Защитное заграждение

 

Изобретение относится к области военной техники, конкретно к сборно-разборным средствам защиты различных объектов. Конструкция включает защитные секции, каждая из которых содержит наружный и тыльный слои эластично-упругого материала, расположенные на заданном расстоянии друг от друга, с заключенными в них металлическими сетками, выполненными из проволоки круглого сечения с ячейками квадратной формы, причем ячейки металлических сеток наружного и тыльного слоев равномерно смещены друг относительно друга, а длина стороны каждой ячейки не более полутора диаметров пули стрелкового оружия минимального калибра, при этом наружный и тыльный слои эластично-упругого материала по периметру секции соединены между собой П-образными элементами, нижний из которых выполнен за одно целое с двухсторонним присоединительным элементом и снабжен по меньшей мере одним штуцером с заглушкой, внутренняя полость секции заполнена отвержденным пеноматериалом. В наружном и тыльном слоях может быть заключена дополнительная металлическая сетка. Использование изобретения обеспечивает высокий уровень защищенности при упрощении конструкции. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сборно-разборным средствам защиты различных объектов, сооружений и личного состава и предназначено для защиты от пуль, других быстролетящих твердых тел, а также для защиты от проникновения на охраняемую территорию, при этом одна или несколько отдельных секций могут быть использованы в качестве защитных экранов.

Известны различные виды проволочных и сетевых защитных заграждений [1, 2 и др. ] , присоединенных к несущим конструкциям, но они малоэффективны для защиты от пуль и быстролетящих твердых тел и, при этом, не обеспечивают надежной защиты от проникновения, так как достаточно быстро и легко могут быть перекушены или перерезаны.

Известны различные пулезащитные конструкции [3, 4 и др.], принцип действия которых основан на направленном изменении траектории полета пули, обусловленном формой и заданным расположением, а также заданной возможностью смещения защитных элементов при воздействии пули. Данные конструкции обеспечивают достаточно высокий уровень защищенности, но обладают значительной массой и сложностью изготовления.

Наиболее близким - по совокупности признаков - аналогом является "Навесное защитное покрытие заграждение" [5], выполненное из присоединенных к опорам отдельных продольных секций, включающих каждая слой эластично-упругого материала и заключенную в него металлическую сетку объемного плетения, верхний несущий элемент, боковые и нижний присоединительные элементы и элементы крепления к грунту, а также пластинчатые защитные сегменты двух видов, которые с возможностью поворота присоединены к участкам металлической сетки, при этом одни защитные сегменты расположены на наружной поверхности, а другие - соответственно на тыльной поверхности секции, причем верхние участки всех защитных сегментов заключены в слой эластично-упругого материала.

Данная конструкция обеспечивает высокий уровень защищенности, но, при этом, обладает значительной массой, трудоемкостью изготовления и монтажа на месте применения.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая конструкция защитного заграждения, монтируемого на месте применения из отдельных секций, присоединяемых к опорам, заключается в обеспечении защиты объектов, сооружений или их определенных участков, а также личного состава от воздействия пуль различных калибров, быстролетящих твердых тел и защиты от проникновения на охраняемую территорию; при этом, одна или совокупность нескольких секций заграждения могут быть использованы в качестве отдельных защитных экранов для защиты личного состава или оборудования, причем секции заграждения, в зависимости от вида конструктивного исполнения и заданной степени защищенности, могут быть расположены как на определенном удалении, так и вблизи от защищаемого объекта.

Достигаемый технический результат заключается в том, что обеспечена возможность изменения траектории полета пули от первоначальной точки прицеливания и возможность значительного или полного поглощения кинетической энергии пули, а также в том, что значительно снижена масса конструкции каждой секции и обеспечены упрощение и минимальная стоимость их изготовления и упрощение и ускорение монтажа заграждения на месте применения.

