Зонд картриджа для электрошокового устройства дистанционного действия

Область применения
Полезная модель 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 от электрошокового устройства дистанционного действия (ДЭШУ) к цели, называемые также картриджами для ДЭШУ [1-6]. Как правило, такое средство содержит корпус, снабженный электроконтактами, расположенными с возможностью электрической связи с электрошоковым устройством, размещенные в выполненном в корпусе направляющем канале по меньшей мере один метательный заряд и зонд, снабженный в своей передней части боевой иглой, выполненной преимущественно с бородкой, метаемый гибкий электрический проводник (ГЭП), размещенный в выполненной в корпусе или корпусе зондаполости, электрически взаимодействующий своим передним концом с зондом, а задним концом - с электроконтактами картриджа.
2
В момент выполнения выстрела, то есть инициации картриджа, метательный заряд, если он выполнен с применением пиротехнических веществ, воспламеняется, образуя газ с повышенным давлением, который, воздействуя на зонд, выталкивает его в направлении цели. Другим вариантом выталкивания зондов может быть применение в качестве метательного заряда сжатого газа (например, воздуха или CO), как в пневматическом оружии. Существуют и иные варианты средств обеспечения выталкивания зондов, например, применение предварительно сжатой пружины.
После вылета зонда в направлении цели гибкий электрический проводник начинает вытягиваться из полости зонда или полости корпуса картриджа. При попадании в цель зонда, на цель воздействуют импульсы тока высокого напряжения, генерируемые электрошоковым устройством и передаваемые цели через гибкие электрические проводники. Таким образом осуществляется дистанционное воздействие электрошокового устройства на цель. Проникновение в тело цели и передача импульсов тока высокого напряжения осуществляется с помощью боевой иглы, а закрепление метательного снаряда на цели (на теле или одежде) осуществляется с помощью бородки.
Для надежного закрепления на цели начальная скорость полета зонда должна быть достаточно высокой и обычно оставляет 40…50 м/с. При таких скоростях, вследствие влияния массы ГЭП, скорость зонда вблизи цели значительно снижается, при этом возникает фактор снижения траектории полета зонда, что заметно искажает прицельность устройства (см. Приложение). Поэтому разработчики ДЭШУ и картриджей к ним стремятся увеличить начальную скорость зонда. Однако, высокая скорость (соответственно, большая кинетическая энергия) зонда может привести к механической травме цели даже при малой массе зонда. Таким образом, недостатком устройства является вероятность нанесения механической травмы, когда зонд попадает в тело цели.
Известен электрошоковый снаряд, в котором метательный снаряд (он же зонд) снабжен по меньшей мере одной боевой иглой [7]. Достоинством таких устройств является высокая вероятность надежного закрепления на теле или одежды цели. Недостатком устройства является вероятность нанесения механической травмы, когда снаряд попадает в тело цели, вследствие его большой кинетической энергии.
Раскрытие полезной модели
Целью полезной модели является создание устройства, свободного от недостатков аналогов и прототипа.
Техническим результатом является снижение травматичности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что зонд картриджа для электрошокового устройства дистанционного действия содержит преимущественно цилиндрический корпус с установленной на его переднем торце иглой, преимущественно снабженной бородкой вблизи острия, при этом зонд снабжен демпфирующим устройством, установленным вдоль продольной оси зонда вокруг иглы, максимальные поперечные размеры которого не превышают максимальные поперечные размеры упомянутого корпуса, а его продольный размер не превышает длину иглы от точки примыкания к корпусу до бородки, снижающим скорость движения зонда при проникновении упомянутой иглы в тело или одежду цели и ограничивающим глубину этого проникновения, не допуская прямого удара тела упомянутого зонда в тело или поверхность одежды цели, а сама игла может быть выполнена удлиненной на величину, соответствующую остаточной толщине сжатого демпфирующего устройства.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде пластинки из сжимаемого материала, преимущественно поролона, которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде «гармошки», которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде сильфона, который сжимается с усилием при касании тела или одежды цели.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде нормально разжатой цилиндрической пружины, которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде нормально разжатой конической пружины, которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде шарика из мягкого пластичного материала, который сплющивается вдоль своей продольной оси при касании тела или одежды цели, увеличивая свое поперечное сечение.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство выполнено в виде полого волчка, который сжимается с усилием вдоль своей продольной оси при касании тела или одежды цели, одновременно увеличивая свое поперечное сечение.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство представляет собой преимущественно тонкостенный баллон, выполненный преимущественно в виде шарика из мягкого, легко разрушаемого без образования травмирующих цель остатков, материала, наполненный сжатым газом, который разрушается при касании тела или одежды цели, создавая давление, направление которого частично противоположно направлению движения зонда.
