Essais explosifs de la machine FV432. On voit des instruments voler autour du mannequin. Cela indique le danger de l'équipement en vrac en cas d'explosion. La formation augmente considérablement la probabilité de survivre à l'explosion d'une mine ou d'un engin explosif improvisé. Dans le même temps, les sangles de fixation et le placement correct de l'équipement sont d'une importance primordiale, c'est la base de la sécurité du soldat.
Les sièges antidéflagrants, souvent pris pour acquis, augmentent le taux de survie des détonations des mines et des engins explosifs improvisés. De nouveaux développements dans le domaine de l'amélioration de la protection sont pris en compte. Les sièges antidéflagrants ne sont pas un phénomène nouveau et les voitures de l'ère soviétique étaient équipées de sièges sur le toit et sur les côtés. Mais ces dernières années, les technologies et les conceptions se sont développées particulièrement rapidement dans ce domaine, ainsi que le développement de véhicules protégés contre les mines, qui sont devenus monnaie courante sur le champ de bataille
Jusqu'à récemment, toute l'attention était sans aucun doute focalisée sur les solutions de protection contre les mines et les engins explosifs improvisés (EEI) du véhicule, et non les personnes à l'intérieur, car il est évident qu'empêcher la crevaison d'une voiture est le plus important et le plus impératif. exigence en cas de détonation. …
Les statistiques des hostilités en Irak et en Afghanistan montrent que les véhicules sont devenus plus protégés et tenaces, le nombre de blessés et de tués pour la plupart a diminué. Cependant, dans les faits, le nombre de certains types de blessures a augmenté et le nombre de décès dus aux effets secondaires reste étonnamment élevé, même dans les voitures équipées de sièges élémentaires à absorption d'énergie.
L'un des problèmes les plus importants et les plus urgents dans ce domaine est ce que l'on appelle "l'effet de lancer" causé par l'énorme accélération négative d'une voiture projetée en l'air puis atterrissant brusquement sur le sol.
Les statistiques sur les victimes sont toujours classifiées, mais des preuves anecdotiques de médecins en Afghanistan ont indiqué que le nombre de décès a diminué, mais les hôpitaux de campagne et les établissements médicaux traditionnels ont continué à fournir une grande quantité de physiothérapie et un traitement approprié aux survivants. Les médecins ont aidé les militaires à faire face aux blessures au dos, aux muscles et aux articulations, qui sont passées inaperçues pendant un certain temps, car les soldats n'ont tout simplement pas survécu dans de tels cas.
Les sièges antidéflagrants modernes sont disponibles dans une grande variété de types et de conceptions. En général, les premières conceptions réussies étaient des sièges d'équipage standard qui étaient fixés sur les côtés ou sur le toit du véhicule. Ils ont réduit la force d'impact résultant de la déformation du bas de la voiture et agissant directement sur la personne assise.
À cet égard, une approche différente peut être illustrée avec l'exemple d'un siège, qui est structurellement un siège dynamique suspendu, développé par Autoflug. L'entreprise a une très grande expérience avec les lignes de parachute et dans cette conception, elle cherche à isoler le soldat de l'onde de choc et des objets en vrac à l'intérieur du véhicule en accrochant le siège à des ceintures de tension avec des enrouleurs inertiels. D'autres sièges de ce type utilisent également des fixations en tissu et en corde, car ils ne transmettent pas les forces de compression, qui sont très bien transmises à travers le métal.
Jusqu'à sept sangles peuvent sécuriser le siège Autoflug, permettant une liberté de mouvement et de réglage tout en protégeant le soldat des explosions directes. L'utilisateur est retenu dans le siège par des ceintures de sécurité à quatre points et des cuissardes qui, en cas d'explosion, servent à sécuriser les membres en mouvement vers le haut, ce qui pourrait entraîner des blessures et des blessures supplémentaires.
Il faut comprendre que les ceintures de sécurité sont une partie absolument essentielle de la structure du siège et si elles ne sont pas confortables ou difficiles à enfiler par-dessus un gilet pare-balles ou un équipement, les soldats ne les porteront pas et, si elles explosent, perdront instantanément les avantages de toute explosion. -siège à l'épreuve.
