Сборный боек противокумулятивного экрана
PREFABRICATED ANTI-CUMULATIVE SCREEN FIRING PIN

Настоящее изобретение относится к области вооружения и военной техники, к средствам пассивной защиты, применяемым для борьбы с реактивными противотанковыми гранатами (далее - ПГ) на различных объектах (транспортных средствах, стационарных сооружениях), а конкретно - к конструкции взаимодействующих с наружной поверхностью подлетающей ПГ повреждающих элементов (далее -бойков), устанавливаемых в вынесенных, размещаемых на определенном расстоянии (предотвращающим штатный подрыв ПГ) перед защищаемым объектом, противокумулятивных экранах, в функциональном слое (основе), в частности, выполненном в виде гибкой сетки из шнуров, обеспечивающих заданное разнесенное расположение бойков.
На военной технике, в зависимости от различных условий ее применения, могут устанавливаться многофункциональные противокумулятивные устройства, сочетающие защитные и маскировочные свойства.
Из уровня техники известны противокумулятивные экраны, в которых в качестве функционального слоя в зависимости от требуемых свойств используют: резину с тканевым усилением, пленочный материал, радиопоглощающий (радиорассеивающий) материал, огнестойкий материал и др. Не исключается возможность установки бойков на маскировочную сетку.
Противокумулятивный экран защищает в большинстве случаев от наиболее распространенных противотанковых гранат без инерционного взрывателя, например таких как, в выстрелах к ручному противотанковому гранатомету РПГ-7 - ПГ-7 В, ПГ-7 ВМ, ПГ-7 ВС, ПГ-7 ВЛ; одноразовых противотанковых гранат - РПГ-18, РПГ-22; в выстрелах к станковому противотанковому гранатомету СПГ-9 - ПГ-9 В, ПГ-9 ВС.
Оказавшись на пути ПГ, противокумулятивный сетчатый экран повреждает ПГ таким образом, что штатного подрыва ПГ не происходит или ПГ взрывается не на оптимальном расстоянии и без формирования кумулятивной струи.
При штатном подрыве ПГ для достижения максимального бронепробития необходимо подорвать ПГ на оптимальном (фокусном) расстоянии от брони защищаемого объекта.
Экран устанавливается на расстоянии от защищаемого объекта для предотвращения соударения взрывателя ПГ с защищаемым объектом до момента пробития бойками оболочки ПГ и повреждения цепи взрывателя.
Отступ между функциональным слоем и подлежащим защите объектом может быть обеспечен дополнительной конструкцией, закрепленной на объекте, которая поддерживает функциональный слой в желаемом положении.
В виду наличия у сетчатых противокумулятивных экранов ряда известных достоинств, таких как: безопасность, относительная незаметность, невысокая стоимость и масса, простота в изготовлении и эксплуатации (гибкие, обеспечивают доступность при обслуживании, легко заменяются в полевых условиях, незначительно ухудшают обзорность для экипажа или личного состава защищаемого объекта, обеспечивая ситуационную осведомленность, способны противостоять нескольким попаданиям ПГ без потери эффективности), они широко применяются для высокоэффективной защиты от ПГ и все чаще совершенствуются.
При проектировании противокумулятивных экранов для улучшения их боевых характеристик большое внимание разработчики уделяют вопросам монтажа на носителе, адаптации к различным платформам, материалам, используемым для изготовления, а так же упрощению и усовершенствованию технологии изготовления, удобству эксплуатации, снижению стоимости и массы, устойчивости к множественным и одновременным попаданиям ПГ, снижения ПК-сигнатур.
Актуальность заявляемого изобретения определяется необходимостью создания новой, отличающейся от всех известных аналогов, конструкции бойка противокумулятивного экрана, обеспечивающей эффективное повреждение ПГ, простое и надежное крепление бойка на готовом экране, при этом являющейся простой, недорогой и технологичной.
Различные примеры выполнения повреждающих ПГ элементов (бойков) противокумулятивных экранов раскрыты во многих патентных документах.
Повреждающие элементы противокумулятивного экрана в разных источниках называют по-разному: зубчатые элементы, разрушающие тела, металлические грузы, ударные блоки, разъемы, соединители, точки крепления, объемные защитные элементы, защитные модули, жесткие наконечники, жесткие точки, разнесенные стержни, баллистические модули защитной сетки и т.п.В заявляемом изобретении указанный повреждающий элемент назван - боек.
В качестве аналогов изобретения рассмотрены следующие технические решения, сходные по назначению с заявляемым бойком.
1) Известна "Гибкая сетка для противодействия реактивным противотанковым гранатам" [US 2010288114 А1 от 18.11.2010, APPARATUS FOR PROTECTING A TARGET FROM AN EXPLOSIVE WARHEAD; МПК: F41H 5/02 (2006.01); B23P 11/00 (2006.01); B23P 17/00 (2006.01) / заявитель: SOUKOS KONSTANTINOS (GR); приоритет: 13.07.2007, GR 20070100456], раскрывающая различные формы выполнения соединителей (например, сферической, призматической), с передней вогнутой поверхностью, содержащей в центральной части шип конической формы, с двумя взаимно пересекающимися пазами, выполненными на задней поверхности соединителя, предназначенными для приема шнуров сетки. Передняя поверхность соединителя может быть выполнена одинаковой с задней поверхностью или отличаться от нее.
Высота, ширина и глубина соединителя могут быть от 6 до 30 мм.
Форма известного соединителя нерациональна, так как шип находится на лицевой поверхности соединителя (бойка) и в момент удара ПГ не взаимодействует с ней.
Кроме того, соединитель имеет сложную конфигурацию, трудоемкую в изготовлении.
