Устройство защиты

 

Изобретение относится к средствам маскировки плоскостей с отражающей поверхностью и защиты от пуль и осколков боеприпасов. Плоский или выпуклый перфорированный элемент-экран закрепляется посредством узлов соединения на опорах. Элемент-экран выполняется из стойкого к воздействию осколков боеприпасов и пуль материала соответствующей толщины. Отверстия перфорации выполняются в виде усеченного конуса. Соединение по верхней кромке перфорированного элемента выполняется в виде одного подпряженного шарнира, а по нижней кромке - в виде замка. Элемент-экран может быть выполнен в виде подвижных или неподвижных жалюзи. Подвижные жалюзи могут выполнятся без перфорации. Реализация изобретения позволяет повысить эксплуатационные свойства устройства защиты, а также достичь автоматического снятия влаги с поверхности прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью. 3 з.п.ф-лы, 15 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области защиты вооружения, военной техники и военных объектов, имеющих прозрачные плоскости с отражающей поверхностью, а конкретно к средствам маскировки плоскостей с отражающей поверхностью и защиты от пуль и осколков боеприпасов.

В подвижных формах боя, которые в настоящее время являются основными, важное значение приобретает умелое использование защитных свойств вооружения и техники. Поэтому в конструкциях боевых и других машин учитывается необходимость обеспечения безопасности экипажей, расчетов, десанта, а также сохранение встроенного оборудования и аппаратуры от воздействия современных средств поражения, в частности осколков боеприпасов и пуль. Защита от осколков боеприпасов и пуль особо актуальна в связи со значительными потерями в Чечне, связанными с тем, что на вооружение ВС РФ поступают транспортные и специальные автомобили, в том числе со специальным (автокрановым и др.) оборудованием, небронированные, отличающиеся от гражданских только защитной окраской. В Чечне военные водители и операторы специального оборудования и военной техники "используют самодельные защитные приспособления: кто обкладывается стальными листами, а кто завешивает кабину бронежилетами" /1/. Однако поражение людей и оборудования производится противником прицельным огнем через прозрачные плоскости, которые невозможно завесить или закрыть по технологической необходимости обзора дороги или рабочей площадки. Появление в войсках бронированных автомобилей с бронированными стеклами, по всей вероятности, слишком далекая перспектива /2/. Бронированные автомобили разрабатывались 21 ЦНИИИ еще для Афганистана, но и по сей день ведутся разработки и таких машин в войсках нет /1/.

Известны бронеавтомобили, смотровые люки которых закрыты бронелистами с выполненными в них смотровыми прорезями /3, 4, 5/. Такие прорези известны у бронетранспортеров и танков предвоенных и военных лет ВОВ /3, 4, 5/. В последующем прорези в бронелистах стали заменяться оптическими приборами телескопического типа /3, 4, 5, 6/. Такие приборы не только повышают эффективность обзора, но и исключают поражение механика-водителя (оператора и командира) при прямом попадании, в частности, снайперской пули в смотровую прорезь. Установка же оптических приборов на автомобилях известных модификаций, а также на кабинах специального оборудования, в частности на автокранах, представляется весьма затруднительной и дорогостоящей задачей.

Маскировка представляет собой комплекс мероприятий, направленных на введение противника в заблуждение относительно расположения, xарактера действий и намерений своих войск. Это приводит к срыву его прицельных ударов или нанесению их по ложным районам, обеспечивает внезапность нанесения удара по противнику и т.д. Основным способом маскировки является обеспечения скрытности, в том числе, автомобильной и автотракторной техники, в частности бликов от прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью (стекол) /5, 6, 7/. Известно, что на стоянках бликующие части автомобилей закрываются брезентом, травяными матами, ветками, снегом и другим подручным материалом /7/. Однако движение с такой маскировкой представляется весьма проблематичным, так как кроме ухудшения обзора и снижения боевой эффективности техники, сложно удержать такие маскировочные материалы на движущихся автомобилях.