De telles structures suspendues sont toujours populaires et répandues, en particulier dans les véhicules lourds, tels que les chars de combat principaux (MBT). Ces voitures, dans la plupart des cas, n'obtiennent pas beaucoup d'accélération, à moins qu'elles ne sautent sur de très grosses charges. La liberté de mouvement qu'elles permettent en fonctionnement normal peut provoquer des sensations inhabituelles dans un premier temps, car il est évident que les commandes de la machine sont statiques, et l'utilisateur peut se déplacer par rapport à elles, mais l'équipage s'habitue vite à cette liberté de mouvement.
Cependant, le problème devient beaucoup plus difficile pour les véhicules plus petits, où les concepteurs sont généralement confrontés à deux problèmes principaux. Premièrement, la masse inférieure signifie que l'impact de l'explosion est beaucoup plus fort et donc plus de forces doivent être réduites, et, deuxièmement, étant plus petits, les sièges doivent être installés sur une surface d'appui relativement petite.
Cependant, il y a un énorme travail en cours dans le monde pour développer les sièges correspondants et les récompenses financières pour eux sont très importantes du fait que les États-Unis, entre autres pays, ont un fort désir de remplacer tous les sièges de son immense flotte de véhicules blindés tels que les HMMWV avec des versions antidéflagrantes. Ce n'est pas une tâche facile, selon les experts, car ces véhicules ont un volume interne limité dans une certaine mesure, et environ 7,5 pouces d'espace sous le siège devront être utilisés très efficacement pour fournir un niveau de protection acceptable. Cependant, les tests effectués dans le cadre de ce programme ont montré que ce problème a une solution.
Lorsque le Royaume-Uni a commencé à envisager de transférer le désormais omniprésent Jackal des forces purement spéciales à l'infanterie régulière en Afghanistan, des contrats ont été attribués à Supacat et Jankel Armouring pour résoudre ces problèmes sur le type de véhicule sans doute le plus éprouvé. Le directeur général de Jankel, Andrew Jankel, a déclaré que la société n'était initialement impliquée que dans la sécurisation des réservations et souhaitait acheter des sièges préfabriqués, mais les études de marché et l'expérience dans la fourniture de tels produits (très négatives) ont encouragé la société à développer son propre design.
Ces sièges ont été conçus dans des délais serrés et testés avec succès aux explosions. Sous la désignation JBAS (Jankel Blast Attenuating Seats), ils ont été approuvés et acceptés pour le programme de modernisation urgent de l'entreprise.
Il s'agissait de sièges amortisseurs montés au sol, relativement simples, dans lesquels l'espace sous les sièges était utilisé pour adoucir le mouvement vers le haut et réduire l'impact de l'explosion sur les sièges.
Jankel a continué à développer le design menant à la famille de sièges Blastech en 2009. Ces sièges sont disponibles dans une variété d'options avec différents supports pour une grande variété de véhicules. La variante Jackal, connue sous le nom de série F, possède une base « anti-sous-marine » qui empêche la personne assise de glisser de sous son harnais à quatre points; le siège est réglable d'avant en arrière, en hauteur et en rotation. Un siège rabattable est également disponible pour augmenter l'espace intérieur de la voiture.
Une option de montage sur le toit ou à l'arrière est disponible sous la désignation de la série R, principalement conçue pour les soldats assis à l'arrière et est livrée en standard avec une base pliante. La série E pour les véhicules d'ingénierie (développée pour le véhicule de déblaiement britannique Talisman JCB) dispose d'une protection anti-explosion comme le reste des sièges, mais cette variante ajoute une suspension pneumatique intégrée pour atténuer les secousses lors de la conduite sur terrain accidenté, que ces véhicules principalement opérer sur.
Enfin, la dernière option est la série X, qui comprend plusieurs options, telles qu'un dossier rabattable, un grand réglage en hauteur pour les positions de rangement et de tir, ainsi que des options d'installation dans la tour, la poupe, avec fixation sur les côtés et le bas.
Tous les sièges offrent généralement la même protection contre les explosions, mais sont conçus pour des exigences de coût, de poids ou d'encombrement différentes. Si Jankel garde secret le niveau de protection des sièges proposés, il est clair qu'ils peuvent résister à des accélérations maximales supérieures à 2000 G en 2 millisecondes, ne transférant qu'une fraction de ces charges à la personne assise.
Le souffle est absorbé par une "cartouche d'affaiblissement" remplie de gaz et des rails qui permettent à la machine de se déplacer vers le haut dans l'espace sous le siège tandis que la cartouche atténue l'onde de choc à un niveau acceptable. Cependant, le directeur des ventes de Jankel, Daniel Crosby, a déclaré que les sièges Blastech se caractérisent par un réglage automatique du poids et une fonction de réinitialisation.