2) Известно изобретение "Пленка для автомобиля и конструкции/жесткий точечный экран" [US 9027457 B1, VEHICLE AND STRUCTURE FILM/HARD POINT SHIELD; МПК: F41H 7/04 (2006.01); F41H 5/02 (2006.01) / заявитель: FOSTER MILLER INC (US) - US 201414336223; конвенционный приоритет: 13.02.2013, US 201313766031; публикация заявки РСТ: 21.08.2014, WO 2014126912 А1; заявл.: 21.07.2014; опубл.: 14.08.2014, US 2014224106 А1], направленное на снижение массы и стоимости конструкции, обеспечение технологичности, раскрывающее различные конструкции жестких элементов, зафиксированных на пленке в выбранных узлах крепления (определяемых пересекающимися пленочными элементами) между двумя соединяемыми слоями пленки, предназначенных для повреждения и разрушения обтекателя ПГ.
Известный экран из пленки (выполненной, в частности из полиэтилена), с жесткими элементами закрепляется в раме, прикрепленной к транспортному средству, таким образом, что экран находится на расстоянии от 100 мм до 600 мм от транспортного средства.
В одном варианте жесткий элемент, выполнен из двух соединяемых вместе чашеобразных половин, предпочтительно одинаковой формы, размещаемых по разные стороны от выбранного узла крепления.
Жесткие элементы размещают в чашке одного слоя пленки, после чего другой слой пленки кладется на первый слой и они герметизируются, ламинируются, свариваются и/или склеиваются, в результате жесткие элементы становятся цельными.
В другом варианте половинки жесткого элемента соединяются дополнительным штифтом, проходящим через выбранный узел крепления на пленке, прикрепленным на каждом конце к соответствующей половине жесткого элемента. Штифт прокалывает пленку в выбранном узле крепления и запрессовывается в обе половины, образуя цельный жесткий элемент. Каждая из половин жесткого элемента включает в себя поверхность с отверстием для приема штифта, на которой также имеются заостренные зубцы, служащие для фиксации половин на материале пленки.
В третьем варианте каждая из половин жесткого элемента включает свой штифт, полость для приема штифта другой половинки и зубья, размещенные на поверхности стыка частей. Таким образом, половинки соединяются вокруг узла.
Жесткие элементы могут быть выполнены из стали или вольфрама.
Предпочтительное расстояние между жесткими элементами указано от 80 до 130 мм; масса жесткого элемента от 10 до 80 граммов, диаметр от 12,7 до 19 мм и высота от 12,7 до 25 мм.
Недостатки известного аналога выражаются в следующем:
- жесткий элемент (боек) не имеет расходящихся (образующих лапу) зубцов, способных эффективно внедряться в оболочку ПГ;
- большая, чем у шнуров, ширина пленочных элементов (7 мм) с меньшим светопропусканием (полиэтилен, толщиной 0,4 мм) ухудшает обзор сквозь такой экран;
- пленка в меньшей степени огнестойка, чем шнуры, которые могут быть выполнены из арамидной ткани;
- тонкие перемычки пленки при нагревании на солнце уменьшают прочность и живучесть в эксплуатации;
- при преодолении препятствий (типа зарослей кустарника) транспортным средством, оснащенным таким экраном, функциональный слой экрана будет поврежден или сорван.
3) Известен "Защитный экран для транспортного средства" [ЕР 2662657 B1, SHIELD FOR A VECHICLE; МПК: F41H 5/02 (2006.01); F41H 5/013 (2006.01) / заявитель: FOSTER MILLER INC (US) -EP20130075054; конвенционный приоритет: 16.04.2008, US 20080124428 P; публикация заявки РСТ: 21.01.2010, WO 2010008428 А2; заявл.: 15.04.2009; опубл.: 02.08.2017], раскрывающий различные виды соединителей для размещения пересекающихся шнуров сетки.
В одном из возможных вариантов соединитель выполнен из частей -корпуса с полостью, в которую вставляются пересекающиеся шнуры, и фиксирующей заглушки, плотно устанавливаемой в полость корпуса.
В частном варианте каждый из соединителей выполнен из двух частей - стойки квадратного сечения и основания с квадратной полостью, в которую помещается часть указанной стойки для фиксации пересекающихся шнуров.
Недостаток данной конструкции соединителя - недостаточно надежное крепление на шнурах сетки, так как при плотной установке шнуры перерезаются, а при установке частей соединителя, с зазором необходимо дополнительно скреплять части, что усложняет сборку.
Для установки соединителей между двумя сетками, предусмотрена конструкция соединителя, в которой прорези для шнуров выполнены как на передней, так и на задней поверхности соединителя.
В другом варианте одна из частей соединителя выполнена в виде многогранника (в частности, шестигранника) с полостью, в стенках которого для размещения шнуров сетки выполнены продольные прорези, заканчивающиеся закругленной частью, предотвращающей износ шнуров.
Указанный соединитель имеет сложную конфигурацию, трудоемкую в изготовлении.
Соединители по этим вариантам неэффективно врезаются в корпус ПГ, особенно при низкой скорости ПГ - на этапе ее разгона или на излете.
4) Известно "Устройство защиты от противотанковых кумулятивных гранат" [RU 2534485 С1; МПК: F41H 5/00 (2006.01); F41H 5/007 (2006.01) / патентообладатель: ОАО "НИИстали" (RU) -RU2013129740; заявл.: 28.06.2013; опубл.: 27.11.2014], направленное на повышение эффективности защиты за счет высокой вероятности исключения штатного срабатывания кумулятивной гранаты путем применения относительно несложной конструкции с небольшой массой.
2
2
Устройство представляет собой экран, установленный перед защищаемым объектом (на расстоянии от 50 мм до 1500 мм для исключения штатного срабатывания гранаты на защищаемом объекте), с основой, выполненной из материала с поверхностной плотностью от 0,05 кг/м до 10 кг/м (в частном случае, с основой в виде сетки, например, из полимерного материала).
