Study of the response of helicopter seat energy absorbers

Every year people sustain major injuries or die after a helicopter crash, despite the current technology of energy absorption seats. The majority of existing energy absorption systems, installed on crashworthy seats, have fixed energy absorption profiles that are indiscriminate of the passenger weight and/or the crash velocity. The fixed profile usually absorbs a fixed load which attenuate a weight value according to the 50th percentile. When passenger weight and crash velocity are ignored, the energy of the crash is not absorbed efficiently. An adaptive energy absorbing mechanism is designed to improve safety of the helicopter passenger by reducing the impact energy on the lumbar spine. This automatically adapts to minimum weight value according to the 5th percentile female body mass of 51 kg, up to the maximum weight adaptation value according to the 95th percentile male body mass of 101 kg. The following work will disclose the development of an analytical and FE model of the energy absorber, the design of a test rig with controllable energy absorber. Experimental tests at different speeds will be presented. Finally, it could be possible to specify parameters for the design of an adaptive energy absorber for crashworthy seats.

Ogni anno, nonostante la presenza di dispositivi di assorbimento dell’energia, molte persone subiscono lesioni importanti o muoiono dopo un incidente in elicottero. La maggior parte dei sistemi di assorbimento di energia esistenti, installati sui sedili omologati, lavorano su profili unici di assorbimento di energia, che non dipendono del peso del passeggero e/o dalla velocità di impatto. Il profilo fisso assorbe un carico ottimizzato per un valore di peso del passeggero uguale al 50° percentile. Quando il peso dei passeggeri e la velocità di impatto non vengono considerate, l'energia dello schianto non viene assorbita in modo efficiente. Un meccanismo di assorbimento di energia adattivo è progettato per migliorare la sicurezza del passeggero ottimizzando il profilo di assorbimento dell’energia e quindi diminuendo la forza di impatto sulla colonna vertebrale. Questo si adatta automaticamente al valore minimo di peso, secondo il 5° percentile femminine pari a 51 kg, fino al valore massimo del peso, secondo il 95° percentile maschile pari a 101 kg. Il seguente lavoro presenterà lo sviluppo di un modello analitico e numerico dell'assorbitore di energia e la progettazione di un impianto di prova con assorbitore di energia controllabile. Saranno presentate le prove sperimentali effettuate a differenti velocità. Infine, sono specificati i parametri per la progettazione di un assorbitore di energia adattativo per sedili omologabili.