Известно устройство для маскировки прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью, выбранное в качестве прототипа, содержащее выполненное в виде плоского не отражающего перфорированного покрытия, закрепленного соединительными элементами на прозрачной плоскости с возможностью вида изнутри, причем отношение поверхности перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны составляет 1:2...1:4 /7/.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает защиту людей и приборов от пуль и осколков. Такое покрытие закрепляется непосредственно на поверхности стекла, что препятствует очистке стекол от влаги и вызывает необходимость в периодическом удалении устройства. Кроме того, покрытие, находящееся в непосредственном соприкосновении с кабиной автомобиля, прогревается, что не обеспечивает маскировку техники и объектов в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных свойств устройства за счет расширения области защиты путем обеспечения безопасности экипажей, расчетов, десанта и сохранения встроенного оборудования от пуль и осколков, его маскирующих свойств в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн, а также за счет обеспечения возможности автоматического снятия влаги с поверхности прозрачных плоскостей с отражающей певерхностью.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции устройства защиты, выполненного в виде не отражающего перфорированного, при соотношении перфорации к полной поверхности 1:2...1:4 в пределах перфорированной зоны элемента, закрепленного вне помещения узлами соединения у прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью с возможностью вида изнутри, согласно изобретению: во-первых, плоский или выпуклый перфорированный элемент-экран закреплен посредством углов соединения на опорах, расположенных за пределами прозрачной плоскости, на расчетном от этой плоскости расстоянии h_пр ≥1,5h' вероятного прогиба перфорированного элемента-экрана, выполненного из стойкого к воздействию осколков боеприпасов и пуль материала толщиной где h - толщина элемента-экрана, мм; h' - предельно пробиваемая толщина элемента-экрана, мм; 1,5h' - величина максимального вероятного прогиба элемента-экрана, мм; h_пр - величина промежутка между элементом-экраном и прозрачной плоскостью с отражающей поверхностью, мм; g - масса осколка или пули, г; v - скорость прямого удара осколка или пули, м/с; К_П - коэффициент, учитывающий характеристики перфорированного элемента-экрана, исходя из соотношения перфорации 1:2...1:4 - К_П = 1,3...2, в частности, для элемента-экрана без перфорации - К_П = 1;
С_м - коэффициент, характеризующий сопротивляемость материала элемента-экрана прониканию сквозь него осколка или пули, в частности: пластмассы - С_м = 5; бронебойной стали - С_м = 28; конструкционной стали - С_м = 22; чугуна С_м = 17.

во-вторых, отверстия перфорации выполнены в виде усеченного конуса, причем соотношение перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны принято по поверхности элемента-экрана, которой принадлежат усеченные вершины конусов, а коэффициент К_П принят исходя из соотношения перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны противоположной стороны элемента-экрана, которой принадлежат основания конуса;
в-третьих, соединение по верхней кромке перфорированного элемента выполнено в виде, по крайней мере, одного подпружиненного шарнира, в частности посредством торсиона, а по нижней кромке - в виде замка, в частности опорно-сцепного механизма или зажима, или защелки, или хомута;
в-четвертых, перфорированный элемент-экран выполнен в виде подвижных или подвижных жалюзи;
в-пятых, подвижные жалюзи выполнены без перфорации.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что устройство защиты отличается тем, что:
во-первых, плоский или выпуклый перфорированный элемент-экран закреплен посредством узлов соединения на опорах, расположенных за пределами прозрачной плоскости на расчетном от этой плоскости расстоянии h_пр ≥ 1,5h' вероятного прогиба перфорированного элемента-экрана, выполненного из стойкого к воздействию осколков боеприпасов и пуль материала; толщина элемента-экрана

где h - толщина элемента-экрана, мм;
h' - предельно пробиваемая толщина элемента-экрана, мм;
1,5h' - величина максимального вероятного прогиба элемента-экрана, мм;
h_пр - величина промежутка между элементом-экраном и прозрачной плоскостью с отражающей поверхностью, мм;
g - масса осколка или пули, г;
v - скорость прямого удара осколка или пули, м/с;
К_П - коэффициент, учитывающий характеристики перфорированного элемента-экрана; исходя из соотношения перфорации 1:2...1:4 - К_П = 1,3...2, в частности, для элемента-экрана без перфорации - К_П = 1;
С_м - коэффициент, характеризующий сопротивляемость материала элемента-экрана прониканию сквозь него осколка или пули, в частности; пластмассы - С_м = 5, бронебойной стали - С_м = 28; конструкционной стали - С_м = 22; чугуна - С_м = 17.

