Картридж электрошокового устройства дистанционного действия
REMOTE SHOCK DEVICE CARTRIDGE

Область применения
Устройство относится к электрошоковым устройствам дистанционного действия, в частности к средствам доставки электрического тока от электрошокового устройства к цели с помощью метаемых гибких электрических проводников.
Уровень техники
Известны средства доставки электрического тока высокого напряжения от электрошокового устройства дистанционного действия (ЭШУ ДД) к цели, называемые также картриджами для ЭШУ ДД [1]. Как правило, такое устройство содержит корпус, в котором размещены по меньшей мере один электроконтакт с возможностью его электрического взаимодействия с соответствующим выходным электродом электрошокового устройства, по меньшей мере один метательный канал, включающий рабочий канал и разгонный канал, преимущественно соосный с рабочим каналом, в рабочем канале размещено средство метания электрода-зонда в цель (например, пиротехнический метательный заряд, баллон со сжатым газом, пружина и т.п.), а в разгонном канале размещен электрод-зонд, картридж снабжен по меньшей мере одним гибким электрическим проводником, переднее окончание которого электрически подключено к электроду-зонду, а заднее окончание электрически подключено к электроконтакту.
Гибкий электрический проводник может быть размещен в полости, выполненной в теле электрода-зонда [2-4]. Для существующих в настоящее время картриджей данного типа, производимых в Российской Федерации, максимальная длина проводника с изоляционным покрытием составляет 3 м [5].
Гибкий электрический проводник может быть размещен в полости, выполненной в корпусе [6]. Для существующих в настоящее время картриджей, производимых в Российской Федерации, максимальная длина проводника как правило составляет 4,5…6 м [7, 8].
Гибкий электрический проводник может быть размещен частично в полости электрода-зонда, а частично - в полости, выполненной в корпусе, образуя тем самым две последовательно соединенные укладки [9]. При этом общая длина проводника заметно увеличивается.
Одним из факторов эффективного воздействия импульсов тока высокого напряжения на цель является так называемый путь (петля) тока в теле цели, определяемый расстоянием между электродами-зондами, попадающими в цель. Часто это расстояние называют расхождением электродов-зондов. Чем больше этот путь, тем более эффективным является электрическое воздействие на цель [10].
В практике производства картриджей в Российской Федерации используется изготовление в полостях корпуса картриджа строго параллельных метательных каналов методом литья пластмассы под давлением, применяемым для производства корпусов картриджей. Параллельное расположение метательных каналов определяется технологической простотой их изготовления (соответственно, сравнительно невысокой стоимостью производства картриджей), однако при этом получается ограниченное расхождение метаемых электродов-зондов, попадающих в цель, в среднем составляющее 5…10 см [11]. Техническим решением, обеспечивающим большее расхождение метаемых электродов-зондов, является выполнение метательных каналов под небольшим углом друг к другу.
Однако изготовление метательных каналов в корпусе картриджа методом литья пластмассы под давлением, применяемым для производства картриджей, под малым углом друг к другу является весьма непростой и дорогостоящей задачей, поскольку в этом случае применяются так называемые «знаки» или вкладыши (элементы пресс-формы) малого диаметра (4…8 мм) и с малым углом расхождения (1…8°), что требует использования высоких (поэтому дорогостоящих) технологий при изготовлении пресс-форм. Например, стоимость таких картриджей производства компании Axon Enterprise Inc (США) для ЭШУ «Taser» составляет 70…85 долларов США [12], что не в последнюю очередь связано именно со сложностью изготовления метательных каналов в полости корпуса картриджа под углом 7…8°. Расхождение электродов-зондов на типовой дистанции выстрела (5…7 м) у этих картриджей составляет 40…60 см, при том, что в Российской Федерации расхождение электродов-зондов более 30 (с апреля 2022 года - 40) см в настоящее время законодательно запрещено, поэтому в отечественных картриджах угол расхождения должен быть по крайней мере вдвое меньше. Уменьшение угла расхождения до 2…5° требует еще большего повышения сложности технологического оборудования.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является картридж для электрошокового устройства дистанционного действия, содержащий корпус с механизмом съемной установки на электрошоковом устройстве, снабженный электроконтактами, расположенными с возможностью электрической связи с электрошоковым устройством, размещенные в выполненных в корпусе рабочих каналах два метательных заряда, размещенные в выполненных в корпусе разгонных каналах два электрода-зонда, а также два выбрасываемых гибких электрических проводника, размещенные в выполненных в корпусе полостях [13]. Картридж реализован в виде изделия «БТЭР» производства российской компании «МАРТ ГРУПП». Следует отметить, что упомянутые рабочий и разгонный канал являются составными частями одного метательного канала. Недостатком таких устройств является выполнение метательных каналов параллельными, что может снижать эффективность электрического воздействия на цель из-за малого пути тока между электродами-зондами, попавшими в цель.
