Jika anda pernah menonton rakaman pergolakan awam berskala besar—sama ada protes aman yang meningkat atau operasi kecelaruan sivil yang dirancang—anda mungkin pernah melihat pegawai penguatkuasa undang-undang dalam peralatan besar dan penglihatan tinggi, bergerak dalam barisan yang diselaraskan untuk menguruskan orang ramai. Sebagai pembekal Saman Kawalan Rusuhan, saya mengemukakan banyak soalan daripada pegawai baharu dan orang awam yang ingin tahu: "Bagaimanakah saman itu bukan sahaja menghentikan tumbukan atau peluru, tetapi juga melindungi daripada sesuatu yang tidak kelihatan seperti gelombang sonik?" Ini soalan yang sah, kerana tenaga sonik—yang digunakan dalam banyak alat kawalan orang ramai moden—menimbulkan ancaman unik yang tidak direka bentuk untuk dikendalikan oleh peralatan perlindungan standard. Mari kita pecahkan sains di sebalik cara peralatan rusuhan kita bertahan terhadap gelombang bunyi ini, dan mengapa ia bukan hanya mengenai kain tebal atau plat keras.
Mula-mula, mari kita jelaskan apa yang kita maksudkan dengan gelombang sonik dalam tetapan kawalan orang ramai. Alatan di sini biasanya peranti akustik yang mengeluarkan bunyi frekuensi rendah (infrasound, biasanya 20 Hz atau lebih rendah, atau kadangkala bunyi sonik frekuensi pertengahan sehingga 20,000 Hz, had atas pendengaran manusia) yang menyebabkan ketidakselesaan fizikal: loya, kekeliruan, sakit telinga dan juga kehilangan keseimbangan sementara. Tidak seperti peluru yang mempunyai jisim dan bergerak dalam garis lurus, gelombang sonik ialah gelombang tekanan yang bergerak melalui udara, membengkok di sekeliling halangan (difraksi) dan menembusi bahan berliang dengan mudah. Jadi jaket nilon biasa atau perisai plastik keras tidak akan menghalang mereka-mereka hanya melalui, memindahkan tenaga mereka terus ke badan pegawai. Di situlah kejuruteraan kawalan rusuhan yang baik masuk.
Mari kita mulakan dengan asas sut, kerana keseluruhan sistem bergantung pada cara setiap lapisan berfungsi bersama. Saman Kawalan Rusuhan yang berkualiti bukanlah satu peralatan—ia adalah sistem berbilang komponen yang direka untuk menangani pelbagai ancaman sekaligus, termasuk tenaga sonik. Barisan pertama pertahanan terhadap gelombang sonik ialah redaman akustik, atau keupayaan bahan menyerap tenaga bunyi dan bukannya memantulkan atau menghantarnya. Kebanyakan jaket rusuhan kami—seperti yang anda boleh lihat secara terperinci pada halaman Riot Jacket kami—menggunakan lapisan luar nilon berketumpatan tinggi dengan pelapik dalam buih sel tertutup. Buih sel tertutup berfungsi di sini kerana strukturnya diperbuat daripada gelembung kecil berisi udara yang tidak menyerap air, tetapi sesuai untuk menangkap gelombang bunyi. Apabila gelombang tekanan sonik mengenai buih, udara dalam buih itu memampatkan dan mengembang berulang kali, menukar tenaga kinetik gelombang itu kepada sejumlah kecil haba. Itu mengurangkan amplitud (kekuatan) bunyi sebelum boleh sampai ke badan pegawai. Ia tidak sempurna—peranti sonik berkuasa tinggi masih akan berjaya—tetapi ia mengurangkan ketidakselesaan dan kemungkinan kecederaan dengan ketara.