3
3
Применяемые в устройстве металлические объемные защитные элементы могут иметь форму призмы, цилиндра, шара, габаритные размеры от 5 мм до 50 мм и плотность от 2500 кг/м до 19000 кг/м, что обеспечивает деформацию или разрушение обтекателя гранаты.
2
Объемные защитные элементы без заострений (зубьев) по этим вариантам неэффективно врезаются в корпус ПГ, особенно при низкой скорости ПГ - на этапе ее разгона или на излете. Кроме того, на сплошном экране с большой поверхностной плотностью (10 кг/м) неизбежен штатный подрыв ПГ.
5) Известен "Модуль защитной сетки" [WO 2020261171 А1, A BALLISTIC PROTECTIVE NET MODULE, МПК: F41H 5/02 (2006.01) / заявители: LUBAWA S A (PL), WOJSKOWY INSTYTUT TECHNIKI PANCERNEJ I SAMOCHODOWEJ (PL); конвенционный приоритет: 28.06.2019, EP 19461550.6; дата международной подачи: 25.06.2020, WO 2020IB202056015; публикация заявки РСТ: 30.12.2020; опубл.: 30.12.2020, ЕР 3757505 А1], предназначенный для защиты транспортных средств, конструкций или других объектов от последствий ударов, вызванных ударами бронебойных реактивных гранат, выбрасываемых гранатометами, направленный на создание новой конструкции модуля баллистической сети для повышения эффективности уничтожения гранат и упрощения его изготовления и установки.
Известный модуль содержит составляющие сетку взаимно пересекающиеся шнуры, которые в точках взаимного пересечения соединяются при помощи соединителей, каждый из которых включает корпус, имеющий форму многогранника, с основанием четырехугольной формы (в частности, квадратом) и верхней плоскостью. Боковые стенки корпуса имеют форму правильной трапеции и сходятся к его верхней плоскости по всей высоте корпуса, тогда как боковые кромки между смежными боковыми стенками наклонены относительно высоты корпуса под углом от 2,5° до 5°. В боковых стенках корпуса выполнены попарно расположенные, друг напротив друга, пазы для приема шнуров, выполненные на возвышении внутренней полости, открытые со стороны нижней плоскости. В корпусе соединителя, со стороны, обращенной к защищаемому объекту, выполнена полость, предназначенная для фиксации шнуров (после размещения шнуров в упомянутых пазах) с помощью плотно вставляемой в указанную полость цилиндрической заглушки с конусным наконечником.
Расположение соединителей, соединенных со шнурами с возможностью скольжения и поворота, позволяет при попадании гранаты в сетку смещать соединители наружу относительно сетки, что приводит к разрушению внешней оболочки гранаты посредством наклонных боковых кромок.
Наклоненные вниз на всю высоту корпуса боковые стенки облегчают наведение конуса гранаты в сетку, а наклонные боковые кромки соединителей сжимают конус гранаты на всю длину и разрушают оболочку гранаты, что повышает эффективность разрушения внешней оболочки. Когда граната попадает в сеть, соединители отталкиваются и поворачиваются наружу, что приводит к надрезанию внешней оболочки гранаты наклонными кромками соединителей. Таким образом, внешняя оболочка гранаты пробивается на гораздо большее расстояние, что повышает эффективность поражения гранаты и предотвращает ее взрыв. Кроме того, площадь верхней плоскости корпуса соединителя уменьшается со стороны подлета гранаты, что увеличивает площадь поверхности сетки, а также увеличивает вероятность того, что наконечник гранаты войдет в сетку. Другой желаемый эффект также связан с меньшей площадью поверхности в месте попадания гранаты, что снижает вероятность того, что граната взорвется из-за удара о твердую точку соединителя сети.
Конкретные параметры сетки (материал, диаметр шнуров, количество шнуров, размеры ячеек или плотность размещения соединителей) определяют экспериментально в зависимости от конкретного назначения защитного экрана.
Соединитель без заострений, с тупым углом между передней и боковыми поверхностями неэффективно врезается в корпус ПГ, особенно при низкой скорости ПГ - на этапе ее разгона или на излете. ПГ может протянуть сетку до защищаемого объекта и штатно подорваться на защищаемом объекте. Соединитель имеет сложную конфигурацию трудоемкую в изготовлении.
6) Известна "Сетка для защиты боевых отсеков кораблей" [CN 108844408 В от 11.10.2019, Ship dot-matrix anti-supersonic semi-armour-piercing missile warhead protection net; МПК: B63G 13/00 (2006.01); F41H 5/00 (2006.01) / заявитель: NAVAL UNIVERSITY OF ENGEENIRING, PLA (CN) - CN 201810582276.3; заявл.: 07.06.2018; опубл.: 20.11.2018, CN 108844408 А], направленная на уменьшение массы защитного экрана.
В известной защитной сетке, установленной на определенном расстоянии от защищаемого объекта в направлении атаки боеприпаса, раскрыты ударные блоки различной формы (сфера, цилиндр, куб, прямоугольный параллелепипед или тетраэдр), изготовленные из материала с высокой плотностью и твердостью (сталь, титановый сплав, вольфрамовый сплав и др.), обеспечивающие повреждение и разрушение оболочки боеприпаса, установленные с предотвращением скольжения вдоль шнуров посредством ограничителей.
Установка ударного блока на сетке осуществляется, в частности путем приваривания соединительной детали в заданном положении на ударном блоке с пропусканием шнура сетки через соединительную деталь.
Ударные блоки без заострений неэффективно врезаются в корпус ПГ, особенно при низкой скорости ПГ - на этапе ее разгона или на излете.