Раскрытие изобретения.
Задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в создании картриджа, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым устройством, заключается в повышении эффективности электрического воздействия на цель за счет увеличения пути тока между электродами-зондами, попадающими в цель.
Поставленная цель достигается тем, что картридж электрошокового устройства дистанционного действия содержит корпус и по меньшей мере одну пару патронов, каждый из которых содержит обечайку, выполненную из диэлектрического материала, передняя часть которой выполнена с отверстием, а задняя часть закрыта крышкой, в полости обечайки размещены электрод-зонд, снабженный на своем переднем конце иглой, пыж или толкатель, барический разрядник с электрической инициацией, а также электрические контакты, обеспечивающие подачу к барическому разряднику электрического импульса инициации патрона и подачу к упомянутой игле импульсов тока высокого напряжения от электрошокового устройства, патроны размещены под углом друг к другу, который обеспечивает расхождение зондов при их выстреле из картриджа, в полостях, выполненных в упомянутом корпусе параллельно продольной оси картриджа, при этом упомянутый угол обеспечивается установкой или выполнением в каждой полости соответствующих упоров или направляющих элементов.
Дополнительной особенностью устройства является то, что игла может быть выполнена с бородкой, сформированной вблизи ее острия или с несколькими бородками, расположенными в одной или разных плоскостях.
Дополнительной особенностью устройства является то, что обечайка может быть выполнена круглого, прямоугольного или квадратного сечения, при этом квадратное сечение представляется преимущественным.
Дополнительной особенностью устройства является то, что угол между патронами выбирается в диапазоне от двух до пяти угловых градусов.
Дополнительной особенностью устройства является то, что барический разрядник с электрической инициацией может быть выполнен в виде корпуса, в полости которого размещен метательный заряд, выделяющий газ высокого давления при воздействии на него электрического импульса, преимущественно в виде высоковольтной искры, если инициация разрядника осуществляется импульсами тока высокого напряжения, или с помощью электрического нагревательного мостика, размещенного в корпусе, если инициация разрядника осуществляется импульсами тока низкого напряжения.
Дополнительной особенностью устройства является то, что электрод-зонд может быть выполнен с полостью, в которой может быть размещен гибкий электрический проводник, своим передним концом электрически взаимодействующий с упомянутой иглой, а задним концом электрически взаимодействующий с входными контактами картриджа, выполненными с возможностью электрического взаимодействия с выходными электродами электрошокового устройства, или с передним концом гибкого электрического проводника, размещенного в соответствующей полости корпуса картриджа, задний конец которого электрически взаимодействует с входными контактами картриджа, выполненными с возможностью электрического взаимодействия с выходными электродами электрошокового устройства.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутые направляющие элементы могут быть выполнены в виде упоров разного поперечного размера или прямоугольных и клиновидных вставок.
Дополнительной особенностью устройства является то, что корпус картриджа может быть выполнен в виде основания и крышки, которые могут быть выполнены зеркально симметричными, при этом упомянутые направляющие элементы, создающие нужный угол расхождения зондов, могут быть выполнены с возможностью предварительной установки и крепежа в полости основания или в соответствующих полостях основания и крышки, либо их создания в полости основания или соответствующих полостях основания и крышки при изготовлении основания или основания и крышки, установки в полость или полости с фиксацией патронов с возможным последующим заполнением полости клеящим или иным дополнительно фиксирующим положение патрона в полости составом, например, эпоксидным клеем или церезином, основание и крышка выполнены с возможностью фиксации с помощью высокочастотной сварки, клея или иным подходящим способом, например, путем свинчивания с помощью винтов-саморезов, с образованием монолитного блока.
Дополнительной особенностью устройства является то, что открытая передняя часть корпуса может быть защищена от выпадения зондов при механическом воздействии на картридж шторками, которые раскрываются, разлетаются или разрушаются при выстреле из картриджа, обеспечивая свободный вылет зондов из картриджа.
Дополнительной особенностью устройства является то, что картридж и патроны могут быть выполнены с разделением инициации патронов импульсами тока низкого напряжения и электрического воздействия на цель импульсами тока высокого напряжения, либо с инициацией патронов и электрического воздействия на цель импульсами тока высокого напряжения, при этом во втором конструктивном исполнении электрические контакты, обеспечивающие подачу к барическому разряднику упомянутого электрического импульса инициации патрона и подачу к упомянутой игле тока высокого напряжения, могут быть попарно конструктивно объединены.
Дополнительной особенностью устройства является то, что картридж может быть снабжен дополнительным внешним корпусом, на поверхности которого могут быть размещены различные информационные наклейки или знаки, а также входные электрические контакты.