Jankel a développé des outils analytiques avancés pour simuler l'impact d'une explosion sur les sièges de la famille Blastech; Cela se voit dans l'exemple des sièges installés dans le Supacat Jackal (ci-dessus). La société dispose également de ses propres mannequins instrumentaux et d'un support de choc pour confirmer les calculs informatiques.
Réglage du poids
Crosby soutient que les premiers sièges anti-explosion étaient principalement conçus pour des fantassins assez grands, mais comme la menace des EEI a augmenté et que chaque théâtre d'opérations est actuellement confronté à cette menace, l'approche unique ne se justifie pas. Bref, les soldats de masse plus élevée risquent de ne pas être suffisamment protégés, car la voiture rebondit sous eux et le siège peut basculer en fin de course, alors que c'est l'inverse pour les soldats plus légers. De plus, la taille et le poids d'un soldat peuvent fluctuer en raison de la présence de gilets pare-balles, de sacs banane ou d'autres équipements.
Pour résoudre ce problème, les sièges Blastech ont été équipés d'un réglage automatique du poids. La personne assise peut régler à l'aide du levier le niveau de réduction de la force d'impact de l'onde de choc optimal pour sa masse.
La fonction de réinitialisation est une fonction de siège brevetée qui absorbe les ondes de choc ascendantes en glissant sur des rails, puis recharge la capsule du coussin pour absorber les forces de projection secondaires tout en offrant une protection sur les deux axes. Cela permet en fait au moins 160 pour cent de l'espace sous le siège, a déclaré Crosby.
Les sièges sont disponibles avec des ceintures à enrouleur inertiel, quatre ou cinq points, ou des ceintures tissées fixes.
Jankel a effectué des tests de chute approfondis sur leurs sièges, détachant l'impact de l'onde de choc. Ils se sont avérés excellents lorsqu'ils sont installés sur une variété de machines fonctionnant dans des points chauds. La société a également développé des tests assistés par ordinateur avancés pour valider les modèles CAO et prédire les points faibles, avec des résultats évalués par Crosby comme très proches de ceux des tests de dynamitage sur le terrain.
Les sièges sont réutilisables et contiennent des puces de contrôle pour vérifier les dommages. Cependant, quelques vérifications simples doivent être effectuées quotidiennement pour se connecter au profil de l'utilisateur afin d'assurer un retour d'information adéquat. Jankel a déclaré avoir développé un certain nombre de kits de remplacement pour réparer les sièges et les maintenir en bon état de fonctionnement.
Un autre membre du marché des sièges blast est Creation UK, dont le désir de libérer son siège début 2010 était très similaire à celui de Jankel.
Le directeur technique Robin Hall a déclaré que la société était déçue des conceptions et des fabricants existants qui fournissaient les sièges du Ranger. Creation a créé ce véhicule en partenariat avec Universal Engineering, puis a utilisé cette expérience pour développer son véhicule de patrouille léger Zephyr.
"Nous ne pouvions tout simplement pas trouver un siège avec le bon poids et les bonnes performances", a-t-il déclaré, ajoutant que "les conceptions existantes semblaient également assez chères".
En conséquence, Creation a commencé à concevoir son propre siège d'ordinateur à l'aide du logiciel Catia v5, en s'appuyant sur le travail qu'Iliac Design avait effectué sur les sièges orthopédiques et ostéopathiques. Davis a déclaré que les tests initiaux de la maquette du cadre en acier au cours des deux tests de souffle conformément au STANAG 4569 niveau 2 "ne correspondaient pas exactement" à l'analyse informatique, de sorte que la société prépare son propre banc d'essai pour poursuivre les tests d'impact et affiner ainsi que la poursuite du développement et la validation de la méthode des éléments finis et de l'analyse dynamique.
La structure principale finale est en aluminium (pour réduire le poids) et utilise des ressorts, des amortisseurs et un tampon en caoutchouc pour réduire les effets d'une explosion. Le ressort et l'amortisseur sont des produits du commerce, mais tout le reste est fait sur mesure.
