СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ЗАЩИТЫ ОТ ЧРЕЗМЕРНЫХ УДАРНЫХ НАГРУЗОК ОБЕРЕГАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
TRANSPORTATION AND PROTECTION AGAINST EXCESSIVE IMPACT LOADS OF PROTECTED OBJECTS

Заявленное техническое решение относится к области специальной бронированной транспортной техники, а именно к защите перевозимых грузов и/или личного состава от чрезмерных перегрузок, возникающих в результате подрыва транспортного средства.
Известно подвесное кресло для перевозки личного состава в бронированном транспортном средстве, рама которого жестко прикреплена к кузову транспортного средства (см. заявку на патент США №2005/0264082, опубл. 01.12.2005). На раме этого кресла зафиксирована спинка, а также шарнирно закреплены каркас откидного сиденья и складная подножка. Подножка и каркас сиденья кресла со стороны, противоположной шарнирному креплению к раме, подвешены к ней на специальном ремне, который обеспечен поглотителем энергии ударной нагрузки, предназначенным для амортизации перегрузок, возникающих в результате подрыва транспортного средства. Поглотители энергии ударной нагрузки выполнены в виде S-образно сложенных и прошитых участков специального ремня. Таким образом, амортизация ударной нагрузки осуществляется в результате разрыва шва в указанных S-образных участках ремня.
Недостаток подобной конструкции заключается в недостаточной степени амортизации возможных перегрузок, что обусловлено жестким креплением спинки кресла к стенке транспортного средства и зависимостью срабатывания поглотители энергии ударной нагрузки от веса размещаемого на кресле объекта.
Более близким аналогом является метод транспортировки и защиты оберегаемых объектов от чрезмерных ударных нагрузок, в частности минных подрывов, описанный в международной заявке WO 2012/004558, опубл. 12.01.2012. Согласно известному способу в качестве оберегаемых объектов выступают люди, размещаемые на сиденьях специальной конструкции, у которых отсутствует жесткое крепление к кузовным элементам транспортного средства. При этом сиденья оборудованы ремнями безопасности, обеспечивающими фиксацию оберегаемых объектов. Сиденья по одному или группами крепятся к несущим элементам кузова транспортного средства. Система крепления сидений к кузову снабжена по меньшей мере одним поглотителем энергии ударной нагрузки, предназначенным для диссипации энергии минного подрыва. При этом поглощение энергии ударной нагрузки преимущественно обеспечивается за счет деформации элементов системы крепления сидений.
Недостатком известной конструкции является зависимость срабатывания поглотителей энергии ударной нагрузки от веса оберегаемых объектов, а также от распределения веса этих объектов по отдельным элементам системы крепления сидений к кузову. Так, в результате того, что нагрузка от веса оберегаемого объекта постоянно приложена к каждому из поглотителей энергии, то этот вес представляет собой первичную нагрузку на поглотитель, вносящую свою лепту в момент срабатывания этого поглотителя. В случае если вес окажется ниже расчетного, то поглотитель может не сработать, либо сработать позже достижения оберегаемым объектом критического для своей целостности ускорения, полученного в результате воздействия ударной нагрузки. Если же вес окажется выше расчетного, то есть вероятность срабатывания поглотителя от ударной нагрузки, не представляющей опасности для оберегаемого объекта, а также вероятность срабатывания раньше достижения ударной нагрузкой опасного значения.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, заключается в повышении безопасности перевозок оберегаемых объектов в специальных транспортных средствах. Указанное обеспечивается независимостью срабатывания поглотителей энергии ударной нагрузки от величины и распределения веса оберегаемых объектов на месте или в группе мест их размещения.
Предложенный способ транспортировки и защиты от чрезмерных ударных нагрузок оберегаемых объектов заключается в размещении этих объектов внутри специального транспортного средства на предназначенных для них местах, каждое из которых оборудовано средствами фиксации размещаемого объекта. Затем оберегаемые объекты фиксируют при помощи упомянутых средств фиксации на своих местах, оборудуемых по одному или группами, по меньшей мере, одной системой крепления к несущим элементам кузова транспортного средства. Места размещения оберегаемых объектов преимущественно представляют собой сиденья, оборудованные спинкой с подголовником и подножкой. А средства фиксации оберегаемых объектов на их местах размещения представляют собой двух- или многоточечные пристежные ремни безопасности.
В процессе нормальной эксплуатации транспортного средства обеспечивают передачу веса с мест размещения оберегаемых объектов на несущие элементы кузова посредством упомянутых систем крепления, преимущественно соединяющих места размещения оберегаемых объектов с несущими элементами потолка и/или стен кузова. При этом предпочтительно крепление лишь только к потолку транспортного средства.
В случае возникновения чрезмерных ударных нагрузок на кузов транспортного средства, например в случае его минного подрыва или падения, обеспечивают отсоединение мест размещения оберегаемых объектов от несущих элементов кузова транспортного средства при достижении ударной нагрузкой заранее заданной величины. Для этого каждая из систем крепления оснащена заранее откалиброванным инерционным спусковым механизмом, срабатывание которого не зависит от величины и распределения веса на месте или в группе мест размещения оберегаемых объектов. После отсоединения мест размещения оберегаемых объектов от элементов кузова обеспечивают их взаимное перемещение по заранее заданной траектории с одновременным гашением скорости этого перемещения посредством, по меньшей мере, одного поглотителя энергии ударной нагрузки.
