УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DEVICE FOR PROTECTION OF VEHICLE DRIVER

Изобретение относится к транспортной безопасности, а именно к средствам защиты водителя и пассажиров транспортного средства от пуль стрелкового оружия и осколков разорвавшихся боеприпасов.
Обязательным условием безопасности дорожного движения является информативность транспортного средства. Практически она обеспечивается видимостью водителем дорожной обстановки и всегда ограничена полем зрения водителя [1]. В то же время при использовании транспортных средств в условиях огневого воздействия противника существует необходимость защиты водителя и пассажиров от пуль стрелкового оружия и осколков взрывных устройств. Поэтому любое устройство для защиты водителя одновременно должно выполнять не только защитную функцию, но также обеспечить обзор и видимость дорожно-транспортной обстановки, без которых невозможно безопасное движение транспортного средства.
Известны различные конструкции одно- и многослойных бронестекол для защиты людей, находящихся в транспортных средствах, которые не препятствуют наружному обзору изнутри транспортного средства [2]. Они достаточно широко используются на транспортных средствах силовых структур, а также в бронированных автомобилях.
Недостатками таких конструкций являются высокая стоимость подобных стекол, а также низкая безопасность движения при попадании в бронестекло пули или осколка, поскольку оно покрывается сетью трещин, которые уменьшают поле зрения водителя и видимость.
Известен щит [3], изготовленный из стойкого к воздействию пуль и осколков боеприпасов материала. Он выполнен из броневого листа, имеющего перфорированные участки. Обзор пространства из-за щита осуществляется в пределах перфорированной зоны (соотношение перфорации к полной поверхности 1:2…1:4).
Недостатком защитного щита является то, что во время движения транспортного средства видимость и обзор через отверстия в перфорированной области ограничены площадью смотровых отверстий, а вероятность прострела щита соответствует отношению площадей перфорированных участков к площади его полной поверхности.
Известно устройство безопасности для транспортного средства, включающее защитный экран в виде перфорированных с заданным шагом смотровыми щелями двух плоских прямоугольных броневых листов. Листы заключены в броневую раму и имеют приводной механизм, который обеспечивает одновременное возвратно-поступательное движение броневых листов в диаметрально-противоположных направлениях. При этом частота мельканий смотровых щелей выше порога чувствительности глаза человека. [4]
Недостатком устройства является высокая вероятность прострела экрана пулей или осколком, поскольку общая площадь смотровых щелей, обеспечивающих видимость водителем дороги и дорожных объектов, составляет примерно половину общей площади экрана.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству являются броневые стальные листы, устанавливаемые на артиллерийских орудиях и других огневых средствах в качестве экранов для защиты личного состава расчетов от пуль и осколков боеприпасов, в которых для наблюдения используются прорези [5].
Подобная конструкция применяется для защиты людей на транспортных средствах [6].
Указанное защитное устройство принято за прототип.
Недостатком прототипа является то, что наблюдение за дорожно-транспортной ситуацией через узкую прорезь (смотровую щель), ограничивающую поле зрения водителя в движении, снижает внешнюю информативность и, как следствие, безопасность дорожного движения.
Целью заявляемого устройства является улучшение внешней информативности транспортного средства путем увеличения величины воспринимаемого водителем поля зрения.
Поставленная цель достигается монтированием перед ветровым стеклом кабины транспортного средства устройства в виде защитного экрана, в окне для наблюдения которого устанавливается ротор, в лопастях которого на разных расстояниях от горизонтальной оси выполнены смотровые щели. При вращении ротора проекции смотровых щелей, выполненных в каждой из лопастей, с частотой выше порога зрительных восприятий отражаются на сетчатке глаза человека. Площадь поля зрения водителем воспринимается как сумма площадей смотровых щелей, тем самым внешняя информативность улучшается.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на:
- фиг. 1 - вид спереди;
- фиг. 2 - вид сбоку (разрез по А-А);
- фиг. 3 - принципиальная электрическая схема привода ротора;
- фиг. 4 - проекция воспринимаемого водителем поля зрения. Устройство для защиты оконного проема транспортного средства содержит защитный экран и привод ротора.
Защитный экран (фиг. 1, 2) представляет собой цельную коробчатую прямоугольную раму 1 (например, сварную), выполненную из броневого материала. С внешней стороны к раме 1 сверху и снизу жестко прикрепляются две горизонтальные броневые полосы 2, образующие между собой проем. К броневым полосам 2 снаружи прикрепляется (например, с помощью сварки) гнутый броневой лист 3, в котором для наблюдения вырезано прямоугольное окно 4. В раме 1 в полости между полосами 2 и листом 3 с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси смонтирован бронированный ротор 5 (например, 4-х лопастной, крестообразный в поперечном сечении). В лопастях ротора 5 на различных расстояниях от горизонтальной оси ротора 5 выполнены равные по размеру смотровые щели (А, Б, В, Г) 6. По расстоянию от оси нижняя граница смотровой щели А совпадает с верхней границей смотровой щели Б, нижняя граница смотровой щели Б совпадает с верхней границей смотровой щели В, нижняя граница смотровой щели В совпадает с верхней границей смотровой щели Г (фиг. 2).