Дополнительной особенностью устройства является то, что картридж может быть выполнен с установкой упомянутых патронов в горизонтальной плоскости или с установкой патронов в вертикальной плоскости, в последнем случае продольная ось верхнего патрона может быть выполнена параллельной линии прицеливания.
Краткое описание чертежей.
Конструкция устройства поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1. Схема применения картриджа с установкой патронов в горизонтальной плоскости.
Фиг. 2. Схема применения картридж а с установкой патронов в вертикальной плоскости.
Фиг. 3. Результаты расчетов допустимых углов расхождения электродов-зондов в зависимости от расстояния до цели.
Фиг. 4. Конструкция предлагаемого картриджа. Общий вид.
Фиг. 5. Типовая конструкция патрона, устанавливаемого в предлагаемый картридж.
Фиг. 6. Варианты конструкции предлагаемого картриджа с горизонтальной и вертикальной установкой патронов.
Фиг. 7. Конструкция предлагаемого картриджа. Вариант размещения гибкого электрического проводника в полости, выполненной в электроде-зонде.
Фиг. 8. Вариант конструкции корпуса предлагаемого картриджа. Общая схема сборки.
Фиг. 9. Вариант конструкции предлагаемого картриджа с прямоугольными и клиновидными направляющими элементами.
Подробное описание изобретения.
В современных электрошоковых устройствах дистанционного действия применяются картриджи с горизонтальной или вертикальной установкой пар электродов-зондов. В первом случае электроды-зонды (а в предлагаемом устройстве - и патроны) называют правым и левым, во втором - верхним и нижним. Каждый из способов установки обладает своими достоинствами и недостатками, поэтому в предлагаемом устройстве рассмотрены оба варианта реализации установки картриджей.
На Фиг. 1 приведена схема применения картриджа с установкой патронов в горизонтальной плоскости (Фиг. 1а - вид сверху, Фиг. 1б - вид сбоку). Картридж 1 присоединен к ЭШУ ДД 2, которое при применении направляют в сторону цели 3, находящейся на дистанции выстрела Lв. При выстреле электроды-зонды 4 (правый) и 5 (левый) летят в сторону цели 3, вытягивая из картриджа (или из полости, расположенной в электроде-зонде, или последовательно из полости в электроде-зонде и полости в корпусе картриджа) гибкие электрические проводники 6 и 7. При этом электроды-зонды вылетают из картриджа под начальным углом β 8 к линии прицеливания, совпадающей с продольной осью картриджа, также называемым инструментальным углом разлета (расхождения) электродов-зондов. В данной схеме расположения картриджа общий угол расхождения электродов-зондов составляет удвоенный инструментальный угол расхождения (2β). Картридж обычно (хотя и не всегда) имеет форму, близкую к прямоугольнику, как показано на Фиг. 1б, часто со скругленными ребрами. Для надежной установки в ЭШУ ДД картридж снабжают элементами фиксации или крепления (на Фиг. 1 и далее они не показаны).
0
max
Угол β связан с дистанцией выстрела Lв, начальным (инструментальным) разнесением электродов-зондов Λ, определенным взаимным расположением электродов-зондов в картридже, и ограничениями на максимальное расхождение электродов-зондов Λ (ранее было указано, что в Российской Федерации расхождение электродов-зондов у цели не может превышать 30…40 см). В данной схеме:
На Фиг. 2 приведена схема применения картриджа с установкой патронов в вертикальной плоскости (Фиг. 2а - вид сверху, Фиг. 2б - вид сбоку). Картридж 1 присоединен к ЭШУ ДД 2, которое при применении направляют в сторону цели 3, находящейся на дистанции выстрела Lв. При выстреле электроды-зонды 4 (верхний) и 5 (нижний) летят в сторону цели 3, вытягивая из картриджа (или из полости, расположенной в электроде-зонде, или последовательно из полости в электроде-зонде и полости в корпусе картриджа) гибкие электрические проводники 6 и 7. При этом электроды-зонды вылетают из картриджа под начальным углом β9 к линии прицеливания, совпадающей с продольной осью картриджа, также называемым инструментальным углом разлета (расхождения) электродов-зондов. В данной схеме расположения картриджа общий угол расхождения электродов-зондов составляет один инструментальный угол расхождения (β), поскольку верхний электрод-зонд обычно направляют параллельно линии прицеливания.
В данной схеме (верхний электрод-зонд метается параллельно линии прицеливания):
Следует отметить, что при малых начальных (инструментальных) углах соотношение (1) сводится к соотношению (2).
0
На Фиг. 3 приведены результаты расчетов зависимости расхождения электродов-зондов у цели (см) от инструментального угла (град) при различных дистанциях выстрела (м) по схеме с горизонтальным (Фиг. 3а) и вертикальным расположением электродов-зондов (Фиг. 3б) при типовом Λ=2,5 см. Горизонтальной пунктирной линией показано максимально допустимое расхождение электродов-зондов.
