Casques militaires modernes pas mieux à la protection d'onde de choc que des modèles historiques

Les techniciens biomédicaux de Duke University ont expliqué que, en dépit des avancements significatifs dans la protection contre la balistique et les chocs épointés, les casques militaires modernes sont pas mieux à protéger le cerveau contre des ondes chocs produites par des souffles avoisinants que leurs homologues de Première Guerre Mondiale. Et un modèle en particulier, le casque français d'Adrian, modèles mieux que modernes réellement exécutés dans la protection contre des souffles rétrovisuels.

La recherche a pu aider à améliorer la protection de souffle de futurs casques en choisissant différents matériaux, en posant les matériaux multiples de l'impédance acoustique différente, ou en modifiant leur géométrie.

Les résultats sont apparus en ligne le 13 février dans le tourillon PLOS UN.

Tandis que nous constations que tous les casques ont assuré une quantité considérable de protection contre le souffle, nous étions étonnés de constater que les casques de 100 ans ont exécuté aussi bien en tant que les modernes. En effet, quelques casques historiques ont exécuté mieux à certains égards. »

Joost 't op Eynde, stagiaire du génie biomédical PhD au duc et premier auteur de l'étude

Les chercheurs ont commencé tout récemment à étudier le dommage au cerveau qu'une onde choc peut entraîner seule -- et pour la bonne raison. Des casques ont été initialement conçus pour se protéger contre les objectifs pénétrants comme les remboursements in fine et le shrapnel, et les ondes de choc détruiront par le traumatisme pulmonaire longtemps avant qu'elles endommagent même le dommage au cerveau moins important.

Avec l'arrivée de l'armure, cependant, les poumons des soldats beaucoup davantage sont protégés contre des souffles tels qu'ils étaient. Ceci a entraîné l'incidence du traumatisme pulmonaire suivant un souffle pour relâcher loin en dessous de cela du cerveau ou des lésions du rachis dans des conflits militaires modernes, en dépit de la différence dans la tolérance de souffle.

Tandis qu'il y a eu des études qui proposent les casques modernes fournissent un degré de protection des ondes chocs, aucun casque actuel déployé n'a été particulièrement conçu pour la protection de souffle. Et parce que soldats remarquant aujourd'hui des ondes chocs tout en s'usant l'armure ne soyez pas tout que différent des soldats il y a 100 ans remarquant des ondes chocs tandis que dans les tranchées, 't op Eynde a décidé de voir si ces vieux modèles offraient n'importe quelles leçons à apprendre.

« Cette étude est, au meilleur de notre connaissance, le premier pour évaluer les capacités protectrices de ces casques historiques de combat contre des souffles, » a dit 't op Eynde.

Fonctionnant avec Cameron « Dale » perche, le professeur de recherches d'associé du génie biomédical au duc, 't op Eynde a produit un système pour vérifier le rendement des casques de Première Guerre Mondiale du Royaume-Uni/des Etats-Unis (Brodie), de France (Adrian), d'Allemagne (Stahlhelm) et les Etats-Unis actuels combattent la variante (casque avancé de combat).

Les chercheurs ont pris des spires mettant différents casques sur la tête d'un simulacre équipée des détecteurs de pression à l'emplacement varié. Ils ont alors mis la tête directement sous un tube à choc, qui a été pressurisé avec de l'hélium jusqu'à ce qu'un paquet d'impulsions de paroi de membrane, relâchant le gaz dans une onde choc. Les casques ont été vérifiés avec des ondes chocs de force variable, chacune correspondant à un type différent de projectile d'artillerie allemand éclatant d'une distance d'un à cinq mètres loin.

La quantité de pression remarquée à la tête de la tête était alors comparée aux cartes de risque de lésion cérébrale produites dans des études précédentes. Tandis que tous les casques fournissaient a cinq--dix fois à la réduction du risque pour la purge modérée de cerveau, le risque pour quelqu'un s'usant un casque de « Adrian » du Français circa-1915 était moins que pour l'un des d'autres casques vérifiés, y compris le casque avancé moderne de combat.

« Le résultat est intrigant parce que le casque français était manufacturé utilisant les matériaux assimilés en tant que ses homologues allemandes et britanniques, et a même eu une paroi plus mince, » a dit 't op Eynde. « La principale différence est que le casque français a eu un écusson sur sa tête. Tandis qu'elle était conçue pour guider le shrapnel, cette caractéristique pourrait également guider des ondes chocs. »

Il pourrait également être que, parce que le détecteur de pression a été monté directement sous l'écusson, l'écusson a fourni une première couche complémentaire pour réfléchir l'onde choc. Et le casque français n'a montré le même avantage dans des détecteurs de pression à aucun autre emplacement. Pour l'emplacement tel que les oreilles, le rendement a semblé être dicté par la largeur du bord du casque et juste quelle quantité de tête il a couvert réellement.

Quant au casque moderne, 't op Eynde théorise que sa structure posée pourrait être importante dans son rendement. Puisqu'une onde choc est réfléchie chaque fois elle rencontre un matériau neuf avec une impédance acoustique différente, la structure posée du casque moderne pourrait contribuer à sa protection de souffle.

Mais aucune question que le casque a été vérifiée, les résultats n'a clairement indiqué que les casques pourraient jouer particulièrement un rôle majeur dans la protection contre le traumatisme souffle-induit doux de cerveau. Selon les chercheurs, ces seules expositions de conclusion l'importance de continuer ce type de recherche pour concevoir les casques qui peuvent mieux absorber des ondes chocs des décompositions rétrovisuelles avoisinantes.

« La différence un écusson simple ou un bord plus large peut effectuer dans la protection de souffle, expositions juste combien important cette ligne de recherche pourrait être, » a dit 't op Eynde, qui est au commencement venu au duc sur une bourse de la fondation éducative américaine belge, qui a été déterminée avec des fonds des efforts de relief américains en Belgique pendant la Première Guerre Mondiale. « Avec tous les matériaux et capacités modernes de fabrication que nous possédons aujourd'hui, nous devrions pouvoir apporter des améliorations du modèle de casque qui se protège contre des ondes de choc mieux que des casques aujourd'hui ou il y a 100 ans. »

Source:
Journal reference:

Op ‘t Eynde, J., et al. (2020) Primary blast wave protection in combat helmet design: A historical comparison between present day and World War I. PLOS ONE. doi.org/10.1371/journal.pone.0228802.