Электрошоковая пуля, сменный ствол и оружие для их использования
ELECTROSHOCK BULLET, INTERCHANGEABLE BARREL AND WEAPONS FOR THEIR USE

Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к беспроводному дистанционному электрошоковому оружию (ДЭШО) нелетального действия с электрическим средством поражения, преимущественно к спецсредствам ограничения действий правонарушителей использования в специальных силовых операциях, в зонах проведения которых может находиться мирное население и для самообороны граждан.
Уровень техники.
В качестве аналога пули по предполагаемому изобретению выбрана электрошоковая пуля (снаряд с электрическим средством поражения; электропуля, пуля) TASER XREP компании Taser International (Axon Enterprise Inc.) по патенту [1] и информации [2]. На настоящее время это единственный в мире образец выпускавшейся серийно электрошоковой пули. Пуля имеет корпус состоящий из двух соединенных до и во время выстрела но имеющих возможность разделения после попадания в цель частей. В большей части корпуса размещен источник электропитания (электрическая батарея или аккумулятор) и генератор поражающего биологическую цель (цель, биологическая цель, биоцель, правонарушителя) электрического тока. На большей части корпуса установлены также откидные аэродинамические стабилизаторы (крылья) и (или в ином исполнении заостренные иглы) с которыми соединен один полюс генератора поражающего электротока. Второй полюс генератора поражающего электротока соединен с удлиненным проводником и прочным поводком которые соединены с заостренными электродами закрепленными на меньшей части корпуса (головке пули). При выстреле пулей из гладкоствольного ружья 12-го охотничьего калибра ослабленным пороховым зарядом пуля летит в цель. При этом прижатые к корпусу до выстрела аэродинамические стабилизаторы откидываются и аэродинамически стабилизируют пулю в полет до цели. При попадании в цель заостренные электроды головки втыкаются в биоцель, в результате удара о цель пуля разделяется на две части при этом головка остается воткнутой в место попадания, а большая часть пули отсоединяется от головки и повисает на поводке вдоль тела биоцели. При этом поражающий электроток включающегося при выстреле генератора поражающего электротока проходит в тело биоцели по петле тока между электродами головки и проводящими аэродинамическими стабилизаторами или иглами большей части корпуса.
В патенте [1] отмечено, что: "Без настоящего изобретения электрошоковые пули не будут широко использоваться в военных, правоохранительных и оборонных целях". Однако и пули TASER XREP по патенту [1] и сами не получили сколь нибудь значительного распространения у правоохранительных служб даже на территории США, и тем более не получили распространения в мире несмотря на все попытки компании Taser International (Axon Enterprise Inc.) их продвижения на мировой рынок. Основной недостаток аналога заключается в большом весе крупнокалиберной пули имеющей калибр 12-й охотничий (18,53-18,9 мм) который не дает возможность применения пули на коротких дистанциях вследствие того, что на малых дистанциях при которых по статистике и происходит большинство случаев использования нелетального оружия дульная энергия пули не должна превышать величину 50 Дж. так как большая дульная энергия вызывает "commotio cordis" у цели [3]. В то же время для большой дистанции использования для настильности траектории необходима дульная энергия пули значительно выше 50 Дж. таким образом попытки применения пули на коротких дистанциях (которые непременно возникают в полицейских конфликтах с правонарушителями) приведет к механическим травмам вплоть до "commotio cordis", что несовместимо с понятием "оружия нелетального действия". Повисающая часть пули далеко не всегда прокалывает своими иглами одежду правонарушителя поскольку энергии падения повисающая часть при разделении пули для пробивания более плотной одежды чем футболка не хватает, и кроме того поскольку иглы повисающей части не снабжены бородками (которые только увеличивают усилие внедрения иглы в одежду) повисающая часть в одежде не закрепляется, а болтается хаотично вдоль тела движущегося правонарушителя поверх одежды только препятствуя контакту игл с телом правонарушителя. Напряжение холостого хода поражающего напряжения электрического тока пули TASER XREP не превышает 500 В, что абсолютно недостаточно для искрового пробоя одежды в виде даже футболки надетой на голое тело. Кроме того пуля аналог имеет неприемлемую для использования стоимость (160 $ USA за 1 шт.) вследствие сложного устройства и дорогостоящего генератора поражающего электротока. При этом пуля не имеет доказанной эффективности воздействия (иммобилизации) на биоцель. В СМИ нет ни одного видеофильма реального применения полицией пули TASER XREP при сотнях видеофильмов применения проводных электрошокеров компании Axon Enterprise Inc. В единственном с 2011 г. резонансном случае применения TASER XREP по правонарушителю [4] "Expert: Taser no part in Raoul Moat death" пуля TASER XREP не оказала иммобилизирующего воздействия на правонарушителя.
2
В качестве прототипа электропули по предполагаемому изобретению выбрана пуля с выдвигаемыми изнутри корпуса электродами по патенту [5] исполнение по FIG. 8A и 8B Пуля имеет корпус в котором расположен источник электроэнергии в виде электрической батареи, на корпусе или в корпусе расположены электроды с острыми концами, в вариантах пули используется также преобразователь постоянного напряжения источника электропитания в переменное или импульсное напряжение. Пуля выстреливается из огнестрельного нарезного оружия и при попадании в биоцель втыкается в нее острыми электродами расположенными на корпусе либо выдвигаемыми из корпуса под действием инерционных сил. По электродам в биоцель проходит постоянный или импульсный электрический ток от источника электроэнергии который оказывает поражающее (иммобилизирующее) воздействие на биоцель. Недостаток пули прототипа по FIG. 8A и 8B заключается в том, что между электродами поз. 86 и 86' инерционно внедряемыми в тело биоцели пули конкретно указанного калибра 9 мм (см. ниже) может образовываться только весьма малая петля тока (путь тока) что неминуемо вызывает соответственно только достаточно слабое физиологическое действие тока. В конструкции прототипа путь тока проходит фактически сразу между электродами внедренными в тело биоцели после эпидермиса в дерме, а не по пути между концами электродов внедренных в тело биоцели. Поскольку толщина эпидермиса составляет от 0,1 мм до 2 мм (в среднем 1 мм) то между электродами внедренными в тело биоцели путь тока в дерме пронизанной нервными окончаниями составит от силы 9-10 мм, на какое расстояние разойдутся наконечники поз. 88 и 88' изгибаемых электродов уже не имеет значения. В патенте [5] указан используемый для заявленных электрошоковых пуль "стандартный 9-мм патрон", то есть наиболее распространенный в мире патрон 9х19 Para (9 mm NATO) калибра 9 мм., (standard 9 mm cartridge; standard firearm) вес стандартной пули в котором составляет 6,0-9,5 г (в среднем 7,75 г.). Пуля по (FIG. 8A и 8B) с указанием на "standard 9 mm cartridge" и рисунком стандартной пистолетной гильзы может иметь вес подобный стандартной пистолетной пуле в связи с известным и значительным весом входящего в состав пули известных типов источников питания (батареи). Дульная энергия пули уже при скорости 115 м/c и весе пули 7,75 г, превышает 50 Дж. Энергия удара пули равная или превышающая 50 Дж. в область сердца биоцели вызывает "commotio cordis" [5]. При этом удельная энергия пули калибра 9 мм дульной энергией 50 Дж, равна 0,781 Дж/мм2, что превышает уже и допустимую удельную энергию 0,5 Дж/мм2 принятую как удельная энергия снарядов, не приносящая тяжелых механических травм. Таким образом по критерию допустимой удельной энергии снарядов, не приносящих тяжелых механических травм скорость пули весом в 7,75 г, не может превышать 90 м/c. Электрод пули [5] (FIG. 8A и 8B) длиной 25 мм и диаметром 0,8 мм (стандартный диаметр игл электродов ДЭШО) имеет вес всего около 0,1 г импульс электрода весом 0,1 г. при скорости встречи пули с целью в 90 м/c составит всего 0,0009 кг⋅м/с. При этом амортизатор поз. 94 располагаемый в головке пули расплющивается о цель и обжимая выдвигающиеся электроды за счет трения об амортизатор под нагрузкой еще более уменьшат импульс выдвижения электродов. При таком ничтожном импульсе внедрение электрода в биоцель притом с учетом также и трения электродов в направляющих косопоставленных каналах хотя бы на длину 5-10 мм представляется практически невозможным. Упомянутое в [5] по FIG. 8A и 8B якобы достигаемое расстояние между кончиками игл (после удара (пули в цель): "от одного до двух дюймов" (of one to two inches.) вообще недостижимы как вследствие недостатка импульса электродов для внедрения так и вследствие того, что в стандартном пистолетном патроне 9х19 Para общей длиной (вместе с пулей) 29,7 мм. просто физически невозможно разместить электроды раздвигающиеся на расстояние между ними в 25-50 мм. Указанные в патенте конусообразные соединители поз. 85 и 85' не могут надежно зафиксироваться в кольцах поз. 84 и 84' так как рассчитанного импульса электродов недостаточно даже для полного внедрения в биоцель, и соответственно далеко недостаточно еще и для расклинивания и фиксации соединителей 85 и 85' в кольцах поз. 84 и 84'. Упомянутое в [5] по FIG. 8A и 8B якобы достигаемое расстояние между кончиками игл (после удара (пули в цель): "от одного до двух дюймов" (of one to two inches..) вообще абсолютно недостижимы вследствие того, что в стандартном пистолетном патроне (см. ниже) общей длиной (вместе с пулей) 29,7 мм. физически невозможно разместить электроды раздвигающиеся на расстояние между ними в 25-50 мм. Заявленный в патенте [5] амортизатор поз. 94 вообще не может работать, так как при ударе в цель его расширению с поглощением энергии препятствует корпус 90, и таким образом амортизатор 94 сжимаясь в корпусе 90 без возможности расширения в стороны для увеличения площади удара, увеличивает свою плотность и обжимая электроды поз. 86 и 86' только тормозит их выход электродов из корпуса пули еще более уменьшая возможность внедрения в тело биоцели. При этом передняя острая кромка корпуса 90 неизбежно нанесет кольцевую резаную или раздробляющую травму биологических тканей тела цели. При увеличении калибра пули (а значит и ее веса) скорость пули при обязательном для нелетального оружия условии невозможности возникновения "commotio cordis" или превышения безопасной удельной энергию 0,5 Дж/мм, должна быть еще меньше чем 90 м/c, что еще более уменьшает степень возможности инерционного внедрения электрода в биоцель через слой одежды и особенно плотной или кожаной.
