ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РУЖЬЕ
ENVIRONMENTAL GUN

Предлагаемое изобретение относится к экологии в области средств защиты диких животных, в частности, к устройствам образования физических полей, предназначенных преимущественно для нетравмирующего отпугивания диких наземных млекопитающих и пернатых от локальных зон, опасных для их жизни.
С периода появления сообщество людей непрерывно расширяет площадь своего обитания и деятельности, по пути истребляя диких животных и изгоняя их из обжитых ими мест. К настоящему времени почти все обширные зоны деятельности и присутствия людей стали локальными зонами, опасными для жизни этих животных - их убивают не для потребления в пищу, как это было в подавляющем большинстве в прошлые времена, а для защиты объектов своей деятельности. Созданные человеком объекты, требующие защиты от посещения диких зверей, очень разные по назначению и многочисленны на всех континентах и в отдельных странах. Но экологи по своему призванию и убеждению экстерриториальны и «стоят по другую сторону баррикад» - на защите дикого животного мира. В этой обширной проблеме определенную нишу занимает спрос на устройства для нетравмирующего отпугивания диких животных от опасных для них зон (объектов). Заявляемое экологическое ружье представлено как лучшее устройство для решения такой задачи.
Известен «Способ нетравмоопасного отпугивания диких пернатых и устройство для его осуществления», изобретение RU 2348152, С2, МПК A01M 29/00, 10.03.2009 Бюл. №7. Сущность способа заключается в том, что звуковой эффект от выстрелов из оружия дополняют, как минимум, двумя выбросами дымовых завес в противоположных направления от источника звука вдоль ориентировочной границы охраняемой локальной зоны, при этом обеспечивают минимальный интервал времени между выбросами, а место для выстрелов с выбросами дымовых завес выбирают между расположением пернатых и центром локальной зоны или по другую сторону от центра. Сущность устройства для реализации способа заключается в конструкции дымовой ракеты, содержащей холостой капсюльный патрон с пулей, выполненной в виде тонкостенного металлического стакана, загруженного дымовым веществом и скрепленного с оголовком обтекаемой формы, замыкающим полость стакана, а в дне стакана предусмотрены сквозные отверстия, закрытые снаружи герметизирующим бумажным кружком, при этом на цилиндре стакана установлен кольцевой пыж для уплотнения посадочного зазора пули в корпусе патрона. При воздействии ударного механизма на капсюль возгорается порох холостого патрона, пламя пороха прожигает бумажный кружок и через сквозные отверстия в дне стакана вызывает реакцию дымообразующего вещества, а от давления газа сгорающего пороха пуля выталкивается из холостого патрона и далее летит как ракета с дымовым шлейфом.
Применительно к отпугиванию крупных диких животных этот способ представляется недостаточно эффективным в основном по причинам того, что крупные животные менее пугливы, чем пернатые, а направления выбросов дымовых дуг не обеспечивают, предположим, даже у вспугнутых животных наиболее желаемой ориентации их бега относительно места выбросов дымовых завес.
Известен «Способ отпугивания диких животных и устройство для его осуществления», изобретение RU 2396 747, С1, МПК A01M 29/00, 20.08.2010, Бюл. №23. Сущность способа заключается в том, что в воздушном пространстве между стрелком и животным создают дымовую конфигурацию, имитирующую подвижное огромное существо, проявляющее агрессивное намерение к животному, для чего запускают поочередно, как минимум, две пары дымовых ракет, синхронно в каждой паре и под острым углом друг к другу каждой ракеты в каждой паре, при этом угол расхождения ракет в первой паре превышает угол расхождения ракет во второй паре, а прицел по животному при запусках ракет ориентируют по биссектрисе углов расхождения ракет с учетом угла возвышения, которым обеспечивают завершение траектории полета ракет в зоне между местом запуска и животным, при этом вторую пару ракет запускают до момента завершения полета ракет первой пары или до рассеивания четкого дымового следа от ракет первой пары, дополнительно к этому обеспечивают скорость полета ракет не более 50 м/с.