Система крепления мест размещения оберегаемых объектов к несущим элементы кузова в соответствии с настоящим предложением может включать в себя, например, механизм разъемного захвата, который в процессе нормальной эксплуатации транспортного средства жестко или шарнирно соединяет между собой ответные части, предусмотренные на упомянутых местах размещения и элементах кузова. В случае приложения к кузову опасной ударной нагрузки и достижения ей заранее заданной величины обеспечивается раскрытие механизма разъемного захвата с освобождением упомянутых ответных частей друг от друга. Инициацию раскрытия механизма разъемного захвата может выполнять, например, заранее откалиброванный инерционный спусковой механизм. Последний может иметь в своем составе спускатель с подобранной инерционной массой, движению которого под действием ударных нагрузок препятствуют соответственно подобранные фрикционные и/или упругие, и/или деформируемые и/или разрушаемые элементы.
Механизм разъемного захвата и/или инерционный спусковой механизм системы крепления мест размещения оберегаемых объектов к несущим элементам кузова могут быть выполнены с возможностью возврата этих механизмов в исходное положение после срабатывания от чрезмерной ударной нагрузки.
Поглотитель энергии ударной нагрузки может иметь любую известную конструкцию, в частности включать в себя по меньшей мере один элемент, необратимо разрушающийся под действием чрезмерной ударной нагрузки, или по меньшей мере одну пару повышенного трения, элементы которой имеют возможность проскальзывания друг относительно друга под действием чрезмерной ударной нагрузки.
Предложенное техническое решение может быть использовано как при перевозки личного состава, так и при транспортировке ценных хрупких грузов. Для повышения безопасности подобных перевозок людей пристегивают ремнями безопасности к сиденьям, а грузы фиксируют на специальных платформах. Места размещения оберегаемых объектов могут крепиться к несущим элементам кузова транспортного средства как по одному, так и группами.
При этом сиденья для личного состава при компоновке в группу предпочтительно размещаются в виде линии попарно скрепленных спина к спине сидений. В этом случае в группу входит четное число сидений, спинки которых посредством упомянутых систем крепления соединяются с несущими элементами кузова транспортного средства.
Наибольшая безопасность перевозок достигается при соединении систем крепления с несущими элементами потолка, что позволяет максимально увеличить длину пути взрывной волны до мест размещения оберегаемых объектов, распространяющейся по элементам кузова в результате минного подрыва под его днищем.
Каждая из систем крепления в условиях нормальной эксплуатации обеспечивает механическую связь мест размещения оберегаемых объектов с кузовом транспортного средства. В случае минного подрыва или падения транспортного средства система крепления устраняет эту связь, обеспечивая возможность взаимного перемещение кузова и мест размещения оберегаемых объектов.
Устранение упомянутой механической связи в системе крепления обеспечивается инерционным спусковым механизмом, срабатывание которого зависит только от величины ударной нагрузки.
Инерционный спусковой механизм может быть выполнен любым известным образом.
На фиг. 1, 2 приведен схематичный пример возможного выполнения в заявленном предложении системы крепления с инерционным спусковым механизмом. На фиг. 1 в положении, соответствующем нормальной эксплуатации транспортерного средства. На фиг. 2 при срабатывании инерционного спускового механизма в результате приложения к днищу транспортного средства чрезмерной ударной нагрузки.
На фиг. 1, 2 элементы, соединенные с кузовом транспортного средства, заштрихованы. Места размещения оберегаемых объектов 1 имеют возможность направленного перемещения относительно элементов кузова.
При нормальной эксплуатации транспортного средства возможность перемещения оберегаемых объектов 1 ограничена механизмом разъемного захвата, выполненным в виде подпружиненного зацепа 2. В этом положении зацеп 2 соединяет ответные части, предусмотренные на упомянутом месте размещения 1 и силовом каркасе кузова, тем самым обеспечивая передачу на кузов веса оберегаемых объектов. Пружина растяжения 3 стремиться раскрыть механизм разъемного захвата, повернув зацеп 2, с освобождением упомянутых ответных частей друг от друга. Повороту зацепа 2 в режиме нормальной эксплуатации препятствует инерционный спусковой механизм, включающий в себя спускатель 4 с подобранной инерционной массой и упругие элементы 5, препятствующие перемещению спускателя.
Упругость элементов 5 и масса спускателя 4 подобраны таким образом, что при достижении ударной нагрузкой чрезмерных величин (минный подрыв или падение транспортного средства) спускатель 4 под действием сил инерции перемещается вниз. В результате инерционный спусковой механизм инициализирует раскрытие механизма разъемного захвата путем разблокировки вращения зацепа 2. Так, перемещение спускателя 4 вниз позволяет зацепу 2 повернуться под действием пружины 3, чем обеспечивается отсоединение места размещения оберегаемых объектов 1 от кузова транспортного средства. Тем самым достигается возможность взаимного перемещения оберегаемых объектов 1 и кузова транспортного средства, т.е. прерывается передача ударной нагрузки на оберегаемые объекты. Т.к. траектория этого взаимного перемещения ограничена габаритами кузова, а также в результате необходимости гашения вторичных ударных нагрузок, дальнейшее движение оберегаемых объектов относительно кузова гасится поглотителями энергии ударной нагрузки  (не показаны).