Смотровые щели 6 по величине и расположению устроены таким образом, чтобы при любой величине угла поворота ротора 5 вокруг своей горизонтальной оси по направлению взгляда водителя пространство (в свету) для наблюдения за дорожно-транспортной ситуацией полностью не перекрывалось. Цельнометаллический носок ротора 5 радиально подвижно фиксируется в отверстии одной из стоек рамы 5, а его цельнометаллический хвостовик жестко сопряжен (например, посредством муфты со шлицами) с валом электродвигателя 7 привода ротора 5, прикрепляемого к противоположной стойке рамы 1 с внутренней стороны. С внешней стороны к стойкам рамы 5 (по две с каждой стороны) жестко прикрепляются кронштейны 8 регулируемой длины (фиг. 1, 2).
Привод ротора (фиг. 3) содержит электродвигатель 7, штекерный разъем 9, регулятор частоты вращения 10 вала электродвигателя 7, сигнальную лампу 11, предохранитель 12, переключатель 13 и источник питания 14 (например, генератор транспортного средства или другой специальный источник электропитания). Регулятор частоты вращения 10, сигнальная лампа 11 и переключатель 13 размещаются в кабине транспортного средства.
При необходимости в качестве привода ротора может использоваться механический привод от силовой установки транспортного средства.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Рама 1 защитного экрана монтируется на кабине транспортного средства перед оконным проемом с помощью кронштейнов 8 регулируемой длины так, чтобы окно 4 для наблюдения в броневом листе 3 располагалось перед глазами водителя (фиг. 1).
Электрическая цепь через штекерный разъем 9 соединяется с обмотками электродвигателя 7 привода ротора 5 (фиг. 3).
Устройство к работе готово.
При постановке переключателя 13 в положение «включено» ток от источника питания 14 через переключатель 13, предохранитель 12, сигнальную лампу 11 (загорается), регулятор частоты вращения 10 поступает к обмоткам электродвигателя 7, вызывая вращение его вала и ротора 5 (фиг. 3).
Частота мельканий визуальной информации, поступаемой к водителю через окно 4 и смотровые щели 6 ротора 5 и отображаемой на сетчатке глаза, больше его пороговой чувствительности. Поэтому за счет инерции зрительного восприятия поле зрения будет восприниматься как сумма проекций площадей смотровых щелей (А + Б + В + Г) на плоскость, нормальную направлению взгляда водителя. Оно будет совпадать с площадью вертикальной проекции окна 4, вырезанного в броневом листе 3 (фиг. 2, 4). При этом максимальная вероятность прострела экрана пулей или пролета осколка боеприпаса через смотровую щель остается равна отношению вертикальной проекции площади одной смотровой щели (например, А) к площади вертикальной проекции окна 4 [7].
Комфортная для восприятия частота мельканий смотровых щелей 6 ротора 5 (не менее 50 Гц) устанавливается каждым водителем индивидуально при помощи регулятора частоты вращения 10 вала электродвигателя 7.
Для выключения устройства переключатель 13 ставится водителем в положение «выключено», электрическая цепь привода ротора обесточивается, вал электродвигателя 7 прекращает вращение, ротор 5 останавливается в произвольном положении; сигнальная лампа 11 гаснет. Электрическая цепь привода ротора с помощью штекерного разъема 9 размыкается (фиг. 3).
Демонтаж устройства производится в последовательности, обратной монтажу.
Предлагаемое устройство может найти применение в качестве защиты водителя транспортного средства, а также для защиты оконных проемов в сооружениях для наблюдения, в специализированных железнодорожных вагонах и кунгах в условиях воздействия пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов.
Использованные источники
1. Куперман А.И. искусство управления автомобилем: Справ, пособие / А.И. Куперман, М.Б. Афанасьев. - М.: Высш. шк., 2003. - 263 с.
2. Патент РФ №2465536, С2 Российская Федерация, МПК F41H 5/04, Е06В 5/12, B60J 1/02, В32В 3/06, В32В 7/02, В32В 17/06. Бронестекло / Мак-КАРТИ Деннис П. (US), МИЛЛЕР Джон P. (US) №2010139510/11; Заяв. 25.02.2009, опуб. 27.10.2012.
7
3. Патент РФ №2198372, С2 Российская Федерация, МПК F41H 3/00, F41H 5/08. Щит (варианты) / Н.Г. Шахворостов, Я.Я. Хаджиева, С.А. Резниченко, В.Ф. Волынский, Б.В. Пустынин №2000118273/02; Заяв. 17.07.2000, опуб. 10.02.2003.
4. Патент РФ №138979, U1, Российская Федерация, МПК F41H 5/00. Устройство безопасности для транспортного средства / О.А. Матвеев, А.Ю. Дащенко, А.П. Трофимов, Г.И. Шибаев, Д.А. Ковачев №2013144883/11, Заяв 07.10.2013, опуб. 27.03.2014, бюл. №9.
5. Военно-энциклопедический словарь. - М.: Военное издательство, 1984. - с. 826.
6. Резниченко С.А. Оценка стойкости военно-инженерной техники к воздействию осколочно-фугасных боеприпасов и предложения по ее повышению: дис… канд. техн. наук. - М.: ВИА, 2002. - 247 с.
7. Вентцель Е.С. Теория вероятностей, изд. 3, испр. / Е.С. Вентцель. - М.: Наука, 1964. - С. 576.