Аналогом заявляемого экологического ружья является устройство для реализации указанного способа отпугивания животных. Это устройство представлено в виде многоствольного оружия, в котором стволы развернуты под острым углом относительно продольной оси оружия и установлены в горизонтальной плоскости на единой платформе, образуя симметрично продольной оси оружия пару внутренних стволов и пару наружных стволов, при этом в каждой паре углы разворота стволов одинаковы, а величина угла между осями наружных стволов превышает величину угла между осями внутренних стволов. Дополнительно к этому каждая пара стволов снабжена электроискровым устройством синхронного инициирования поочередного запуска двух пар ракет. В свою очередь холостой патрон выполнен в виде составной части дымовой ракеты, которую для перезарядки оружия вводят в открытый канал ствола до упора в глухое дно канала. При таком положении патрона с ракетой в стволе оружия в полости холостого патрона, заполненной порохом, образован искровой зазор между коммутирующими элементами патрона и электроискрового устройства. При включении электроискрового устройства ток разряда проходит через искровой зазор и воспламеняет порох холостого патрона. Далее газы пороха разрывают дно холостого патрона на сектора по радиальным бороздам, вызывают реакцию дымообразующего вещества в полости ракеты и выталкивают дымовую ракету с элементами корпуса холостого патрона из ствола оружия.
Устройство аналога обеспечивает исполнение всех условий «способа отпугивания диких животных» и «способа отпугивания диких пернатых». Но его эксплуатационные качества имеют некоторые недостатки, а именно:
- если при вводе холостого патрона с дымовой ракетой в открытый канал ствола по каким-либо причинам недожать его до упора в глухое дно ствола, увеличенный искровой может вызвать «осечку»;
- животных отпугивают при различной погоде, в том числе, возможно, и в дождь или при большой влажности. Система электроискрового инициирования запуска дымовых ракет весьма чувствительна к повышенной влажности, которая может частично или полностью вывести ее из рабочего режима;
- отдельная перезарядка каждого ствола, например, в экстремальных условиях по дефициту времени может не обеспечить требуемой оперативности. Предположим в случае, когда неожиданно близко от стрелка появилось крупное хищное животное и его нужно срочно отпугнуть.
За предыдущие полторы сотни лет капсюли для воспламенения пороха холостых патронов подтвердили высокую надежность, получили широкое применение во всех видах стрелкового оружия и освоены в промышленности на уровне серийных производств. В связи с этим, возвращаясь к созданию недорогого многоствольного ружья с параллельными стволами и ударными механизмами воздействия на капсюли холостых патронов, которое обеспечивало бы исполнение условий способа отпугивания диких животных, последовательно велся поиск, в основном, двух технических решений, а именно:
- после выброса дымовых ракет из параллельных стволов ружья обеспечить четкое расхождение этих ракет в каждой паре согласно условиям отпугивания;
- обеспечить более быструю, чем в аналоге, перезарядку стволов.
Принимая во внимание относительно невысокую скорость полета ракеты (не свыше 50 м/с), ее малую начальную массу (около 42 г) и небольшой угол максимального расхождения внешней пары ракет (до 40 градусов), наиболее простым решением для обеспечения расхождения ракет являлось бы установка на корпусе ружья за пределами стволов отклоняющих трамплинов. Например, как в конструкции горнолыжного трамплина - после прямолинейного участка разгона предусмотрен плавный переход на дугообразный выступ, который, собственно, и является трамплином. Но для использования отклоняющих трамплинов необходимо существенно изменить известную конструкцию дымовой ракеты с капсюльным воспламенением пороха холостого патрона, обозначенную в прототипе (А.С. №2348152). Такая необходимость вызвана тем, что при заходе протяженной ракеты прототипа на короткий по длине дуги отклоняющий трамплин образуются две опоры - оголовок начинает скользить по дугообразному участку трамплина, а хвостовой торец корпуса еще продолжает скользить по прямолинейному участку на выходе из ствола. В этот период на ракету воздействует возрастающий крутящий момент. Этот момент может вызвать подобие эффекта «рикошета» оголовка ракеты от отклоняющего трамплина и ракета полетит не в заданном направлении. Аналогичная ситуация возникнет и при сходе протяженной ракеты с короткого трамплина. Можно снизить крутящий момент до приемлемого уровня, при котором ракета вылетит с трамплина в направлении, близком к касательной в оконечности дуги трамплина. Но для этого длина дуги трамплина должна многократно превышать длину корпуса ракеты, что, в свою очередь, увеличит линейный размер оружия до неприемлемого размера.
