МОБИЛЬНЫЙ ПРОТИВОТАРАННЫЙ БАРЬЕР "ПЕРЕХВАТЧИК 10"
MOBILE ANTI-RAM BARRIER “INTERCEPTOR 10”

Изобретение относится к управляемым средствам защиты от таранного удара, наносимого с использованием транспортных средств, путем принудительной остановки последних за счет погашения кинетической энергии движения с помощью физических препятствий, и предназначено для оперативного возведения заграждений на автодорогах, в т.ч. блокирования возможного прорыва транспортных средств в случаях угрозы террористической атаки охраняемых территорий, зданий и сооружений военного и гражданского назначения, а также объектов и мест с массовым пребыванием людей.
В настоящее время большинство террористических актов, направленных на разрушение зданий и сооружений военного и гражданского назначения, совершается путем проникновения на территорию этих объектов транспортных средств, начиненных взрывчатыми веществами, с последующим их подрывом. При этом атаки террористов все чаще нацелены на объекты и места с массовым пребыванием людей.
Анализ уязвимости таких объектов показывает, что наибольшую опасность при таранном прорыве на объект представляет использование тяжелого автотранспорта. Наиболее вероятным средством для прорыва могут служить грузовые автомобили, развивающие скорость свыше 80 км/час, массой от 8 до 20 тонн, имеющие клиренс порядка 260-400 мм, например, марок «Урал», «МАЗ», «КамАЗ», «КрАЗ». Они способны преодолеть недостаточно прочные и надежные с инженерной точки зрения, преграждающие дорогу, противотаранные устройства и доставить смертоносный груз непосредственно на объект, вплотную к зданиям, сооружениям или скоплению людей (С.Ю. Долженков, ЗАО «ЦеСИС НИКИРЭТ», Противотаранная техника, Алгоритм безопасности, №2, 2017, с. 36-37).
Блокирование прорыва автотранспорта в таких случаях обычно решают с помощью противотаранных управляемых устройств (ГОСТ Р 57362-2016 «Устройства противотаранные управляемые. Классификация. Термины и определения»), которые по конструктивному исполнению подразделяются на:
- перемещаемые в вертикальной и горизонтальной плоскостях шлагбаумы, поднимающиеся, поворотные и выдвижные балки;
- выдвижные в вертикальной плоскости столбы и колонны;
- выдвижные и поворотные в вертикальной плоскости платформы типа «поднимающееся дорожное полотно»;
- трособлочные натяжные системы;
Все вышеперечисленные препятствия, как правило, являются стационарными сооружениями и обеспечивают защиту конкретных объектов в стандартных условиях противодействия.
В случае возникновения непредвиденных обстоятельств появления угрозы террористического акта таранным ударом в любом месте, например, при массовом скоплении людей на улицах, дорогах и площадях во время проведения общественно-политических и праздничных мероприятий, митингов, демонстраций и пр., в качестве средств защиты применяют быстроразвертываемые мобильные противотаранные барьеры, представляющие собой передвижные жесткие металлические конструкции, обычно модульной сборки, которые должны выдерживать направленную ударную нагрузку и полностью гасить кинетическую энергию движения транспортного средства. Они характеризуются быстрой доставкой, сборкой и установкой, а количество их модулей определяется периметром защищаемой территории и шириной проезда.
Из уровня техники известен модуль ограждения и ограждение на его основе (RU2561129 С1, опубл. 20.08.2015, бюл. №23). Модуль ограждения представляет собой пространственно-изогнутый корпус клинообразной формы. Жесткость корпуса обеспечивается перемычкой, соединяющей стенки корпуса между собой в верхней части. Нижние части стенок снабжены направленными наружу отбортовками, выполняющими функцию опор. Множество единичных модулей, связанных между собой шарнирными тягами и развернутыми в линию, образуют ограждение. Будучи развернутыми линейно, стенки корпуса модулей конструктивно перекрываются внахлест. При этом их дополнительно соединяют друг с другом крепежными элементами, обеспечивая жесткость ограждения в целом.
Практика возведения такого модульного ограждения весьма трудоемка. Сначала модули, связанные шарнирными тягами, устанавливают один в другой, формируя из пакета сложенных модулей ограждение в собранном виде, затем сложенное ограждение располагают на платформе транспортного средства и разворачивают направленными наружу отбортовками по направлению движения на угол не более 90 градусов, а далее разворачивают линейно посредством принудительного сброса с платформы на земную поверхность в процессе движения транспортного средства. При этом могут возникать перекосы модулей относительно друг друга, вызывая неустойчивость развернутого ограждения в целом, устраняемые вручную.