Дополнительной особенностью устройства является то, что упомянутое демпфирующее устройство представляет собой преимущественно тонкостенный баллон, выполненный преимущественно в виде шарика из мягкого, легко разрушаемого без образования травмирующих цель остатков, материала, внутрь которого помещен пиротехнический заряд, который взрывается при касании тела или одежды цели, разрушая упомянутый баллон и создавая давление образующихся при взрыве газов, направление которого частично противоположно направлению движения зонда.
Краткое описание чертежей
Конструкция устройства поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1. Типовая конструкция зонда картриджа ДЭШУ. Эффект механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 2. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде пластинки из сжимаемого материала, преимущественно поролона, которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 3. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде «гармошки», которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 4. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде «сильфона», который сжимается с усилием при касании тела или одежды цели. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 5. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде нормально разжатой цилиндрической пружины, которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 6. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде нормально разжатой конической пружины, которая сжимается с усилием при касании тела или одежды цели. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 7 Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде шарика из мягкого пластичного материала, который сплющивается вдоль своей продольной оси при касании тела или одежды цели, увеличивая свое поперечное сечение. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 8. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, выполненным в виде полого волчка, который сжимается вдоль своей продольной оси при касании тела или одежды цели, увеличивая свое поперечное сечение. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 9. Конструкция предлагаемого зондас демпфирующим устройством, представляющим собой преимущественно тонкостенный баллон, выполненный преимущественно в виде шарика из мягкого, легко разрушаемого без образования травмирующих цель остатков, материала, внутрь которого помещен пиротехнический заряд, который взрывается при касании тела или одежды цели, разрушая упомянутый баллон и создавая давление образующихся при взрыве газов, направление которого частично противоположно направлению движения зонда. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Фиг. 10. Конструкция предлагаемого зонда с демпфирующим устройством, представляющим собой преимущественно тонкостенный баллон, выполненный преимущественно в виде шарика из мягкого, легко разрушаемого без образования травмирующих цель остатков, материала, внутрь которого помещен пиротехнический заряд, который взрывается при касании тела или одежды цели, разрушая упомянутый баллон и создавая давление образующихся при взрыве газов, направление которого частично противоположно направлению движения зонда. Эффект снижения механического травмирования цели при попадании зонда в цель.
Подробное описание полезной модели
z
Фиг. 1а. Зонд 1 содержит корпус 2, иглу 3, которая обычно снабжена бородкой 4, предназначенной для фиксации зонда в теле цели. Как правило, корпус зонда представляет собой преимущественно цилиндрическое тело с поперечным размером (диаметром) d, хотя в некоторых конструктивных исполнениях тело зонда может быть выполнено в виде шарика, конуса, капли и т.п. К задней части корпуса зонда прикрепляют гибкий электрический проводник (ГЭП), электрически взаимодействующий с электроконтактами корпуса картриджа, взаимодействующими, в свою очередь, с выходными электродами ДЭШУ (на Фиг. 1 не показаны). В большинстве случаев корпус зонда выполняют из металла, в ряде случаев - из пластика. В последнем случае часто корпус зонда снабжают утяжелителем для обеспечения хорошей аэродинамики полета зонда. Однако, при этом масса зонда становится больше, следовательно, растет его кинетическая энергия, и как следствие повышается вероятность нанесения механической травмы цели.
Фиг. 1б. При выстреле из картриджа ДЭШУ зонд 1 выталкивается из корпуса картриджа и летит к цели 5. При попадании зонда в цель 5, его игла 3 внедряется в тело цели, а его передняя часть его корпуса механически взаимодействует с телом цели. Бородка 4 обеспечивает фиксацию иглы в теле цели. При высокой скорости зонда в момент столкновения корпуса зонда с телом цели большая кинетическая энергия зонда способствует нанесению травмы, проявляющейся, например, в виде сильного ушиба, сопровождающегося резкой болью, с возникновением в дальнейшем гематомы 6. Чем больше скорость зонда при столкновении с целью, тем более глубокой может оказаться область 6 ушиба и гематомы. Для нелетального оружия, каковым является ДЭШУ, нанесение цели ушибов, сопровождающихся резкой болью, является крайне нежелательным побочным эффектом, которого следует всячески избегать. Тем более, что при выстреле из ДЭШУ в цель направляются два идентичных зонда, поэтому травма будет двойной.