В силу обозначенных противоречий определилась необходимость придания ракете шаровидной формы, обеспечивающей условие трения качения при входе ракеты на отклоняющий трамплин, т.е. катиться по дуге трамплина с переменной одной опорой. При такой форме выход ракеты с трамплина происходит четко по касательной к его дуге, а далее ракета летит, вращаясь и выбрасывая дым в виде колец. Изменение формы корпуса ракеты в шаровидную и необходимость размещения в ее полости нужного количества дымообразующего вещества вызывает значительное повышение калибра ракеты. Что, опять же, в свою очередь, ставит задачу совмещения стандартной гильзы холостого патрона, например, охотничьего ружья с более крупным калибром дымовой ракеты. Данная задача решается сопряжением дымовой ракеты с холостым патроном в корпусе автономной кассеты. В корпусе такой кассеты со стороны ударного капсюльного механизма калибр и длина каналов соответствуют калибру и длине гильзы холостого патрона, а со стороны стволов и отклоняющих трамплинов - калибру стволов, соответствующих калибру ракеты. При зарядке в автономную съемную кассету с одной стороны вкладывают холостые патроны, а с другой стороны - дымовые ракеты. Заряженную кассету вставляют в гнездо ружья и фиксируют ее положение. Ружье готово к выстрелам. Для перезарядки ружья освобождают фиксатор, вынимают использованную кассету и на ее место вставляют другую, заранее подготовленную.
С учетом признаков прототипа, аналога, общеизвестных конструкций огнестрельного оружия и совокупляя их с представленными техническими решениями, определились сущности заявляемых ружья и зарядов к нему, которые выражены в следующем.
В конструкцию ружья, содержащего две пары стволов калибра дымовых ракет, параллельно жестко установленных друг над другом и снабженных едиными для каждой горизонтальной пары стволов ударными механизмами воздействия на капсюли холостых патронов и упор холостых патронов, внесены существенные изменения и дополнения, а именно: за наружным торцом каждого ствола в зоне условной плоскости, вертикально проходящей по оси ружья, жестко установлен на корпусе ружья дугообразный трамплин, плавно сопряженный с каналом ствола и направленный дугой в сторону оси ствола, образуя в паре с трамплином соседнего горизонтального ствола в проекции сверху форму ласточкиного хвоста, при этом углы секторов, охваченных дугами трамплинов, одинаковы в каждой горизонтальной паре стволов, но разные у вертикальных пар; между внутренними торцами стволов и упором холостых патронов в корпусе ружья предусмотрено гнездо под установку автономной кассеты с зарядами, при этом в корпусе кассеты со стороны ударных капсюльных механизмов калибр и длина каналов соответствуют калибру и длине гильзы холостого патрона, а со стороны стволов - калибру стволов; корпуса дымовых ракет выполнены шаровидной формы; радиус дуг трамплинов значительно превышает радиус шаровой формы корпуса дымовой ракеты, а длина наибольшей дуги трамплина не превышает половину длины окружности этой формы.
На чертеже представлена принципиальная схема построения ружья. Для четкости чтения основные узлы разнесены и показаны условно конфигурациями. Цифрами обозначены: 1 - продольная ось симметрии оружия; 2 - дугообразный трамплин; 3 - горизонтальная пара стволов; 4 - кассета; 5 - шаровидная дымовая ракета; 6 - сопло ракеты; 7 - упор холостых патронов; 8 - ударный механизм воздействия на капсюли двух холостых патронов. Буквами обозначены: К1 - калибр дымовой ракеты; К2 - калибр гильзы холостого патрона; Р - радиус дуги трамплина; Т - угол сектора дуги. Шаровидная дымовая ракета 5 показана в двух положениях - расположена в кассете 4 и катится па трамплину 2. Круговой стрелкой обозначено направление ее вращения.
На схеме не отражено сопряжение в корпусе кассеты шаровидного дымовой ракеты с гильзой холостого патрона, что в какой-то мере содержит «ноу хау».
Продольная ось оружия 1 выделена отдельно для уточнения расположения трамплинов 2. Упор 7, воспринимающий реакцию холостых патронов при выстреле, выделен как элемент конструкции ружья для словесного пояснения расположения гнезда кассеты в корпусе ружья.