Известно так же средство принудительной остановки автомобильного транспорта (RU87007 U1, опубл. 20.09.2009, бюл. №26), представляющее собой сборно-разборное заграждение, содержащее множество одинаковых модулей в виде перекрещивающихся балок из стального профиля. Балки крестообразно связаны попарно посредством замковых устройств, в виде сопрягающиеся друг с другом пазов, выполненных на смежных полках профиля, глубиной не более половины ширины полок.
Крестообразные заградительные модули соосно установлены на горизонтальной несущей штанге с постоянным шагом и зафиксированы от осевого перемещения разделительными трубками.
К нижней части каждой балки жестко пристыкована, например, приварена, опора, верхняя часть которой снабженная шипом для повреждения колес автотранспорта, а нижняя часть имеет отверстия под установку анкерных костылей для обеспечения фиксации заграждения к дорожному полотну. Верхняя часть балок выполнена заостренной и направлена навстречу движущемуся автотранспорту с целью поражения элементов его двигателя, системы охлаждения и др.
Известное средство для принудительной остановки автомобильного транспорта можно принять за ближайший аналог заявленного изобретения (прототип) по максимальному количеству одинаковых с ним существенных признаков.
Недостаток прототипа заключается в том, что при таранном ударе прочность и устойчивость известной конструкции в целом оставляют желать лучшего. Несмотря на то, что крестообразное соединение каждого отдельного модуля обеспечивает его жесткость, в сборе они все закреплены на довольно длинной штанге в единственном месте, - в центре каждой перекрещивающейся балки. Без дополнительных поперечных жестких связей между опорами, или непосредственно между балками, известное заградительное устройство может не выдержать мощной фронтальной ударной нагрузки транспортного средства.
В местах сопряжения балок со штангой последняя может быть повреждена (выгнута, искорежена и т.д.), а в целом все заграждение потеряет устойчивость по ходу движения транспортного средства, в связи с чем мгновенная остановка последнего не будет достигнута. Движущееся по инерции транспортное средство преодолеет еще некоторое расстояние вместе с поврежденным заграждением в сторону охраняемого объекта, что чревато непредсказуемыми последствиями.
К тому же известное заградительное средство лишено мобильности, зона его действия конкретна, а рабочее положение неизменно, поэтому оно не имеет возможности быстрого перемещения на новое место дислокации в случаях возникновения непредвиденных обстоятельств, появления угрозы террористического акта таранным ударом в любом месте, например при массовом скоплении людей.
Задача, решаемая заявленным изобретением, заключается в создании новой конструкции мобильного, сборно-разборного, противотаранного барьера модульного типа, компактного при хранении и транспортировке, с минимизацией времени на его монтаж - демонтаж, с возможностью оперативного его перемещения и установки на новом месте. При этом мобильное противотаранное устройство должно быть приведено в действие настолько быстро и сработать настолько эффективно, чтобы мгновенно вывести из строя ходовую часть транспортного средства грузоподъемностью до 20 тонн и обездвижить его полностью.
При практическом применении заявленного изобретения достигается следующий технический результат: обеспечивается эффективность действия противотаранного барьера в части повышения его устойчивости при таранном ударе и надежности останова движущегося транспортного средства; упрощается процедура монтажа-демонтажа и минимизируется время его выполнения; обеспечивается высокая степень мобильности при перемещении на новое место.