7) Известно изобретение "Экран системы защиты транспортного средства от поражения реактивными противотанковыми гранатами и способ его изготовления" [US 9435615 В1 от 06.09.2016, LIGHT WEIGHT ROCKET PROPELLED GRENADE NET PROTECTION SYSTEM AND MANUFACTURING PROCESS; МПК: F41H 5/013 (2006.01); F41H 5/06 (2006.01); F41H 5/02 (2006.01); B29C 65/08 (2006.01); заявитель: Richard N. Kay (US) - US 15084945; конвенционный приоритет: 12.11.2014, публикация заявки РСТ: 26.01.2017, WO 2017014819; заявл.: 30.03.2016; опубл.: 29.09.2016, US 20160282087], направленное на снижение стоимости и массы, усовершенствование технологии изготовления с минимизацией ручного труда, обеспечиваемые за счет формирования расположенных на пересечении нитей сетки симметричных твердых точек из неметаллического, легкого, ударопрочного материала (такого как поликарбонат).
Для центрирования шнуров сетки внутри твердой точки во время сборки и сварки в основании твердой точки предусмотрены перемычки.
Каждая твердая точка состоит из двух сопрягаемых частей, вместе образующих симметричную твердую точку, обеспечивающую возможность использования экрана с любой стороны.
Верхняя часть основания твердой точки представляет собой восьмигранник с полостью (для установки в нее другой сопрягаемой детали - колпачка с твердым наконечником), пересекаемой четырьмя пазами, каждый из которых имеет форму и размеры для размещения шнура сетки. Скошенная боковая стенка полости обеспечивает упор для сопрягаемой детали.
Ограничение бокового перемещения шнуров сетки после прикрепления твердой точки к сетке обеспечивается выступами, расположенными на дне полости.
Нижняя часть основания твердой точки выполнена одинаковой с верхней частью сопрягаемого колпачка, имеет цилиндрическую форму.
Каждая твердая точка собрана путем литья под давлением термопластического материала совместимого с автоматизированными методами производства, такими как ультразвуковая сварка, позволяющими изготовлять экран гораздо быстрее с меньшими затратами.
В случае необходимости, для обеспечения требуемой массы твердой точки, может быть отформована вставка из металла или другого подходящего материала.
Для изменения физических свойств твердых точек к основному материалу могут быть добавлены наполнители, такие как, стекловолокно, углеродное волокно и т.п.
Твердые точки без заострений, выполненные из неметаллического, легкого материала с плотностью меньшей, чем у стали неэффективно врезаются в корпус ПГ, особенно при низкой скорости ПГ - на этапе ее разгона или на излете. При этом вставка из металла повышает трудоемкость изготовления экрана.
8) Известна "Сетка с жесткими элементами" [US 10215536 В2, HARD POINT NET; МПК: F41H 5/02 (2006.01); F41H 5/16 (2006.01) / патентообладатель: FOSTER MILLER INC (US) - US 201815918576; конвенционный приоритет: 21.04.2017, US 201762488136 P; публикация заявки РСТ: 25.10.2018, WO 2018194766 А1; заявл.: 12.03.2018; опубл.: 25.10.2018, US 2018306555 А1], в которой для снижения затрат на изготовление устанавливаемого в узлах гибкой сетки жесткого элемента, его выполняют из двух частей - круглой металлической стойки, вырезанной из стандартного прутка (диаметром от 11 до 21 мм, высотой от 5 до 20 мм) и нижней (опорной) части, вырезанной из стандартной металлической трубки. Часть стойки входит в полость, выполненную в нижней части жесткого элемента, запирая в ней узел сетки.
Нижняя часть может иметь диаметр от 14 до 24 мм и высоту от 4 до 22 мм.
В частном варианте осуществления жесткого элемента, нижняя часть может иметь многогранную (например, шестиугольную) форму.
Предпочтительный вариант выполнения жесткого элемента, когда узел сетки расположен в центре тяжести жесткого элемента.
Вес жестких элементов составляет от 10 до 80 граммов. Жесткие элементы расположены в ячейке сетки на расстоянии от 60 до 120 мм друг от друга. Крепление жестких элементов к узлам готовой сетки осуществляют следующим образом: сеть укладывают на столе, устанавливая под каждый ее узел опорные части; затем стойки частично вбивают в полость с помощью давления пальца и/или молотка. Стойки могут быть установлены в соответствующие полости с помощью пневматического привода.
Обе части жесткого элемента не имеют выступов для повышения эффективности врезания в корпус ПГ.
При небольших зазорах между наружным диаметром стойки и внутренним диаметром нижней (опорной) части при сборке элемента приводит к повреждению веревок сетки, а при больших зазорах приводит к недостаточно прочной фиксации стойки в опорной части. Такой способ крепления не является надежным, т.к. удержание двух металлических деталей происходит только за счет защемления веревки, подверженной набуханию от влаги и высыхании, усадке в процессе эксплуатации и, как следствие, ослаблению скрепления двух металлических частей жесткого элемента (бойка).
9) Известна полезная модель "Броневой модуль (варианты) и элемент брони" [RU 126113 U1, ARMOR ELEMENT; МПК: F41H 5/00 (2006.01) / патентообладатель: ПЛАЗАН САСА ЛТД. (IL) -RU 2012123450 А; конвенционный приоритет: 06.06.2011 IL213397; 07.07.2011 IL 213972; заявл.: 06.06.2012; опубл.: 20.03.2013 Бюл. №8], принятая за прототип, раскрывающая жесткий элемент брони конической зубчатой конфигурации, размещаемый в расположенном на расстоянии от защищаемого объекта с образованием воздушного зазора функциональном слое (в заявляемом изобретении - сетка из шнуров, образующих ячейки) вынесенного броневого модуля (в заявляемом изобретении - противокумулятивного экрана), предназначенного для защиты транспортных средств и сооружений.
