WWI Helmets防止冲击波以及现代设计

来自杜克大学的IOMEDICICE工程师展示了，尽管防止弹道和钝的影响力，但现代军事头盔在保护大脑免受附近爆炸创造的冲击波而不是他们的世界大战，但现代军事头盔比他们的世界大战的影响。特别是法国Adrian头盔的一个型号，实际上比现代设计更好地保护了免受架空爆炸的现代设计。

该研究可以帮助改善爆炸保护未来头盔通过选择不同的材料，分层多种不同声阻抗的材料，或改变它们的几何形状。

该研究结果于2月13日在线发表在《华尔街日报》上普罗斯一体。

虽然我们发现所有头盔都提供了大量的防爆保护，但我们惊讶地发现，这位100岁的头盔和现代的盔部队一样，“霍夫·普罗斯（Beost Op）Tende表示，博士学位在公爵和研究的第一作者。“实际上，一些历史头盔在某些方面表现得更好。”

研究人员直到最近才开始研究脑损伤冲击波有其自身的原因。头盔最初的设计是为了防止子弹和弹片等物体的穿透，而冲击波在对大脑造成轻微损伤之前，就会通过肺部创伤造成死亡。

然而，随着身体护甲的出现，士兵的肺部远远不如以前那种爆炸的保护。尽管爆炸性耐受性有所不同，这导致爆炸后肺突出降至远低于脑或脊柱损伤的损伤后的发病率。

虽然已经有研究表明现代头盔提供了一种保护程度冲击波，目前没有部署的头盔专门用于爆炸保护。而且由于士兵们在穿着身体盔甲的同时经历冲击波并不是所有与士兵不同的人100年前在战壕中遇到冲击波，OP'TIENDE决定看到这些旧设计是否提供了任何课程。

“据我们所知，这项研究是第一次评估这些历史上的战斗头盔对爆炸的保护能力，”opt Eynde说。

与Cameron“Daile”Bass，Duke的生物医学工程副教授，OP'TIENDE创建了一个系统来测试来自英国/美国（Brodie），法国（阿德里安），法国（阿德里安）的世界大战我的头盔的表现（Stahlhelm）和当前的美国战斗机（先进的作战头盔）。

研究人员轮流把不同的头盔戴在假人的头上，在不同的位置装有压力传感器。然后他们把头部直接放在激波管下面，激波管用氦气加压，直到膜壁破裂，以激波的形式释放气体。对这些头盔进行了不同强度的冲击波测试，每种冲击波对应的是一种不同类型的德国炮弹在一到五米之外爆炸。

然后将在头顶上经历的压力与先前研究中创建的脑损伤风险表相比。虽然所有Helmets都提供了50到10倍的风险，但适度的脑出血的风险，佩戴1915年的French“Adrian”头盔的人的风险低于任何其他头盔，包括现代先进的战斗头盔。

“结果是有趣的，因为法国头盔是使用类似材料制造的，作为其德国和英国同行，甚至有一个较薄的墙壁，”Op'TIENDE说。“主要区别是法国头盔在其冠上有一个嵴。虽然它被设计为偏转弹片，但这种特征也可能是偏转冲击波。”

也可能是，因为压力传感器直接安装在嵴下方，所以嵴提供了一个用于反射冲击波的附加第一层。并且法国头盔在任何其他位置的压力传感器上没有显示出相同的优势。对于诸如耳朵的位置，性能似乎被头盔边缘的宽度决定，只是它实际覆盖了多少头。

至于现代头盔，Op 't Eynde认为它的层状结构可能对它的性能很重要。因为每次遇到具有不同声阻抗的新材料时，冲击波都会被反射，所以现代头盔的层状结构可能有助于其防爆保护。

但无论测试的是哪种头盔，结果都清楚地表明，头盔可能在保护免受轻度爆炸引起的脑损伤方面发挥着特别重要的作用。根据研究人员的说法，仅这一发现就表明了继续进行这类研究，设计能够更好地吸收头顶爆炸产生的冲击波的头盔的重要性。

“差异是一个简单的波峰或更广泛的边缘可以用爆炸保护，显示这一研究线的重要性可能是多么重要，”Op'tIende说，他们最初来自比利时美国教育基金会的奖学金，这在第二次世界大战期间，在比利时的美国救援工作中建立了资金。“随着我们今天拥有的所有现代材料和制造能力，我们应该能够改进盔甲设计，这些盔甲设计比今天或100的头盔更好地保护几年前。”

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