Поставленная задача может быть реализована, а ее технический результат может быть достигнут посредством конкретного технического решения изобретения, характеризующегося тем, что:
- его конструкция включает множество соединенных между собой линейно с постоянным шагом в единое целое с помощью перекрещивающихся стяжек противотаранных модулей, каждый из которых выполнен в виде стойки, сочлененной с основанием, снабженных задними и передними опорными колесами (что позволит перекрывать дороги любой ширины);
- стойка и основание каждого противотаранного модуля выполнены в виде соединенных друг с другом прямоугольных балок одинакового поперечного сечения (что обеспечит достаточную жесткость конструкции барьера и позволит выдержать мощность фронтальной ударной нагрузки транспортного средства);
- перекрещивающиеся стяжки смонтированы между стойками в верхней части модуля и между основаниями в нижней части модуля и расположены соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях попарно и симметрично (что обеспечит достаточную жесткость барьера в целом и позволит быстро обездвижить автотранспортное средство);
- каждый противотаранный модуль выполнен складным, с возможностью поворота стойки относительно основания из транспортного горизонтального положения в рабочее вертикальное с последующей фиксацией обеих в месте их сочленения (что превращает модуль в трансформер, компактный при хранении и малогабаритный при перевозке);
- и оборудован съемным упорным клыком в виде пластины, тыльная часть которой выполнена в виде фигурного хвостовика, содержащего два острия, -нижнее и верхнее (обеспечив надежное сцепление клыка с дорожным покрытием при таранном ударе, что повысит устойчивость барьера и обеспечит его торможение о дорожное полотно);
- каждое заднее опорное колесо расположено между парой смежных стоек в нижней части барьера и смонтировано на съемной трубчатой оси, закрепленной концами в боковых стенках стоек с возможностью соединения линейно всех колес вместе в сборное шасси, (что обеспечит высокую мобильность в любом направлении движения барьера и под любым углом к перекрываемой дороге);
- при этом с обеих сторон периферийной части соединенных в шасси множества опорных колес к концевым трубчатым осям симметрично присоединены одинаковые по конфигурации рукоятки, служащие совместно с трубчатыми осями в сборе рычагом перевода шасси из транспортного положения в рабочее и обратно (что позволит быстро переводить барьер из мобильного состояния в боевое и обратно);
- каждое переднее опорное колесо смонтировано на периферии соответствующего основания на оси, закрепленной в проушинах, жестко соединенных с боковыми стенками основания, а верхняя поверхность каждого основания вблизи переднего опорного колеса снабжена шинорезом, выполненным в виде плоского заостренного клина, смонтированного с возможностью поворота из рабочего положения в безопасное, например, при монтаже-демонтаже барьера (что позволит мгновенно вывести из строя ходовую часть транспортного средства и повредить узлы и агрегаты трансмиссии и двигателя);
- каждый противотаранный модуль снабжен транспортировочным ремнем для удобства его переноса в сложенном положении, закрепленным на плоских кронштейнах, смонтированных на стойке и основании и выполненным из эластичного материала, например, ленты из полиэстера (что обеспечит должный сервис обращения с барьером при транспортировании его к месту дислокации);
- соединение его всех основных узлов и деталей друг с другом в процессе монтажа-демонтажа осуществлено вручную, без применения монтажных инструментов, с помощью унифицированных быстросъемных элементов, например, осей с пружинным шплинтом или непосредственно трубными шплинтами (что упрощает процедуру монтажа-демонтажа барьера и минимизирует время ее выполнения);
Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного изобретения в сравнении с его аналогами свидетельствует, что из известного уровня техники на дату подачи заявки не известно и не следует явным образом для «среднего специалиста» в данной области техники устройство того же назначения, что и заявленное изобретение, в котором бы применялась вся совокупность приведенных в независимом пункте формулы и раскрытых в описании существенных признаков.
При этом предложенная совокупность существенных признаков не является очевидной и обеспечивает возникновение у заявленного изобретения новых свойств, позволяющих реализовать поставленную задачу, что означает его соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
В целом конструкция заявленного изобретения технологична в изготовлении, поэтому его производство не представляет технических трудностей, что свидетельствует о соответствии изобретения также и критерию «промышленная применимость».
Заявленное изобретение проиллюстрировано рисунками, где изображено:
- на рис. 1 - общий вид заявленного устройства;
- на рис. 2 - то же, вид сбоку;
- на рис. 3 - то же, вид спереди;
- на рис. 4 - то же, вид сверху;
- на рис. 5 - противотаранный модуль в сложенном (транспортном) положении;
- на рис. 6 - то же, в рабочем положении;
- на рис. 7 - то же, вид спереди;
- на рис. 8 - конструктивные особенности съемного упорного клыка;
- на рис. 9 - вид на заднее опорное колесо в сборе в щасси, совмещенный с видом на съемный упорный клык;
- на рис. 10 - вид на заднее колесо в сборе со съемной трубчатой осью;
- на рис. 11 - рукоятка рычага перевода противотаранного барьера из мобильного (транспортного) положения в рабочее (боевое) и обратно;
- на рис. 12 - вид снизу на переднее колесо в сборе с основанием;
- на рис. 13, 14 - вид на шинорез в рабочем и безопасном положениях;
Мобильный противотаранный барьер «Перехватчик 10» (рис. 1, 2, 3, 4) представляет собой жесткую металлическую конструкцию, собранную из множества противотаранных модулей 1, каждый из которых выполнен в виде стойки 2, сочлененной с основанием 3, которые соединены между собой линейно с постоянным шагом в единое целое с помощью перекрещивающихся стяжек 4. Стойка 2 и основание 3 каждого модуля выполнено в виде соединенных друг с другом прямоугольных балок одинакового поперечного сечения (рис. 5, 6), изготовленных из стального профиля, например, из уголка, или швеллера, или из гнутого профиля. В месте сочленения стойка 2 и основание 3 соединены унифицированным быстросъемным элементом 7 (рис. 2), например осью с пружинным шплинтом, образуя шарнирное соединение.
