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沐鸣168一战头盔在冲击波保护方面胜过现代头盔

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生物医学工程师称,有一种一战时期的军用头盔比现代头盔更能保护大脑免受冲击波的伤害。
 
现代军用头盔在弹道和钝击保护方面有显著的进步,沐鸣168但法国阿德里安头盔在模拟头顶爆炸保护方面表现得比现代设计更好。
 
通过选择不同的材料、不同声阻抗的多层材料或改变其几何形状,可以提高未来头盔的防爆性能。
 
“虽然我们发现所有头盔提供大量的保护以防止爆炸,我们惊奇地发现,100岁高龄的头盔现代的表现一样,“说Joost Op t Eynde,杜克大学生物医学工程博士研究生和研究的第一作者在《PLOS ONE》杂志上。“的确,一些历史头盔在某些方面表现得更好。”
 
研究人员最近才开始研究冲击波本身可能造成的脑损伤,而且理由很充分。最初设计头盔是为了防止子弹和弹片之类的穿透性物体,沐鸣平台登陆线路而冲击波在造成轻微的脑损伤之前就会通过肺部创伤杀死人。
 
然而,随着防弹衣的出现,士兵的肺部比以前更能抵御这种爆炸。这导致爆炸后肺部损伤的发生率大大低于现代军事冲突中脑损伤或脊柱损伤的发生率,尽管爆炸耐受性存在差异。
 
虽然有研究表明,现代头盔能在一定程度上防止冲击波,但目前还没有专门设计用于防爆的头盔。因为今天的士兵穿着防弹衣体验冲击波与100年前的士兵在战壕中体验冲击波并没有太大的不同,Op ' t Eynde决定看看那些古老的设计是否能提供一些经验。
 
“就我们所知,这项研究是第一次评估这些历史上的战斗头盔对爆炸的防护能力,”Op ' t Eynde说。
 
在激波管下面
 
Op ' t Eynde与杜克大学生物医学工程副教授Cameron“Dale”Bass合作,创建了一个系统来测试来自英国/美国(Brodie)、法国(Adrian)、德国(Stahlhelm)和当前美国战斗改型(Advanced combat)的一战头盔的性能。
 
研究人员轮流将不同的头盔戴在一个假人的头上,假人的头部在不同的位置安装了压力传感器。然后他们把头部直接放在一个激波管的下面,这个激波管被氦气加压,直到一层膜壁破裂,以激波的形式释放出气体。他们用不同强度的冲击波来测试头盔,每一种冲击波都对应着一种不同类型的德国炮弹在一到五米远的地方爆炸。
 
然后将头顶承受的压力与之前研究中创建的脑损伤风险图进行比较。虽然所有的头盔都能将轻度脑出血的风险降低五到十倍,但戴着1915年前后的法国“艾德里安”头盔的人,其脑出血的风险比其他任何测试头盔都要低,包括现代先进的战斗头盔。
 
是一战头盔的徽章吗?
 
“结果很有趣,因为法国的头盔是用与德国和英国类似的材料制造的,甚至有更薄的墙壁,”欧普·t·埃因德说。“最主要的区别是法国头盔的顶部有一个冠。虽然它的设计是为了使弹片偏转,但这个特性也可能使冲击波偏转。”
 
也有可能,由于压力传感器直接安装在波峰下,波峰提供了额外的第一层反射冲击波。法国头盔在其他任何位置的压力传感器上都没有显示出同样的优势。对于耳朵这样的部位,性能似乎取决于头盔边缘的宽度,以及它实际覆盖了多少头部。
 
至于现代头盔,欧普特·埃因德认为其分层结构可能对其性能很重要。由于冲击波每次遇到具有不同声阻抗的新材料都会被反射,现代头盔的分层结构可能有助于其防爆。
 
但是,无论测试的是哪种头盔,结果都清楚地表明,沐鸣开户测速头盔可能在预防轻度爆炸引起的脑损伤方面发挥特别重要的作用。研究人员表示,这一发现本身就表明,继续进行此类研究以设计能够更好地吸收附近高空爆炸冲击波的头盔的重要性。

“区别一个简单的波峰或更广泛的边缘可以防爆炸,展示了多么重要的研究这一行,“说Op t Eynde最初来到杜克在比利时美国教育基金会的奖学金,从美国开始的资金救援工作在比利时第一次世界大战期间。
 
“凭借我们今天所拥有的所有现代材料和制造能力,我们应该能够在头盔设计上做出改进,从而比今天或100年前的头盔更好地抵御冲击波。”