ЗОНД ЭЛЕКТРОШОКОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Зонд электрошокового устройства для дистанционного поражения целей электрическим током.
Полезная модель относится к области электрических средств поражения объектов и может использоваться в электрошоковых устройствах дистанционного действия.
Известен зонд электрошокового устройства с дистанционным поражением, выполненный в виде гарпуна, соединенного с токопроводом, уложенным рядом с гарпунной пушкой (US 8843, 1852). Зонд предназначен для охоты на китов.
Такое устройство, однако, имеет значительные габариты.
Известен также зонд электрошокового устройства для дистанционного поражения, основанный на формировании электропроводящего канала для дистанционного поражения за счет выноса токопровода из электрошокового устройства струей жидкости (RU 2150653, 2000). При этом зонд представляет собой струю жидкости с проволочным токопроводом в ней, который на протяжении полета к цели удерживается в этой струе. Укладку токопровода осуществляют кольцами на дне резервуара с жидкостью.
Такое устройство, однако, мало эффективно, поскольку имеет значительные габариты, дальность поражения цели ограничена действием струи жидкости, на которую могут оказывать значительное нежелательное влияние внешние атмосферные условия, а уложенный в резервуаре токопровод при метании может запутываться.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является зонд электрошокового устройства для дистанционного поражения целей электрическим током, содержащий пустотелую обечайку, закрепленную в ее головной части и выполненную из токопроводящего материала головку, укрепленный на внешней грани головки элемент закрепления на цели, и размещенный внутри основной части пустотелой обечайки токопровод, один из концов которого закреплен на внутренней грани головки с электрическим контактом с ней, а другой,
расположенный в хвостовой части обечайки, свободен (US 3803463, 1974). Токопровод, преимущественно проволочный, в этом зонде размещен в полости пустотелой обечайки на закрепленном в ней направляющем стержне с конусом в виде однослойной катушки, намотанной виток к витку. Свободный конец токопровода закреплен в электрошоковом устройстве. Элемент закрепления на цели выполнен в виде многоигольной конструкции типа "репей". Зонд может быть снабжен также элементами стабилизации траектории полета.
При метании (например, посредством пиротехнического эффекта) из электрошокового устройства пустотелая обечайка с токопроводом вылетает из электрошокового устройства. При этом конец токопровода, закрепленный в электрошоковом устройстве, вытягивает токопровод из пустотелой обечайки, сматывая его с конусной части направляющего стержня. В процессе полета зонда сматывание происходит до попадания зонда в цель и закрепления его на цели. В другом варианте выполнения зонда при метании пустотелая обечайка отделяется от направляющего стержня с конусом, на который намотан токопровод, при этом направляющий стержень с конусом остается в электрошоковом устройстве.
Такой зонд, однако недостаточно эффективен. Это связано с малым коэффициентом полезного заполнения полости пустотелой обечайки, поскольку токопровод, уложенный на конусную часть направляющего стержня, выполнен в виде однослойной обмотки, что ограничивает длину токопровода. Для обеспечения высокоскоростного свободного сматывания токопровода между направляющим стержнем с конусом и внутренней поверхностью пустотелой обечайки должен иметься значительный зазор, что также уменьшает коэффициент полезного заполнения пустотелой обечайки, который составляет 0,05-0,22. Это не позволяет обеспечить минимальные размеры зонда, что имеет важное значение для электрошоковых устройств с дистанционным поражением, или ограничивает наибольшую дальность поражения цели из-за малой длины токопровода. Из-за малой потери массы зонда, связанной с малой массой токопровода, во время полета на малое расстояние он незначительно теряет дульную энергию, что может вызывать нежелательную повышенную травматичность при попадании зонда в живую цель. Кроме того, при сматывании токопровода с направляющего стержня с конусом, зонд испытывает прецессию вследствие наличия момента силы с плечом,
равным переменному радиусу намотки, что оказывает отрицательное влияние на стабильность полета зонда и соответственно уменьшает кучность попадания его в цель.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании зонда электрошокового устройства для дистанционного поражения целей электрическим током, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эффективности этого устройства.