Каждый противотаранный модуль 1, как единичный модульный элемент, имеет складную конструкцию (рис. 5). Он снабжен транспортировочным ремнем 15 (рис. 12) для удобства его переноса в сложенном положении, закрепленным на плоских кронштейнах 16, смонтированных на стойке 2 и основании 3, выполненным из эластичного материала, например, ленты из полиэстера. В сложенном (транспортном) состоянии модуль 1 достаточно компактен, поэтому не занимает много места при хранении на складе и удобен при перевозке автотранспортом.
После сборки жесткость конструкции противотаранного барьера будет обеспечена наличием множества модулей, соединенных перекрещивающимися стяжками 4, смонтированными как между стойками 2 в верхней части модуля, так и между основаниями 3 в его нижней части и расположенных соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях попарно и симметрично (рис. 1).
Мобильность противотаранного барьера обеспечивают с помощью системы задних 5 и передних 6 опорных колес.
Каждое из задних 5 опорных колес расположено между парой смежных стоек 2 в нижней части барьера и смонтировано на съемной трубчатой оси 9 (рис. 9, 10). Задние 5 опорные колеса при монтаже барьера устанавливаются линейно с возможностью соединения всех вместе в сборное шасси с помощью трубчатых осей 9 посредством унифицированных быстросъемных соединительных элементов 10, например, трубных шплинтов.
С обеих сторон периферийной части соединенных в шасси множества опорных колес 5 к концевым трубчатым осям 9 симметрично присоединены одинаковые по конфигурации рукоятки 11 (рис. 11, 3), служащие совместно с трубчатыми осями 9 в сборе рычагом перевода шасси из транспортного положения в рабочее, обеспечивая таким образом боевое положение противотаранного барьера.
Каждое переднее 6 опорное колесо (рис. 12) смонтировано на периферии соответствующего основания 3 на оси 12, закрепленной в проушинах 13, жестко соединенных с боковыми стенками основания 3. Верхняя поверхность каждого основания 3 вблизи переднего опорного колеса 6 снабжена шинорезом 14 (рис. 13, 14), предназначенным для повреждения пневмошин, оказывая таким образом дополнительное останавливающее воздействие на транспортное средство. Шинорез 14 выполнен в виде плоского заостренного клина, смонтированного с возможностью поворота из рабочего, боевого положения в безопасное, сложенное. Противотаранный барьер с шинорезами 14 в сложенном, безопасном положении используется в ситуациях с большим скоплением людей в зоне его установки, с целью исключения риска травмирования людей о поверхность шинорезов.
Конструкция шинореза 14 исключает его случайный перевод из безопасного положения в боевое, так как в безопасном положении его клинообразная заостренная часть надежно зафиксирована унифицированным съемным крепежным элементом в виде оси с пружинным шплинтом (на рисунках условно не показано). Для перевода шинореза в боевое положение необходимо его разблокировать, вынув ось, повернуть клинообразную часть шинореза острием вверх и установить ось заново, зафиксировав ось пружинным шплинтом.
Каждый модуль 1 в месте соединения стойки 2 с основанием 3, содержит съемный упорный клык 8, смонтированный с помощью унифицированных быстросъемных элементов 7 (рис. 8, 9). Съемный упорный клык 8 выполнен в виде пластины, изготовленной из высокоуглеродистой, износостойкой стали, тыльная часть которой выполнена в виде фигурного хвостовика, содержащего два острия, - нижнее «а» и верхнее «б». Совокупность множества упорных клыков 8, выполняет функцию тормозного механизма противотаранного барьера и обеспечивает требуемую устойчивость барьера при таранном ударе за счет глубокого проникновения в поверхность дорожного покрытия острия «а» или «б». Нижнее острие «а» срабатывает, когда транспортное средство совершает наезд на противотаранный барьер на малой скорости, а верхнее острие «б» срабатывает при наезде на высокой скорости, когда противотаранный барьер от удара опрокидывается «на спину».
