Устройство для обезвреживания радиоуправляемых взрывных устройств, содержащихся в ручной клади

Полезная модель относится к области борьбы с терроризмом техническими средствами, в частности к обезвреживанию радиоуправляемых взрывных устройств в частности, для обеспечения транспортной безопасности, общественной безопасности и др.
Из уровня техники известны СВЧ-излучатели, применяемые для выведения электроники из строя.
Известен локализатор взрыва закрытоячеистый (Патент РФ 49219, опубликовано: 2005.11.10), содержащий закрытый контейнер, образованный камерами, внутренний объем между которыми заполнен пористым материалом, при этом его поры выполнены замкнутыми с диспергентом внутри; внутреннюю полость, в которую помещают обезвреживаемое устройство, кроме того, он снабжен электромагнитным излучателем, установленным во внутренней полости, объем которой вмещает багажную тележку; взрывоустойчивый металлический корпус и бронированные двери на входе и на выходе корпуса, установленные противоположно. Локализатор позволяет обезвреживать радиоуправляемое взрывное устройство в багаже авиапассажиров, обеспечивает безопасность людей, зданий и оборудования аэропорта при взрыве и сводит к минимуму материальные потери.
Недостаток его заключается в больших массогабаритных размерах, что позволяет применять его только стационарно.
Задачей настоящей полезной модели является разработка портативной конструкции устройства для обезвреживания взрывных устройств, с помощью СВЧ-импульса, который будет безопасен для окружающих, а также иметь возможность управляться дистанционно.
Технический результат заключается в повышении безопасности за счет использования СВЧ-излучателя в корпусе, выполненном с применением одного или нескольких слоев экранирующей сетки, рассчитанной на максимальное экранирование в СВЧ-диапазоне.
Полезная модель поясняется чертежом: фигурой - устройство для обезвреживания радиоуправляемых взрывных устройств, содержащихся в ручной клади.
Устройство для обезвреживания радиоуправляемых взрывных устройств, находящихся в ручной клади, содержит закрытый корпус с внутренней полостью, снабженный электромагнитным СВЧ-излучателем, установленным в вершине внутренней полости. На вершине корпуса с внешней стороны установлена приемная антенна, через устройство управления, подключенная к электромагнитному излучателю, что обеспечивает дистанционное включение и управление СВЧ-импульсом. В качестве материала корпуса использован экранирующий материал, выполненный с возможностью экранирования излучения в СВЧ диапазоне от 800 МГц до 30 ГГц.
Эффективность магнитного экранирования зависит от частоты и электрических свойств материала экрана. Чем ниже частота, тем слабее действует экран, тем большей толщины необходимо его изготовлять для достижения одного и того же экранирующего эффекта. Для высоких частот, начиная с диапазона средних волн, экран из любого металла толщиной 0,5-1,5 мм действует весьма эффективно. При выборе толщины и материала экрана следует учитывать механическую прочность, жёсткость, стойкость против коррозии, удобство стыковки отдельных деталей и осуществления между ними переходных контактов с малым сопротивлением, удобство пайки, сварки и пр. (http://www.bnti.ru/showart.asp?aid=985&lvl=04), а также передающую частоту СВЧ-импульса. Выбор материала экранирующей сетки осуществляют исходя из обеспечения требуемой эффективности экранирования в заданном диапазоне частот при определённых ограничениях. Эти ограничения связаны с массогабаритными характеристиками экрана, его влиянием на экранируемый объект, с механической прочностью и устойчивостью экрана против коррозии, с технологичностью его конструкции и т.д. Коэффициенты экранирования приведены в таблице.