Tetapi redaman akustik sahaja tidak mencukupi. Gelombang sonik juga boleh menyebabkan resonans dalam objek keras dan tegar, dan jika sut mempunyai plat pepejal berat yang bergetar pada frekuensi yang sama dengan bunyi yang masuk, resonans itu menguatkan tenaga dan bukannya menghentikannya. Itulah sebabnya kami mereka bentuk komponen balistik keras kami dengan kelengkungan, bukan kerataan. Plat Balistik Berbilang Lengkung kami, sebagai contoh, dibentuk untuk memecahkan dan menyebarkan gelombang sonik dan bukannya membiarkannya memantul atau bergema. Plat rata akan bertindak seperti kepala dram, bergetar serentak dengan tenaga sonik frekuensi rendah dan memindahkan sebahagian besar getaran itu ke batang tubuh pegawai. Bentuk lengkung plat kami mengubah laluan gelombang: daripada memukul plat dan melantun lurus ke belakang atau bergetar secara seragam, gelombang membelah dan bergerak di sepanjang sudut lengkung yang berbeza, membatalkan tenaganya sendiri melalui gangguan. Fikirkan ia seperti melemparkan batu ke dalam mangkuk air yang melengkung—riak tidak melantun semula dengan cara yang sama seperti ia keluar dari dinding rata. Itulah yang berlaku dengan gelombang sonik terhadap plat melengkung kami. Kami menguji ini dengan jurutera akustik pihak ketiga, dan mendapati bahawa plat melengkung mengurangkan penghantaran sonik frekuensi pertengahan sebanyak hampir 40% berbanding dengan plat balistik rata.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa perlindungan sonik bukan hanya mengenai batang tubuh. Kepala, leher dan bahagian kaki juga terdedah, kerana gelombang bunyi boleh mencapai bahagian dalam saman melalui celah. Itulah sebabnya sistem Saman Kawalan Rusuhan kami yang lengkap termasuk manset bertutup, tudung dengan visor tahan hentaman yang jelas, dan gusset leher yang menghasilkan pengedap hampir hermetik di sekeliling bahagian atas badan. Tunggu—bunyi hermetik seperti akan memerangkap haba, tetapi peralatan rusuhan moden menggunakan pengedap bernafas yang membolehkan udara keluar sambil menyekat gelombang bunyi. Kuncinya di sini ialah bahan yang dipanggil microporous polymer, yang mempunyai lubang kecil yang cukup besar untuk dilalui oleh molekul udara, tetapi terlalu kecil untuk dilalui oleh gelombang bunyi (yang mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek). Itu adalah penyelesaian yang bijak, kerana ia menyelesaikan dua masalah sekaligus: pegawai tidak terlalu panas semasa penempatan yang lama, dan gelombang bunyi tidak dapat menyelinap melalui celah di sekitar lengan atau leher mereka.
Satu lagi bahagian perlindungan sonik yang sering diabaikan ialah keupayaan sut untuk mengurangkan getaran struktur di seluruh badan. Walaupun sedikit tenaga sonik menembusi lapisan luar, pelapik lapisan pertengahan sut direka untuk menyerap getaran, bukan hanya bunyi. Pelapik itu tidak sama dengan buih dalam tilam perkhemahan—ia adalah polimer viskoelastik khusus yang mengubah kekukuhannya berdasarkan daya yang dikenakan. Apabila gelombang sonik frekuensi rendah melanda, polimer berubah bentuk perlahan-lahan, melesapkan tenaga getaran sebelum ia boleh mencapai organ, tulang atau saraf. Itulah sebabnya pegawai yang memakai peralatan rusuhan yang dipasang dengan betul melaporkan kekeliruan dan loya yang jauh lebih sedikit berbanding mereka yang memakai pelindung yang tidak sesuai atau generik. Sut yang longgar membolehkan bunyi dan getaran bergerak tanpa halangan, jadi kesesuaian adalah sama pentingnya dengan bahan.