Для получения такого технического результата в зонде электрошокового устройства для дистанционного поражения целей электрическим током, содержащем пустотелую обечайку, закрепленную в ее головной части и выполненную из токопроводящего материала головку, укрепленный на внешней грани головки элемент закрепления на цели, и размещенный внутри основной части пустотелой обечайки токопровод, один из концов которого закреплен на внутренней грани головки с электрическим контактом с ней, а другой, расположенный в хвостовой части пустотелой обечайки, свободен, размещение токопровода внутри пустотелой обечайки выполнено в виде трехмерной фигуры, образованной размещенными последовательно вдоль и/или вокруг продольной оси пустотелой обечайки квазиспиралями, плоскость которых перпендикулярна этой оси, с сохранением их первоначальной ориентации. Пустотелая обечайка может быть выполнена цилиндрической, а квазиспирали токопровода могут иметь круглую форму. При этом внутренний диаметр хвостовой части пустотелой обечайки может быть выбран меньшим внутреннего диаметра ее основной части. Пустотелая обечайка может быть выполнена многогранной, а квазиспирали токопровода могут иметь форму многогранника. При этом поперечные размеры внутренней полости хвостовой части пустотелой обечайки могут быть выбраны меньшими соответствующих поперечных размеров внутренней полости ее основной части. Элемент закрепления на цели может быть выполнен в виде по меньшей мере одной иглы с рожном, по меньшей мере одной капсулы с клейким токопроводящим материалом или по меньшей мере одной вставки из магнитного материала. Головка пустотелой обечайки может быть выполнена утяжеленной.
На чертеже показан один из вариантов выполнения конструкции зонда в разрезе с элементом закрепления на цели в виде рожна.
Зонд электрошокового устройства содержит пустотелую обечайку 1 с неразъемно соединенной с ней головкой 2, выполненной из токопроводящего материала. Внутри пустотелой обечайки 1 размещен (уложен) токопровод 3, например, в виде изолированной или неизолированной проволоки или мононити, полимерного металлизированного волокна, полимерного токопроводящего волокна, углеродного волокна или углеродной мононити. Токопровод 3 может быть выполнен также в виде нескольких единичных проводников, механически и электрически соединенных между собой, например, путем скручивания. Один из концов 4 токопровода 3 закреплен на внутренней грани головки 2 с электрическим контактом с ней, преимущественно посредством пайки. Другой конец 5 токопровода 3 свободен и размещен в хвостовой части пустотелой обечайки 1 с возможностью его закрепления на выходном рабочем элементе электрошокового устройства с электрическим контактом с ним, например, с размещенной в дульной части электрошокового устройства выходной клеммой высокого электрического напряжения (на чертеже не показано). Токопровод 3 уложен в виде трехмерной фигуры, образованной размещенными последовательно вдоль и/или вокруг продольной оси цилиндрической или многогранной пустотелой обечайки 1 квазиспиралями круглой или многоугольной формы с сохранением начальной ориентации витков. Плоскость таких квазиспиралей перпендикулярна продольной оси пустотелой обечайки 1, а воображаемая линия, соединяющая их геометрические центры, представляет собой пространственную винтовую или ломаную или ломаную винтовую линию. При этом коэффициент полезного заполнения пустотелой обечайки 1 составляет 0,40-0,78. Наибольший диаметр таких квазиспиралей может иметь размер, 'например, не менее половины внутреннего диаметра цилиндрической пустотелой обечайки 1 или диаметра окружности, вписываемой в многогранник, образующий внутреннюю полость многогранной пустотелой обечайки 1. На внешней грани головки 2 размещен элемент закрепления на цели, например, в виде по меньшей мере одной иглы 6 с рожном. Элементы закрепления на цели могут быть выполнены также в виде по меньшей мере одной капсулы с клейким токопроводящим материалом или по меньшей мере одной вставки из магнитного материала. Головка 2 может быть выполнена утяжеленной по отношению к корпусу пустотелой обечайки 1.