Недостаток пули прототипа по FIG. 8A и 8B заключается также в том, что в ней не может быть использовано эффективное по биологическому воздействию на цель схемотехническое решение по FIG. 9 [5] в связи с тем, что на FIG. 8A и 8B объем батареи или аккумулятора поз. 100 вместе с накопительным конденсатором поз. 104 и разрядником поз.106 должны занимать не более 1/4 объема гильзы (как батарея поз. 80) в связи с тем, что 2/4 объема гильзы используется только для размещения вдвинутых электродов, а около 1/4 занимает объем порохового заряда. При таком малом соотношении объема пули с электронной поражающей электрическим током частью (главным образом с объемом источника электропитания (батареи) с общим объемом стандартного пистолетного пистолетного патрона 9х19 Para, невозможно получить указанный в патенте [5] физиологический эффект на цели, даже при условии большой петли тока которой как указано выше и так мала (всего 9-10 мм).
3
Общий внутренний объем патрона 9х19 Para с пулей составляет около 2 см3. Источник энергии (батарея) пули по FIG. 8A и 8B занимает около 1/10 от объема патрона то есть 0,2 см (0,0002 л). При плотности энергии современных литиевых батарей и аккумуляторов около 800 Вт⋅ч/л (или около 250 Вт⋅ч/кг) , количество электроэнергии содержащаяся в батарее объемом 0,0002 л, будет 0,16 Вт⋅ч. При напряжении 15 В отдаваемом источником питания и указанном в [5] как минимальное напряжение для удержания биоцели емкость батареи составит 10 мАч, При допустимом кратковременном разрядном токе для литиевых батарей в 50С батарея указанной емкости с малой площадью анода и катода может отдавать ток в 0,5 А в течение 1-2 с после чего отдаваемый ток резко снизиться и не будет представлять интереса для задачи электропоражения биоцели. Однако ток в 0,5 А при начальном максимальном потенциале батареи в 15 В. указанном в патенте вообще невозможен при общепринятом сопротивлении биоцели в 1000 Ом [6], и может составить всего от 15 мА до максимум 25 мА, что при ничтожной петле тока и ничтожном напряжении 15 В на нагрузке не может обладать эффективным физиологическим действием вызывающим не только иммобилизацию цели но даже и начальную остановку цели (что уже доказано на практике при лабораторных работах по доводке предполагаемого изобретения до необходимой эффективности физиологического воздействия (иммобилизации с невозможностью движения) испытаниями на человеке). Указанная в патенте величина поражающего тока коммерческих электрошокеров в 3 мА вообще не имеет убедительной силы, так как такая величина тока имеет физиологическое действие только при импульсах на нагрузке в 1000 Ом в интервале 1500-2000 В совершенно недостижимых при указанной силе тока (т.е. выходной мощности пули в целых 4,5-6 Вт, что является показателем выходной мощности габаритных электрошокеров в том числе и полицейского назначения [7], с мощными источниками электропитания и соответственной выходной мощностью. Схема по FIG. 5 абсолютно неприменима в пуле калибра 9 мм, в связи с физической невозможностью получить хотя бы в некоторой степени приемлемую для поражения цели выходную мощность при использовании повышающего трансформатора и далее умножителя напряжения Латура-Делона-Гренашера в связи с потерями на трансформаторе и самом умножителе. Электронные компоненты (трансформаторы с достаточной мощностью и коэффициентом трансформации и умножители напряжения) с габаритами для размещения в пуле 9 мм. отечественная промышленность не производит, а электронные компоненты подобных габаритов для аэрокосмической производимые зарубежными странами на сегодня подсанкционны.
Недостаток пули прототипа по FIG. 8A и 8B заключается также в том, что при включении электропитания пули ускорением возможно включение электросхемы пули при ударах патрона с пулей при падении на землю например при заряжании, ношении патронов в оружии или магазинах и т.п. В патенте [5] не приведены известные конкретные конструкции электрических выключателей действующих ускорением в габаритах пуль калибром 9 мм с наполнением тела пули и другими электронными компонентами и источником электропитания. При этом даже если при несанкцинированном включении выключателя неописанной конструкции электроды пули и не будут замкнуты биоцелью, то и в этом случае неизбежен разряд источника электропитания за счет утечек тока в конденсаторах пули продолжающихся до полного разряда источника электропитания при длительном хранении.
В патенте [5] в критике аналогов (устройства Симидзу (Shimizu) отмечено: "Вышеупомянутые устройства не особенно эффективны, что может быть подтверждено тем фактом, что ни одно из них не было очень успешным на коммерческом рынке". Патент [5] принадлежавший компании Taser International (Axon Enterprise Inc.) точно так же как и устройство Симидзу не имел никакого успеха применения на коммерческом рынке (хотя указанная компания ведущая в мире по электрошоковому оружию имела и имеет все возможности как технического воплощения патента [5] так и все возможности коммерческого внедрения на мировой рынок), что может служить решающим доказательством невозможности получения хоть какой либо эффективности работы электрошоковой пули по патенту [5]. Неизвестно даже опытных образцов такой пули.