Суть предлагаемого устройства состоит в снабжении зонда демпфирующим устройством, установленным вдоль продольной оси зонда вокруг иглы, максимальные поперечные размеры которого не превышают максимальные поперечные размеры упомянутого корпуса, а его продольный размер не превышает длину иглы от точки примыкания к корпусу до бородки, который обеспечивает, за счет своего сжатия с усилием при столкновении корпуса зонда с целью, снижение кинетической энергии корпусаи, как следствие - снижение силы ушиба, боли и глубины гематомы. Стремление демпфирующего устройства хотя бы частично восстановить свою первоначальную форму после остановки корпуса зонда (за счет сохраняющегося усилия при его сжатии) приводит к небольшому обратному движению иглы, за счет чего ее бородка более надежно входит в зацепление с целью, обеспечивая лучшую фиксацию зонда на цели, особенно, если игла при проникновении в тело цели, чуть поворачивается вокруг своей оси за счет возникающих при этом проникновении небольших тангенциальных сил. С целью сохранения полезной длины иглы и, соответственно, глубины ее проникновения в тело цели, она может быть выполнена удлиненной на величину, соответствующую остаточной толщине сжатого демпфирующего устройства. Сегодня большинство зондов картриджей ДЭШУ в России выполнено с длиной иглы 8…10 мм, поэтому, если первоначальную толщину демпфирующего устройства выполнить с размером 4…8 мм, а остаточная толщина составит 2…4 мм, то удлинение иглы может составить те же 2…4 мм, что не влияет на конструкцию и геометрию существующих картриджей. Таким образом конечный размер иглы может составить 10…14 мм.
Тот факт, что максимальные поперечные размеры которого не превышают максимальные поперечные размеры упомянутого корпуса, а его продольный размер не превышает длину иглы от точки примыкания к корпусу до бородки, обеспечивает возможность не изменять конструкцию и геометрию уже существующих картриджей, что заметно повышает технологичность производства предлагаемого устройства.
Демпфирующее устройство может быть установлено непосредственно на игле, а может быть установлено (надето) на передний торец корпуса зонда. Первый вариант вообще не изменяет конструкции и геометрии картриджа, второй вариант допустим, если корпус зонда выполнен «подкалиберным», т.е. его поперечные размеры выполнены меньшими, чем внутренний диаметр разгонного канала картриджа, а поперечный размер демпфирующего устройства не превышает его. В дальнейшем будут рассмотрены варианты выполнения демпфирующего устройства, установленного на игле зонда, но все эти варианты допускают и установку демпфирующего устройства на переднем торце зонда.
Поперечные размеры демпфирующего устройства при столкновении с целью могут увеличиться, даже превышая максимальные поперечные размеры корпуса зонда, однако в данном случае это может служить только на пользу (так как ведет к снижению удельной кинетической энергии зонда, которая определяет нежелательное для нелетального оружия данного типа останавливающее действие зонда, поскольку удельная кинетическая энергия зонда вычисляется как отношение кинетической энергии к площади поперечного сечения зонда в области контакта с целью), а на аэродинамические свойства зонда этот фактор не влияет, поскольку зонд уже не находится в процессе полета.
1
На Фиг. 2а представлена предлагаемая конструкция зонда, снабженного демпфирующим устройством, выполненным в виде пластинки(втулки) 7, выполненной из мягкого сжимаемого материала, например, из поролона, губчатой резины, силикона и т.п., с первоначальной толщиной t. Форма пластинки может быть цилиндрической, в виде параллелепипеда, капли и т.п. Пластинка 7 может быть установлена на игле 3, как показано на Фиг. 2а, а может быть установлена (надета) на передний торец корпуса зонда. Первый вариант не изменяет конструкции и геометрии картриджа, второй вариант допустим, если корпус зонда выполнен «подкалиберным», т.е. его поперечные размеры выполнены меньшими, чем внутренний диаметр разгонного канала картриджа, а поперечный размер пластинки 7 не превышает его.