во-вторых, отверстия перфорации выполнены в виде усеченного конуса, причем соотношение перфорации к полной певерхности в пределах перфорированной зоны принято по поверхности элемента-экрана, которой принадлежат усеченные вершины конусов, а коэффициент К_П принят исходя из соотношения перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны противоположной стороны элемента-экрана, которой принадлежат основания конуса;
в-третьих, соединение по верхней кромке перфорированного элемента выполнено в виде, по крайней мере, одного подпружиненного шарнира, в частности, посредством торсиона, по нижней кромке - в виде замка, в частности опорно-сцепного механизма или зажима, или защелки, или хомута;
в-четвертых, перфорированный элемент-экран выполнен в виде подвижных или подвижных жалюзи;
в-пятых, подвижные жалюзи выполнены без перфорации.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, т.е. защиты войск и объектов, и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве защиты, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показано:
на фиг. 1 - пример установки устройств защиты на кабине автомобиля (вид сбоку);
на фиг.2 - то же (вид сверху);
на фиг.3 - устройство защиты (в сечении по А-А), установленное на дверце кабины автомобиля;
на фиг. 4 - фрагмент элемента-экрана с отверстиями в виде усеченного конуса;
на фиг.5 - пример установки элемента-экрана с подпружиненным шарниром и замком;
на фиг.6 - то же (вид сверху);
на фиг.7 - защелка элемента-экрана;
на фиг.8 - кронштейн (опора) корпуса кабины с торсионом;
на фиг.9 - шарнир элемента-экрана с торсионом;
на фиг.10 - кронштейн (опора) элемента-экрана с защемленным торсионом;
на фиг.11 - шарнир корпуса кабины с торсионом;
на фиг. 12 - пример установки устройства защиты, выполненного в виде жалюзи;
на фиг.13 - то же (вид сбоку);
на фиг.14 - пример установки подпружиненной пластины жалюзи (фрагмент);
на фиг.15 - пример установки неподвижных пластин жалюзи (фрагмент).

В таблицах представлены:
в табл.1 - спецификация чертежей;
в табл. 2 - конкретные примеры толщины элемента-экрана и минимальной величины его удаления от стекла в зависимости от принятых g, v, К_П, С_м.

Устройство защиты 1 выполнено в виде не отражающего перфорированного элемента экрана 2. Причем соотношение перфорации 3 к полной поверхности 4 в пределах перфорированной зоны 5 составляет 1:2...1:4. Элемент-экран 2 закреплен вне помещения (в частности, кабины автомобиля) 6 узлами соединения 7. Узлы соединения 7 расположены за пределами прозрачных плоскостей 8 на опорах 9. Элемент-экран 2 закреплен у прозрачной плоскости 8 с возможностью вида изнутри (фиг. 1,2,3). Элемент-экран 2 может иметь плоскую или выпуклую форму. Элемент-экран 2 расположен на расчетном от прозрачной плоскости (стекла) 8 расстоянии h_пр ≥ 1,5h', где 1,5h' - величина максимального вероятного прогиба 10 элемента-экрана 2, мм, g' - предельно пробиваемая толщина элемента-экрана 2, мм, h_пр - величина промежутка между элементом-экраном и прозрачной плоскостью с отражающей поверхностью, мм.

Элемент-экран 2 выполнен из стойкого к воздействию осколков боеприпасов и пуль (не показано) материала толщиной (фиг. 3, 4)

где h - толщина элемента-экрана 2, мм;
h' - предельно пробиваемая толщина элемента-экрана 2, мм;
g - масса осколка боеприпаса или пули, г;
v - скорость прямого удара осколка боеприпаса или пули, м/с;
К_П - коэффициент, учитывающий характеристики перфорированного элемента-экрана 2; исходя из соотношения перфорации 1:2...1:4 - К_П = 1,3...2, в частности для элемента-экрана 2 без перфорации 3 - К_П = 1;
С_м - коэффициент, характеризующий сопротивляемость материала элемента-экрана 2 прониканию сквозь него осколка боеприпаса или пули (не показано), в частности: пластмассы - С_м = 28; конструкционной стали - С_м = 22, чугуна - С_м = 17.