Указанные элементы брони служат для деформации внешней поверхности ПГ, образуя тем самым рабочий слой.
Элемент брони выполнен из двух частей - образующей основание части (то есть опорная часть; в заявляемом изобретении - нижняя часть бойка) и образующей лапу части (то есть зубчатая часть; в заявляемом изобретении - верхняя часть бойка), с возможностью его установки на сетке.
Опорная часть используется для закрепления в месте установки элемента брони на сетке.
В частном варианте, элемент брони выполнен в форме короны.
Опорная часть может иметь форму многоугольной призмы, то есть иметь прямоугольное, квадратное, треугольное, шестиугольное или круглое поперечное сечение.
В частном варианте, элемент брони может быть выполнен с переходной частью, расположенной между зубчатой частью и опорной частью, имеющей диаметр меньше диаметра обеих частей, используемой для удержания внутри ячейки сетки.
При сборке в броневом модуле элемент брони может быть расположен таким образом, что опорная часть обращена к защищаемому объекту, а зубчатая часть обращена к ожидаемому направлению приближающейся ПГ.
Элемент брони имеет продольную ось X, ориентированную перпендикулярно опорной части.
Элемент брони может быть расположен таким образом, что его центральная ось X параллельна ожидаемому направлению удара.
Образующая лапу часть (зубчатая часть) содержит два или большее число когтей (далее - зубьев), предназначенных для проникновения в ПГ при столкновении с ней, отходящих от опорной части, по существу, в продольном направлении, определяемом продольной осью, при этом каждый зуб имеет передний конец, отстоящий от опорной части.
Опорная часть может быть вписана в окружность с центром в точке О, а центральная ось X может определяться как ось, проходящая через точку О перпендикулярно плоскости, определенной описанной окружностью.
Зубья могут быть расположены симметрично вокруг центральной оси X, то есть равномерно разнесены вокруг центральной оси X и если имеется несколько комплектов зубьев, то зубья, по меньшей мере, одного комплекта могут быть равномерно разнесены вокруг центральной оси X.
Зубья могут быть расположены под углом друг к другу для образования зубчатой части с углом конусности относительно опорной части.
Некоторые из зубьев могут определять описанный конус, центральная ось которого лежит на одной прямой с центральной осью X, при этом угол при вершине конуса определяется углом конусности зубчатой части.
Поперечное сечение конуса, удаленное от образующей лапу части и связанное с передними концами зубьев, имеет больший диаметр, чем поперечное сечение конуса непосредственно вблизи образующей лапу части, связанное с задними концами зубьев.
Расстояние между соответствующими передними концами двух или большего числа зубьев больше расстояния между задними концами двух или большего числа зубьев.
Передняя поверхность зуба проходит между боковыми поверхностями и наружной поверхностью (в частности, каждый зуб имеет треугольную форму, образованную двумя боковыми поверхностями (представляющими собой плоскости), проходящими под углом друг к другу, наклонной по отношению к центральной оси X передней поверхностью (представляющей собой плоскость) и наружной поверхностью).
Между каждыми двумя поверхностями зуба образованы соответствующие острые кромки, которые повышают способность элемента брони прорезать наружный конус ПГ.
Передняя поверхность зуба может быть выполнена наклонной как относительно продольной оси, так и к наружной и/или боковым поверхностям.
Передняя поверхность зуба может иметь такой наклон, что кромка, которую она образует с наружной поверхностью, является кромкой передней поверхности, наиболее удаленной от опорной части.
Каждый из зубьев может быть выполнен с множеством кромок, способствующих более эффективному проникновению в ПГ, при этом каждый зуб определен поверхностями (криволинейными или плоскими), а кромки образованы на пересечениях между двумя или большим числом этих поверхностей.
Элемент брони может быть выполнен в форме многоугольного тела или иметь произвольные формы.
Элемент брони в сборе с боевым модулем может быть расположен таким образом, что его опорная часть обращена к защищаемому объекту, а зубчатая часть обращена к ожидаемому направлению приближающейся ПГ.
Зубья могут иметь форму призмы (в частности, форму треугольной призмы с криволинейной наружной поверхностью).
Зуб может быть выполнен так, что, по меньшей мере, передний конец зуба образован, по меньшей мере, одной кромкой, которая лежит в плоскости, перпендикулярной продольной оси.
Сопоставительный анализ заявляемого бойка с прототипом показывает, что отличительными признаками заявляемого бойка являются:
- выполнение верхней и нижней частей бойка из листового материала;
- выполнение повреждающих ПГ зубьев, как на верхней части бойка, так и на его нижней части;
- выполнение верхней и нижней частей с возможностью их вложения, одна в другую, с перпендикулярной ориентацией и образованием в поперечном сечении фигуры в виде креста;
- возможность крепления бойка на сетке обеспечивается размещением узла сетки в полости, образующейся при вложении верхней и нижней частей одна в другую с их перпендикулярной ориентацией, формируемой обращенными друг к другу в месте стыка частей сквозными открытыми пазами.
Основными преимуществами заявляемого бойка перед прототипом являются:
- более простая и технологичная конструкция;
- конструкция бойка обеспечивает простоту и удобство сборки на готовой сетке.
Верхняя и нижняя части бойка могут быть изготовлены, например, лазерной или гидроабразивной резкой с использованием одной листовой заготовки для большого количества деталей, тем самым уменьшается (по сравнению с вариантом изготовления не из листового материала) подготовительно-заключительное и вспомогательное время на дополнительные операции по переустановке и/или смене заготовки на станке.
