Capacetes da Primeira Guerra Mundial protegem tão bem contra explosões aéreas quanto os modernos

Uma nova pesquisa sugere que capacetes usados na Primeira Guerra Mundial para proteger soldados contra explosões aéreas de artilharia são tão bons quanto os capacetes modernos — e um deles, o capacete francês Adrian Helmet, teve um ótimo desempenho.

Quando a Primeira Guerra Mundial começou, os soldados não usavam capacete. Os planejadores militares não haviam previsto a extensão horrível da guerra moderna até se depararem com ela. À medida que prosseguia, e sem fim à vista, tornou-se cada vez mais claro que as cabeças dos combatentes precisavam ser protegidas, obrigando as nações em guerra a equipar seus soldados com capacetes de aço.

Existe um de que a maioria das mortes na Primeira Guerra Mundial foram causadas por tiros de metralhadoras, mas, na verdade, a maior causa de baixas foi a artilharia aérea, de acordo com o livro , de G.J. Meyer. A morte costumava ser causada por estilhaços de artilharia, mas a proximidade de um projétil explosivo e a exposição à sua poderosa onda de choque resultava em graves traumatismos cranianos, causando frequentemente danos cerebrais permanentes e morte.

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Os franceses foram os primeiros a introduzir um capacete de aço, com seu M15 Adrian, seguido pelo icônico capacete Brodie, semelhante a uma tigela, usado pelas tropas britânicas, que foram implantadas em 1915. Os alemães finalmente seguiram o exemplo, substituindo suas tampas de couro por aço Stahlhelm em 1916.

As explosões continuam a ser uma ameaça para o soldado moderno; portanto, os capacetes continuam sendo um componente criticamente importante do equipamento militar. Um novo trabalho de considerou a eficácia dos capacetes modernos em comparação com os usados na Primeira Guerra Mundial.

A nova pesquisa, em coautoria com o estudante de doutorado Joost Op’t Eynde, do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Duke, descobriu que pelo menos um capacete usado na Primeira Guerra Mundial — o capacete francês Adrian M15 — teve um desempenho melhor nos testes, especificamente em termos de sua capacidade de proteger contra ondas de choque aéreas, em comparação com outros da Primeira Guerra Mundial e com equipamentos modernos.

Este é um resultado surpreendente por várias razões, incluindo o fato de que os capacetes da Primeira Guerra Mundial foram projetados principalmente para se defender de estilhaços e balas e que esses capacetes foram produzidos em massa durante períodos de estresse econômico e material.

Essa descoberta sugere que os franceses tinham encontrado um design particularmente eficaz e que os capacetes modernos podem ser ainda melhores. Como os autores escreveram no novo artigo, essa era “uma investigação sobre se foram feitas melhorias na proteção primária contra explosões de capacete de combate ou se há uma lição a ser aprendida com esses projetos de 100 anos de idade”.

O teste com os capacetes

Para esse fim, os pesquisadores testaram quatro capacetes diferentes, o Adrian, o Brodie, Stahlhelm e o Advanced Combat Helmet, atualmente em uso pelos militares dos EUA. Esses capacetes foram colocados no topo de uma cabeça artificial equipada com sensores de pressão e depois expostos a rajadas de intensidade variável.

Esquema mostrando a organização do tubo de choque. Imagem: J. O. Eynde et al., 2020/PLOS One

Para simular a explosão de um projétil de artilharia da Primeira Guerra Mundial, os pesquisadores usaram um tubo de choque de hélio que, quando pressurizado, irrompe através de uma membrana, causando uma poderosa onda de choque.

Os capacetes foram testados com rajadas de diferentes forças e a distâncias que variaram de 1 a 5 metros. Todas as ondas de choque vieram diretamente de acima da cabeça, pois “essa orientação e essa exposição à explosão simulam um cenário de explosão aérea, como seria comum na guerra devido a projéteis de artilharia explodindo acima das trincheiras”, segundo o periódico.

Ao mesmo tempo, no entanto, “não seria aplicável a outros casos, como dispositivos explosivos improvisados usados como bombas em estradas, uma causa significativa de ferimentos e morte em conflitos no Iraque e no Afeganistão”, escreveram os autores.

Gif mostra o teste com o capacete francês. Imagem: J. O. Eynde et al., 2010/PLOS One

A pressão das explosões foi registrada na parte superior (coroa), testa, orelha direita, olho esquerdo e parte superior da cabeça. As explosões simuladas resultariam em “lesões cerebrais leves a graves”, explicou Opt Eynde em um e-mail ao Gizmodo, mas os capacetes reduziriam esse risco significativamente. As “estimativas de lesões cerebrais foram baseadas em sangramentos no cérebro causados por explosões em estudos anteriores realizados em nosso laboratório”, acrescentou.

Desnecessário dizer que usar qualquer um dos capacetes era bem melhor do que não usar proteção, reduzindo o risco de lesão cerebral em até dez vezes.

“Embora tenhamos descoberto que todos os capacetes forneciam uma quantidade substancial de proteção contra explosões, ficamos surpresos ao descobrir que os capacetes de 100 anos têm desempenho tão bom quanto os modernos, sugerindo que o design do capacete com melhor desempenho para proteção balística não é necessariamente melhor para proteção contra ondas de choque”, disse Op’t Eynde.

Mas nem todos os capacetes tiveram o mesmo desempenho. Os capacetes alemães, britânicos e americanos modernos tiveram o mesmo desempenho, mas o francês Adrian foi melhor que todos, resultando em uma probabilidade muito baixa de sangramento.

Capacete de infantaria francesa M15 Adrian, com o brasão da coroa. Imagem: Casque de Marcel Hébrard

“Uma provável razão para o desempenho do capacete francês no topo da cabeça é o formato da crista do defletor na parte superior do capacete, direcionando a onda de explosão ao redor da cabeça e fornecendo uma camada extra de material no topo da cabeça para que a explosão reflita”, disse Op’t Eynde ao Gizmodo. Dito isto, “o capacete francês não resultou em pressões mais baixas em nenhum dos outros locais de medição”.

Na verdade, é este detalhe — a crista — que pode ter feito a diferença, pois outras partes do capacete Adrian não pareciam oferecer o mesmo nível de proteção. Curiosamente, a proteção de outras áreas, como as orelhas, foi determinada pelo formato do capacete e se ele cobria ou não essas partes expostas.

É importante ressaltar que os pesquisadores não estão dizendo que o capacete moderno não tem um bom design. Na verdade, eles dizem que ele é realmente muito bom, apresentando uma estrutura em camadas que trabalha para absorver as ondas de choque que chegam.

“Em termos de proteção contra balas de pistola e espingarda e contra impactos contundentes, como quedas, o moderno Capacete de Combate Avançado (Advanced Combat Helmet) tem um desempenho muito melhor do que qualquer um dos capacetes históricos”, disse Op’t Eynde, acrescentando que o novo estudo “analisou especificamente as explosões na região da cabeça”.

O que a nova pesquisa sugere, no entanto, é que os projetos modernos ainda podem ser aprimorados — e possivelmente com a tecnologia desenvolvida durante a Primeira Guerra Mundial. Olhando para o futuro, os pesquisadores planejam usar dados históricos de ferimentos por explosão durante a Primeira Guerra Mundial para analisar lesões semelhantes em situações de combate modernas.