Противокумулятивное средство защиты объектов
COUNTER-HEAT EFFECTS PROTECTION OF OBJECTS

Изобретение относится к области обеспечения безопасности взрывоопасных материалов и изделий, находящихся преимущественно в подвижных транспортных средствах. К числу таких материалов и изделий относятся взрывчатые вещества (ВВ), боеприпасы, в том числе химические и ядерные, твердотопливные ракеты различных классов и др. Транспортные средства, перевозящие названные объекты, могут подвергаться воздействию поражающими элементами обычных средств поражения (ОСП): осколочными элементами боеприпасов, пулями стрелкового оружия, кумулятивными струями соответствующих боеприпасов (в частности, противотанковых гранат). Воздействие этих поражающих элементов непосредственно по взрывоопасным материалам и изделиям возможно как в условиях боевых действий, так и в условиях мирного времени при нападении диверсионных подразделений, террористических групп, нападений экстремистов. Наиболее опасным средством поражения являются кумулятивные боеприпасы, которые, как правило, в достаточном количестве имеются у диверсантов и террористов. Особая опасность воздействия кумулятивных боеприпасов на взрывоопасные материалы и изделия, находящиеся в транспортных средствах, состоит в том, что кумулятивная струя, проникающая во взрывчатое вещество или заряд твердого ракетного топлива, возбуждает в последних взрывчатое превращение в форме детонации, что чревато катастрофическими последствиями как для транспортного средства, в котором они находятся, так и для окружающей среды и окружающих объектов. Поэтому транспортные средства, в которых перевозятся взрывоопасные материалы и изделия, должны быть надежно защищены, по крайней мере, от кумулятивных боеприпасов малых калибров, которыми вооружены диверсионные и террористические подразделения.
Поиск технических решений средств защиты от кумулятивных боеприпасов выполнялся по источникам патентной и технической информации России (СССР), США, Германии, Франции, Великобритании, Европейского патентного сообщества за период с 1980 по 2014 годы.
Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения (прототипом) можно считать «Противокумулятивное защитное устройство транспортных средств» по патенту РФ №2287128 от 10.11.2006 г. Устройство по указанному патенту является достаточно эффективным, однако имеет некоторые недостатки, к числу которых следует отнести сравнительно большие габариты средства защиты, достаточно высокую удельную массу (массу единицы поверхности), недостаточную отклоняющую способность элементов конструкции средства защиты.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков в части повышения отклоняющей способности одной из составляющей конструкции (первого слоя) путем использования частой объемной сетки (вместо рабицы), а также использования ее в виде гофра, закрепленного между двумя листами обоймы из тонколистового металла. Для снижения удельной массы исключено применение стального листа толщиной 10 мм, вместо которого использована высокопрочная керамика в виде пластин, геометрически уложенных также в виде гофра. Таким образом, второй слой средства защиты обладает не только высокой прочностью в сравнении со стальным листом и плотностью в 2…3 раза меньше стали, но еще и используется как отражающее (отклоняющее) кумулятивную струю средство.
Сравнительный анализ технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что сеточные металлические элементы размещены между тонкостенными плоскопараллельными листами, разнесенными на 80…100 мм в виде гофра с углом при вершинах гофра 20…30 градусов, а керамические элементы также размещены в виде гофра между тонкостенными плоскопараллельными листами, разнесенными на 80…100 мм, углы при вершинах этого гофра 40…60 градусов, причем тыльная пластина для сеточного гофра служит внутренней пластиной для гофра из керамики и сетки, а тыльная пластина керамического гофра совместно с лицевой пластиной сеточного гофра образуют обойму для размещения в ней обоих гофров, и разделяющую их тонкостенную пластину. Обойма с размещенными в ней гофрами формируется как модуль средства защиты.
Предлагаемое противокумулятивное средство отличается также тем, что керамические элементы, образующие второй слой средства защиты, имеют толщину 10…15 мм (для керамики на основе карбида бора, карбида кремния, оксида алюминия и других высокотвердых и высокопрочных керамических материалов) и длину ребра 120…130 мм. Кроме того, средство защиты отличается тем, что обоймы с гофрами в виде модулей, закреплены на транспортном средстве с его боковых сторон в виде стенок, собранных из модулей размером, обеспечивающим защиту от внешних воздействий взрывоопасного материала или изделия, находящегося в транспортном средстве.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «Новизна».
Функционирование изобретения заключается в следующем. При воздействии кумулятивного заряда на поверхность обоймы защитного устройства срабатывает взрыватель заряда и формируется кумулятивная струя, которая проходит через стенку гофра отклоняющей сетки, фрагментируется и частично отклоняется. Далее фрагментированная струя встречается с наклонной пластиной керамики, претерпевает дальнейшее фрагментирование и рассеивание фрагментов, которые к моменту выхода из тыльного слоя обоймы практически теряют свою пробивную и инициирующую способность. Поскольку находящийся в транспортном средстве взрывчатый материал или изделие имеет свою оболочку в виде, например, контейнера, то ослабленные фрагменты кумулятивной струи на предшествовавших преградах уже не способны инициировать взрывчатый материал или материал изделия. Сущность изобретения поясняется чертежом.
На Фиг. 1 представлена схема построения основной части средства защиты. Позицией 1 обозначен тонкостенный лицевой лист обоймы, позицией 2 - гофр из частой металлической сетки, позицией 3 - наклонные керамические элементы (пластины), позицией 4 - тыльный лист обоймы, позицией 5 - промежуточный тонкостенный лист, позицией 6 - шпильки, скрепляющие гофры из сетки и керамики.
На Фиг. 2 показана схема крепления модулей средства защиты на транспортном средстве. Позицией 7 обозначено транспортное средство, позицией 8 - модуль средства защиты, позицией 9 - стенка контейнера взрывоопасного изделия, позицией 10 - верхняя часть крепежа средства защиты на транспортном средстве.
Сравнение заявленного с другими техническими решениями не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет делать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».
Представленная конструкция противокумулятивного средства защиты объектов может решить также задачи защиты от пуль стрелкового оружия и осколочных элементов.
Источники информации
1. Противогранатометное и противопульное защитное устройство. Патент РФ №2122702 от 29.12.1997 г.
2. Устройство защиты от кумулятивных снарядов. Патент США №4368660 от 18.01.1983 г.
3. Защитное устройство. Патент Великобритании №2040029 от 03.09.1983 г.
4. Броня для защиты от кумулятивных зарядов. Патент Франции №2628831 от 22.09.1989 г.
5. Конструкция защитной сетки для бронированной машины. Патент ФРГ № OS 3226478 от 14.07.1988 г.
6. Устройство для защиты объектов в транспортных средствах. Патент РФ №2196952 от 20.01.2003 г.
7. Защитное устройство транспортных средств. Патент РФ №2287128 от 10.11.2006 г.
8. Противокумулятивное и противопульное средство защиты. Патент РФ №2540358 от 18.12.2014 г.