В качестве аналога или неблизкого прототипа электропули по предполагаемому изобретению также может быть принята пуля по патенту [8]. Пуля имеет корпус, источник электроэнергии, выключатель, преобразователь постоянного напряжения источника электропитания в переменное или импульсное электроды в виде игл, отличающаяся тем, что внутри корпуса расположена батарея набранная преимущественно из тонкопленочных микрогальванических элементов, аккумуляторов или суперконденсаторов с отдельными элементами выполненными преимущественно в форме диска с отверстием по оси диска или батарея в виде множества цилиндров с отдельными гальваническими элементами внутри размещенных радиально вокруг оси корпуса, внутри корпуса по оси тела корпуса размещается осевая токопроводная игла с электроизоляционным покрытием по длине иглы и передним концом без покрытия и инерционным или пиротехническим устройством выдвижения иглы за пределы тела корпуса при метании пули или после попадания пули в цель. Пуля имеет описанный в действии выключатель преимущественно инерционно-вращательный типа. Пуля имеет оригинальный механизм получения большой петли тока в цели при малом калибре пули. Пуля по патенту имеет калибр 9 мм. и габариты позволяющие использовать ее вместо пуль кинетического поражения в стандартном патроне 9х19 Para (9 mm NATO). Главный недостаток такой пули, это полная невозможность производить ее в Российской Федерации так как промышленность РФ в связи с технологической отсталостью не выпускает тонкопленочных микрогальванических элементов, аккумуляторов или суперконденсаторов с отдельными элементами выполненными преимущественно в форме диска с отверстием по оси диска или обычных цилиндрических микробатарей но с необходимыми габаритными размерами. Также промышленность РФ не производит и необходимые микрогабаритные SMD электронные компоненты прототипа. Промышленность зарубежных стран хотя и производит некоторые из указанных типов источников электропитания но не в формфакторе или габаритах позволяющих использовать ее в пуле по патенту. Выпуск таких специальных элементов требует дорогостоящих НИОКР или ОКР по разработке таких элементов и полной замены существующего оборудования заводов производителей элементов электропитания. При этом такие специальные заказы высокотехнологичных источников электропитания за рубежом для РФ в условиях международных санкций в области высоких технологий принципиально невозможны так как могут использоваться в продуктах двойных технологий например в боеприпасах программируемого подрыва. Кроме этого в РФ технологически невозможно или нецелесообразно коммерчески (финансово) производить и другие микроэлементы конструкции пули по патенту что доказано попытками разместить ООО "РТЕХ-НО" такие заказы на отечественных предприятиях. Стоимость одной пули при ценообразовании отечественных предприятий оказывается абсолютно неприемлемой для потребителя даже при государственных заказах но при этом электропули крайне востребованы в силовых службах так как представляют собой новый уровень инновационности позволяющий отказаться от существующих на сегодня проводных технологий электропоражения целей с увеличением дальности действия и достижения многозарядности ДЭШО. Достигаемые точности отечественного обрабатывающего оборудования просто не удовлетворяют требования исполнения микромеханических элементов пули. Все приведенные в качестве аналогов и прототипа электрические пули относятся к продуктам высоких технологий [9] (электроника, оборонные технологии и беспроводные технологии передачи электрической энергии) и высокоточной механики вследствие необходимости миниатюризации электроники генерации поражающего электрического тока и технологий исполнения точных деталей конструкции подвергающихся действию больших ускорений при выстреле.
В качестве аналога сменного ствола по предполагаемому изобретению представлен патрон 12 охотничьего калибра для стрельбы электропулей TASER XREP. Патрон имеет стандартную гильзу 12 калибра с капсюлем пыжом и пороховым зарядом. Пуля TASER XREP размещается внутри гильзы поверх пыжа. Патрон предназначен для стрельбы электропулей из специального длинноствольного гладкоствольного ружья Taser X12 LLS компании Mossberg [10]. Недостатки патрона заключаются в том, что он может быть использован только для оружия с патронником выдерживающим давление пороховых газов при выстреле и не может быть использован для многозарядного ручного оружия в габаритах классических полуавтоматических пистолетов или револьверов в связи с большими габаритами. В качестве аналога сменного ствола по предполагаемому изобретению может быть представлен патрон компании «А+А» (Россия) калибра 18×45 мм [11] с пластиковой гильзой и полуметаллическим донцем. Патрон предназначен для выстрелов травматической (обрезиненной с металлическим сердечником) пулей из бесствольного короткоствольного оружия самообороны типа пистолета. Гильза имеет нарезы на внутренней поверхности полости гильзы. Фактически гильза патрона компании «А+А» представляет собой просто усиленную гильзу Энгеля. Источником энергии метания служит электрокапсюль с дополнительным пороховым зарядом. Патрон имеет сложное составное устройство включающее полимерные и металлические части внутри и снаружи гильзы. Пик давления пороховых газов метания снаряда воспринимает не полимерная гильза, а металлическая силовая обечайка являющаяся составной частью гильзы. Патроном без металлической обечайки производство выстрела невозможно вследствие невозможности полимерной гильзы выдерживать без разрушения пик давления газов метания при выстреле. При этом патрон применяется в бесствольном оружии самообороны которое всегда имеет отдельные от патрона прицельные приспособления в виде мушки и целика, прицельной планки либо ЛЦУ представляющий собой устройство с возможностью отказа при стрельбе, что недопустимо, а патрон во всех вариантах использования размещается либо в детали оружия имитирующей патронник, либо в магазине. Недостаток патрона заключается в том, что патрон требует для применения оружие имеющее патронник или магазин, а значит и имеющее повышенную сложность изготовления оружия и при этом имеющий дополнительно толщину собственных силовых стенок патронника или магазина, а значит увеличенную толщину оружия которая прежде всего и определяет скрытность и удобство ношения. Толщины оружия для использования патрона 18×45 мм А+А равны: "ПБ 2 Эгида"-27,2 мм; ПБ-4 "Оса"-39 мм. "Кордон" -25 мм.
Другими аналогами как по конструкции сменного ствола так и по конструкции оружия для использования таких стволов по предполагаемому изобретению выбраны отделяемые от оружия стволы и само оружие такое как револьвер "Mariette Brevete Pepperbox", пистолеты "Harmonica Pistol"; "Schüler Reform pistol"; "Tomma Reformpistole"; "Jones" . Недостаток сменных стволов "Mariette Brevete Pepperbox" состоит в том, что для заряжания револьвера стволы во вкрученном состоянии являющиеся собственно барабаном откручивались от вращаемой инициирующей (капсюльной) части револьвера помещающейся в рамке оружия специальным ключом, прицельных приспособлений на оружии и стволах не имелось. Заряжание и перезаряжание револьвера таким образом было долгим и мешкотным и при этом заряжание производилось не патронами, а как и дульнозарядном оружии засыпкой в столы пороха, заряжанием через пыж пули, закручиванием стволов и надеванием капсюлей на все брандтрубки капсюльной части. Недостаток отделяемых стволов "Harmonica Pistol состоит в том, что единый блок объединенных вместе сменных (съемных) стволов снаряжаемых шпилечными патронами движется горизонтально, что увеличивает габариты оружия (толщину) до фактической невозможности постоянного ношения, заряжание и перезарядка блока стволов возможна только после полного израсходования всех зарядов. Прицельных приспособлений ни оружие ни стволы не имеют. Пистолет "Schüler Reform pistol" имел достоинство заключавшееся в его самой небольшой толщине среди многозарядного жилетного оружия до изобретения Д.М. Браунингом полуавтоматического пистолета "Browning M1906". Недостаток отделяемых объединенных вместе в единый блок стволов "Schüler Reform pistol" движущихся вертикально состоит в том, что невозможно увеличить калибр оружия свыше калибра .25 (6,35 мм) так как это увеличивает габариты пистолета как по толщине так и главное при стрельбе по высоте за счет выдвижения блока стволов вверх при выстрелах, что увеличивает плечо отдачи до невозможности какой либо прицельной стрельбы патронами по энергетике более чем калибра (и соответственно габаритов) патрона .25ACP. Недостатки пистолетов с унитарным патроном центрального воспламенения без движения при стрельбе горизонтально или вертикально отделяемого блока ствола типа "Tomma Reformpistole", "Jones" и т.п. также заключалась в больших габаритах по ширине и соответственно большому весу при увеличении калибра сверх калибра .25ACP. Наиболее близким аналогом предполагаемому изобретению выбран пистолет "Tomma Reformpistole" и его аналоги которые выпускались как четырехзарядные так и трехзарядные. Его достоинства состоят в том, что такое оружие выполнено небольшой толщины (но исключительно в калибре .25 ACP) т.е. является удобным для ношения и с неподвижным при выстрелах отделяемым блоком стволов что улучшает прицеливание и уменьшает плечо отдачи. Его недостатки состоят в полном отсутствии прицельных приспособлений сложном и трудоемком изготовлении механического ударно-спускового механизма (УСМ) обеспечивающего возможность инициирования последовательно всех ударных капсюлей патронов и невозможности использовать патроны калибра свыше указанного из-за ростов габаритов пистолета. Вообще все указанные в качестве образцы оружия в связи с исполнением стволов из стали (т.е. большого веса) имели фактически не сменные, а только отделяемые для заряжания блоки стволов причем снаряжаемые унитарными патронами, а не дульнозарядными и никогда не комплектовались сменными или запасными блоками стволов. После появления пистолета "Browning M1906" и его клонов все описанные выше конструкции более не производились. В связи с невозможностью изготовления в настоящее время электропуль калибром менее 9 мм, а фактически и невозможностью изготовления отечественной промышленностью и электропуль калибром 9 мм, калибр применяемых электропуль должен быть заведомо больше 9 мм, и в этом случае габариты всего рассмотренных выше аналогов оружия становятся неприемлемыми для комфортного постоянного ношения.
