Experimental research of dynamic load affecting EOD personnel during explosion

• Autorzy: Krzystała E. , Kawlewski K. , Kciuk S. , Machoczek T. , Rak Z.

Warianty tytułu

PL

Badania doświadczalne obciążeń oddziałujących na technika sapera podczas wybuchu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The increasing threats of a terrorist attack by means of improvised loads make us look for answers to the question what destructive traits they can have for people. A way to find the answer to this question may be to study the impact of shockwave on people dealing with the neutralization of explosive devices. Neutralization and identification of this type of material are carried by specially trained pyrotechnicians, who are dressed in specialized protective bomb suits. The article presents the results of experimental research, which aimed at identifying the impact of shockwave on pyrotechnicians. As a part of the research, carried out in an interdisciplinary team of engineers and pyrotechnicians, 4 attempts of the TNT explosion were made and the acceleration of selected parts of the body as well as temperature were measured. During the research, two high-speed cameras, a thermal imaging camera and acceleration sensors were used as well. The sensors were mounted on the anthropomorphic dummy, thanks to which the levels of these parameters were determined for the head, pelvis and upper limb, generated by detonating 75, 200, 400 and 1000 grams of TNT. The innovative approach was to use a high-speed thermal imaging camera and attempt to determine the impact of the thermal burst of an explosion on a human being.

PL

Narastające zagrożenia zamachem terrorystycznym za pomocą ładunków improwizowanych skłania do poszukiwania odpowiedzi na pytanie, jakie cechy niszczące dla człowieka posiadają tego typu ładunki. Drogą do znalezienia odpowiedzi na to pytanie może być badanie wpływu oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na ludzi zajmujących się neutralizacją ładunków wybuchowych. Neutralizacją oraz identyfikowaniem rodzaju materiału na miejscu zdarzenia zajmują się specjalnie do tego celu wyszkoleni pirotechnicy, którzy ubrani są w specjalistyczne kombinezony ochronne. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których celem była identyfikacja oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na pirotechników. W ramach badań, przeprowadzonych w interdyscyplinarnym zespole inżynierów oraz pirotechników przeprowadzono 4 próby eksplozji trotylu i dokonano pomiaru przyspieszenia wybranych części ciała oraz temperatury. W trakcie badań zastosowano dwie szybkie kamery, kamerę termowizyjną oraz czujniki przyspieszenia. Czujniki zamocowano na antropomorficznym manekinie, dzięki czemu określono poziomy tych parametrów w przypadku głowy, miednicy oraz kończyny górnej, wygenerowanych przez zdetonowanie 75, 200, 400 oraz 1000 gram trotylu. Nowatorskim podejściem było zastosowanie szybkiej kamery termowizyjnej i podjęcie próby określenia wpływu obciążenia termicznego wybuchu na człowieka.

Słowa kluczowe

EN

blast injury; shock wave; thermal injury; EOD bomb suit

PL

urazy powybuchowe; fala uderzeniowa wybuchu; obrażenia termiczne; kombinezon EOD

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 38, nr 69
• Strony: 43--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Krzystała E.

• Institiute of Theoretical and Applied Mechanics, Silesian University of Technology

autor

Kawlewski K.

• Institiute of Theoretical and Applied Mechanics, Silesian University of Technology

autor

Kciuk S.

• Institiute of Theoretical and Applied Mechanics, Silesian University of Technology

autor

Machoczek T.

• Institiute of Theoretical and Applied Mechanics, Silesian University of Technology

autor

Rak Z.

• Institiute of Theoretical and Applied Mechanics, Silesian University of Technology

Bibliografia

• 1. Aleem Ullah, Furqan Ahmad Heung-Woon Jang, Sung-Wook Kim and Jung-Wuk Hong: Review of Analytical and Empirical Estimations for Incident Blast Pressure, December 2016 KSCE Journal of Civil Engineering DOI 10.1007/s12205-016-1386-4
• 2. Bowen I G, Fletcher E R, Richmond D R, Estimate of Man's Tolerance to the Direct Effects of Air Blast, Technical Progress Report, DASA-2113, Defense Atomic Support Agency, Department of Defense, Washington, DC, October 1968
• 3. C. Bass, M. Davis, K. Rafaels, M. “Steve” Rountree, R.M. Harris, E. Sanderson, W. Andrefsky, G. DiMarco, M. Zielinski, A methodology for assessing blast protection in explosive ordnance disposal bomb suits, Int. J. Occup. Saf. Ergon. 11 (2005) 347–361. doi:10.1080/10803548.2005.11076655
• 4. C. Chichester, C. Bass, B. Boggess, M. Davis, E. Sanderson, G. Di Marco, A Test Methodology for Assessing Demining Personal Protective Equipment (PPE), Army Commun. Command Fort Belvoir Va. (2001)
• 5. Cameron “Dale” Bass, Martin Davis, Karin Rafaels, Mark “Steve” Rountree, Robert M. Harris, Ellory Sanderson, Walter Andrefsky, Gina DiMarco & Michael Zielinski (2005) A Methodology for Assessing Blast Protection in Explosive Ordnance Disposal Bomb Suits, International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, 11:4, 347-361, DOI: 10.1080/10803548.2005.11076655
• 6. E. Kirkman, S. Watts and G. Cooper, Blast injury research models, Philosophical Transactions of the Royal Society. B (2011) 366, 144–159 doi:10.1098/rstb.2010.0240
• 7. Explosive Ordnance Disposal operations, Headquarters Department of the Army, December 2011, This publication is available at Army Knowledge Online (www.us.army.mil) and General Dennis J. Reimer Training and Doctrine Digital Library at (www.train.army.mil)
• 8. Improvised Explosive Device (IED) monitor 2017 https://reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/IED-Monitor-Report-for-web-final.pdf
• 9. M. Eiband, Human Tolerance to Rapidly Applied Accelerations: A Summary of the Literature, NASA Memo. 5-19-59E. (1959) 1–57
• 10. MIL-STD-662F 18 December 1997 SUPERSEDING, DEPARTMENT OF DEFENSE TEST METHOD STANDARD, V50 BALLISTIC TEST FOR ARMOR
• 11. NASA memorandum human tolerance to rapidly applied accelerations: a summary of the literature By A. Martin Eiband Lewis Research Center Cleveland, Ohio, 1959
• 12. Patent PL 219525 (2015)
• 13. Patent PL 221705 (2016)
• 14. Public Safety Personal Protective Equipment for Disposal of Explosive Devices System Assessment and Validation for Emergency Responders (SAVER) TechNote, April 2014
• 15. Pyka Dariusz, Jamroziak Krzysztof, Blazejewski Wojciech, Bocian Miroslaw: Calculations with the Finite Element Method During the Design Ballistic Armour. ROCEEDINGS OF THE 13TH INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE: COMPUTER AIDED ENGINEERING Book Series: Lecture Notes in Mechanical Engineering Pages: 451-459 Published: 2017
• 16. Test Methodologies for Personal Protective Equipment Against Anti-Personnel Mine Blast RTO TECHNICAL REPORT TR-HFM-089, Final Report of the RTO Human Factors and Medicine Panel (HFM) Task Group TG-024, 2004
• 17. https://www.med-eng.com/Products/PersonalProtectiveEquipment/MedEngEODIEDD/EOD9SuitHelmet.aspx
• 18. https://www.safariland.com/news-posts/med-eng-eod-10-bomb-suit-certified-new-nij-standard.html
• 19. https://www.wi-ltd.com/product/eod-lightweight-search-suit/#prettyPhoto

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).