В табл. 2 представлены конкретные примеры толщины элемента-экрана и величины его удаления от стекла в зависимости от принятых для примера g, v, К_П, и С_м.

Отверстия 11 перфорации 3 могут быть выполнены в виде усеченного конуса 12 (фиг 4). Причем соотношение перфорации к полной поверхности 4 в пределах перфорированной зоны 5 принято по поверхности 13 элемента-экрана 2, которой (13) принадлежат усеченные вершины 14 конуса 12, а коэффициент К_П принят исходя из соотношения перфорации 3 к полной поверхности 4 в пределах перфорированной зоны 5 противоположной стороны 15 элемента-экрана 2, которой (15) принадлежат основания 16 конуса 12 или в плоскости 17 его (2) средней толщины (h).

Соединение 7 по верхней кромке 18 перфорированного элемента-экрана 2 может быть выполнено в виде, по крайней мере, одного подпружиненного шарнира 19, в частности, посредством торсиона 20, а по нижней кромке 21 элемента-экрана 2 в виде замка 22, в частности, опорно-сцепного механизма /9/ или зажима /9/, или защелки /9/, или хомута /9/.

Перфорированный элемент-экран 2 может быть выполнен в виде подвижных 23 или неподвижных 24 жалюзи (23, 24) (фиг. 12). Подвижные жалюзи 23 установлены на раме 25 посредством оси 26 пластины 27 и пружины 28.

Подвижные жалюзи 23 выполнены без перфорации (не показано).

Устройство защиты может выполняться в войсковых условиях и промышленностью.

Устройства защиты используются следующим образом.

Узлы соединения 7 устройств защиты 1, выполняемых преимущественно в войсковых условиях (см. фиг. 1 и 2), устанавливаются на кабине автомобиля заранее, а элементы-экраны 2 закрепляются на них (7) по мере приближения автомобиля к опасным участкам. В особых условиях элементы-экраны 2 с кабин автомобилей не снимаются. При этом непрозрачные поверхности кабины автомобиля изнутри (или снаружи) дополнительно обкладываются бронелистами или бронежилетами, или специальными полотнищами из стойкой к воздействию пуль и осколков ткани.

Устройства зашиты 1, изготовляемые промышленностью (см. фиг. 5 и 9), устанавливаются на кабине автомобиля и другой технике стационарно, а по мере необходимости открываются или закрываются.

Устройства защиты 1 с неподвижными жалюзи устанавливаются в пределах зоны обзора зеркала заднего вида и в условиях, когда обстрел может вестись с верхней полусферы (с гор). Устройства защиты 1 с неподвижными жалюзи устанавливаются также с целью исключения бликов от стекол.

Промежуток h_пр между элементом-экраном 2 и стеклом 8 выполняется из расчета, чтобы прогиб 10, образующийся на элементе-экране 2 от воздействия осколка или пули (не показано), не повредил стекло 8. При необходимости элемент-экран 2 удаляется от стекла 8 на расстояние, обеспечивающее работу дворников (не показано).

Представляемые в данном техническом решении математических зависимости получены в результате обработки многочисленных экспериментальных исследований и гарантируют, при правильно выбранных исходных данных, надежную защиту людей и встроенных приборов.

Исследование заявляемого изобретения позволит повысить эксплуатационные свойства устройства за счет:
- расширения области защиты путем:
обеспечения безопасности экипажей, расчетов, десанта и сохранения встроенного оборудования от пуль и осколков боеприпасов;
обеспечения его маскирующих свойств в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн;
- обеспечения возможности автоматического снятия влаги с поверхности прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью, т.е. работы дворников.

Обеспечение безопасности экипажей достигается за счет установки перед стеклом элементов-экранов соответствующей расчетной толщины. При этом наличие перфорации в указанных пределах обеспечивает вид изнутри. Смещение элемента-экрана на расчетное расстояние от стекла обеспечивает сохранность последнего при попадании в элемент-экран осколков боеприпасов или пуль, вызывающих прогибы материала устройства защиты, а также работу дворников.

