)와 함께 부착되므로 쉽게 교체 할 수 있습니다.
홀은 Dstl (국방 과학 기술 연구소)의 정보를 기반으로 개발되었으며 좌석에 밑줄이 깔려 있고 4 인치 크기의 Securon 벨트 3 인치를 사용했으며이 두 가지 모두 디자인에 포함되어있었습니다. Dstl의 스티브 버지 스 (Steve Burgess)도 좌석 장비의 디자인을 도와주었습니다. 이제는 낡은 장비로 편안하게 사용할 수 있으며, 장시간 운전할 때 군인이 방탄 조끼에 불편 함을 느끼면 제거 할 수도 있습니다. 창조 좌석은 차량의 다양한 위치, 주행 방향 또는 주행 방향에 수직으로 장착 될 수 있습니다. 홀은 구조적으로 기본적으로 좌석은 동일하지만 바닥, 측면 또는 지붕에 부착 된 서브 프레임에 설치되는 것으로 설명했습니다.
현재 개발 및 폭발 테스트가 완료되었습니다.
그러나 필요한 경우 향후에 일부 수정이 이루어질 수 있습니다. 예를 들어, 이론상 개방형 기계에 설치할 때 탄환 방지 장치로 보호 할 수 있지만 어떤 경우에도 기계를 충분히 보호해야하므로 필요하지는 않습니다.
홀 씨는이 단계가 좌석에 포함될 수 있다고 말했습니다. 현재 그는 제퍼와 레인저가 충격파의 에너지의 일부를 흡수하기 위해 이중 바닥을 가지고 있으며 접는 구조물조차도 접근을 악화시키고 내부 공간을 줄이기 때문에 필요하지 않다고 생각합니다.
Zephyr 기계에 생성 된 폭발 방지 시트. 이중 바닥은 풋 보드 장착의 필요성을 없애 주지만 측면에 부착되어 있기 때문에 좌석에 수동식 헤드 스톱이 있습니다.
Jankel의 BLASTech 시리즈 좌석
Jankel 석에는 발 받침을 장착 할 수 있지만, J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device) 바닥 패널을 개발하여 좌석 앞쪽에 직접 설치하고 사람의 뼈를 손상시킬 수있는 충격 에너지를 흡수합니다.
미국 방폭형 시트 제조업체 인 Global Seating Solutions (GSS)의 대변인 인 David Kiernan은 "발판은 업계에서 큰 논란을 불러 일으켰습니다. 우리는 다양한 디자인을 가지고 있으며 작업을 편안하고 효율적으로 할 수 있도록 최선을 다하고 있습니다. 고정 단계는 착륙하기 어렵게 만들고 계단과 바닥 사이의 공간에 부상을 입힐 수 있습니다. 기계 밑의 폭발 순간에 바닥이 먼저 움직이기 시작하고 다리 (다리)가 부러 질 수 있습니다. "
"우리는 사용자가 호평을받은 두 단계를 개발했습니다. 일부는 접는 요소를 가지고 있으며, 두 번째 요소는 바닥에서 앉은 사람의 다리를 훼손하고 제거 할 때 작동합니다. 우리가 발판의 위치, 사용 및 기능에 대해 제대로 생각하지 않으면 앉아있는 사람에게 잘못된 힘을 가하면 폭발 할 때 특정 문제가 발생할 수 있습니다. "
사람의 반대편 부분 인 헤드는 다양한 헤드 레스 트레인 트를 개발할 필요가 있습니다. 디자이너는 이미 폭파시 헬멧의 헤드가 과도하게 회전하지 않도록 여러 가지 홀더를 제공합니다. 특히 운동에 수직으로 앉아서 목, 등 또는 척추 부상을 입기 쉬운 군인에게 필요합니다. 그래서 뒤쪽 좌석에 막대 모양 또는 후프 모양의 구속 장치가 장착되어 있습니다.
호주 회사 인 Stratos Seating의 Battlesafe 208 좌석은 머리와 어깨의 움직임을 제한하는 측면 날개로 구성된 다소 기초적인 보호 스타일의 좋은 예입니다. 이 패시브 솔루션 외에도 현재 에어백 기반 시스템을 테스트중인 제조업체가 적어도 한 명은 알려져 있습니다.