За счет вырезания листа обеспечивается экономия материала, производительность и возможность получения желаемых конфигураций вырезов, определяющих как форму зуба, так и форму бойка. Кроме того, экономия может быть достигнута за счет расположения участков контуров будущих деталей с примыканием друг к другу (например, протяженными боковыми сторонами) и наличием общего реза для двух деталей.
Простая конструкция бойков позволяет закреплять их сразу на готовый узел крепления (в частности, на узел сетки, выполненной из пересекающихся или связанных в местах пресечения шнуров или в случае использования в качестве основы тросика или веревки - на скобу, выполняющую функцию узла, или узел веревки), что снижает трудоемкость монтажа и общее время изготовления.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков аналогов, предложение альтернативной конструкции сборного бойка для эффективного противодействия ПГ, в том числе, при небольших скоростях взаимодействия ПГ с сеткой (на этапе ее разгона или на излете) путем усовершенствования конструкции бойка противокумулятивного экрана, установленного перед защищаемым объектом, с обеспечением возможности простого и надежного крепления бойка на готовой сетке и при этом являющейся простой, недорогой и технологичной.
Технический результат изобретения выражается в:
- повышении деструктивной (разрушительной) функции бойка - за счет его крестообразной формы в поперечном сечении, обеспечивающей минимально необходимое количество зубьев (ориентированных в центр каждой ячейки от каждого узла крепления, по крайней мере, одного зуба) для наиболее распространенной четырехугольной формы ячейки (квадрат, ромб, параллелограмм), как следствие, при взаимодействии бойка с ПГ в месте контакта с оболочкой от одного зуба создается наибольшее давление на оболочку обтекателя ПГ, что в совокупности обеспечивает гарантированное врезание бойка в оболочку обтекателя ПГ и ее вспарывание даже при малых скоростях ПГ (на этапе ее разгона или на излете);
- в простой, недорогой и технологичной конструкции бойка за счет выполнения бойка из двух частей из листового материала, из которого возможно получить большое количество деталей различной формы, определяющей как форму зуба, так и форму бойка;
- в упрощении сборки частей бойка, которая производится с помощью простых операций (помещения узла крепления в нижнюю часть бойка и установки с перпендикулярной ориентацией верхней части, зажимающей узел в полости, обжатием одной из частей на другую с образованием замка).
Для достижения технического результата сборный боек противокумулятивного экрана, размещаемый с образованием воздушного зазора в расположенном на расстоянии от защищаемого объекта функциональном слое противокумулятивного экрана, с возможностью крепления без перемещения, выполненный из собранных в неразъемную конструкцию двух частей - нижней, образующей основание части, обращенной к защищаемому объекту и верхней части, обращенной к ожидаемому направлению подлета реактивной противотанковой гранаты, имеющий продольную ось, ориентированную перпендикулярно образующей основание нижней части, содержащий со стороны, обращенной к ожидаемому направлению подлета гранаты, разнесенные вокруг упомянутой оси, по крайней мере, четыре зуба, образующие лапу, выполненные с возможностью внедрения во внешнюю оболочку гранаты, каждый из которых образован передней поверхностью, примыкающей к переднему концу зуба, проходящей между боковыми поверхностями и наружной поверхностью, согласно изобретению каждая из частей бойка выполнена из листового материала, причем, по крайней мере, два из четырех зубьев, выполнены на верхней части бойка, а другие, по крайней мере, два - на нижней части бойка и в каждой паре расположены в противоположных сторонах от плоскости, проходящей через продольную ось, при этом обе части бойка выполнены с возможностью их вложения с их перпендикулярной ориентацией одна в другую посредством обращенных друг к другу сквозных открытых пазов, выполненных в месте стыка частей, образующих при вложении частей одна в другую полость для размещения узла крепления, с образованием в поперечном сечении бойка фигуры в виде креста.
Кроме того, зубья могут быть образованы вырезами, выполненными в верхней и нижней частях бойка на всю толщину соответствующего листа или ее часть.
Выполненный не на всю толщину листа вырез, образует в зубе уступ, что уменьшает длину контакта с оболочкой ПГ, создает повышенное давление и повышает эффективность вспарывания оболочки обтекателя ПГ.
Кроме того, вырезы, образующие зубья, могут быть выполнены криволинейными для уменьшения радиолокационной заметности (фиг. 7).
Кроме того, часть сквозного открытого паза, по крайней мере, одной из частей бойка, расположенная с его глухой стороны, может быть выполнена увеличенной ширины (фиг. 3, 4) для удобства размещения узла и упрощения сборки частей бойка, за счет размещения в этих уширениях четырех шнуров, исходящих из узла, при установке верхней части бойка.
Кроме того, сквозные открытые пазы могут быть выполнены скругленными (фиг. 3, 4, 6, 7), что уменьшает длину реза и обеспечивает повышенную прочность частей бойка.
Кроме того, каждый зуб может быть выполнен с множеством кромок (фиг. 12), что уменьшает поверхность контакта с корпусом ПГ и увеличивает проникающую способность бойка.
Кроме того, для более эффективной работы бойков, в том числе по ПГ, подлетающим под углом от нормали к экрану (фиг. 8), на каждой из частей бойка могут быть выполнены дополнительные зубья, расположенные ниже основных образующих лапу зубьев соответствующей части и в частности, проекция дополнительных зубьев может не выходить за проекцию основных образующих лапу зубьев.
Проекция дополнительных зубьев, предпочтительно, может не выходить за проекцию основных зубьев, за счет выполнения контура с размером f. Западание на размер f дополнительных зубьев относительно основных зубьев не увеличивает вероятность штатного подрыва ПГ на них при подлете ПГ перпендикулярно к экрану.