2
1
1
Фиг. 2б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а пластинка 7 с усилием, обусловленным ее упругими свойствами, сжимается вдоль своей продольной оси, образуя более плотное тело с толщиной t<<t, при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия существенно снижается. Чем больше ее первоначальная толщина t., тем больше становится требуемое усилие ее сжатия, соответственно, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 8.
z
На Фиг. 3а представлена предлагаемая конструкция зонда, снабженного демпфирующим устройством, выполненным в виде «гармошки» 9. В простейшем варианте ее можно выполнить, например, путем последовательного сгибания вдоль продольной оси полоски из плотной бумаги, имеющей ширину, не превосходящую диаметр корпуса зонда d, с накалыванием элементов согнутой полоски на иглу 3. Такой выбор обусловлен требованием сохранения хороших аэродинамических свойств зонда.
Фиг. 3б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а «гармошка» 9 с усилием, обусловленным упругими свойствами сгибов бумаги, сжимается вдоль своей продольной оси, образуя плотный пакет, при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия снижается. Чем больше количество элементов в «гармошке» 9, тем больше становится требуемое усилие ее сжатия, соответственно, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 10.
Возможны и другие варианты формы и размеров упомянутой полоски, например придание сгибаемым участкам полоски округленной формы (лепестков), которые затем прижимаются друг к другу в процессе столкновения зонда с телом цели, тем самым образуя тело в виде цилиндра из прижатых друг к другу лепестков, и т.п.
На Фиг. 4а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройством, выполненным в виде «сильфона» 11. Сильфон в данном случае представляет собой упругую однослойную или многослойную гофрированную оболочку из металлических, неметаллических или композиционных материалов.
Фиг. 4б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а «сильфон» 11 с усилием, обусловленным своими упругими свойствами, сжимается вдоль своей продольной оси, образуя плотный пакет, при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия снижается. Чем больше количество элементов в «сильфоне» 11, тем больше становится требуемое усилие его сжатия, соответственно, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 12.
На Фиг. 5а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройством, выполненным в виде цилиндрической пружины 13, выполненной из металлических, неметаллических или композиционных материалов.
Фиг. 5б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а пружина 13 с усилием, обусловленным своими упругими свойствами, сжимается вдоль своей продольной оси, образуя плотный пакет, при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия снижается. Чем больше количество витков в пружине 13, тем больше становится требуемое усилие его сжатия, соответственно, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 14.
На Фиг. 6а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройством, выполненным в виде конической пружины 15, выполненной из металлических, неметаллических или композиционных материалов.
Фиг. 6б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а пружина 15 с усилием, обусловленным своими упругими свойствами, сжимается вдоль своей продольной оси, при этом ее витки могут входить друг в друга, образуя плотный пакет, при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия снижается. Чем больше количество витков в пружине 15, тем больше становится требуемое усилие его сжатия, соответственно, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 16. Особенность такого технического решения состоит в том, что если при столкновении зонда с целью все витки входят друг в друга, то остаточная толщина такого сжатого пакета будет минимальной и составлять толщину одного витка.
z
1
На Фиг. 7а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройством, выполненным в виде шарика 17. Шарик выполнен из мягкого сжимаемого материала, например, из поролона, губчатой резины, силикона и т.п., с первоначальным диаметром d≤d и толщиной t.
s
z
Фиг. 7б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а шарик 17 с усилием, обусловленным своими упругими свойствами, сжимается вдоль своей продольной оси, образуя плотный «блинчик», при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия снижается. Чем выше усилие сжатия шарика 17, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 18. Кроме того, при своей деформации шарик 17 заметно увеличивает свое поперечное сечение (диаметр сжатого шарика D>d), поэтому удельная кинетическая энергия зонда (соответственно, нежелаемое останавливающее действие зонда) становится значительно меньше. Поперечный размер ушиба и последующей гематомы при этом также вырастают, но такая травма будет весьма поверхностной и не вызывающей резкой боли.