Kiernan은 "활동적인 헤드 레스트는 사고와 폭발의 경우에 장점이있다. 몇 가지 해결책이 있으며 에어백이 그 중 하나입니다. 그러나 여기에서는 다소 복잡한 문제 인 감각 메커니즘을 다루어야합니다. 잘못된 시간에 에어백이 고장 나면 심각한 결과를 초래할 수 있지만 정확한 작동에서는 우수한 보안 시스템을 나타냅니다. "
"좌석에 앉아있는 사람의 실제 사건과 움직임에 크게 의존하는 좌석 조립체에 능동적 인 머리 억제대를 추가하는 몇 가지 기계적인 방법이 있습니다"라고 그는 덧붙였다. "에어백은 다른 분야에서 큰 잠재력을 보여줍니다. 즉, 에어백 안전 벨트 또는 부작용을 완화시키는 시트는 매우 유망합니다."
GSS는 여러 가지 시트 디자인을 가지고 있으며, 최신 디자인은 Techno Sciences Inc (TSI)와 공동으로 개발 한 XYZVR Generation II로 지정된 5 점 벨트가 내장 된 시트 제품군입니다. 약어 XYZVR은 X 축, Y 축, Z 축 세 가지 보호, 진동 감소 (진동) 및 롤오버 방지 (롤오버)로 구성됩니다.
TSI는 미국 해군의 SH-60 Seahawk 헬리콥터에 설치된 승무원 용 좌석과 같은 항공기 좌석 개발에 대한 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 이 시트에는 편의성을 높이기 위해 적극적인 방진 제품이 장착되어 있습니다. 에너지의 적응 형 자기 유변학 적 흡수를 기반으로 한이 기술은 최신 XYZVR 시트에 내장되었습니다.
근본적으로, 자기 유변학 기술은 버튼을 건 드리는 것에 따라 더 안정된 움직임을 얻기 위해 일부 차에 설치되는 능동형 서스펜션과 같은 방식으로 작동합니다. 유체 댐퍼에 금속 파일이있는 전류가 흐를 때 필요한 경우 저항을 늘리거나 줄일 수 있습니다.
Kiernan은 "우리의 시스템은 알려진 충격 펄스에 대해 다른 질량을 가지며 펄스가 변경되면 보호 수준이 변경 될 수 있습니다. 아주 가까운 장래에 우리는 앉아있는 사람의 무게에 맞춰서 시스템의 가속에 반응하고 인체에 전달되는 기계의 진동을 최소한으로 줄이는 시스템을 갖추게 될 것입니다. "
좌석은 재사용이 가능하도록 설계되었으며, 개별 좌석은 수많은 폭발성 테스트를 통과했습니다. "활성화 한 후에는 하나의 요소 만 교체하면되므로이 교체에는 거의 시간이 걸리지 않습니다."
한때이 기술은 EFV 해병대의 해병들에게 소개되기 위해 시도되었지만 프로그램은 폐쇄되었습니다. GSS의 다른 좌석은 이미 가볍고 무거운 LHTV 병력 차량과 MRAP 차량에 설치되어 있습니다.
이 모든 작업에도 불구하고 군용 차량을 생산하는 회사 인 Force Protection의 출처는 개선해야 할 엄청난 공간이 있다고 말했지만 대다수의 좌석 제조업체는 차량 폭발의 결과에 대한 대부분의 데이터에 액세스하지 못했습니다. 따라서 그들은 좌석과 착석 자에게 직접적인 영향을 단독으로 조사합니다.
그는 차량 및 보호 시스템 제조업체가 폭발적인 테스트에 대한 광범위한 데이터 교환으로 인해 향후 긴밀한 협력을 시작할 수 있다고 믿습니다.
GSS의 키어 난 (Kiernan) 씨는 이상적으로 디자인이 사용자 수준에서 시작하여 더 높은 수준으로 진행되어야한다고 말하면서이를 동의했습니다. 현재 상황에서는 자동차를 디자인 한 다음 좌석을 설치합니다. "최적의 생존 가능성 솔루션을 기반으로 트럭을 만들고 싶은 제조업체가 있다면 그렇게 좋을 것입니다. 그러나 현실적으로 우리는 우리에게 배정 된 공간과 협력하며 이러한 경계 내에서 가장 효과적이고 안전한 자리를 만들어야합니다. "
사용 된 재료 :
www.janes com
www.sjhprojects.com
www.jankel.com
www.autoflug.net
www.creationteam.co.uk
www.usscgroup.com
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