Не вызывает сомнений, что сидения с защитой от взрыва увеличивают процент выживаемости солдат при наезде на мины или самодельные взрывные устройства.
Сидения, демпфирующие силу взрыва, известны давно. Бронированные машины Советской Армии оснащались сидениями с боковым и верхним креплением к корпусу. Однако в последние годы разработка конструкций и технологий в этом направлении развивается весьма стремительно и отвечают требованиям, предъявляемым к надежности машин с противоминной защитой, широко применяемых для проведения боевых операций.
До последнего времени основное внимание в защите машин против воздействия взрыва мин и самодельных взрывных устройств отводилось усилению конструкции и структуры брони, но не защите солдат, находящихся внутри.
Данные статистики, полученные на основе изучения операций в Ираке и Афганистане, указывают, что по мере улучшения защиты и живучести машин число раненых и убитых непрерывно снижается.
Одной из сложнейших проблем, с которой пришлось столкнуться разработчикам сидений, является ударное воздействие взрыва, вызывающего резкое ускорение машины, поднятой силой взрыва в воздух с последующим ударом о землю.
Статистика потерь не раскрывается, однако, точные сведения медицинских работников в Афганистане подтверждают существенное снижение летальных исходов военного контингента. Вместе с тем полевые госпитали и основные медицинские учреждения продолжают регистрировать все увеличивающее число обращений к физиотерапевтам и назначений лечебных процедур для оставшихся в живых. Это связано с такими травмами, как растяжение суставов, повреждение позвоночника и мышц. В последнее время такие нарушения состояния организма часто оставались без внимания из-за смерти военнослужащих и персонала.
Современная конструкция сидения, снижающая эффект взрыва, характеризуется различными формами исполнения и конструктивными идеями. С коммерческой точки зрения, первые удачные конструкции сидений имели жесткую привязку к бортам и/или крыше машины, что способствовало уменьшению силы удара от взрыва, направленного непосредственно на людей по мере деформации днища.
Другой этап развития этого направления реализован на примере сидения, разработанного фирмой Autoflug. Оно представляет собой подвижную подвесную конструкцию с использованием парашютных строп. Такое техническое решение позволяет изолировать человека от непосредственного воздействия взрыва. Крепления из ткани и канатов используются сидениях этого типа, поскольку в них отсутствует сила сжатия, характерная для металлов.
Сидения Autoflug крепятся 7 лямками, что сохраняет свободу движения, дает возможность регулировать положение тела и удерживать человека на некотором расстоянии в случае взрыва. Пользователь удерживается ремнями, закрепленными в 4-х местах, а также привязными ремнями для ног.
Такие конструкции на подвесках нашли широкое применение и распространены в тяжелых бронированных машинах, например в основных боевых танках.
Указанная проблема существенно усложняется в легких бронированных машинах. Для ее решения необходимо решить две главные задачи. Во-первых, меньший вес машины приводит к большей зависимости от силы взрыва и, в частности от сил переменной нагрузки. Во-вторых, меньшие габариты машины ограничивают размеры сидений.
В США огромный парк мобильных колесных машин широкого назначения (HMMWV) с обычными сидениями планируют заменить на вариант с защитой от взрывов. Решение этой задачи представляет определенную трудность, поскольку колесные машины имеют ограниченные габариты и требуют разумного использования пространства под сидением для обеспечения приемлемого уровня защиты. Проведенные испытания по этой программе доказали, что такое решение может быть осуществлено на практике.
Фирма Jankel приступила к работе и оперативно разработала такие сидения, которые успешно выдержали испытания на прочность и устойчивость к взрывам. Известные как сидения, ослабляющие эффект взрыва, они сразу же были внесены в программу модернизации. Их конструкция отличается относительной простотой. Установленные на полу сидения оснащены амортизаторами, которые задействуют пространство под сидением для поглощения сил, направленных вверх и снижают эффективную силу взрыва.