Прототипов предлагаемым устройствам сменных стволов и оружия, то есть ручного короткоствольного оружия предназначенного для метания электропуль конкретных и заведомо работоспособных конструкций патентным поиском и иными методами информационного поиска не обнаружено, как и образцов действующего короткоствольного оружия с электрическими пулями.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема, решаемая заявленной группой изобретений, заключается в расширении арсенала средств дистанционных электрошоковых оружий, при одновременном расширении их функциональных возможностей, и возможности производства без использования высокодефицитных импортных компонентов и высокоточного технологического оборудования.
Технический результат заключается в реализации назначения беспроводного дистанционного электрошокового оружия, посредством создания ручного короткоствольного оружия со сменными стволами с электропулями, предназначенного для метания электропуль, а также обеспечения возможности неизвлекаемости электропули правонарушителем до завершения ее работы, невозможности ложного включения электропули в результате случайных ускорений, обеспечения возможности отключения электропули для недопущения излишних страданий правонарушителя и возможности ее производства без использования высокодефицитных импортных компонентов и высокоточного технологического оборудования.
Указанные технические результаты достигаются тем, что электрошоковая пуля содержит корпус, источник электрической энергии, выключатель срабатывающий при метании электропули или попадании ее в цель, генератор поражающего цель напряжения электрического тока, электроды-устройства закрепления пули на цели, корпус пули выполнен из электроизоляционного материала с внутренней полостью и имеет на корпусе готовые выступы нарезов или ведущий поясок, на наружной образующей обечайки пули преимущественно выполнены токопроводные защитные электроды-дорожки соединенные с электродами-устройствами закрепления пули на цели, в заднем торце полости корпуса пули установлен подвижный или неподвижный первый контакт выключателя нажимного действия или центробежного действия, выходящий своей частью на поверхность наружного заднего торца корпуса, в полости корпуса по его оси расположен подпружиненный упругим электропроводным элементом цилиндрический источник электропитания который одним полюсом контактирует с первым контактом выключателя, а другим полюсом контактирует с первым контактом электропитания платы генератора поражающего цель напряжения электрического тока расположенного в полости головной части корпуса, при этом второй контакт электропитания платы генератора поражающего цель напряжения электрического тока соединен со вторым контактом выключателя установленным на наружной задней торцевой поверхности корпуса пули, электроды-устройства закрепления пули на цели с возможностью движения или неподвижно контактируют с выходными контактами генератора поражающего цель напряжения электрического тока.
Дополнительная особенность заключается в том, что корпус может быть выполнен разборным и состоять из свинтных передней и задней частей.
Дополнительная особенность заключается в том, что готовые выступы нарезов или ведущий поясок выполнены заодно с корпусом или монтируются на корпус как отдельные детали.
Дополнительная особенность заключается в том, что токопроводные защитные электроды-дорожки представляют собой прямые или обвивающие корпус полоски или кольцевые или кольцевые гребенчатые формы на наружной поверхности электропули выполненные из клейкой металлической фольги или металлизацией.
Дополнительная особенность заключается в том, что источник электропитания выполнен в виде электробатареи из дисковых элементов электропитания.
Дополнительная особенность заключается в том, что генератор поражающего цель напряжения электрического тока имеет таймер отключения работы.
Дополнительная особенность заключается в том, что второй контакт выключателя представляет собой мембрану из металлической клейкой фольги с центром с отдельной электропроводной дорожкой или упругую металлическую мембрану неустойчивую в осевом направлении, а наружная торцевая поверхность корпуса имеет углубление в виде сферического или эллиптического сектора.
Дополнительная особенность заключается в том, что второй контакт выключателя представляет собой металлическую пластину установленную на торцевой поверхности корпуса с удаляемым из под нее не менее чем одним грузом-изолятором.
Дополнительная особенность заключается в том, что во внутренней полости корпуса поверх цилиндрического источника электропитания в цилиндрической обечайке из электроизоляционного материала с возможностью продольного разжимания установлена витая цилиндрическая пружина перемещения площадки удлиненных электродов-устройств закрепления пули на цели имеющая замки удержания напряженного состояния пружины до вылета пули из ствола оружия.
Дополнительная особенность заключается в том, что пуля имеет устройство фиксации пружины перемещения площадки в разжатом состоянии.
Дополнительная особенность заключается в том, что во внутренней полости корпуса поверх цилиндрического источника электропитания в цилиндрической обечайке из электроизоляционного материала с возможностью продольного перемещения установлен не менее чем один груз удлиненных электродов-устройств закрепления пули на цели.
Дополнительная особенность заключается в том, что упругий электропроводный элемент выполнен в виде витой цилиндрической, дисковой или мембранной пружины.
Сменный ствол для метания электрошоковых пуль содержит полимерный корпус с нарезами и устройство инициирования, полимерный корпус с установленной в него с дульного среза пулей не содержащий упрочняющих металлических элементов содержит устройство инициирования низковольтного, высоковольтного или ударного воспламенения служащее одновременно источником энергии метания пули и расположенное в камере высокого давления в казенной части ствола, нарезы пульного места начинаются в местах корпуса с наибольшей толщиной стенок нарезной части, камера высокого давления с расположенным в ней устройством инициирования сообщается с камерой низкого давления с расположенной в ней пулей через переходную часть имеющую радиус перехода или переходный конус.
Дополнительная особенность заключается в том, что между камерой высокого давления и камерой низкого давления расположен преимущественно упругий или эластичный пыж-обтюратор.
Дополнительная особенность заключается в том, что между камерой высокого давления и камерой низкого давления установлен электрод часть которого выходит в полость ствола, а не менее чем одна часть выходит на наружную поверхность ствола.
Дополнительная особенность заключается в том, что между камерой высокого давления и камерой низкого давления выполнено не менее чем одно отверстие соединяющее полость ствола с атмосферой.
Дополнительная особенность заключается в том, что на корпусе ствола возле дульного среза сформирована прицельная мушка, а на стволе диаметрально противоположный мушке находится вырез ствола, казенная часть ствола с камерой высокого давления имеет вырезы для удержания ствола в оружии.
Оружие для использования сменных стволов метания электрошоковых пуль содержащее корпус, спусковой крючок или клавишу, устройство инициирования зарядов, корпус имеет откидное или постоянное место присоединения к оружию индивидуальных сменных стволов с фиксатором откидного места или стволов от перемещения, устройство инициирования зарядов имеет тип низковольтного, высоковольтного или ударного воспламенения, а механический ударно-спусковой механизм или источник вырабатывания низковольтных или высоковольтных сигналов инициирования расположены в корпусе.
Дополнительная особенность заключается в том, что источник вырабатывания высоковольтных сигналов инициирования состоит из пьезоэлектрического элемента взаимодействующего со спусковым крючком или клавишей.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Пуля с перемещаемыми пружиной электродами-устройствами закрепления пули на цели до выстрела (общие виды, разрез и детали).
Фиг.2. Пуля с перемещаемыми пружиной электродами-устройствами закрепления пули на цели после выстрела (общий вид и разрез).
Фиг.3. Пуля с перемещающимися грузами удлиненных электродов-устройств закрепления пули на цели до выстрела (общий вид и разрез).
Фиг.4. Пуля с перемещающимися грузами удлиненных электродов-устройств закрепления пули на цели после выстрела (разрез).
Фиг.5. Пуля малобюджетного исполнения до выстрела (общие вид, и разрез).
Фиг. 6. Пуля малобюджетного исполнения (разрез).
Фиг. 7. Пуля с центробежным выключателем до выстрела (общие виды и разрез).
Фиг.8. Пуля с центробежным выключателем после выстрела (вид и разрез).
Фиг. 9. Опытные электропули калибра 14,7 мм и калибра 11,4 мм.
Фиг. 10. Сменный ствол с низковольтным электрокапсюлем (общие виды и разрез)
Фиг. 11. Сменный ствол с высоковольтным электрокапсюлем (общие виды и разрез)
Фиг. 12. Разрез сменного ствола с электропулей.
Фиг. 13. Оружие со сменными стволами с низковольтным электрокапсюлем (2 вида в заряженном состоянии, состоянии заряжания и
Фиг.13a. Оружие со сменными стволами с низковольтным электрокапсюлем (опытное оружие со снятой половиной корпуса).