Как видно из Фиг. 3, для большинства жизненных ситуаций, при которых дистанция выстрела находится в диапазоне 3…7 м, инструментальный угол составляет соответственно 5…2 град.
Необходимо отметить, что из-за технологических отклонений геометрических размеров составных частей картриджей, связанных со спецификой процессов литья пластмассы под давлением и конечной точности изготовления пресс-форм, расхождение электродов-зондов также имеет случайный разброс, составляющий в среднем ±5 см [11], который необходимо учитывать при выборе инструментального угла расхождения, принимая его несколько меньшим, чем приведенные расчетные значения.
Как было указано ранее, выполнение полостей в картридже для непосредственного создания метательных каналов под углом 2…5 градусов друг к другу является нетривиальной и дорогостоящей технологической задачей. Поэтому в предлагаемом устройстве упомянутые полости выполняются параллельными друг к другу и продольной оси картриджа.
На Фиг. 4 приведены конструкции (общий вид) предлагаемого картриджа в вариантах с горизонтальной (Фиг. 4а) и вертикальной установкой картриджа (Фиг. 4б).
Фиг. 4а. Картридж 1 включает корпус 10, в котором могут быть выполнены полости 11 для размещения гибких электрических проводников и полости 12 для размещения патронов (на Фиг. 4а не показаны). Передняя грань картриджа 1 может быть закрыта шторкой или шторками 13, которые во время выстрела из картриджа раскрываются, разлетаются или разрушаются, обеспечивая свободный вылет электродов-зондов из картриджа в сторону цели. Линия раскрывания шторок может быть выполнена с перфорацией 14 для облегчения их раскрывания. На корпусе картриджа устанавливаются электрические контакты для подачи высокого напряжения для последующего воздействия на цель, а также контакты для инициации процесса метания электродов-зондов 4 и 5 из патронов картриджа (на Фиг. 4 не показаны). Картридж и патроны в нем могут быть выполнены с инициацией процесса метания(инициации патронов) импульсами тока низкого напряжения и электрического воздействия на цель импульсами тока высокого напряжения, либо с инициацией процесса метания(инициации патронов) и электрического воздействия на цель импульсами тока высокого напряжения, при этом во втором конструктивном исполнении электрические контакты, обеспечивающие подачу к барическому разряднику упомянутого электрического импульса инициации патрона и подачу к упомянутой игле тока высокого напряжения, могут быть попарно конструктивно объединены.
Фиг. 4б. Картридж 1 может быть выполнен с аналогичной конструкцией, но устанавливается в ЭШУ ДД таким образом, что электроды-зонды в патронах располагаются в вертикальной плоскости.
На Фиг. 5 приведена конструкция патрона, устанавливаемого в предлагаемый картридж.
Общий вид патрона приведен на Фиг. 5а. Патрон 15 содержит обечайку 16, в передней части которой выполнено отверстие 17. Сечение обечайки 16 может быть круглым, квадратным или прямоугольным, однако преимущественным представляется именно квадратное (или почти квадратное) сечение, например (но не только), для обеспечения одинаковой толщины стенок обечайки, что для пресс-форм для литья пластмассы под давлением имеет большое значение. Круглое сечение патрона также обеспечивает одинаковую толщину стенок, но, как будет показано далее, для установки патрона в полость корпуса картриджа круглое сечение не является конструктивно удобным.
Внутренняя конструкция патрона приведена на Фиг. 5б. В патроне 15 выполнена полость, образующая метательный канал, состоящий из соосных рабочего 18 и разгонного 19 каналов, причем диаметр разгонного канала 19 как правило выполняется меньшим, чем диаметр рабочего канала 18. В рабочем канале 18 размещены барический разрядник 20, включающий корпус 21 и метательный заряд 22, выделяющий газ высокого давления при воздействии на него электрического импульса, преимущественно в виде высоковольтной искры, если инициация разрядника осуществляется импульсами тока высокого напряжения, или с помощью электрического нагревательного мостика, размещенного в корпусе разрядника 20, если инициация разрядника осуществляется импульсами тока низкого напряжения (на Фиг. 5 не показаны). Барический разрядник 20 с заднего торца обечайки 16 патрона 15 защищен крышкой 23. В обечайке 16 или в крышке 23 выполнены электрические контакты, обеспечивающие подачу электрического импульса тока инициации барического разрядника (на Фиг. 5б не показаны). В рабочем канале 18 размещен также пыж или толкатель 24, своим задним торцом взаимодействующий с передней гранью барического разрядника 20, а передним торцом - с электродом-зондом 4 (или электродом-зондом 5 во втором, аналогичном по конструкции, патроне, составляющем пару, метаемую в сторону цели 3), размещенным частично в рабочем канале 18, а частично - в разгонном канале 19. Электрод-зонд 4 или 5 оснащен иглой 25, которая может быть снабжена бородкой 26, изготовленной вблизи острия иглы 25 или в другом месте иглы. В некоторых конструктивных исполнениях патрона 15 игла 25 может быть снабжена несколькими бородками 26, расположенными в одной или разных плоскостях. В электроде-зонде может быть выполнена полость, в которой размещается гибкий электрический проводник 27. В обечайке 16 или в крышке 23 выполнены электрические контакты, обеспечивающие подачу электрического импульса тока высокого напряжения для воздействия на цель (на Фиг. 5б не показаны). Передняя часть электрода-зонда, особенно если он выполнен из легкого диэлектрического материала или легких металлов (алюминия, дюралюминия и т.п.), может быть снабжена утяжелителем, выполненным из более тяжелых металлов, например латуни или меди, обеспечивающих аэродинамическую стабилизацию полета электрода-зонда к цели после выстрела из картриджа (на Фиг. 5б не показан).