Фирма Jankel продолжала работы по совершенствованию этой конструкции. В результате таких усилий было разработано целое семейство сидений. Они отличаются методами крепления и вариантами исполнения Они предназначены для машин различного типа. Для машины Jackal подобрана так называемая F-серия, которая характеризуется тем, что устраняет сползание человека с сидения благодаря использованию ремней. Достигается фиксация положения тела в 4-х точках: вперед/назад и по высоте/повороту. Сидения могут принимать откидное положение, что позволяет максимально использовать пространство в машине для прохода десантников.
Известен также вариант с крышей или задним расположением, так называемая R-серия. Этот вариант машины предназначен для десантников, находящихся в задней части машины, причем все сидения имеют стандартную откидную конструкцию. E-серия сидений предназначена для инженерных машин (машин по разминированию маршрута движения) и имеет традиционную защиту от взрыва.
Добавлена встроенная пневматическая подвеска для удобства езды по пересеченной местности.
Последним вариантом является появление Х-серии, которая предлагает набор опций, выполненных по специальному заказу, например с откидной спинкой сидения для регулировки положения сидения внутри бронированной машины от крайнего верхнего положения до нижнего.
Практически все сидения предлагают идентичную защиту от взрыва, но проектируются в зависимости от требований по стоимости и весу. Хотя фирма Jankel сохраняет в секрете информацию об уровне защиты, понятно, что сидения способны выдержать максимальные ускорения более, чем 2000 G в течение 2 миллисекунд.
Главными отличительными особенностями сидений Blastech являются возможность автоматически подстраиваться под вес человека с жесткой фиксацией.
РЕГУЛИРОВКА ВЕСА
Первые сидения с защитой от взрыва проектировались с учетом солдат с большим весом, однако, применение самодельных взрывных устройств, против машин, участвовавших в зоне боевых действий, показало, что такой однотипный подход нельзя считать обоснованным. Так, например, на человека с большим весом максимальное усилие может создаваться со стороны днища машины, а для солдата с малым весом - с противоположного направления.
Для решения этой задачи сидения Blastech имеют автоматическую регулировку веса, которая дает возможность пехотинцу потянуть на себя рычаг и выставить свой оптимальный вес.
Конструкция фиксации сидения защищена патентом и обеспечивает возможность замедлять скольжение по направляющим и затем восстанавливать в исходное положение капсулу для гашения вторичных сил, обеспечивая защиту по двум осям. Данное обстоятельство дает возможность максимально использовать пространство под сидением.
Фирма Jankel провела всесторонние испытания сидений, которые успешно подтвердили их надежность в машинах, принимавших участие в боевых действиях. Фирма также провела испытания с применением современного компьютера для проверки на моделях СAПР и прогнозирования слабых мест. Результаты оказались очень близкими к натурным испытаниям взрывом.
Затем сидения использовались повторно и в них были предусмотрены съемные пластины для контроля повреждений. Такая проверка проводилась несколько раз в день для выяснения их рабочего состояния. Фирма Jankel изготовила несколько комплектов запасных частей для ремонта сидений и поддержания их в рабочем состоянии.
Другой фирмой, появившейся на рынке таких сидений, является компания Creation, которая запустила в производство свое сидение в начале 2010г . По своей конструкции оно аналогично сидению фирмы Jankel и предназначалось для использования в легкой патрульной машине Zephur собственного изготовления.
Разработка сидения началась с компьютерного проектирования на одном из филиалов фирмы, которая разрабатывала ортопедические и остеопатические сидения. Фирма разработала свой стенд для последующих испытаний и доводки.
Корпус конструкции в окончательном виде выполнен из алюминия (для уменьшения веса). Конструкция содержит пружину, амортизатор и резиновую подушку для снижения ударного воздействия взрыва. Пружина и амортизатор представляют собой готовые промышленные изделия, но все остальные детали представляют собой элементы, изготовленные по специальному заказу. Представитель фирмы не конкретизировал, какому уровню защиты соответствуют разработанные сидения, но подтвердил, что они были испытаны на разрушение. Заявлено, что в конструкции нет деформируемых элементов.
Конструкция предусматривает многоразовое применение, и после взрыва может быть проверена на сохранение основных компонентов, в противном случае эти компоненты ремонту не подлежат.