Фиг. 14. Оружие со сменными стволами с высоковольтным электрокапсюлем (2 мвида в заряженном состоянии, состоянии заряжания и
Фиг. 14a Оружие со сменными стволами с высоковольтным электрокапсюлем (опытное оружие со снятой половиной корпуса).
Осуществление изобретения
Фиг. 1. Виды и разрез пули до выстрела. Корпус 1 пули с выполненными на корпусе выступами готовых нарезов, головка 2, электроды-устройства закрепления пули на цели 3 (иглы с бородками) закрепленные на подвижной изоляционной кольцееобразной площадке 4, защитные электроды 5, сборка дисковых элементов электропитания 6 (тип часовых батарей), электроизоляционная трубка 7, центратор 8, упругий элемент 9 элементов электропитания, игольчатый контакт 10, мембранный контакт 11, плата 12 генератора поражающего цель напряжения электрического тока (внутреннее устройство не показано), пружина 13 выдвигания электродов, шарики 14 замков. Головка 2 соединяется с корпусом при помощи запрессовки, соединением при помощи кольцевого замка (выступ-впадина), резьбового соединения или приклеиванием.
Защитные электроды 5 могут быть устроены как прямые или обвивающие корпус полоски или кольцевые, или кольцевые гребенчатые формы (коронообразные кольца с выступами) идущие по наружной поверхности электропули и выполненные из клейкой металлической фольги или металлизацией. Количество дисковых элементов электропитания определяет выходное поражающее напряжение генератора, поражающего цель напряжения импульсного электрического тока, которое в предлагаемой пуле достигает 300 В. Упругий элемент 9 может быть выполнен как в виде витой цилиндрической, пружины так и дисковой или мембранной пружины. Он может устанавливаться (нагружать) как на передний полюс сборки дисковых элементов электропитания 6, так и на задний полюс, так между дисковыми элементами электропитания. Главное назначение упругого элемента 9 компенсация возможного нарушения контакта генератора, поражающего цель напряжения с источником электропитания при его знакопеременных сдвиговых перемещениях в результате ускорений пули при выстреле и ударе пули о цель. Такое и еще дополнительное назначение - это обеспечение пружинистости контакта 28 по Фиг.7 (см. ниже).
Пружина 13 имеет на концах отогнутые фиксирующие части, одна задняя часть 15 фиксирует пружину от поворота в корпусе установкой задней частью в выемку заднего торца полости корпуса, а передняя часть 16 служит для фиксации пружины в положении полностью выдвинутых электродов 3 в отверстии 17 или внутреннем поднутрении корпуса. Пуля находится в патроне или стволе до выстрела при сжатом состоянии пружины 13 (с вдвинутыми внутрь полости корпуса электродами 3) зафиксированной площадкой 4 опирающейся на шарики 14 вдвинутые внутрь корпуса при размещении пули в стволе или сменном стволе (описание сменного ствола с пулей данного исполнения на Фиг. 12). При этом передняя 16 фиксирующая часть поджата внутрь первого переднего витка пружины. При устройстве без отверстия 17 но с внутренним поднутрением (внутренняя кольцевая канавка в полости корпуса) корпуса передний виток пружины имеет увеличенный (отогнутый) по сравнению с большей частью пружины виток который будучи поджат при взведении пружины и попадает в поднутрение корпуса при разжимании пружины тем самым фиксируя пружину от повторного сжатия.
Мембранный контакт 11 представляет собой плоскую мембрану, выполненную из металлической клейкой фольги обращенную клеящим слоем к игольчатому контакту 10, но не касающуюся его. Клеящий слой состоит из невысыхающего клея. При этом в одном из исполнений контакт 11 имеет центр диаметром 2-3 мм с удаленным клеевым слоем, а в другом исполнении поверх клеящего слоя наложена электропроводная дорожка 18 до центра мембраны из металлической клейкой фольги клеящим слоем к клеящему слою мембраны. По диаметру контакта 11 может быть выполнена перфорация мелкими отверстиями. Соединительный проводник между вторым контактом электропитания платы генератора и мембранным контактом 11 с удаленным клеевым слоем в центре электрически соединяется с мембраной. Соединительный проводник между вторым контактом электропитания платы генератора и мембранным контактом 11 с наложенной электропроводной дорожкой 18 электрически соединяется с дорожкой. Соединительный проводник между вторым контактом электропитания платы генератора поражающего цель напряжения электрического тока и вторым контактом выключателя может быть проложен в виде дорожки или проводника по внутренней образующей полости пули, либо снаружи корпуса пули с разделительной пленочной изоляцией между соединительным проводником и защитными электродами.
Фиг. 2. Вид и разрез пули после выстрела. В момент метания пули из ствольного устройства (выстрела) давление горячих газов пиротехнического метательного заряда или холодного газа пневматического оружия, воздействует на пыж перед мембранным контактом 11 или непосредственно на мембранный контакт 11. Давлением передаваемым от газов пыжом или непосредственно газ мембранный контакт 11 вдавливается в углубление заднего торца пули накалываясь своим центром без клея (который может служить изолятором ухудшающим контакт) на игольчатый контакт 10 жестко закрепленный например клеем или тугой посадкой в заднем торце полости пули. При этом мембранный контакт приклеивается к поверхности углубления заднего торца пули что не дает возможности разъединения мембранного контакта 11 с контактом 10 при сотрясениях пули (обратных ускорений из-за упругости одежды и тела цели) в момент попадания пули в цель. Перфорации мембраны по ее диаметру облегчают выход воздуха из под мембраны при ее скоростном вдавливании в углубление торца пули и лучшую осаживаемость в углубление с приклеиванием к нему. Аналогичным образом работает и мембранный контакт 11 с наложенной электропроводной дорожкой 18, но в таком исполнении отпадает необходимость нетехнологичного освобождения центра мембраны от клеевого слоя, и мембранный контакт может быть выполнен не из металлической фольги, а из клейкой полимерной пленки. При накалывании контакта 11 на контакт 10 питания генератора поражающего цель напряжения электрического тока замыкается и генератор начинает работать подавая потенциалы импульсов поражающего тока на электроды 3 подвижно контактирующие с выходными контактами генератора поражающего цель напряжения электрического тока платы 12. Пуля ускоряясь движется по нарезам канала ствола взаимодействуя с нарезами своими готовыми нарезами или в ином исполнении снарядным ведущим пояском, который может быть выполнен как заодно с корпусом, так и в виде отдельной детали устанавливаемой на корпус аналогично ведущим пояскам артиллерийских снарядов. При вылете пули из ствольного устройства шарики 14 освобождаются и выталкиваются из корпуса пули за дульным срезом от действия центробежных сил и от выталкивающего усилия площадки 4 под действием разжимающегося усилия освобождаемой пружины 13. Пружина 13 разжимаясь двигает площадку 4 с прикрепленными к ней электродами 3 на выдвижение электродов 3 из корпуса пули. При доходе площадки 4 до упора в плату 12 передняя часть 16 пружины разгибаясь попадает в отверстии 17 фиксируя пружину от обратного сжатия при ударе электродов 3 о цель и усилия прокалывания одежды и теле цели с соответственным уменьшением расстояния внедрения электродов 3 в одежду и тело правонарушителя. В ином исполнении фиксации передний виток пружины фиксируется во внутреннем поднутрении корпуса пули. Пуля закрепляется на цели и передает на цель воздействие электротока генератора поражающего напряжения в результате чего происходит иммобилизация цели. Принцип работы защитных электродов 5 рассмотрен в конце описания всех фигур исполнения пули.
Фиг. 3. Вид и разрез пули до выстрела. В ином исполнении устройство пули отличается от описанного на фиг. 1. и фиг. 2 тем, что на цилиндрической образующей корпуса 19 пуля не имеет отверстий шариков 14 и отверстий 17, пружины 13, шариков 14, подвижной изоляционной кольцееобразной площадки 4. Вместо разжимающейся пружины 13 в полости корпуса по трубке 7 перемещается инерционный груз 20 с закрепленными в нем электродами-устройствами закрепления пули на цели 3. Груз 20 состоит из двух частей разделенных приклеенной изолирующий прокладкой или клеевым слоем 21. В ином исполнении груз может двигаться по продольным направляющим полости корпуса во избежание изгиба электродов 3 центробежными силами при выстреле. Груз может быть не общим, а отдельным для каждого из электродов 3 и в этом случае не разделен изолирующей прокладкой 20, а двигаться между выступающими в полость продольными гребнями полости корпуса доходящими вершинами до трубки 7.