На Фиг. 5в показан патрон в момент выстрела. При подаче сигнала инициации барический разрядник срабатывает, метательный заряд 22 образует газ высокого давления 28, действующий на толкатель 24, который механически воздействует на электрод-зонд 4 или 5, выталкивая его в сторону цели. При этом гибкий электрический проводник 27 (если он установлен в полости картриджа) начинает вытягиваться из электрода-зонда, обеспечивая электрическую связь между выходными электродами ЭШУ ДД и иглой электрода-зонда 4 (5). Толкатель 24 при этом, продолжая двигаться вперед, запирает рабочий канал 18 и останавливается благодаря тому, что диаметр разгонного канала 19 выполнен меньшим чем диаметр рабочего канала 18, а диаметр толкателя 24 соответствует диаметру рабочего канала. Таким образом газ не попадает наружу, чем обеспечивается отсутствие влияния патрона на окружающую среду. Обычно в таких конструкциях начальная скорость вылета электрода-зонда составляет 40…60 м/с, чем обеспечивается отсутствие механических травм, наносимых цели.
Приведенная конструкция патрона не является единственной. В некоторых технических воплощениях патронов или картриджей вместо толкателя используется пыж, в этом случае газ высокого давления воздействует на электрод-зонд непосредственно. При этом пыж может вылетать из разгонного канала наружу. В некоторых зарубежных моделях ЭШУ ДД в качестве метательного заряда используется сжатый газ или предварительно сжатая пружина [14].
Следует отметить, что такая конструкция патронов близка к конструкции унитарных (однопроводных) картриджей КТР-1, применяемых, например, в ЭШУДД «ГАРД» производства российской компании АО «РТЕХ-НО» [5].
На Фиг. 6 приведена внутренняя конструкция предлагаемых картриджей (сечение А-А по Фиг. 4а): картридж с горизонтальной (Фиг. 6а) и вертикальной (Фиг. 6б) установкой патронов. Корпус может быть выполнен в виде в виде основания и крышки, причем все составные части картриджа по схеме его сборки размещаются в основании, а затем накрываются крышкой. Крышка может быть выполнена плоской или зеркально симметричной основанию, в последнем случае глубина полостей в крышке и основании равна половине высоты патрона.
31
32
у
Фиг. 6а. В корпусе 10 картриджа 1 выполнены две полости 29, в которые установлены патроны 15. Поперечный размер полостей W выбирается, исходя из поперечного размера патронов Wп с учетом их возможного поворота вдоль продольной оси на вышеуказанный инструментальный угол 8. На серединах противоположных продольных сторон полостей могут быть выполнены упоры 30 с полукруглой или, например, треугольной частью, примыкающей к серединам продольных сторон патронов 15. Высота упоров соответствует высоте патронов (без учета толщины крышки), если крышка выполнена плоской, или половине высоты патронов, если крышка выполнена зеркально симметричной основанию. Таким образом, патрон может быть установлен параллельно продольной оси картриджа с возможностью поворота вдоль своей продольной оси на некоторый угол вплоть до расчетного максимального инструментального угла расхождения патронов. Для установки патрона на выбранный угол расхождения в полости устанавливаются и фиксируются две пары дополнительных упоров 31 и 32 разного поперечного размера, выполненные, например, в виде цилиндров из диэлектрического материала. Упоры устанавливаются обратно симметрично (упор большего поперечного размера - напротив упора меньшего поперечного размера).Высота дополнительных упоров 31 и 32 соответствует высоте патронов (без учета толщины крышки), если крышка выполнена плоской, или половине высоты патронов, если крышка выполнена зеркально симметричной основанию, т.е. имеющей такие же соответствующие полости для установки патронов. Поперечные размеры дополнительных упоров, измеренные по оси, перпендикулярной продольной оси картриджа (в случае их выполнения в виде круглых цилиндров - диаметры), d и d выбираются, исходя из заданного угла расхождения патронов β, поперечного размера патрона Wп, поперечного размера полости W и расстояния L между этими упорами (которое очевидно должно быть меньше длины патрона), которые (из несложных геометрических соображений) выбираются в соответствии со следующим соотношениями:
31
32
Так, для типовых значений геометрических параметров патрона и картриджа (W=16 мм, Wп=11 мм, β=2 град, Lп=55 мм и Lу=40 мм) d=3,5 мм, а d=1,5 мм, что вполне реализуемо для стандартных технологических процессов производства корпусов картриджей. Отметим, что дополнительные упоры 31 и 32, как и основные упоры 30, могут быть без труда выполнены при литье деталей корпуса (основания и крышки) картриджа, а не являться отдельными деталями, устанавливаемыми в полости основания, поскольку они находятся под прямыми углами к продольной оси полостей, что при литье не представляет особого труда. В этом случае все упоры могут быть конструктивно выполнены по форме, аналогичной упорам 30. При этом можно считать, что упоры не установлены в полостях, а выполнены в них.