На Фиг. 8а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройства, выполненным в виде пружинящего устройства 19, напоминающего полый волчок.
s
z
Фиг. 8б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а волчок 19 с усилием, обусловленным своими упругими свойствами, сжимается вдоль своей продольной оси, образуя плотный «блинчик», при этом скорость движения корпуса зонда за счет этого усилия снижается. Чем выше усилие сжатия волчка 19, тем больше происходит снижение скорости зонда и его кинетической энергии. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы 20. Кроме того, при своей деформации волчок 19 заметно увеличивает свое поперечное сечение (диаметр сжатого волчка D>d), поэтому удельная кинетическая энергия зонда (соответственно, нежелаемое останавливающее действие зонда) становится значительно меньше. Поперечный размер ушиба и последующей гематомы при этом также вырастают, но такая травма будет весьма поверхностной и не вызывающей резкой боли.
На Фиг. 9а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройством, представляющим собой преимущественно тонкостенный баллон 21, выполненный преимущественно в виде шарика из мягкого, легко разрушаемого без образования травмирующих цель остатков, материала, наполненный сжатым газом. Тонкая стенка баллона является преимущественным вариантом его конструкции, однако при высокой скорости полета зонда к цели выполнение требования о тонкой стенке баллона не является обязательным (нужно лишь, чтобы давление сжатого газа было достаточно высоким для разрушения баллона при столкновении с целью). Форма баллона в виде шарика является преимущественной, поскольку она не создает негативного воздействия на аэродинамику полета зонда, тем более, если диаметр шарика не превосходит поперечные размеры корпуса зонда, однако вполне возможны варианты конструкции баллона в виде цилиндра с закругленными окончаниями, капли и т.п. Следует отметить, что для облегчения разрушения баллона, на его внешней поверхности могут быть нанесены насечки.
Фиг. 9б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а шарик разрушается при касании тела или одежды цели, при этом сжатый газ 22 устремляется наружу, создавая давление, направление которого частично противоположно направлению движения зонда. Скорость движения корпуса зонда за счет этого давления снижается. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы (на Фиг. 9б не показаны).
На Фиг. 10а представлена предлагаемая конструкция зонда с иглой, снабженной демпфирующим устройством 23, представляющим собой преимущественно тонкостенный баллон, выполненный преимущественно в виде шарика из мягкого, легко разрушаемого без образования травмирующих цель остатков, материала, внутрь которого помещен пиротехнический заряд. Тонкая стенка баллона является преимущественным вариантом его конструкции, однако при высокой скорости полета зонда к цели выполнение требования о тонкой стенке баллона не является обязательным (нужно лишь, чтобы давление газов, образующихся в результате воспламенения пиротехнического заряда, было достаточно высоким для разрушения баллона при столкновении с целью). Форма баллона в виде шарика является преимущественной, поскольку она не создает негативного воздействия на аэродинамику полета зонда, тем более, если диаметр шарика не превосходит поперечные размеры корпуса зонда, однако вполне возможны варианты конструкции баллона в виде цилиндра с закругленными окончаниями, капли и т.п.
Фиг. 10б. При столкновении с целью игла 3 проникает в тело цели, а баллон 23 взрывается от удара при касании тела или одежды цели, разрушая упомянутый баллон и создавая давление образующихся при взрыве газов 24, направление которого частично противоположно направлению движения зонда. Скорость движения корпуса зонда за счет этого давления снижается. В результате происходит снижение силы ушиба, боли и глубины области ушиба и гематомы (на Фиг. 10б не показаны).
Предложенные варианты технического воплощения демпфирующего устройства существенно различаются своей конструктивной сложностью и, соответственно, стоимостью производства, однако их применение зависит в первую очередь, от начальной скорости полета зонда картриджа (простые варианты конструкции на высоких скоростях полета зондов работают неэффективно). Так, экспериментально установлено, что при скоростях 40…60 м/с преимущественными являются варианты, показанные на Фиг. 2 и Фиг. 3, при скоростях 60…80 м/с - варианты, показанные на Фиг. 4 и Фиг. 7, на скоростях свыше 80…100 м/с - варианты, показанные на Фиг. 5, Фиг. 6 и Фиг. 8, а на скоростях выше 100 м/с - варианты, показанные на Фиг. 9 и Фиг. 10. Конкретный выбор конструкции определяется особенностями производства предприятия-производителя картриджей ДЭШУ, в том числе доступными элементной, конструктивной и технологической базами, а также особенностями конструкции и геометрии самого картриджа.