Указанные технические результаты достигаются тем, что защитное заграждение, включающее опоры, соединенные с ними и расположенные встык друг к другу отдельные секции, каждая из которых включает наружный слой эластично-упругого материала и заключенную в него металлическую сетку с ячейками квадратной формы, выполненную из проволоки круглого сечения, нижний и боковые присоединительные элементы и элементы крепления к грунту, выполнено следующим образом: каждая секция снабжена тыльным слоем эластично-упругого материала с заключенной в него идентичной металлической сеткой, расположенным на заданном расстоянии от наружного слоя эластично-упругого материала, причем ячейки металлических сеток наружного и тыльного слоев равномерно смещены по вертикали и по горизонтали друг относительно друга, а длина стороны каждой ячейки не более полутора диаметров пули стрелкового оружия минимального калибра (т. е. пули диаметром 5,45 мм), при этом наружный и тыльный слои эластично-упругого материала по периметру секции соединены между собой П-образными элементами, каждая секция снабжена по меньшей мере одним штуцером с заглушкой, установленным в нижнем П-образном элементе, который выполнен за одно целое с двухсторонним присоединительным элементом, и полость, ограниченная наружным и тыльным слоями эластично-упругого материала и П-образными элементами, заполнена отвержденным пеноматериалом, который скреплен с внутренними поверхностями полости; кроме этого, другой вариант выполнения секции, соответственно с повышенной степенью защищенности, предназначенный для применения вблизи от защищаемого объекта, дополнительно предусматривает, что в наружном слое или в наружном и тыльном слоях эластично-упругого материала заключена дополнительная металлическая сетка с идентичными по размерам ячейками, расположенная с зазором относительно основной металлической сетки, причем ячейки основной и дополнительной металлической сеток равномерно смещены по вертикали и по горизонтали друг относительно друга.

Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено сечение секции заграждения; на фиг.2 показан вид снаружи участка секции с вырезами; на фиг.3 представлено сечение нижнего участка данной секции; на фиг.4 представлено сечение усиленного варианта выполнения секции заграждения, предназначенного для применения вблизи от защищаемого объекта; а на фиг.5 показаны возможные варианты взаимного расположения секций и крепления их к опорам защитного заграждения или защитного экрана.

Конструкция секции защитного заграждения или экрана, в каждом варианте конструктивного исполнения, включает наружный слой 1 эластично-упругого материала и заключенную в него металлическую сетку 2 с ячейками квадратной формы, выполненную из проволоки круглого сечения (см. фиг.1, 2). На заданном расстоянии от наружного слоя 1 эластично-упругого материала расположен тыльный слой 3 эластично-упругого материала, снабженный заключенной в него металлической сеткой 4, выполненной таким же образом и с такими же ячейками, как и металлическая сетка 2, но ячейки металлической сетки 4 равномерно смещены по горизонтали и по вертикали относительно ячеек металлической сетки 2.

Размеры каждой квадратной ячейки (см. фиг.1, 2) металлических сеток 2 и 4, расположенных указанным выше образом, определены из условия противодействия пуле стрелкового оружия минимального калибра, т.е. пули диаметром 5,45 мм. С учетом диаметра проволоки металлической сетки, равного 1,5-1,8 мм, длина стороны квадрата каждой ячейки, измеряемая соответственно между боковыми кромками проволоки противолежащих сторон ячеек, составляет не более полутора диаметров указанной выше пули, т.е. составляет приблизительно 8 мм или менее. В этом случае пуля, даже воздействующая на секцию заграждения по нормали, рикошетирует либо от одной, либо от другой сетки, либо последовательно от обеих металлических сеток, ячейки которых равномерно смещены друг относительно друга, соответственно в той или иной степени упруго смещая участки либо одной, либо обеих металлических сеток.