Для лучшей фиксации патрона между опорами 31 и 32, в соответствующих установке упоров точках патрона 15 и полости 29 могут быть выполнены посадочные места в виде небольших впадин (на Фиг. 6а не показаны).Для окончательной фиксации патрона после его установки в полость ее (за исключением передней части патрона, из отверстия в котором выполняется метание электрода-зонда, которое можно укрыть от клея временно или постоянно устанавливаемой поперечной вставкой 33 с вырезом под патрон) можно заполнить клеящим составом 34 (на Фиг. 6а показанным серым цветом), например, отверждаемым эпоксидным клеем, клеем «Момент» и т.п., или иным подходящим составом, например воском, воскообразными веществами, церезином и т.п.
В корпусе картриджа (в основании или в крышке) выполнены электрические контакты, обеспечивающие подачу электрического импульса тока высокого напряжения для воздействия на цель (на Фиг. 6а не показаны). Также в корпусе (в основании или в крышке) выполнены электрические контакты, обеспечивающие подачу электрического импульса тока инициации барического разрядника патрона (на Фиг. 6а не показаны). Если картридж и патроны выполнены с инициацией патронов и электрического воздействия на цель импульсами тока высокого напряжения (выходного напряжения ЭШУ ДД), то электрические контакты, обеспечивающие подачу упомянутого электрического импульса инициации патрона и подачу к упомянутой игле тока высокого напряжения, могут быть попарно конструктивно объединены.
Фиг. 6б. В корпусе 10 картриджа 1 выполнены две полости 29, в которые установлены патроны 15, причем верхний патрон установлен параллельно продольной оси картриджа, а нижний патрон - под выбранным для данной конструкции картриджа (с учетом максимальной дистанции стрельбы) инструментальным углом β. Поперечный размер полостей W выбирается, исходя из поперечного размера патронов Wп с учетом поворота нижнего патрона вдоль продольной оси на вышеуказанный инструментальный угол 9.
Конструкция нижней полости корпуса картриджа, в которую устанавливают патрон под углом 9, аналогична конструкции, показанной на Фиг. 6а.
35
В верхней полости устанавливаются упоры 35 одинакового размера для обеспечения параллельности установленного патрона продольной оси картриджа (либо упоры, как было указано выше, выполняются (отливаются) при изготовлении корпуса совместно с основанием или основанием и крышкой), при этом поперечный размер d упоров 35, измеренный по оси, перпендикулярной продольной оси картриджа, вычисляется из очевидного соотношения:
35
Так, для типовых значений геометрических параметров патрона и картриджа (W=16 мм, Wп=11 мм, β=2 град, Lп=55 мм и Ly=40 мм) d=2,5 мм, что вполне реализуемо для стандартных технологических процессов производства корпусов картриджей.
Для лучшей фиксации патронов между опорами 31, 32 и 35, в соответствующих установке упоров точках патрона 15 и полости 29 могут быть выполнены посадочные места в виде небольших впадин (на Фиг. 6б не показаны). Для окончательной (дополнительной) фиксации патрона после его установки в полость ее (за исключением передней части патрона, из отверстия в котором выполняется метание электрода-зонда, которое можно укрыть от клея временно или постоянно устанавливаемой поперечной вставкой с вырезом под патрон) можно заполнить клеящим составом 33 (на Фиг. 6а показанным серым цветом), например, отверждаемым эпоксидным клеем, клеем «Момент» и т.п., либо иным подходящим составом, например воском, воскообразными веществами, церезином и т.п.
