Reparación y protección: detección de daños para la seguridad del soldado

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Plextek ha creado un sistema de detección para identificar inmediatamente cualquier daño a la armadura de un soldado mientras todavía está en el campo de batalla. El sistema puede incluso identificar fisuras o fracturas finas que a menudo no se detectan, pero pueden comprometer seriamente la integridad del soldado. Claire Apthorp se puso al día con los sistemas  tecnológicos que permiten le conocer inmediatamente a un soldado si su armadura ha experimentado daños ocultos, sin necesidad de rayos X.

Las tropas británicas que luchan en el frente de batalla  reciben una avanzada armadura para protegerlas contra amenazas balísticas en el campo. Dos tipos de armadura son utilizados principalmente por las fuerzas británicas: el kit de armadura de asalto Osprey y el nuevo sistema Virtus que actualmente se está probando.

Durante la Operación Herrick, se trabajó mucho para mejorar la ergonomía, reducir el peso y aumentar los niveles de protección para mantener al personal a salvo. Una de las tecnologías que ha tenido un impacto significativo en la armadura es el aumento  del uso de placas de cerámica, incrementado los niveles de protección de los militares, mientras mantiene el peso de los uniformes los más ligero posible.

El problema con los componentes cerámicos es que son extremadamente frágiles, por lo que, si bien son muy eficaces para detener el impacto de las bala y granadas, si se caen o se chocan durante las vicisitudes diarias en el campo de batalla, las fracturas que pueden formarse dentro de la cerámica son muy difíciles – si no imposibles – de ver a simple vista.

Asumiendo el reto

Este desafío fue retomado por Plextek bajo un proyecto de investigación dirigido por el Centro para Empresas de Defensa (CDE) del Reino Unido. En 2014, el CDE enfrentó un desafío en busca de futuros conceptos de armadura, como una forma de que el Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa y el Ministerio de Defensa del Reino Unido (Ministerio de Defensa) identificaran nuevas tecnologías desarrolladas por la industria. El proyecto buscaba reajustar el equilibrio de las mejoras a corto plazo en la tecnología de armadura a lo largo de la Operación Herrick adoptando una postura más orientada hacia el futuro y considerando cómo las nuevas tecnologías podrían ser utilizadas para mantener a las tropas mejor protegidas en el futuro campo de batalla.

«Las fracturas que pueden formarse en el componente cerámico de la armadura son muy difíciles de detectar con sólo mirar la superficie de la placa, ya que las fracturas pueden ser del grosor de una hebra de cabello», explica Aled Catherall líder tecnología para la defensa y la seguridad de Plextek  «Al igual que tener una grieta en el parabrisas de su coche, el problema es que con el tiempo esas fracturas pueden crecer y potencialmente perjudicar la capacidad de la armadura para hacer lo que se pretende hacer».

Durante la Operación Herrick,  la armadura corporal  tuvo una significativa huella logística para abordar esta cuestión. Al final de cada seis-nueve meses de viaje de servicio, un  porcentaje importante de toda la gira de la armadura corporal – alrededor de 9.000 placas – fueron enviados de vuelta al Reino Unido para las radiografías individuales. Además de ser un proceso costoso y largo (alrededor de tres meses) también significaba que el Ministerio de Defensa tenía que conseguir dobles existencias de armadura para que el viaje entrante tuviera suficiente armaduras para usar mientras se estaba controlando el último lote.

«Identificamos un requisito para encontrar una solución que permitiría a los soldados determinar rápida y fácilmente la integridad de su armadura en el campo», dice Catherall. «Así que presentamos una propuesta en el marco del concurso de CDE para un » etapa de prueba » concepto que podría indicar al soldado si la armadura tiene una fractura como parte de sus controles de equipo de rutina.

No sólo una solución de este tipo ofrecería un ahorro de costes, ya que sólo aquellas placas que presenten fracturas serian enviadas al Reino Unido para una radiografía, pero también garantizaría que cada soldado conozca la integridad de su armadura todo el tiempo.

Supervisión de la integridad de la armadura

El resultado es el dispositivo de monitorización de la integridad de la armadura – un pequeño sensor que supervisa las vibraciones dentro de los componentes cerámicos de la armadura que detecta la señal de la onda de choque que está asociada con la formación de una grieta. Con el fin de mantener el peso lo más liviano posible, el dispositivo es sólo un poco más grande que una batería AA.

El dispositivo se coloca en un lado de la armadura y se puede adaptar a los sistemas de armadura actualmente en uso. El soldado empuja un botón y el dispositivo muestra una luz verde o roja, dependiendo de si se ha detectado un fallo dentro del panel. En ese punto sólo las placas con un fallo detectado necesitan ser devueltas al Reino Unido para una radiografía.

El dispositivo fue desarrollado en el marco del proyecto CDE con un nivel de preparación tecnológica de 3/4, y una segunda ronda de financiación en los últimos doce meses de Small Business Research Initiative (SBRI) llevó a TRL 5/6 .

«La financiación de la SBRI nos permitió demostrar que podemos producir el efecto en un pequeño tamaño / peso / paquete de energía del dispositivo en tiempo real – de nuestras pruebas que tiene el potencial de reducir los requisitos de rayos X en un 96%», dice Catherall. «Realizamos una demostración en vivo para las principales partes interesadas del Ministerio de Defensa en junio, y obtuvimos una retroalimentación muy positiva sobre el ahorro de costos que esto podría proporcionar en términos de la seguridad se está brindando la mayor protección posible a los soldados”

Plextek está trabajando con Morgan Advanced Materials (un importante proveedor de armaduras para el Reino Unido MoD) para llevar el dispositivo al mercado en el verano de 2017, y actualmente está trabajando en un prototipo estándar de producción que será comercializado para el Ministerio de Defensa y los clientes internacionales.

En el futuro, la compañía planea abordar la problemática de la integridad de la armadura de vehículos militares expuestos a ataques balísticos y minas, utilizando un dispositivo basado en la misma tecnología. Un dispositivo de monitoreo que proporciona una alerta de incendio hostil, podría ser usado para mostrar pequeñas fracturas en áreas del vehículo que no son fácilmente visibles.

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