Осуществление полезной модели
Устройство реализовано в опытном производстве для серийно выпускаемого картриджа типа БТЭР и имеет следующие характеристики:
Указанные особенности конструкции зонда картриджа для электрошокового устройства дистанционного действия, а именно снабжение его демпфирующим устройством с возможным одновременным удлинением иглы, позволяют обеспечить малую механическую травматичность устройства при высокой вероятности надежного закрепления зонда на теле или одежде цели.
Таким образом, применение демпфирующего устройства одного из приведенных вариантов конструкции, установленного вдоль продольной оси зонда вокруг иглы, максимальные поперечные размеры которого не превышают максимальные поперечные размеры упомянутого корпуса, а его продольный размер не превышает длину иглы, позволяет решить поставленную задачу.
Список цитированных источников
1. Патент РФ №2351871 Картридж электрошокового устройства.
2. Патент РФ №2477441 Патрон дистанционного электрошокового оружия.
3. Патент РФ №2618849 Снаряд ДЭШО.
4. Патент РФ №2537020 Электронное оружие с электродом растекающегося тока.
5. Патент РФ №105020 Снаряд дистанционного электрошокового оружия.
6. Патент РФ №2275576 Снаряд электрошокового устройства с дистанционным поражением и способ его снаряжения.
7. Патент РФ №2583970 Электрошоковый снаряд.
Приложение
Методика расчета подлетного времени и снижения траектории зонда с ГЭП в полости картриджа
Определение текущей скорости полета
Импульс зонда:
где:
0
I - импульс зонда
М - масса зонда, г,
- начальная скорость зонда (при вылете из картриджа).
Пусть при перемещении зонда на расстояние Δl (от переднего среза картриджа) масса зонда скачком увеличивается на величину Δm=ρΔl, где ρ - погонная масса ГЭП. Затем повторим эту операцию многократно, постепенно отдаляясь от переднего среза картриджа ДЭШУ.
Тогда импульс зонда:
где:
При Δl→0, соответственно, i→∞, получим:
iΔm=ρl - масса ГЭП, которую «тянет» зонд в точке траектории, расположенной на расстоянии l от переднего среза картриджа,
- скорость в точке траектории, расположенной на расстоянии l от переднего среза картриджа.
Таким образом,
Поскольку на зонд в процессе полета не действуют внешние силы (сопротивлением воздуха, упругостью и усилием вытягивания ГЭП пренебрежем), то в силу закона сохранения импульса:
0
I(Δl)=I
или
Откуда нетрудно получить:
Таким образом, скорость зонда обратно пропорциональна пройденной дистанции и зависит от текущего соотношения масс зонда и ГЭП на этой дистанции.
Определение подлетного времени
Перепишем уравнение (П5) в виде:
Обозначим ρ/М=α и перепишем (П6) в виде:
Таким образом, мы получили однородное нелинейное дифференциальное уравнение. Для его решения перепишем уравнение (П5б) в виде:
Проинтегрируем правую и левую части уравнения (П5в):
С учетом l(0)=0 имеем С=0, тогда после интегрирования получим:
Дополним уравнение (П7) до полного квадрата:
Или
Откуда, с учетом того, что l>0:
или
Введем обратную замену α=ρ/М:
Из уравнения (П7г) найдем τ(l):
Откуда нетрудно определить искомое подлетное время τ:
Из (П9) следует, что подлетное время имеет две составляющие: первая равна подлетному времени зонда без ГЭП, а вторая учитывает влияние массы ГЭП.
Определение снижения траектории
В соответствии с законом всемирного тяготения снижение траектории полета зонда h вычисляется по формуле:
Подставим в уравнение (П10) значение τ из уравнения (П9), проведем несложные преобразования и получим:
Из (П11) следует, что снижение траектории, как и следовало ожидать, имеет несколько составляющих: первая равна снижению траектории зонда без ГЭП, а вторая и третья учитывают влияние массы ГЭП (точнее, соотношение масс ГЭП и зонда).
Как следует из расчетов, снижение траектории при типичной начальной скорости зонда 40 м/с является весьма заметным, что приводит к значительному снижению прицельности выстрела. Некоторые результаты для типичной начальной скорости вылета зонда 40 м/с приведены в нижеследующей таблице.