В корпусе картриджа (в основании или в крышке) выполнены электрические контакты, обеспечивающие подачу электрического импульса тока высокого напряжения для воздействия на цель (на Фиг. 6б не показаны). Также в корпусе (в основании или в крышке) выполнены электрические контакты, обеспечивающие подачу электрического импульса тока инициации барического разрядника патрона (на Фиг. 6б не показаны). Если картридж и патроны выполнены с инициацией патронов и электрического воздействия на цель импульсами тока высокого напряжения (выходного напряжения ЭШУ ДД), то электрические контакты, обеспечивающие подачу упомянутого электрического импульса инициации патрона и подачу к упомянутой игле тока высокого напряжения, могут быть попарно конструктивно объединены.
Как видно из Фиг. 6, квадратное (или прямоугольное) сечение обечайки лучше подходит для надежной фиксации упорами, а вот круглое сечение потребует усложнения формы упоров для фиксации патрона. Именно поэтому квадратное (прямоугольное) сечение обечайки патрона представляется предпочтительным.
Фиг. 7. Гибкие электрические проводники могут устанавливаться не только в полостях электродов-зондов патронов, как показано на Фиг. 5б, но и в полостях, выполненных в корпусе картриджа, либо только в полостях корпуса картриджа. В соответствии с сечением Б-Б (Фиг. 4а) в корпусе 10 картриджа выполнены полости 11, в которых уложены гибкие электрические проводники 36. Передний конец каждого гибкого электрического проводника 36 электрически контактирует с задним концом гибкого электрического проводника 27 соответствующего патрона, если он установлен в полости обечайки электрода-зонда 4 или 5. Если же гибкий электрический проводник 27 отсутствует, то передний конец каждого гибкого электрического проводника 36 электрически контактирует с иглой 25 электрода-зонда 4 или 5.
Таким образом, электрод-зонд может быть выполнен с полостью, в которой может быть размещен гибкий электрический проводник, своим передним концом электрически взаимодействующий с упомянутой иглой, а задним концом электрически взаимодействующий с входными контактами картриджа, выполненными с возможностью электрического взаимодействия с выходными электродами электрошокового устройства, или с передним концом гибкого электрического проводника, размещенного в соответствующей полости корпуса картриджа, задний конец которого электрически взаимодействует с входными контактами картриджа, выполненными с возможностью электрического взаимодействия с выходными электродами электрошокового устройства.
На Фиг. 8а. показана условная схема сборки картриджа в соответствии с сечением В-В по Фиг. 4а и Фиг. 6а. Рассмотрим вариант, когда основание 37 и крышка 38 выполнены зеркально симметричными (технологически это может быть прогрессивнее, так как для изготовления основания и крышки могут быть использованы аналогичные пресс-формы). Как было указано ранее, в этом случае в основании 37 и крышке 38 друг напротив друга установлены упоры 30, 31 и 32 высотой до половины высоты патрона 15. Патрон 15 устанавливается в основание, фиксируется в нем, а затем закрывается крышкой 38. В результате картридж в указанном сечении приобретает вид, показанный на Фиг. 8б, готовый к работе.
Основание и крышка как правило выполнены с возможностью их взаимной фиксации с помощью высокочастотной сварки, клея или иным подходящим способом, например, путем свинчивания с помощью винтов и гаек, винтов-саморезов, скрепления с помощью штифтов, устанавливаемых в соответствующие отверстия, выполненные в основании и крышке, по плотной посадке, и т.п., с образованием монолитного блока.
Открытая передняя часть корпуса, как указывалось ранее, может быть защищена от выпадения зондов (например, при механическом воздействии на картридж) шторками, которые раскрываются, разлетаются или разрушаются при выстреле из картриджа, обеспечивая свободный вылет зондов из картриджа. Такая конструкция защиты передней части картриджа широко применяется в технике производства картриджей.
Следует отметить, что в некоторых случаях корпус картриджа, состоящий из основания и крышки, помещают во внешний, не являющийся несущим, корпус (на Фиг. 8б не показан). При этом упомянутый внешний корпус обеспечивает дополнительную пыле- и влагозащиту, а также дополнительную защиту от механических воздействий, на его поверхности могут быть размещены различные информационные наклейки или знаки, а также входные электрические контакты.
На Фиг. 9 показан пример конструкции картриджа с вертикальной установкой патронов, в которой в качестве упоров, обеспечивающих заданное положение патронов 15, применены прямоугольные и клиновидные элементы 39 и 40 соответственно, устанавливаемые в полости основания картриджа приведенными выше способами. Размеры упомянутых элементов нетрудно определить из геометрических размеров полостей и патронов, а также требуемого инструментального угла расхождения. Изготовление прямоугольных и клиновидных элементов с малым углом клина не представляет особого труда, например, для технологии литья деталей из пластмассы под давлением. Полости с установленными патронами, как и варианте конструкции картриджа, приведенной на Фиг. 6, могут быть заполнены клеевым составом 33 для более надежной фиксации патронов в соответствующих полостях.