Благодаря креплению упорного клыка 7 унифицированными съемными крепежными элементами его легко можно заменить без применения монтажных инструментов в случае загибания верхнего или нижнего острия в момент воздействия транспортного средства на противотаранный барьер или в случаях притупления нижнего острия «а», вызванного абразивным износом в процессе эксплуатации.
Все прочностные и динамические характеристики описанной выше конструкции мобильного противотаранного барьера «Перехватчик 10» рассчитаны на противодействие автотранспортным средствам с грузоподъемностью свыше 8 тонн.
Сборка мобильного противотаранного барьера «Перехватчик 10» и последующая его эксплуатация заключаются в следующем.
В сложенном состоянии, по принципу трансформеров, упакованные в специальную тару в виде переносных сумок, противотаранные модули хранятся на складе. При возникновении угроз различного характера их оперативно доставляют любым видом транспорта в место дислокации, где осуществляют монтаж силами двух человек.
При монтаже противотаранного барьера модули разворачивают из транспортного, горизонтального положения (рис. 5) в рабочее, вертикальное поворотом стойки 2 относительно основания 3 (рис. 6). Выполняют это следующим образом. Сначала нужно разблокировать стойку 2, временно соединенную для удобства транспортировки с основанием 3 разъединением унифицированного быстросъемного элемента (на рисунках условно не показано) например, оси с пружинным штифтом. Далее переводят стойку 2 в рабочее положение, поворачивая вокруг оси 7 (рис. 2) и соединяют обеих в новом месте ранее снятой осью, фиксируя ее тем же пружинным штифтом. Осуществляют данную процедуру без применения монтажных инструментов, так как вся конструкция противотаранного модуля собирается с применением унифицированных быстросъемных соединительных элементов 7.
Потом начинают сборку задних опорных колес 5 всех вместе в шасси (рис. 9) установкой концевой части одной из трубчатых осей 9 в боковые стенки стоек 2 до упора, начиная с крайней, а далее, последовательным соединением остальных осей друг с другом соосно с фиксацией трубными шплинтами 10.
К соединенным в шасси задним колесам 5 присоединяют рукоятки 11 (рис. 11, 3), являющиеся рычагом перевода шасси из транспортного положения в рабочее.
Далее нужно разблокировать концевую часть стяжек 4, (рис. 7), временно закрепленных при транспортировке на стойке 2 и основании 3, а затем развести в стороны свободную часть стяжек и осуществить линейную сборку модулей 1 друг с другом перекрещиванием смежных пар стяжек между стойками 2 и между основаниями 3 (рис. 3, 4) с последующим креплением их заново к боковым поверхностям последних ранее снятым унифицированным крепежом.
Собранный противотаранный барьер поворотом рычага 11 (рис. 3) приводят в мобильное состояние с опорой на колеса 5, 6 и вручную транспортируют к месту постоянной дислокации. За счет использования в конструкции барьера линейной системы соединения опорных колес, противотаранный барьер обладает высокой степенью мобильности. Его легко можно перемещать вперед-назад, влево-вправо и быстро разворачивать на месте, перекрывая дорогу или пешеходный переход под любым углом. После установки в заданном месте противотаранный барьер поворотом рычага 11 быстро переводят из мобильного в боевое положение с опорой на систему упорных клыков 8.
При наезде автотранспортного средства на противотаранный барьер последний создает надежное препятствие в области ходовой части движущегося автомобиля путем: разобщения колес с дорогой, прокалывания колесных пневмошин, повреждения узлов и агрегатов двигателя и трансмиссии, а также торможения барьера о дорожное покрытие.
Использование заявленного изобретения позволит эффективно эксплуатировать новый тип мобильных устройств для возведения временных заграждений, - мобильных, складной конструкции, повышенной устойчивости, оперативно развертываемых на дорогах любой ширины, травмобезопасных для пешеходов, компактных при перевозке любым видом транспорта, эксплуатируемых в любых природно-климатических условиях, в любое время года и суток.