Фиг. 4. Вид и разрез пули после выстрела. Работа мембранного выключателя пули не отличается от описанного по Фиг.2. При попадании пули в цель и ее резкого торможения на цели груз 20 с электродами 3 под действием инерционных сил смещается вперед. При этом за счет усилия инерции груза 20 электроды 3 прокалывают одежду и внедряются в тело цели. При этом за счет гораздо большей массы охватывающего трубку 7 груза 20 (в конкретном воплощении для вольфрама 6,5 г, для свинца 3,6 г) вытекающей из конструкции пули по сравнению с массой инерционных игл пуль первого и второго прототипа, импульс внедрения электродов 3 в цель составит 0,156 кг⋅м/с. при средней скорости встречи пули с целью для короткоствольного оружия всего в 24 м/c. Величина импульса внедрения двух электродов предлагаемого исполнения пули более чем у двух электродов первого прототипа в 86 раз, что более чем достаточно для внедрения электродов в тело даже через плотную кожаную одежду. Пуля закрепляется на цели и передает на цель воздействие электротока генератора поражающего напряжения в результате чего происходит иммобилизация цели.
В обоих вышеописанных исполнениях пули надежный электрический контакт между выдвигающимися электродами 3 и выходными контактами генератора поражающего цель напряжения электрического тока на плате 12 в отличие от прототипа по патенту [5] достигается за счет большого усилия выдвигания электродов 3 либо усилием пружины 13 либо грузом 20 что позволяет устраивать скользящие контактные места с достаточными усилиями упругого прижатия электродов 3 к контактам платы 12.
Фиг. 5. Вид и разрез пули до выстрела. В малобюджетном исполнении пуля имеет корпус 22, мембранный контакт 23 представляющий собой упругую мембрану неустойчивую в осевом направлении выполненную из мало окисляющегося металла обращенную вогнутой стороной к контакту 24 но не касающуюся его. Контакт 24 имеет возможность продольного движения в полости корпуса пули как и сборка дисковых элементов электропитания 6 нагруженная упругим элементом 9. В таком исполнении пуля имеет постоянно выдвинутые и косопоставленные под углом хода нарезов в ствольном патроне или стволе оружия электроды 3. Пули с выдвигающимися электродами 3 будут всегда дороже по стоимости вследствие усложнения конструкции, а основной смысл сокрытия электродов 3 внутри корпуса пули до выстрела это сокращение общей длины пули для компактного размещения в коротком сменном стволе или специальном патроне или магазине или барабане оружия для ее метания и соответственного уменьшения собственных габаритов оружия. Соединительный проводник 25 между вторым контактом электропитания платы генератора и мембранным контактом 23 электрически соединяется с мембраной пайкой или сваркой. Мембрана может иметь облегчающие ее изгиб концентрические или радиальные вырезы на выгибающейся части. В таком исполнении пуля не имеет подвижных (выдвигающихся) электродов основной смысл сокрытие их внутри корпуса пули до выстрела это сокращение общей длины пули для компактного размещения в ствольном патроне или магазине или барабане оружия для ее метания и соответственно уменьшения собственных габаритов оружия.
Фиг. 6. Разрез пули после выстрела. В момент метания пули из ствольного устройства (выстрела) давление горячих газов пиротехнического метательного заряда или холодного газа пневматического оружия, воздействует на пыж перед мембранным контактом 23 или непосредственно на мембранный контакт 23. Давлением передаваемым от газов пыжом или непосредственно газ мембранный контакт 23 начинает вдавливается в углубление заднего торца пули и в некоторый момент теряя продольную устойчивость в осевом направлении выгибается полностью в обратную сторону в углубление, остается в таком новом положении и своей упругостью оказывает давление на контакт 24 который двигается в полости корпуса вперед вместе со сборкой дисковых элементов электропитания 6 сжимая через подвижный центратор 8 упругий элемент 9. При достижении электрического контактирования мембранного контакт 23 и контакт 24 включается в работу генератор поражающего цель напряжения электрического тока платы 12. В другом исполнении контакт 24 может быть жестко закреплен в корпусе 22 и надежный контакт с ним при изменении изгиба мембранного контакта достигается точным исполнением частей для гарантированного электрически контактного прижатия мембранного контакта к контакту 24 после изменения положения изгиба мембранного контакта. Пуля ускоряясь движется по нарезам канала ствола взаимодействуя с нарезами своими готовыми нарезами или в ином исполнении снарядным ведущим пояском. Пуля закрепляется на цели и передает на цель воздействие электротока генератора поражающего напряжения в результате чего происходит иммобилизация цели.
Фиг. 7. Виды и разрез пули до выстрела. В исполнении с центробежным выключателем пуля имеет корпус 26, неподвижный контакт 27 представляющий собой металлическую пластину жестко закрепленную на корпусе. Контакт 28 имеет возможность продольного движения в полости корпуса пули как и сборка дисковых элементов электропитания 6 нагруженная упругим элементом 9. Соединительный проводник между вторым контактом электропитания платы генератора и контактом 27 электрически соединяется с контактом 27. Под контактом 27 установлены грузы-изоляторы 29 выполненные либо целиком из нетокопроводного материала (например полимеров с тяжелым наполнителем) либо из металла с центральными выступами 30 секторов из изолирующего материала. Контакт 28 под действием упругого элемента 9 через центратор 8 и сборки дисковых элементов электропитания 6 прижимается к выступам 30 которые не дают ему возможность электрически контактировать с контактом 27. Устройство контакта 28 и грузов 29 может быть иным по формфакторам но без изменения указанного ниже принципа действия.
Фиг. 8 Вид и разрез пули после выстрела. В момент метания пули из ствольного устройства (выстрела) давление горячих газов пиротехнического метательного заряда или холодного газа пневматического оружия, воздействует на пыж перед контактом 27 и грузами-изоляторами 29. Контакт 27 выполненный с расчетом недопущения деформации при выстреле и грузы-изоляторы 29 воспринимают нагрузку ускорения пули. Пуля ускоряясь движется по нарезам канала ствола взаимодействуя с ними своими готовыми нарезами или в ином исполнении снарядным ведущим пояском. По вылету пули из ствола грузы-изоляторы 29 с выступами 30 под действием центробежных сил отделяются от корпуса 26 отлетая в стороны. При этом освобожденный для движения контакт 28 под действием упругого элемента 9 через центратор 8 и сборки дисковых элементов электропитания 6 прижимается к контакту 27 тем самым включая в работу генератор поражающего цель напряжения электрического тока платы 12. Пуля закрепляется на цели и передает на цель воздействие электротока генератора поражающего напряжения в результате чего происходит иммобилизация цели.
Во всех вышеописанных вариантах исполнения пули могут быть использованы косопоставленные электроды 3 представленные на некоторых фигурах как прямопоставленные для лучшего понимания работы пуль с попаданием в разрезы описываемых деталей. При попадании описанных на фиг.1 и фиг.2; фиг. 3 и фиг. 4 пуль в цель, косопоставленные электроды 3 на подвижной изоляционной кольцееобразной площадке 4 или на грузе 20 продвигаются вперед с угловым вращением при выдвижении электродов 3 из корпуса пули. Опытные отстрелы предлагаемой пули на разных скоростях испытаний но с тем, чтобы допустимая удельная энергия пули не превышала допустимую максимальную энергию в 0,5 Дж/мм2 показали, что излома игл-электродов из закаленной стали косорасположенных относительно оси пули и установленных под углом совпадающим с углом хода шагом нарезов при попадании пули в мишени имитирующую биологическую ткань в толстой одежде не происходит вопреки первичным опасениям. Прямо расположенные электроды при попадании пули в цель изгибаются со скручиванием в той или иной степени в зависимости от толщины диаметра проволоки игл-электродов и начальной скорости пули но тем не менее надежно удерживают пулю в мишени не обламываясь. Поскольку после извлечения пули из цели иглы-электроды остаются неповрежденными, также как и готовые нарезы, а стоимость электропули по сравнению с кинетическими снарядами высока некоторые из представленных исполнений пуль могут использоваться как многоразовые и иметь корпус состоящий из передней и задней частей соединяемых на резьбе с контровкой например терморазмягчаемым контровочным составом. После использования пуль и вынимания их из целей части пули раскручиваются с заменой расходных частей выключателей на новые (взведением пружины 13 или установкой грузов 20 в начальное положение) и заменой на новый израсходованный источник электропитания. После этого части корпуса свинчиваюся, контруются и после контроля работоспособности электропули вновь могут быть использованы.