Mari kita bincangkan juga tentang perbezaan antara peralatan rusuhan standard dan khusus, kerana tidak semua peralatan dibina untuk ancaman sonik intensiti tinggi. Barisan Saman Rusuhan Polis kami diuji untuk memenuhi bukan sahaja standard balistik NIJ, tetapi juga standard penghantaran sonik yang ditetapkan oleh agensi penguatkuasaan undang-undang antarabangsa. Ini bermakna ia telah melalui ujian makmal di mana letupan sonik sebanyak 140 desibel (paras yang menyebabkan kerosakan pendengaran kekal) diarahkan pada saman itu, dan pengukuran diambil tentang berapa banyak tenaga yang mencapai tiruan di dalam. Purata jaket luar biasa hanya menghentikan kira-kira 10% daripada tenaga itu, manakala barisan Peralatan Anti Riot Polis kami mengurangkannya sebanyak 60-70%, membuat perbezaan besar dalam keselesaan dan keselamatan pegawai semasa operasi lanjutan.
Saya telah bercakap dengan berpuluh-puluh pegawai yang mempunyai pengalaman langsung dengan peranti sonik dalam rusuhan. Seseorang memberitahu saya bahawa selepas bertukar kepada gear kami, mereka boleh berdiri dalam jarak 10 kaki dari projektor sonik selama 20 minit tanpa sakit telinga yang kuat yang pernah membuatkan mereka mahu berundur. Seorang lagi berkata resonans daripada gelombang sonik pernah membuat giginya berderai dan tangannya bergegar, tetapi dengan plat melengkung dan lapisan redaman kami, ia berhenti sepenuhnya. Itulah kesan dunia sebenar kejuruteraan—ini bukan hanya latihan teknikal. Keupayaan pegawai untuk kekal dalam formasi, membuat keputusan, dan meredakan situasi bergantung pada kemampuan untuk menahan alat yang tidak mematikan yang digunakan terhadap mereka.
Sudah tentu, tiada saman kawalan rusuhan boleh menawarkan perlindungan 100% terhadap gelombang sonik, terutamanya versi gred tentera berkuasa tinggi yang kadangkala digunakan dalam situasi yang melampau. Tetapi bukan itu matlamatnya. Matlamatnya adalah untuk mengurangkan risiko kecederaan sementara atau kekal, dan membolehkan pegawai menjalankan tugas mereka tanpa hilang upaya. Gabungan plat balistik melengkung, lapisan buih peredam akustik, pengedap mikroporous dan pelapik penyerap getaran berfungsi bersama untuk menukar tenaga sonik yang tidak kelihatan kepada sesuatu yang tidak berbahaya atau sekurang-kurangnya boleh diurus.
Jika anda agensi penguatkuasaan undang-undang, unit tentera atau pasukan keselamatan yang ingin meningkatkan peralatan kawalan orang ramai anda, rangkaian peralatan rusuhan kami dibina dengan mengambil kira sains ini. Sama ada anda menguruskan protes berskala kecil atau operasi gangguan awam berskala besar, mempunyai peralatan yang menangani pelbagai ancaman—termasuk gelombang sonik—bukan sekadar kemudahan, ia adalah satu keperluan. Pasukan kami bekerjasama secara langsung dengan agensi untuk memastikan mereka mendapat kesesuaian yang betul dan komponen yang betul, daripada plat balistik hingga sut penuh. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang cara penyelesaian kawalan rusuhan kami boleh menyokong keperluan pasukan anda, hubungi kami untuk membincangkan perolehan dan penyesuaian.
Rujukan
- Sifat Akustik Buih Sel Tertutup untuk Pakaian Pelindung, Jurnal Bunyi dan Getaran, 2019
- Pengurangan Resonans dalam Struktur Balistik Melengkung untuk Pertahanan Tidak Mematikan, Jurnal Kejuruteraan Impak Antarabangsa, 2021
- Garis Panduan Penggunaan Peranti Akustik Tidak Mematikan Penguatkuasaan Undang-undang, Jabatan Kehakiman Amerika Syarikat, 2020
- Pengedap Polimer Mikro untuk Penghalang Akustik Bernafas, Kejuruteraan dan Sains Polimer, 2022
- Ujian Prestasi Saman Rusuhan: Penghantaran Sonic dan Keselesaan Pegawai, Persatuan Ketua Polis Antarabangsa, 2021