Hall a refusé de nommer le niveau de protection fourni par les sièges, mais a déclaré qu'ils avaient réussi les tests d'éclatement. Les tests ont confirmé les calculs de la défaillance progressive de ces sièges et "il est bien clair qu'en cas d'explosion, le siège remplira sa fonction".
Il a déclaré que la conception est basée sur des pièces indéformables, de sorte qu'elle pourrait en fait être ajustée et reconstruite après une utilisation «normale», y compris les accidents de la route et les «sauts de pont», sans aucun entretien ni réparation. En position normale, le siège est installé sur les rails en position haute de la course de travail; avec un fort impact, il se déplacera légèrement le long d'eux, mais reviendra ensuite à sa position d'origine. Hall a expliqué que cela le rend efficace pour exploser et être projeté fort.
Le banc est conçu pour une utilisation répétée et après détonation, le siège est vérifié avec un goniomètre d'angle afin de s'assurer que les principaux composants ne sont pas pliés et ne nécessitent pas d'entretien.
L'amortisseur est structurellement similaire aux amortisseurs empruntés à la suspension des voitures de route et "doit résister à la vie du siège" sans aucun doute. Les coussins d'assise sont fixés avec des sangles velcro et sont donc faciles à remplacer.
Hall a déclaré que le siège avait été développé sur la base d'informations de Dstl (Defense Science and Technology Laboratory), qui proposait un support de hanche et des ceintures à quatre points Securon de 3 pouces de large, tous deux inclus dans la conception. Steve Burgis de Dstl a également contribué à la conception du dossier du siège, qui peut désormais être utilisé confortablement avec l'équipement en place ou même retiré si un soldat se sent mal à l'aise de porter un gilet pare-balles lors de longs trajets. Les sièges Creation peuvent être montés à divers endroits dans les véhicules, dans le sens de la marche ou perpendiculairement à celui-ci. Hall a expliqué que structurellement, les sièges sont pour la plupart identiques, mais sont installés dans un sous-châssis doté de fixations au bas, sur les côtés ou sur le toit.
Le développement et les tests d'explosifs sont maintenant terminés.
Cependant, si nécessaire, certaines modifications pourront être apportées à l'avenir. Par exemple, en théorie, ils pourraient être protégés par des boîtiers pare-balles s'ils sont installés dans une voiture ouverte, mais cela ne devrait pas être nécessaire, car les machines doivent être suffisamment protégées dans tous les cas.
Hall a déclaré que les repose-pieds pourraient également être inclus dans le siège. Pour l'instant, il pense qu'ils sont inutiles en raison du fait que le Zephyr et le Ranger ont un double fond pour absorber une partie de l'énergie des ondes de choc, et que même les structures pliantes entraveront l'accès et réduiront l'espace intérieur.
Sièges antidéflagrants de Creation installés dans une machine Zephyr. Le double fond élimine le besoin de repose-pieds, mais comme ils sont fixés sur les côtés, les sièges ont des appuie-tête passifs
Sièges de la série Jankel BLASTech
Les sièges Jankel peuvent être équipés de repose-pieds, mais la société a également développé son panneau de plancher J-PAD (Jankel Pulse Attenuation Device), qui s'installe directement devant le siège et absorbe l'énergie des chocs pouvant endommager les tibias de la personne assise..
David Kiernan, porte-parole de Global Seating Solutions (GSS), basé aux États-Unis, a déclaré que « les repose-pieds suscitent beaucoup de controverse dans l'industrie; nous avons différents modèles et faisons de notre mieux pour les rendre confortables et efficaces à utiliser. Les repose-pieds fixes rendent difficile la montée et la descente et peuvent potentiellement vous blesser car ils sont assis dans l'espace entre le marchepied et le bas. Au moment de l'explosion sous la voiture, le fond commence à bouger d'abord et ensuite la jambe (pied) peut se casser."
« Nous avons développé deux repose-pieds qui ont été bien accueillis par les utilisateurs. Certains comportent des éléments rabattables, les seconds se déclenchent lorsqu'ils explosent et retirent les jambes de la personne assise du bas. Si la position, l'utilisation et le fonctionnement du repose-pieds ne sont pas correctement pensés, alors si la force n'est pas appliquée correctement sur la personne assise, cela peut poser certains problèmes au moment de l'explosion. »
La partie opposée de la personne - la tête oblige également au développement de différents appuie-tête, bien que les concepteurs proposent déjà de nombreux appuie-tête différents pour éviter une rotation inutile de la tête dans le casque lors d'une détonation. Ils sont particulièrement nécessaires pour les soldats assis perpendiculairement au mouvement et donc particulièrement sujets aux blessures au cou, au dos ou à la colonne vertébrale, c'est pourquoi les sièges situés à l'arrière sont équipés de barres ou d'arceaux de retenue.