Кроме того, неразъемное соединение верхней и нижней частей бойка может быть выполнено сваркой (например, точечной), например, во впадине между смежными зубьями верхней части с лицевой стороны, в районе кромки у основания зубцов нижней части бойка.
Кроме того, неразъемное соединение верхней и нижней частей бойка может быть выполнено обжатием (например, ручными пресс-клещами со специальной матрицей), по крайней мере, одной из частей к другой.
Необходимое усилие обжатия в опытном образце составило не более 1500 Н, что при малом ходе обжатия потребовало создания усилия руками рабочего не более 50 Н.
Кроме того, неразъемное соединение верхней и нижней частей бойка, выполненное обжатием, может быть обеспечено, по крайней мере, одним выступом, выполненным, по крайней мере, на одной из частей бойка с возможностью взаимодействия с другой частью бойка (в частности - с выступом одной из частей, который стыкуется с ответным вырезом, выполненным в другой части бойка). Такое соединение создает замок при обжатии в перпендикулярных плоскостях одной из частей к другой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 изображены бойки, установленные на сетке из шнуров (вид спереди);
- на фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1 (схематично изображена противотанковая граната (ПГ) с внедренным бойком);
- на фиг. 3 изображен вариант выполнения нижней части бойка с заостренными выступами для скрепления частей бойка (вид сбоку);
- на фиг. 4 изображен вариант выполнения верхней части бойка (вид сбоку);
- на фиг. 5 изображен боек в сборе (узел сетки не показан);
- на фиг. 6 изображен вариант выполнения нижней части бойка без выступов для скрепления частей бойка;
- на фиг. 7 изображен вариант выполнения криволинейных вырезов, образующих основные зубья бойка;
- на фиг. 8 изображен вариант выполнения нижней части бойка с дополнительными вырезами, образующими дополнительные зубья, расположенные ниже образующих лапу основных зубьев;
- на фиг. 9 изображен вариант выполнения унифицированной части бойка с шестью зубьями, направленными в разные стороны;
- на фиг. 10 изображены сборные бойки, выполненные из двух одинаковых частей, каждая с шестью зубьями (по примеру части, изображенной на фиг. 9), установленные в шахматном порядке на параллельных шнурах или тросиках;
- на фиг. 11 изображен вариант выреза, выполненного в верхней части бойка не на всю толщину листа s и образующего в зубе уступ;
- на фиг. 12 изображен вариант выполнения зубьев бойка, выполненных со множеством кромок;
- на фиг. 13 изображен вариант неразъемного соединения верхней и нижней частей бойка, обеспечиваемого заостренными выступами, выполненными, на нижней части бойка, взаимодействующими с ответными вырезами, выполненными в верхней части бойка;
- на фиг. 14 изображена сетка с бойками, ячейки которой трансформируются из квадратных в ромбовидные.
Преимущественно бойки изготавливают из материала с высокой плотностью, прочностью и твердостью (например, из стали конструкционной легированной).
Преимущественные габаритные размеры бойков от 15 до 60 мм, что обусловлено массой бойка и необходимой длиной зубьев.
Под функциональным слоем понимается как сетка (может быть с разной формой ячеек), так и параллельные шнуры (гибкие протяженные элементы), расположенные на определенном расстоянии друг от друга, или другим образом расположенные шнуры, образующие слой определенной толщины.
Преимущественно бойки устанавливают на гибкие сетчатые основы (в частности по ТУ 15-08-335-89 или выполненные из полиамидных крученых веревок (шнуров) по ТУ 15-08-333-89), исключающие на них штатный подрыв ПГ, в местах пересечения шнуров сетки (или на узлы сетки), формируя противокумулятивный экран необходимой площади.
Для обеспечения огнестойкости функциональный слой (основа) может быть изготовлена из арамидной ткани, металлической оплетки для проводов, стальных тросиков.
Сборные бойки 1 заявленной конструкции размещают с образованием воздушного зазора в расположенном на расстоянии а (фиг. 2) от защищаемого объекта 2 функциональном слое (выполненным например, в виде гибкой сетки из шнуров, образующих ячейки, например, квадратной формы, как показано на фиг. 1, или ромбовидной формы, как показано на фиг. 14, или в виде параллельных шнуров или тросиков, как показано на фиг. 10) противокумулятивного экрана 3 с возможностью установки в узлах крепления без продольного перемещения.
Установка бойка 1 производится в узлах крепления, под которыми понимаются не только узлы из связанных шнуров, но и пересекающиеся каким-либо образом шнуры или дополнительные связующие элементы (в частности, обжимающие шнур или тросик скобы и др.)
Каждый боёк 1 выполнен из собранных в неразъемную конструкцию двух частей - нижней 4, образующей основание части, обращенной к защищаемому объекту 2 и верхней 5 части, обращенной к ожидаемому направлению приближающейся гранаты (ПГ).
Нижняя 4 и верхняя 5 части бойка 1 зафиксированы относительно друг друга.
Боёк 1 имеет продольную ось О, ориентированную перпендикулярно образующей основание нижней части 4.
Боёк 1 содержит со стороны, обращенной к ожидаемому направлению подлета реактивной противотанковой гранаты, разнесенные вокруг оси О, по крайней мере, четыре зуба, образующие лапу, выполненные с возможностью внедрения во внешнюю оболочку гранаты (фиг. 2, 5).
Каждый зуб образован передней поверхностью 6, примыкающей к переднему концу 7 зуба, а также боковыми поверхностями 8, 9 и наружной поверхностью 10 (фиг. 5).
Форма зубьев (в том, числе парных) может быть различной.
Каждая из частей 4, 5 бойка 1 выполнена из листового материала толщиной s (предпочтительно от 4 до 16 мм) (фиг. 1, 3, 4, 6, 7).