Конструкцию секций защитного заграждения целесообразно изготавливать для двух вариантов применения, первый из которых упрощенный (см. фиг.1) и предназначен для применения в тех случаях, когда заграждение расположено на удалении от защищаемого объекта, а второй вариант (см. фиг.4), обеспечивающий более высокую степень защищенности, предназначен для применения в тех случаях, когда заграждение или защитный экран, включающий одну или несколько секций, расположен вблизи от защищаемого объекта.

В обоих вариантах конструктивного исполнения наружный 1 и тыльный 3 слои эластично-упругого материала, снабженные каждый соответственно металлическими сетками 2 и 4, расположены на заданном расстоянии друг от друга и соединены между собой по периметру секции идентичными верхним и боковыми П-образными элементами 5 и нижним П-образным элементом 6, который выполнен за одно целое с двухсторонним присоединительным элементом 7, снабженным равномерно расположенными отверстиями, которые предназначены для присоединения секции к поверхности грунта с помощью элементов крепления. При этом, в нижнем П-образном элементе 6 установлен по меньшей мере один или несколько снабженных заглушками штуцеров 8, через которые, - при изготовлении секции, - осуществляется заполнение ее внутреннего объема композицией пеноматериала под заданным давлением.

Внутренняя полость секции, ограниченная наружным 1 и тыльным 3 слоями эластично-упругого материала, верхним и боковыми П-образными элементами 5 и нижним П-образным элементом 6, заполнена отвержденным пеноматериалом 9, например пеноэпоксидом или пенопластом, который скреплен при отверждении с внутренними поверхностями полости. Кроме этого, каждая секция снабжена боковыми присоединительными элементами 10, через которые посредством разъемных соединений осуществляется ее крепление к опорам 11, представленного или иного вида выполнения, и элементами крепления к грунту 12 (см. фиг.3, 5), которые устанавливают при монтаже заграждения в отверстия, выполненные в двухстороннем нижнем присоединительном элементе 7.

В том случае, когда защитное заграждение расположено вблизи от защищаемого объекта и, следовательно, необходимо обеспечить более высокий уровень защищенности, секции заграждения снабжены каждая соответственно одной или двумя дополнительными металлическими сетками 13 и 14 (см. фиг.4), выполненными из проволоки круглого сечения с идентичными по размерам ячейками. В первую очередь, дополнительная металлическая сетка 13 расположена в наружном слое 1 эластично-упругого материала с зазором и позади относительно основной металлической сетки 2, причем ячейки основной металлической сетки 2 и ячейки дополнительной металлической сетки 13 равномерно смещены по вертикали и по горизонтали друг относительно друга. Другая дополнительная металлическая сетка 14, полностью аналогичная металлической сетке 13, расположена в тыльном слое 3 эластично-упругого материала с зазором и позади основной металлической сетки 4, причем ячейки основной металлической сетки 4 и дополнительной металлической сетки 14 равномерно смещены по вертикали и по горизонтали друг относительно друга.

Такое применение совокупности сдвоенных упругих и обладающих возможностью локального упругого смещения при необходимости рикошетирующих решеток, ячейки которых равномерно смещены друг относительно друга, в сочетании с объемом отвержденного пеноматериала определенной толщины, обеспечивает, - в любом случае, - неоднократное изменение направления движения пули и значительное поглощение кинетической энергии пули, а в ряде случаев "запирание" ее во внутреннем объеме секции, заполненном отвержденным пеноматериалом, который не только обеспечивает поглощение кинетической энергии пули, но и является жестким опорно-несущим элементом каждой секции, обладающим минимальной массой.