Le Battlesafe 208 de la société australienne Stratos Seating est un bon exemple de ce style de protection plutôt rudimentaire avec ses ailes latérales qui limitent les mouvements de la tête et des épaules. En plus de cette solution passive, au moins un constructeur du marché est connu pour tester un système d'airbag.
Kiernan a ajouté que « les appuie-tête actifs ont leurs avantages en cas d'accidents et d'explosions. Il existe plusieurs solutions, et les airbags en font partie, mais ici vous devez faire face à un problème assez complexe, le mécanisme sensoriel. Tout déploiement d'airbag au mauvais moment peut avoir de graves conséquences, mais lorsqu'il est actionné avec précision, ils constituent un excellent système de sécurité. »
"Il existe plusieurs façons mécaniques d'ajouter un appui-tête actif à un siège, qui dépendent beaucoup de l'événement réel et du mouvement de la personne assise dans le siège", a-t-il ajouté. "Les airbags présentent un grand potentiel dans d'autres domaines, tels que les ceintures de sécurité à coussin d'air ou les sièges amortissant les chocs latéraux."
GSS a plusieurs modèles de sièges et son dernier projet est une famille de sièges avec ceintures à cinq points intégrées, désignées XYZVR Generation II, développées en collaboration avec Techno Sciences Inc (TSI). XYZVR signifie protection X, Y et Z, réduction des vibrations (Vibration) et protection contre le retournement.
TSI possède une vaste expérience dans le développement de sièges d'avion, tels que les sièges baquets d'équipage installés sur le SH-60 Seahawk de l'US Navy. Ces sièges sont équipés de fonctions anti-vibrations actives pour améliorer le confort. Cette technologie, basée sur l'absorption d'énergie magnétorhéologique adaptative, a été intégrée aux derniers sièges XYZVR.
Essentiellement, la technologie magnétorhéologique fonctionne de la même manière que la suspension active que l'on trouve dans certaines voitures pour obtenir un mouvement plus stable sur simple pression d'un bouton. Lorsqu'un courant électrique traverse un amortisseur à liquide avec de la limaille, la résistance peut être augmentée ou diminuée si nécessaire.
Kiernan a expliqué: « Notre système accepte différentes masses pour une impulsion de choc connue et si l'impulsion change, cela peut changer le niveau de protection. Dans un futur très proche, nous aurons un système qui s'adaptera au poids de la personne assise, réagira à l'accélération de la voiture et minimisera les vibrations de la voiture transmises au corps humain. »
Les sièges sont réutilisables et les sièges individuels ont été soumis à de multiples tests d'explosion. "Une fois activé, un seul élément doit être remplacé et ce remplacement prend très peu de temps."
À un moment donné, ils ont essayé d'introduire cette technologie dans les véhicules de combat EFV du Corps des Marines, mais le programme a été fermé. D'autres sièges de GSS sont déjà installés sur les véhicules militaires légers et lourds LHTV et les véhicules MRAP.
Malgré tout ce travail, une source de la société de véhicules militaires Force Protection a déclaré qu'il y avait une énorme marge d'amélioration, mais la grande majorité des fabricants de sièges n'ont pas accès à une grande partie des données sur l'impact des bombardements de véhicules. Par conséquent, ils étudient seuls de manière indépendante les effets directs sur le siège et la personne assise.
Il pense que les fabricants de véhicules et de systèmes de protection pourraient commencer à travailler en étroite collaboration à l'avenir grâce à un échange approfondi de données de test d'explosifs.
M. Kiernan de GSS a accepté, précisant que, idéalement, la conception devrait commencer au niveau de l'utilisateur et progresser vers des niveaux plus élevés. Dans l'état actuel des choses, ils conçoivent d'abord la voiture, puis y installent les sièges. Il a déclaré que « si nous avions un constructeur qui souhaitait construire un camion basé sur des solutions de survie optimales, ce serait formidable. Mais en réalité, nous travaillons avec l'espace qui nous est alloué et nous sommes tenus de faire le siège le plus efficace et le plus sûr à l'intérieur de ces limites. »