Приведенные примеры конструктивного исполнения упоров или направляющих элементов, устанавливаемых в полостях для создания малых углов расхождения патронов, не являются исчерпывающими. Возможны и другие варианты их исполнения, например, в виде последовательности тонких вертикальных штырьков (преимущественно выполненных из диэлектрического материала), установленных или выполненных вдоль всех или части границ нужного положения патрона в полости, с последующей установкой патронов и заполнением полостей клеящим или иным фиксирующим составом, и т.п.
Следует отметить, что в одном картридже могут быть установлены несколько пар патронов, при этом пары могут срабатывать одновременно (для более надежного поражения цели) или последовательно (для поражения нескольких целей).
Устройство работает следующим образом. В момент выполнения выстрела из картриджа пара электродов-зондов вылетает из картриджа в направлении цели. После вылета электродов-зондов из соответствующих метательных каналов гибкие электрические проводники начинают вытягиваться из полостей электродов-зондов или полостей корпуса картриджа (или последовательно из одних, а затем из вторых полостей), сохраняя электрическую связь электродов-зондов с ЭШУ ДД. При попадании обоих электродов-зондов в цель происходит электрическое воздействие на цель. При этом, благодаря расхождению электродов-зондов, близкому к максимально допустимому на максимальной дистанции выстрела (за счет оптимального выбора инструментального угла расхождения), обеспечивается высокая эффективность электрического воздействия на цель.
Работа предлагаемого картриджа не отличается от работы аналогичных известных картриджей, подробно описана в научно-технической и патентной литературе и в дополнительном описании не нуждается.
Осуществление изобретения.
Устройство реализовано в опытном производстве для серийно выпускаемого картриджа типа БТЭР и имеет следующие характеристики:
Изготовление упоров и направляющих элементов методом литья пластмассы под давлением, применяемых для правильной ориентации патронов (под нужным малым углом друг к другу) в полостях корпуса картриджа, является несложной и не дорогой в производстве задачей, что позволяет заметно удешевить производство картриджей.
Таким образом, использование конструктивно независимых патронов, т.е. патронов, в которых размещены все основные узлы для метания гибких электрических проводников (метательные каналы, электроды-зонды, пыжи или толкатели, метательные заряды, а также в некоторых случаях метаемые проводники, уложенные во внутренних полостях зондов, и т.п.), которые устанавливаются в параллельные продольной оси картриджа полости корпуса картриджа с возможностью предварительного выбора и последующего обеспечения малого угла их расхождения с помощью соответствующих упоров или направляющих элементов, решает поставленную задачу и приводит к заявленному техническому эффекту. Это решение позволяет в том числе производить автономную сборку патронов, а затем, после проверки (в том числе испытаний внутри партии), установку их в картридж, что повышает технологичность производства и снижает долю брака, а в итоге - позволяет снизить себестоимость производства при сохранении высоких требований к качеству продукции.
Список цитированных источников
1. Патент США №6636412. Hand-held stun gun for incapacitating a human target.
2. Патент РФ №2486451 Снаряд дистанционного электрошокового оружия и способ его изготовления.
3. Патент РФ №2477441 Патрон дистанционного электрошокового оружия.
4. Патент РФ №43350 Зонд электрошокового устройства для дистанционного поражения целей электрическим током
5. http://www.gardsystems.ru/
6. Патент РФ №2648562 Дистанционный картридж для электрошокового устройства с индивидуальным инициированием снарядов.
7. https://marchgroup.ru/products/sartridges-and-nozzles/strelyayucshij-kartridzh-bter.html.
8. https://npp-oberon.ru/magazin/116/223.html
9. Патент РФ №207648 Картридж с увеличенной дистанцией поражения для электрошокового устройства дистанционного действия.
10. Расчеты параметров электрошоковых устройств для сравнения отечественных и зарубежных изделий. Часть 2. Учет разлета зондов в дистанционных электрошоковых устройствах. Журнал АБС, сентябрь 2019 г., с. 40-43.
11. Испытательная лаборатория «Экспертиза ЭШУ» (с разрешения ООО «Март Групп»): частное сообщение.
12. Патент РФ №2761669 Аэродинамически стабилизируемый зонд дистанционного электрошокового оружия.
13. Патент РФ №2351871 Картридж для электрошокового устройства с дистанционным поражением.
14. Ладягин Ю.О. «Дистанционное электрошоковое оружие» М.: Издательство фонда Сталинград, 2017.