Изготовление секций защитного заграждения достаточно просто и быстро осуществляется следующим образом. И наружный 1, и тыльный 3 слои эластично-упругого материала с заключенными в них и расположенными соответствующим образом металлическими сетками 2 и 13 и соответственно 4 и 14 обычными методами по отдельности изготавливают в пресс-форме. Также обычными методами из эластично-упругих материалов, но малой эластичности выполняются верхний, боковые и нижний П-образные элементы, которые включают кордовую оплетку. Обычными методами устанавливают штуцера 8 с заглушками и присоединяют их по месту к нижнему П-образному элементу 6, выполненному за одно целое с двухсторонним присоединительным элементом 7. Затем обычными методами, например, прошивки и последующего склеивания присоединяют к тыльному 3 и наружному 1 эластично-упругим слоям П-образные элементы и устанавливают боковые присоединительные элементы 10, а в последнюю очередь (также в пресс-форме) через штуцера 8 осуществляют заполнение внутренней полости секции композицией пеноматериала 9 под заданным давлением. После этого происходит следующее: сначала композиция вспененного пеноматерила 9 полностью и равномерно заполняет внутреннюю полость секции и затем постепенно отверждается, при этом объем пеноматериала 9 склеивается со всеми внутренними поверхностями элементов секции, которая превращается в жесткое единое целое. В качестве пеноматериала для заполнения внутренней полости защитной секции могут быть применены известные пеноэпоксиды, пенопласты [6], а также стеклопенопласты [7].

Монтаж на месте применения защитного заграждения заданной конфигурации и протяженности или совокупности нескольких секций, образующих совместно защитный экран, осуществляет обычными методами посредством установки секций по месту и присоединения к опорам 11 боковых присоединительных элементов 10 секций (см. фиг.5) с помощью разъемных соединений и последующего присоединения секций к грунту (см. фиг.3) с помощью элементов крепления 12, размещаемых по месту отверстий, выполненных в двустороннем присоединительном элементе 7 нижнего П-образного элемента 6 каждой секции.

В случае воздействия указанной выше пули (диаметром 5,45 мм) по поверхности упрощенного варианта конструкции секции защитного заграждения, расположенного на заданном удалении от объекта (см. фиг.1, 2), она пробивает наружный слой 1 эластично-упругого материала и в большинстве случаев рикошетирует от того или иного (вертикального или горизонтального) участка проволоки металлической сетки 2, упруго смещая, в частности, определенный участок сетки 2, либо, в ряде случаев, свободно проходит через ячейку сетки 2 и, пробивая остаточную толщину слоя 1 эластично-упругого материала, попадает в слой 9 отвержденного пеноматериала заданной толщины. Далее пуля, продолжая движение, разрушает пеноматериал 9, обладающий заданной жесткостью, и, соответственно, теряет свою кинетическую энергию.

В зависимости от заданной жесткости и толщины слоя пеноматериала 9 и от исходной величины кинетической энергии, пуля может исчерпать ее полностью и прекратить движение, застряв в толщине пеноматериала 9, либо может выйти наружу, обладая уже соответственно меньшей кинетической энергией. В последнем случае пуля пробивает и тыльный слой 3 эластично-упругого материала и далее, в большинстве случаев, рикошетирует от того или иного (вертикального или горизонтального) участка проволоки металлической сетки 4, упруго смещая, в частности, определенный участок металлической сетки 4, либо, что маловероятно, свободно проходит через ячейку металлической сетки 4 и, пробивая остаточную толщину слоя 3 эластично-упругого материала, выходит наружу тыльной поверхности секции защитного заграждения. Но, в любом случае, даже не срикошетировав ни от одной их двух металлических сеток 2 или 4, что достаточно маловероятно, пуля при пробивании секции потеряет определенную долю своей кинетической энергии и получит некоторое смещение от первоначальной траектории полета за счет продвижения в заданной толщине слоя пеноматериала 9, обладающего заданной жесткостью и пористостью и, как следствие, некоторой неравномерностью и неравнопрочностью своей структуры.