Для достижения заявленного в настоящей полезной модели технического результата, например, подходит сетка стальная тканая толщиной от 0,3 мм. При использовании экранирующей сетки, например, «HEG03 сетка экранирующая 55дБ» (http://izlucheniya.ru/shop/heg03-setka-ekraniruyushhaya-55db/) на частотах, соответствующих частотам работы GSM 900 (а именно эти частоты часто используют преступники для инициации взрывных устройств), затухание будет равно 55 дБ (316 000 раз по мощности). При использовании двух слоев данного материала затухание возрастает до 80 дБ (100000000 раз по мощности). Примерно такие же характеристики и у других приведенных в таблице материалов.
Корпус может быть выполнен различной формы, например, конус, усеченный конус, куб и т.д., чтобы позволить накрыть самую большую ручную кладь. Для обеспечения портативности, корпус может быть выполнен складным, надувным.
S_c
Эффективность экранирования , зависящую от частоты, материала, толщины и линейных размеров ячейки экранирующей сетки, определяют по формуле:
S_c=λ/2s[ln(2πr/s)]
,
r
s
λ
где  - радиус проволоки сетки,  - шаг сетки,  - длина волны излучения.
f
p
Пример. Для расчета экранирующей сетки для СВЧ-излучения 900 МГц осуществили расчет экранирующей сетки. Центральная частота =900 МГц. Диаметр провода сетки d=1.5 мм. Допустимый уровень потерь на просачивание =1 %. Максимальный размер ячейки экранирующей сетки b=4.6 мм. Потери сигнала за счет просачивания через сетку составили -0.04 dB.
Для более эффективного расчета размера ячейки, толщины проволоки и.т.д. необходимо ее изготавливать под конкретную частотную характеристику СВЧ-излучателя.
Устройство работает следующим образом.
Подозрительный предмет (например, найденную подозрительную сумку) накрывают корпусом устройства. Сотрудников правоохранительных органов и граждан эвакуируют на максимально-возможное расстояние и дистанционно подают команду на включение устройства. Эвакуация необходима потому, что существует некоторая вероятность того, что взрывное устройство может сдетонировать при включении СВЧ-излучателя. После дистанционной подачи команды на включение устройства управляющий сигнал поступает на приемную антенну, расположенную на внешней стороне корпуса. Далее через управляющее устройство производит включение СВЧ-излучателя. СВЧ-излучение, распространяясь внутри корпуса, выводит из строя всю электронику, находящуюся внутри подозрительного предмета, в том числе, и электронику, которая используется в конструкции взрывного устройства.
Известно, что СВЧ-луч вызывает появление индукционных токов, параметры которых превышают возможности схем. Это приводит либо к выгоранию электроники, либо к ее нештатному срабатыванию. Как следствие, взрывное устройство выходит из строя или уничтожается, так как существует риски того, что взрывное устройство, находящееся под корпусом может инициироваться. Поэтому необходимо чтобы в момент подачи электромагнитного излучения СВЧ (электромагнитного импульса сверхвысокой частоты) на взрывное устройство или подозрительный предмет, в максимально возможном радиусе не находилось людей. Поэтому включение выполняется дистанционно, убедившись, что никого рядом нет.
За счет использования экранирующей сетки совместно с СВЧ-антенной и СВЧ-излучателем получили следующие преимущества:
1) Небольшой вес конструкции и, как следствие, портативность устройства.
2) Безопасность для окружающих - при использовании экранирующей сетки, рассчитанной на максимальное экранирование именно излучения СВЧ-диапазона частот, за пределы корпуса практически никакого излучения не выходит. Достигается ослабевание в зависимости от частоты до 100-120 дБ.
3) Повышение эффективности обезвреживания взрывного устройства за счет использования экранирующей сетки, вызывающей эффект интерференции, так как электромагнитные волны не практически не будут выходить за пределы корпуса и соответственно внутри будут накладываться друг на друга, а не рассеиваться.
4) В случае, если корпус содержит слой баллистической ткани, то это обеспечит в случае срабатывания взрывного устройства максимальное поглощение осколков.
5) Устройство может включаться и управляться дистанционно, что повышает безопасность использования.