Известно, что при воздействии электрического тока при небольшой выходной мощности ДЭШО на биоцель в первые секунды воздействия биоцель испытывает сильное возбуждение от болевых ощущений действия электрического тока с полной неспособностью к осмысленным действиям, то есть фактическую иммобилизацию. Через некоторое время (секунды) воздействия происходит определенное привыкание биоцели к воздействию после которого биоцель стремиться удалить источник боли (например, при применении проводного ДЭШО биоцель начинает пытаться вырвать из тела закрепленные на теле электроды-зонды). Электропули по сравнению с ДЭШО имеют весьма незначительную выходную мощность, не превышающую 0,5-1,0 Вт. Поэтому для недопущения преждевременного (до получения целью допустимой Минздравом РФ дозы электрического воздействия) прерывания целью электровоздействия (вырывание пули из одежды и тела) описанные исполнения предлагаемой пули имеют защитные электроды 5 расположенные на поверхности корпуса пули. При попытке правонарушителя вырвать пулю из тела он хватает рукой пулю и при этом замыкает пальцами руки защитные электроды 5 которые подвижно контактируют с электродами 3. При этом правонарушитель получает удар поражающим электротоком по пальцам руки моментально отпуская источник боли, но, как показали опыты, в большинстве случаев попытки вырвать пулю правонарушитель получает еще и более жесткий электроудар, удар через руку и тело в место попадания пули так как электроток распространяется по большой петле тока между одним из схваченных защитных электродов 5 и одним из вошедших в тело электродов 2. Защитные электроды могут отсутствовать на корпусе пули в том случае если выпускается наиболее бюджетный вариант исполнения пули или, например, для экспорта в такие страны где петля тока "рука-тело" считается высокотравмоопасной даже при небольших действующих выходных мощностях электрошокового оружия. Для исключения излишних страданий правонарушителя при попадании пули в места тела вообще недоступных руке правонарушителя (например, между лопатками) все описанные исполнения предлагаемой пули могут снабжаться таймером отключения работы генератора поражающего напряжения электротока после выработки им нормы по максимальной дозе электровоздействия разрешенной Минздравом РФ по ГОСТ Р 70017-2022.
Все описанные исполнения заявляемых пуль, кроме использования в нижеописываемых сменных стволах, могут использоваться также и для снаряжения унитарных патронов для пистолетов и револьверов с нарезами в стволах или барабанах, нарезного длинноствольного оружия, нарезного пневматического оружия.
Фиг. 9. На фигуре представлены опытные электропули калибра 14,7 мм и калибра 11,4 мм (по нарезам). Пули калибра 11,4 мм по устройству не отличаются от описанных на фигурах пуль калибра 14,7, но миниатюризованы настолько, что уже могут использоваться в габаритах специальных огнестрельных револьверах преимущественно с готовыми нарезами в каморах барабана или крупнокалиберных пневматических револьверах например на основе конструкций Umarex T4E HDR .50.
Представленные электропули на сегодня близки к пределам уменьшения габаритов для электропуль с двумя устройствами закрепления на цели и одновременно боевыми электродами в виде игл с бородками расположенными концентрически на головной части пули не только вследствие сложностей дальнейшей миниатюризации, но также из-за того, что уменьшение калибра электропули целесообразно только до определенного предела, так как при уменьшении калибра влечет за собой и уменьшение достигаемого пути поражающего электротока (петли электротока) между иглами-боевыми электродами. Поэтому оружие с электропулями технически воплотимыми в настоящее время не может быть вполне миниатюрным и при этом многозарядным до уровня современного короткоствольного оружия (15-18) зарядов. При конструировании оружия с электропулями конструктор вынужден выбирать компромисс между миниатюрностью (т.е. в конечном счете удобством постоянного ношения такого оружия) и многозарядностью. Достижение эффективной иммобилизации цели при использовании электропуль малого калибра может достигаться за счет множественных попаданий в правонарушителя для "разлития боли" и судорожных явлений (как факторов иммобилизации) по многим местам тела. Поэтому электропули следует применять при наличии многозарядного оружия с электропулями и как следствие уменьшать себестоимость каждого выстрела с наиболее стоимостной частью выстрела, а именно самой электропули.
Фиг. 10. Корпус 31 ствола, электрокапсюль 32 (электроинициатор; инициатор) низковольтного инициирования (воспламенения), мушка 33, выемки 34 фиксации, нарезы 35, радиус 36, выемка 37 мушки, камера высокого давления 38 камера низкого давления 39. Назначение формирования на корпусе ствола мушки 33 и выемки 37 будет рассмотрено в описании оружия ниже. Электрокапсюли содержат навеску инициируемого пиротехнического состава для метания электропуль с необходимой дульной энергией для доставки электропули до цели и закрепления на ней с проколом эпидермиса, но не превышающей максимальной энергии безопасного кинетического воздействия.
Фиг. 11. Корпус 40 ствола, электрокапсюль 41 высоковольтного инициирования, электрод 42 . Электрод 42 запрессован или залит в корпус при отливке корпуса так, что одна его часть расположена в полости ствола примыкая к электрокапсюлю 41 вплотную или с зазором в 0,5-1 мм, а другая его часть выходит на внешнюю поверхность корпуса. На фигуре изображен электрод проходящий насквозь корпуса так, что два его конца выходят на поверхность корпуса. Такое устройство гидравлически уравновешивает электрод от возможности выбивания его из корпуса 40 действием давления газов выстрела.
Как видно по фиг. 10 и фиг. 11 нарезы 35 начинаются в полости ствола в местах напротив углов корпуса четырехугольного сечения, то есть в самом толстостенном месте ствольной части. Такое устройство имеет целью получить наибольшую толщину стенки ствола в месте углубления в ствол нарезов в части ствола с еще значительным действующим давлением после давления газов в камере высокого давления. Размер радиуса 36 зависит от прочности применяемого литьевого материала корпуса пули но целесообразно его выполнение возможно большего радиуса вписывающегося в конструкцию без изменения иных размерностей ствола. Радиус необходим для снижения напряжений в концентраторе напряжений которым является место перехода от камеры высокого давления к камере низкого давления. Вместо радиусного перехода может использоваться и конусный переход с вершиной конуса обращенной к камере высокого давления и основанием конуса обращенным к камере низкого давления.
Фиг. 12. Разрез сменного ствола с низковольтным электрокапсюлем и электропулей. Корпус ствола 31, электрокапсюль 32, пыж-обтюратор 43, корпус 1 пули, шарик 14. На фигуре представлен разрез ствола с электропулей по фиг. 1 со взведенной пружиной 13 выдвигания электродов 3. Виден один из шариков 14 упертый в стенку ствола и препятствующий движению площадки 4 крепления электродов 3. Пыж-обтюратор 43 выполняется преимущественно из материала обладающего некоторой упругостью или эластичностью, например войлока, вспененных полимерных материалов, губчатой резины, резины и т.п. Между пыжом и камерой высокого давления может устанавливаться пыж из картона или пластика по аналогии с пороховым пыжом охотничьих патронов. Пуля удерживается внутри ствола за счет трения или за счет разделяющихся центробежной силой или силой набегающего потока воздуха по вылету пули из ствола пульных пыжей установленных между электродами 3. Пуля не может сместиться назад от несанкционированного ускорения для включения мембранных выключателей описанных выше конструкций поскольку ее готовые нарезы упираются в торцы (начала) нарезов ствола. Ствол является дульнозарядным сходным по условиям заряжания с заряжанием дульнозарядного оружия с капсюлем на брандтрубке. Корпуса стволов отливаются на термопластавтоматах из прочных термопластов и соответственно обладают низкой стоимостью. Опытные стволы даже выполненные методом непрочного 3D прототипирования (FDM 3D-принтер, материал АБС) выдерживают давление при выстреле для метания электропуль в цель с необходимыми энергиями для надежного закрепления пуль на теле целей на стандартных дистанциях действенной стрельбы из короткоствольного оружия 5-10м. В ином исполнении сменный ствол может иметь и инициирующее устройство в виде капсюля ударного воспламенения типа "Жевело" или "Winchester Primer 209". Для сброса избыточного для метания электропуль давления газов горения пиротехнических составов у стандартных (производимых промышленно и серийно) электро или ударных капсюлей с энергетикой избыточной для метания электропуль в стенке ствола между камерой высокого давления и камерой низкого давления может выполняться одно или два симметричных газосбросных отверстий диаметром достаточным для сброса при выстреле избыточных газов горения пиросостава капсюля выходящих на боковые поверхности ствола. Достоинства сменных стволов указано ниже в конце описания оружия.