В случае воздействия указанной выше пули на усиленный вариант защитной секции, который предназначен для применения вблизи от защищаемого объекта (см. фиг. 4), она пробивает наружный слой 1 эластично-упругого материала и, проходя через него, в подавляющем большинстве случаев (что обеспечивается заданными размерами ячеек и небольшой величиной зазора между двумя металлическими сетками) последовательно рикошетирует дважды от участков основной 2 и далее дополнительной 13 металлических сеток, расположенных с зазором друг относительно друга, упруго смещая, в частности, определенные участки сеток 2 и 13 в объеме наружного слоя эластично-упругого материала 1, либо совместно с определенными объемами слоя 1 эластично-упругого материала. Затем пуля пробивает остаточную толщину слоя 1 и попадает в слой 9 отвержденного пеноматериала, разрушая который, соответственно теряет свою кинетическую энергию.

В зависимости от заданной жесткости и толщины слоя 9 отвержденного пеноматерила и от исходной величины кинетической энергии, пуля (после двойного рикошета) может полностью исчерпать свою кинетическую энергию и прекратить движение, застряв в толщине слоя пеноматериала 9, либо может выйти из него наружу, обладая уже соответственно меньшей кинетической энергией. В последнем случае пуля пробивает и тыльный слой 3 эластично-упругого материала и, проходя через него, дополнительно рикошетирует дважды - последовательно от участков основной 4 и далее дополнительной 14 металлических сеток, расположенных с зазором друг относительно друга, упруго смещая, в частности, определенные участки металлических сеток 4 и 14, и также теряя свою кинетическую энергию.

Таким образом, в результате неоднократных столкновений с участками металлических сеток, пуля изменяет свою траекторию и уходит в сторону от первоначальной точки прицеливания; при этом, пуля в значительной степени теряет свою кинетическую энергию, пробивая слои эластично-упругого материала и слой отвержденного пеноматериала, обладающий заданной толщиной и жесткостью, и, следовательно, задавая размеры ячеек и количество металлических сеток, выполненных из проволоки круглого сечения, ячейки которых имеют определенные размеры и равномерно смещены друг относительно друга, толщину и жесткость слоя отвержденного пеноматериала, можно обеспечить полное поглощение пули в объеме защитной секции защитного заграждения или защитного экрана вне зависимости от диаметра и исходной величины кинетической энергии пули.

В случае воздействия пули большего калибра, например, пули диаметром 7,62 мм или более на секцию защитного заграждения, данная пуля аналогичным образом рикошетирует от участков металлических сеток, упруго смещая их участки и даже раздвигая ячейки, и соответственно теряет свою кинетическую энергию в толщине слоя отвержденного пеноматериала; в случае воздействия твердых частиц грунта или осколков гранаты на секцию защитного заграждения, последние пробивают наружный слой эластично-упругого материала и могут, в частности, также перебить участки проволоки металлических сеток, расположенных в этом слое, но далее, при разрушении слоя отвержденного пеноматериала, они потеряют свою кинетическую энергию и застрянут в нем.

Также необходимо подчеркнуть, что вид выполнения и сочетание защитных элементов и слоев данной защитной секции, обеспечивает, по сравнению с известными аналогами, значительное снижение массы и упрощение изготовления и монтажа на месте применения. Это достигнуто за счет того, что элементы и слои защитной секции выполняют каждый следующие определенные сочетания функций: - наружный и тыльный слои эластично-упругого материала с заключенными в каждом из них металлическими сетками являются формообразующими элементами секции при ее изготовлении, а сами слои эластично-упругого материала также являются фиксирующими элементами, обеспечивающими заданное расположение металлических сеток, причем без каких-либо дополнительных жестких вертикальных и горизонтальных элементов каркаса, и обеспечивающими возможность упругого смещения участков металлических сеток при воздействии пули, и средствами защиты от атмосферных воздействий, обеспечивающими длительность хранения и эксплуатации, причем, размеры отверстия, остающегося в слое эластично-упругого материала после пробивания его пулей, значительно меньше диаметра пули, что обусловлено свойствами эластично-упругих материалов; - объем отвержденного пеноматериала заданной толщины и жесткости, скрепленный с внутренними поверхностями полости секции, является и опорно-несущим элементом каждой данной защитной секции, обеспечивающим жесткость и несущую способность конструкции, и является средством поглощения кинетической энергии пули, обладающим при этом минимальной массой, причем пеноэпоксиды и другие пеноматериалы [7] обладают высокой стойкостью к коррозии и, в частности, применяются и для защиты других материалов от коррозии; - металлические сетки, расположенные на заданном расстоянии друг от друга, ячейки которых равномерно смещены друг относительно друга, являются упруго-смещающимися рикошетирующими элементами, которые не могут быть поражены пулей, обладают минимальной массой и обеспечивают простоту изготовления секций.