Маскирующие свойства бликов от стекол сохраняются, так как сохраняется наличие не отражающего перфорированного элемента, расположенного у прозрачной плоскости с отражающей поверхностью (стекла). Маскирующие свойства в инфракрасном диапазоне длин волн достигаются за счет экранирования электромагнитных излучений (ЭМИ) от людей, приборов и стекла. Причем наличие промежутка между стеклом и элементом-экраном снижает эффект прогрева последнего указанными ЭМИ, а потоки воздуха, распространяющиеся в этом промежутке, практически исключают такой прогрев, а значит исключают демаскирующие признаки стекол в ИК диапазоне ЭМВ.

Эффект от разработанного устройства значительно выше в том случае, когда кабина автомобиля дополнительно облажена, исключая стекла, бронелистами, бронежилетами или специальными полотнищами /1/.

Источники информации
1. "Независимое военное обозрение". Газета НВО, Еженедельное приложение к "Независимой газете". 18(191) от 26 мая - 1 июня 2000 г., - стр.8.

2. Журнал-газета "Авторевю" 5 (215), 2000 г., - стр.50...54.

3. Оружие победы - М.: Центральный музей ВС СССР, 1986 г.

4. Бронетанковая техника. Фотоальбом. - М.: Гончар, 1994, - 268 с.

5. Бронированные колесные малины Советской Армии. - М., 1970 г.

6. Князьков ВС. Боевая техника - М.: ДОСААФ СССР, 1986, - 199 с.

7. Наставление по войсковой маскировке. Часть II, Техника маскировки и маскировка войсковых объектов. - М.: Воениздат, 1956 г., - стр.322, 323.

8. Устройство для маскировки прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью. Описание изобретения к патенту SU 1836620 АЗ по заявке 4830372/23, опубликованном в бюл. 31 1 от 23.08.93 г.

9. Крайнев А.Ф. Словарь справочник по механизмам - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1987, - стр.258.

10. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энциклопедия// Гл.ред. С.В. Яковлев - М.: Стройиздат, 1994, - стр. 164.

Формула изобретения

1. Устройство защиты, выполненное в виде неотражающего перфорированного, при соотношении перфорации к полной поверхности 1: 2. . . 1: 4 в пределах перфорированной зоны элемента-экрана, закрепленного вне помещения узлами соединения у прозрачных плоскостей с отражающей поверхностью с возможностью вида изнутри, отличающееся тем, что элемент-экран выполнен плоским или выпуклым перфорированным и закреплен посредством узлов соединения на опорах, расположенных за пределами прозрачной плоскости, на расчетном от этой плоскости расстоянии h_пр ≥ 1,5h' вероятного прогиба перфорированного элемента-экрана, выполненного из стойкого к воздействию осколков боеприпасов и пуль материала толщиной

где h - толщина элемента-экрана, мм;
h' - предельно пробиваемая толщина элемента-экрана, мм;
1,5h' - величина максимального вероятного прогиба элемента-экрана, мм;
h_пр - величина промежутка между элементом-экраном и прозрачной плоскостью с отражающей поверхностью, мм;
g - масса осколка или пули, г;
v - скорость прямого удара осколка боеприпаса или пули, м/с;
K_П - коэффициент, учитывающий характеристики перфорированнoгo элемента-экрана, исходя из соотношения перфорации 1: 2. . . 1: 4 - К_П = 1,3. . . 2.

С_м - коэффициент, характеризующий сопротивляемость материала элемента-экрана прониканию сквозь него осколка боеприпаса или пули.

2. Устройство защиты по п. 1, отличающееся тем, что отверстия перфорации выполнены в виде усеченного конуса причем соотношение перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны принято по поверхности элемента-экрана, которой принадлежат усеченные вершины конусов, а коэффициент К_П принят, исходя из соотношения перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны противоположной стороны элемента-экрана, которой принадлежат основания конуса.

3. Устройство защиты по п. 1 или 2, отличающееся тем, что соединение по верхней кромке перфорированного элемента выполнено в виде, по крайней мере, одного подпряженного шарнира, в частности посредством торсиона, а по нижней кромке - в виде замка, в частности опорно-сцепного механизма или зажима, или защелки, или хомута.

4. Устройство защиты по п. 1 или 2, отличающееся тем, что перфорированный элемент-экран выполнен в виде подвижных или неподвижных жалюзи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17