Хвостовая часть пустотелой обечайки 1 может быть сужена. Сужение может быть обеспечено, например, за счет выполнения этого участка с меньшим диаметром по сравнений с внутренним диаметром основной части пустотелой обечайки 1. В хвостовой части пустотелой обечайки 1 для этого может быть установлена также кольцеобразная вставка.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Зонд вылетает из электрошокового устройства за счет использования пиротехнических средств, сжатого или сжиженного газа, пружинного механизма, электромагнитных средств и др. В преимущественном варианте выполнения токопровод 3 при вылете зонда в момент его метания остается в пустотелой обечайке 1, зонд вылетает из электрошокового устройства и летит к цели, при этом по мере его движения токопровод 3 вытягивается из внутренней полости пустотелой обечайки 1. В другом варианте выполнения токопровод 3 при вылете зонда из электрошокового устройства остается в электрошоковом устройстве и вытягивается из него по мере движения зонда. Закрепление зонда на цели, в зависимости от ее характера, обеспечивается элементом закрепления, например, 6. В момент касания с целью происходит поражение цели (например, кратковременный шок человека) электрическим током. Утяжеление головки 2 и уменьшение выходного отверстия хвостовой части пустотелой обечайки 1 позволяет увеличить кучность стрельбы, особенно на дальние расстояния. При метании на дальние расстояния в качестве токопровода 3 выгодно использовать, например, металлизированную полимерную нить (например, из кевлара), которая из-за высокой прочности может быть очень тонкой. Это позволяет увеличить его длину и соответственно реальную дальность поражения цели. Сужение хвостовой части пустотелой обечайки 1 при этом позволяет устранить возможность несанкционированного выхода токопровода 3 из полости пустотелой обечайки 1, который мог бы произойти вследствие недостаточной упругости и малой кинетической массы такой нити. Сужение хвостовой части пустотелой обечайки 1 способствует также уменьшению провисания токопровода 3 во время полета зонда из-за искусственного ограничения его скоростного выхода из зонда.
Снаряжение зонда осуществляют, навивая токопровод 3 на оправке в виде продолговатой однослойной обмотки виток к витку с внешним диаметром
обмотки, равным или меньшим внутреннего диаметра основной части цилиндрической пустотелой обечайки 1, или с величиной периметра многогранника обмотки, меньшим величины периметра внутренней полости основной части многогранной пустотелой обечайки 1. Затем закрепляют один из концов 4 токопровода 3 на внутренней грани головки 2, например, пайкой, и укладывают продолговатую однослойную обмотку в пустотелую обечайку 1, прикладывая к виткам при укладке механическое усилие вдоль ее продольной оси с помощью, например, толкателя. При укладке однослойная обмотка, сокращаясь по длине, заполняет внутреннюю полость пустотелой обечайки 1 с сохранением плоскости ориентации витков. При этом форма уложенного токопровода 3 образует трехмерную фигуру из квазиспиралей. Образующаяся таким образом автоматически внутри пустотелой обечайки 1 укладка обладает способностью вытягиваться из нее с большой скоростью (более 800-100 м/сек) без спутываний, перехлестов и разрывов. Такая упаковка токопровода 3 с сохранением ориентации витков образующейся укладки, соответствующей ориентации витков однослойной обмотки до укладки, обеспечивает одновременно со свободным вытягиванием из зонда токопровода 3 отсутствие эффекта прецессии.
Пример реализации. Зонд имеет пустотелую обечайку 1 с внутренним диаметром 5 мм. Внутренний диаметр укладки токопровода 3 толщиной 0,19 мм составляет 2 мм. Длина пустотелой обечайки 1 составляет 28 мм, длина токопровода 3 - 5500 мм. Коэффициент полезного заполнения внутренней полости пустотелой обечайки 1 при этом равен 0,66.
Предлагаемое - устройство имеет более высокую эффективность по сравнению с известными аналогичными. В зонде, выполненным в соответствии с полезной моделью, это достигается, в частности, за счет минимизации массогабаритных характеристик зонда при одновременном увеличении дистанции и надежности поражения цели электрическим током.