Выполнение частей 4, 5 из листового материала обеспечивает изготовление большого количества деталей с одной установки, без затрат дополнительного времени на переустановку заготовок, то есть уменьшается подготовительно-заключительное и вспомогательное время. Ориентация будущих контуров одинаковых смежных частей бойка на листе может быть выполнена с разворотом на 180°, что обеспечивает общий рез для двух смежных деталей по боковым поверхностям. В связи с этим уменьшается время вырезания и снижается расход материала. Поэтому такие бойки являются недорогими и технологичными.
В заявляемом бойке 1, по крайней мере, два зуба выполнены на верхней 5 части, а другие, по крайней мере, два зуба - на нижней 4 части и в каждой паре расположены в противоположных сторонах от плоскости, проходящей через продольную ось О, при этом обе части 4, 5 выполнены с возможностью вложения одна в другую, с их перпендикулярной ориентацией, с образованием в поперечном сечении бойка фигуры в виде креста (фиг. 1).
Собранный из частей 4, 5 на сетке боек 1 в фигуру (в поперечном сечении) в виде креста естественным образом ориентируется по диагоналям ячеек сетки своими зубьями, что уменьшает вероятность пролета ПГ мимо зубьев, повышает эффективность экрана.
Большую эффективность (наименьшую вероятность штатного подрыва ПГ) в противокумулятивном экране обеспечивают бойки заявленной конструкции, расположенные в углах воображаемого ромба (фиг. 10, 14), имеющего меньшую диагональ х равную его стороне z, по сравнению с иным расположением бойков.
При этом для сетки с изначально квадратными ячейками (фиг. 14), ромбовидные ячейки трансформируются из квадратных за счет подвешивания сетки с бойками в верхней части сетки на определенном расстоянии х за узлы или за середины сторон ячейки.
Части 4, 5 бойка 1 вкладываются одна в другую, посредством обращенных друг к другу сквозных открытых пазов 11 и 12 (фиг. 3, 4), выполненных в месте стыка частей 4, 5 и образующих полость для размещения узла крепления. Это упрощает крепление бойков на экране.
Ширина пазов частей бойка выполнена с возможностью прохождения шнуров сетки в зазорах, образующихся в процессе вложения частей бойка одной в другую, между смежными кромками пазов частей бойка, до попадания шнуров, в частном случае - в место паза с увеличенной шириной.
После сборки бойков на сетке с узлами, они удерживаются на узле без скрепления (сваркой, обжатием) частей бойка между собой, за счет узла, зажатого в упомянутой полости. Такой подсобранный экран можно переносить и производить с ним технологические действия по дальнейшему соединению частей бойков (сваркой, обжатием) без опасения их разъединения.
Центр масс собранного из частей бойка должен размещаться в районе центра узла крепления.
Верхняя и нижняя части бойка могут быть изготовлены лазерной или гидроабразивной резкой.
Зубья могут быть образованы и доработаны путем фрезерования дисковыми фрезами, штамповкой, а также лазерной или гидроабразивной резкой. Зубья могут быть образованы вырезами в верхней 5 части и нижней 4 части бойка с необходимым контуром (с прямыми, наклонными и/или криволинейными участками), выполненными на всю толщину s соответствующего листа или ее часть (фиг. 11).
При этом вырез (например, в виде перевернутой равнобедренной трапеции, фиг. 4), выполненный в верхней 5 части бойка образует перемычку с пазом 12, а вырез (аналогичный по форме вырезу верхней части, фиг. 3), выполненный в нижней 4 части бойка, сообщается с пазом 11.
При вложении частей одна в другую с их перпендикулярной ориентацией обращенные друг к другу пазы 11, 12 образуют полость для размещения узла крепления (в конкретном случае - узла из связанных шнуров сетки), а в поперечном сечении бойка образуется фигура в виде креста.
Не исключается вариант установки бойков в шахматном порядке на параллельные металлические тросики (фиг. 10), как и бойки, предназначенные для повреждения ПГ, при этом фиксация бойка может осуществляться обжатием его на тросик или специальную скобу, выполняющую функцию узла.
Не исключается вариант установки бойков в шахматном порядке на параллельные шнуры, при этом фиксация бойков может осуществляться на узле шнура или на обжимающей его скобе.
Шахматное расположение бойков как на параллельных шнурах (тросиках), так и сетке подразумевает такое размещение бойков, когда четыре рядом расположенных бойка образуют параллелограмм или ромб. Наилучший результат дает расположение бойков в форме ромба, имеющего меньшую диагональ равную его стороне (фиг. 10).
Для обеспечения повреждения ПГ бойками, расположенными на параллельных шнурах или тросиках, (которые в отличие от бойков, установленных на сетке, не имеют строго определенного положения и могут наклоняться вперед и назад), количество направленных в разные стороны зубьев каждой из частей бойка может быть увеличено, в частности, до восьми.
Эффективное повреждении ПГ обеспечивается за счет повышенного давления на оболочку ПГ в месте контакта с острой(ыми) кромкой(ами) зубьев. За счет, по крайней мере, одного зуба ближайшего к ПГ, (на бойке не менее 4-х острых зубьев) обеспечивается вспарывание оболочки ПГ даже при малых скоростях ПГ (на этапе ее разгона или на излете).
Использование альтернативной конструкции сборного бойка повысит эффективность противодействия ПГ, в том числе, при небольших скоростях взаимодействия ПГ с экраном, удешевит и упростит его изготовление.
Проведенные расчетные оценки показали повышенную эффективность повреждения оболочки ПГ бойками заявленной конструкции по сравнению с бойками без зубьев, представленных в аналогах, а по сравнению с бойками с разнесенными зубьями (как в прототипе), показали не менее эффективное гарантированное повреждение ПГ при более простой конструкции и с минимально необходимым количеством зубьев.