Таким образом, можно сделать вывод, что данная конструкция защитного заграждения, включающего расположенные в различной заданной конфигурации и присоединенные к опорам защитные секции, в различных вариантах конструктивного исполнения обеспечивает защиту - от пуль различных калибров и быстролетящих твердых тел - личного состава, оборудования, объектов, сооружений или их определенных участков, находящихся вблизи или на заданном удалении, обеспечивает неоднократное изменение траектории полета пули и значительное или полное поглощение кинетической энергии пули при пробивании защитной секции и, по сравнению с известными аналогами, отличается сниженной массой, простотой и минимальной стоимостью изготовления и простотой сборки на месте применения.

Литератрура 1. Большая Советская энциклопедия. Третье издание, М., Издательство "Советская энциклопедия", 1972, т.9, с. 273.

2. Военный энциклопедический словарь, М., Воениздат, 1983, с. 260.

3. Патент РФ 2116607 "Пулезащитная гибкая конструкция" от 4.12.1995, F 41 Н 1/02.

4. Патент РФ 2046271 "Пуленепробиваемая панель" от 12.05.1992, F 41 Н 1/02.

5. Патент РФ 2139486 "Навесное защитное покрытие - заграждение" от 15.09.1998, F 41 Н 5/00.

6. Б. Ф.Прохоров, В.Н.Кобелев "Трехслойные конструкции в судостроении". Л., "Судостроение", 1972, с. 26-45.

7. И.К.Наназашвили "Строительные материалы, изделия и конструкции", М., "Высшая школа", 1990, с. 69-76, 77-99, 382-384.

Формула изобретения

1. Защитное заграждение, включающее опоры, соединенные с ними и расположенные встык друг к другу отдельные продольные секции, каждая из которых включает наружный слой эластично-упругого материала и заключенную в него металлическую сетку, нижний и боковые присоединительные элементы и элементы крепления к грунту, отличающееся тем, что каждая секция снабжена тыльным слоем эластично-упругого материала с заключенной в него металлической сеткой, расположенным на заданном расстоянии от наружного слоя эластично-упругого материала, причем ячейки металлических сеток наружного и тыльного слоев выполнены из проволоки круглого сечения квадратными и равномерно смещены по вертикали и по горизонтали друг относительно друга, длина стороны каждой ячейки - не более полутора диаметров пули минимального калибра, при этом наружный и тыльный слои эластично-упругого материала по периметру секции соединены между собой П-образными элементами, выполненными из эластично-упругого материала, каждая секция снабжена, по меньшей мере, одним штуцером с заглушкой, установленным в нижнем П-образном элементе, который выполнен за одно целое с нижним присоединительным элементом, выполненным двухсторонним, а полость, ограниченная наружным и тыльным слоями эластично-упругого материала и П-образными элементами, заполнена отвержденным пеноматериалом, который скреплен с внутренними поверхностями полости.

2. Защитное заграждение по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной металлической сеткой с идентичными по размеру ячейками, расположенной в наружном слое или в наружном и тыльном слоях эластично-упругого материала с зазором относительно основной металлической сетки, при этом ячейки основной и дополнительной металлических сеток равномерно смещены по вертикали и по горизонтали друг относительно друга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5