Фиг. 13. Оружие со сменными стволами с низковольтным электрокапсюлем. Оружие имеет корпус 44 состоящий из двух половин, откидной держатель 45, сменных стволов 31, спусковой крючок 46, кнопка фиксатор 47, ЛЦУ 48, выключатели 49 предохранителя и ЛЦУ, целик 50.
Оружие работает следующим образом. После нажатия на кнопку подпружиненного фиксатора 47 пользователь поворачивает на оси 51 откидной держатель 45 на 90° по горизонтали и заряжает в держатель сменные стволы 31 ориентируя их мушкой вверх пистолета так, чтобы выемки 34 сменных стволов попали в выступы 52, после чего сменный ствол продвигается вниз держателя до упора, далее подобным образом заряжаются и остальные сменные стволы. После этого пользователь поворачивает откидной держатель 45 с установленными на него стволами 31 в обратное положение причем зуб 53 держателя 45 заскакивает за зуб 54 фиксатора 47. Пистолет заряжен. При необходимости выстрелов пользователь одним из выключателей 49 выбранный за предохранитель оружия включает электропитание электронной схемы 55 которая при каждом нажатии на спусковой крючок 46 подает последовательно на низковольтные инициаторы 32 электрический ток через пружинные контакты 56 производя выстрелы. Последовательность выстрелов начиная с верхнего ствола или с нижнего устанавливается электронной схемой, но для удобства быстрого дозаряжания целесообразно начинать выстрелы с верхнего ствола. Второй выключатель 49 в случае снабжения оружия ЛЦУ включает ЛЦУ. При заряжании сменных стволов мушка стволов 33 попадает в выемку 37 следующего ствола и таким образом независимо от того какой ствол выстрелил можно дозарядить пистолет и при этом на верхнем стволе мушка 33 будет всегда совпадать с целиком 50 обеспечивая постоянное прицельное приспособление. Данное исполнение оружия имеет низкую себестоимость так как состоит всего из 4-х несложных литьевых деталей отливаемых на термопластавтоматах из термопластов и несложную электронную часть инициирования.
Фиг. 14. Оружие со сменными стволами с высоковольтным электрокапсюлем. Оружие имеет корпус 57 состоящий из двух половин, сменные стволы 40, спусковой крючок 58, задвижку фиксатор 59, съемное ЛЦУ 60, выключатель 49 съемного ЛЦУ, целик 61. Оружие работает следующим образом. После сдвигания назад задвижки фиксатора 59 пользователь заряжает в посадочное место стволов сменные стволы 40 ориентируя их мушкой вверх пистолета так, чтобы выемки сменных стволов (аналогичные выемкам 34 стволов с низковольтным электрокапсюлем) попали в выступы 62, (по аналогии заряжания держателя 45 по описанию Фиг. 13) после чего сменный ствол продвигается вниз до упора, а затем подобным образом заряжаются и остальные сменные стволы. После этого пользователь сдвигает в обратное положение задвижку фиксатор 59 таким образом фиксируя сменные стволы от возможности перемещения при переноске и выстрелах. Пистолет заряжен. При необходимости выстрелов пользователь нажимает на спусковой крючок 58 который взаимодействует с пьезоэлектрическим элементом 63 (пьезогенератором). При каждом нажатии на спусковой крючок 58 пьезогенератор 63 подает электрические высоковольтные импульсы на центральный электрод высоковольтного инициатора 41 стволов через токопровод 64 соединенный проводником 65 с одним полюсом пьезогенератора и на токопровод 66 соединенный с другим полюсом пьезогенератора через проводник 67 , причем электрический импульс инициирования проходит на другой электрод инициаторов 41 через электроды 42 примыкающие при заряжании стволов к токопроводу 66. Стволы инициируются последовательно но в случайном порядке и производят выстрелы. Последовательность выстрелов в таком исполнении пистолета неизвестна заранее. Механизм такого способа инициирования описан в источнике [11]. Выключатель 49 в случае необходимости включает съемное ЛЦУ питаемое от аккумулятора 68, которое для уменьшения толщины оружия можно отсоединить. При заряжании сменных стволов мушка стволов 33 попадает в выемку 37 следующего ствола и таким образом независимо от того какой ствол выстрелил можно дозарядить пистолет и при этом на верхнем стволе мушка 33 будет всегда совпадать с целиком 50 обеспечивая постоянное прицельное приспособление. Данное исполнение оружия имеет крайне низкую себестоимость так как состоит всего из 4-х несложных литьевых деталей, отливаемых на термопластавтоматах из термопластов, двух штампованных электродов, и пьезоэлектрического элемента используемого для всех типов газовых зажигалок. Стоимость электрокапсюлей высоковольтного инициирования почти на порядок ниже стоимости электрокапсюлей низковольтного инициирования. При большей безопасности использования в оружие может устанавливаться дополнительная пружина 69 увеличивающая усилие при нажатии на спусковой крючок 58, так как в пистолетах без отдельного предохранителя как правило имеется большое усилие спуска. Предохранитель в пистолете также может быть выполнен и обычного механического действия блокирующий ход спускового крючка.
Достоинством описанного оружия как с низковольтным электрокапсюлем так и высоковольтным электрокапсюлем с индивидуальными сменными стволами по сравнению со стволами объединенными в единый блок заключается в том, что в настоящее время не существует специальных патронов для короткоствольного оружия с электропулями пулями, не выпускаются расходные материалы для снаряжения патронов с электропулями пользователями самостоятельно. Таким образом конструкция блока объединенных стволов должна снаряжаться в только производственных условиях. Поэтому использование пользователем по условиям самообороны например одного или двух стволов блока и неиспользование остальных стволов блока заставляет пользователя для нового применения оружия вынимать наполовину отстрелянный блок дозарядить который пользователь уже не может (и идущий фактически на утилизацию) и для самообороны использовать только новый блок стволов со всеми зарядами так как наполовину израсходованный выстрелами блок уже не в полной мере обладает максимальной многозарядностью и соответственно возможностью оружия для самообороны с несколькими противниками. Индивидуально заряжаемые в оружие стволы дают возможность заменить стреляные стволы на новые и снова иметь полную многозарядность оружия. Сменные стволы не нуждаются в устройствах удержания их в оружии увеличивающих габаритной толщины оружия сверх толщины самого ствола как в оружии аналогах и прототипах. Толщина представленного на фигурах опытного оружия не превышает 20 мм, даже при калибре электропули до 15 мм и конструкциях оружия и стволов выполненных полностью из полимеров без металлического армирования.
При использовании стволов с капсюлями ударного действия оружие может иметь УСМ ударного механического действия однако в этом случае стоимость оружия неизбежно увеличивается вследствие необходимости применений дополнительных операций по изготовлению металлических деталей УСМ и соответственно более сложного обрабатывающего оборудования.
Список цитированных источников:
1. Патент US7984676 B1 2011.07.26
2. https://www.thefirearmblog.com/blog/2010/02/10/taser-xrep-up-close-and-p
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Commotio_cordis
4. https://www.independent.co.uk/news/uk/crime/expert-taser-no-part-in-raoul-moat-death-2358513.html
5. Патент US5698815 A 1997.12.16
6. ГОСТ Р 50940-96 Устройства электрошоковые.
7. Ладягин Ю.О. "Дистанционное электрошоковое оружие " М.: Издательство фонда Сталинград, 2017, стр. 69-73.
8. Патент РФ № 2758476 C1 2021.10.28
9. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8 (Высокие технологии).
10. Ладягин Ю.О. "Дистанционное электрошоковое оружие " М.: Издательство фонда Сталинград, 2017, стр. 255-257.
11. https://www.mediasphera.ru/issues/sudebno-meditsinskaya-ekspertiza/2020/5/1003945212020051030 (Судебно-медицинская характеристика патронов травматического действия калибра 18×45 и 18,5×55 мм комплекса ОСА; Журнал: Судебно-медицинская экспертиза. 2020;63(5): 30-33).
12. Патент РФ № 2672644 C2, 2018.11.16.