Амортизатор по конструкции аналогичен системам подвески для легковых машин и должен продлевать срок службы сидения. Подушки для сидений закреплены на месте с помощью креплений Velcro и удобны для замены.
Заявлено, что разработанное сидение обеспечивает поддержку на уровне бедер, а специальный жилет Securon c ремнями безопасности шириной более 7,5 см также способствует удержанию солдата на сидении. Сидение имеет удобную спинку, что позволяет находится солдату в полном снаряжении или снимать его при длительной поездке. Сидения фирмы Creation могут занимать различное положение и ориентацию. Каждое сидение имеет идентичную конструкцию и установлено на подмоторной раме, которая имеет стенку, днище или крепление на крыше.
На данный момент разработка конструкции завершена и готова к испытаниям прочность. Такие взрывы планируется провести в конце года на машине Ranger.
Однако в случае необходимости некоторые доработки могут быть выполнены в будущем. В частности, в конструкцию могут быть также внесены изменения, касающиеся подножек. На данный момент в этом нет необходимости, поскольку машины Zephyr и Ranger имеют двойное днище для поглощения ударного эффекта взрыва.
Сидения фирмы Jankel могут оснащаться подножками. Кроме того, фирма разработала панель подавления ударного импульса (J-PAD), исходящего от днища непосредственно перед сидением с целью поглощения ударной энергии, которая может вызвать повреждение голени солдата.
Как заявлено фирмой Global Seating Solutions (США), которая осуществляет производство подножек, она предпринимает все усилия, чтобы удобно разместить и применить их в сидениях. Фиксированное положение подножек не может быть решено однозначно и вопрос, связанный с возможным повреждением ступней ног, находящимся между подножкой и днищем, требует тщательного изучения. Во время любого взрыва в первую очередь сдвигается днище пола, а если сила взрыва направлена, ступни ног могут быть повреждены.
С другой стороны, защита головы - предмет пристального внимания многих конструкторов, может быть реализована соблюдением мер безопасности. Эти меры особенно важны для десантников, которые сидят вдоль борта по ходу движения машины и поэтому могут получить травмы при внезапном резком наклоне спины и шеи. При этом большинство конструкций сидений, установленных в задней части машины, предусматривают средства пассивного крепления и ограничения в виде бандажа или застежек.
Сидение фирмы Stratos Seating конструктивно предусматривает обычную защиту с поперечным упором, что обеспечивает ограничения плечевого сустава и головы. Помимо этого, по меньшей мере одна из фирм-изготовителей предлагает рынку автоматическую систему надувных подушек. В настоящее эта система проходит испытания.
Фирма Global Seating Solutions (GSS) разработала ряд конструкций сидений. Последней модификацией является семейство сидений XYZVR II Generation. Оно разработано совместно с фирмой Techno Sciences Inc (TSI). Отличительной особенностью конструкции является защита тела человека по трем координатам плюс ослабление вибрационных нагрузок, а также защита против опрокидывания. Одновременно крепление солдата в пяти точках осуществляется ремнями безопасности.
Фирма TSI известна своими разработками сидений для авиации, например, ковшеобразных сидений. Эти сидения оснащены активными средствами против вибраций, что создает комфортные условия. Данная технология базируется на магнетореологическом поглощении (MR) энергии. Этот принцип внедрен в конструкции новейших сидений XYZVR.
По своей сути технология магнетореологического поглощения работает аналогично активным системам подвески, которые установлены на некоторых типах легковых машин. При нажатии на кнопку обеспечивается более плавная езда в условиях бездорожья. Это достигается путем пропускания электрического тока через жидкость внутри амортизатора. Изменяя величину тока можно изменять сопротивление.
Данная технология усовершенствована для боевых машин экспедиционного корпуса морских пехотинцев США. Одновременно другие конструкции сидений фирмы GSS установлены на легких и тяжелых тактических машинах армии США, включая MRAP.
Несмотря на большой объем выполненных работ, сохраняется большое поле деятельности для дальнейшего усовершенствования. Для реализации такой работы требуется доступ к информации о том, что происходит с машиной во время взрыва и рассматривать все проблемы в комплексе.
Сергей Вэй