Работа ружья требует некоторого дополнения к изложенным ранее фрагментам и заключается в следующем. После ударного воздействия механизма 8 одновременно на два капсюля холостых патронов в горизонтальных парных каналах кассеты 4 возгорается порох холостых патронов. Пламя пороха инициирует реакцию дымообразующего вещества в полостях ракет 5, а газы сгорающего пороха выталкивают ракеты в каналы парных стволов 3, из них ракеты вылетают на трамплины 2, раскручиваются по вертикальной оси и отклоняются в разные стороны по горизонтали на угол Т к оси ружья 1. Боковые реакции на ружье при отклонении ракет взаимно компенсируются. После срабатывания второго ударного механизма аналогичный процесс повторяется со второй парой ракет. Однако углы Т секторов, охваченных дугами трамплинов в каждой горизонтальной паре стволов, разные. Допустим, к примеру, у верхней пары трамплинов угол Т равен 20 градусам, следовательно, верхняя пара ракет разойдется под углом 40 градусов, а у нижней пары - Т равен 10 градусам, соответственно, нижняя пара ракеты разойдется под углом 20 градусов. Таким образом, обеспечено достаточно четкое расхождение дымовых ракет, выпущенных парами. При выстрелах с прицелом в животное по оси ружья и под определенном углом возвышения в воздушном пространстве между стрелком и отпугиваемым животным образуется дымовая конфигурация, имитирующая подвижное огромное существо, проявляющее агрессивное намерение к животному, но оставляющее ему возможность отступить в определенном направлении, в частности, по биссектрисе углов расхождения ракет. Кольца дыма, выбрасываемые в полете вращающимися ракетами, усиливают эффект подвижности в имитации агрессивного существа.
Ограничения, предъявленные к радиусу дуг и их длинам для пары трамплинов с наибольшими углами расхождения ракет, вызваны следующим. Оптимальный радиус дуги трамплина зависит от жесткости и прочности тонкостенного корпуса ракеты, так как при ее отклонении трамплином на корпус действует нагрузка, она тем больше, чем меньше радиус дуги и наоборот. В свою очередь длина дуги трамплина ограничена тем, чтобы сопло 6 ракеты 5 не накатилось на плоскость дуги трамплина 2, которая начинается за торцом ствола 3. Предположим, ракета начинает катиться сразу за торцом ствола. При обозначенном ограничении длины дуги трамплина сопло 6 гарантированно не накатится на поверхность трамплина. Поэтому жесткость и прочность корпуса ракеты должна задаваться, в том числе, с учетом ограниченного расчетом радиуса дуги трамплина. Например: диаметр корпуса ракеты 38 мм; половина длины ее окружности около 60 мм. Примем наибольший угол отклонения ракеты от оси оружия 20 градусов, т.е. дуга составляет восемнадцатую часть окружности длиной 1080 мм. Из этого следует, что предельный радиус дуги трамплина будет около 172 мм, а выступ дуги за торцом ствола по оси оружия около 60-70 мм.
Технология изготовления заявляемого ружья не вызывает вопросов и не требует какого-либо специального оборудования. Основные элементы ружья и его зарядов, кроме шаровидных дымовых ракет, хорошо освоены оружейниками, тем более что стволы неподвижны в корпусе ружья, а кроме, например, куркового ударного механизма отсутствуют другие сложные элементы подвижного сопряжения.
Для представления об автономной кассете даны некоторые примерные ее параметры: гильза охотничьего холостого патрона двенадцатого калибра; диаметр шаровидной формы корпуса дымовой ракеты, заполненной порядка 32 г дымообразующего вещества, около 38 мм; охватывающие кассету габариты в пределах 110 на 80 на 82 мм; масса заряженной кассеты - не более 800 г. Эти параметры позволяют стрелку носить в запасе десяток заряженных кассет. Учитывая относительно низкую скорость полета ракет, длину стволов ружья можно значительно укоротить, примерно до 200 мм, и уменьшить толщину стенки стволов, что несколько снизит массу ружья и, следовательно, весовую нагрузку на мобильного стрелка.
Еще в средние века артиллеристы пользовались принципами отклонения полета ядер. Например, часто корабельные бомбардиры целились так, чтобы отскочившее от воды ядро попадало в ватерлинию корабля противника. Но такие отклонения за стволом пушек никак не связаны с конструкциями самих пушек, что не дает основания для критики новизны отклоняющих трамплинов, установленных на предлагаемом ружье.
Каждый канал кассеты в совокупности с соответствующим каналом ствола заявленного ружья представляет единый канал с разным калибром по длине ствола. Общеизвестны конструкции стволов с переменным калибром канала по длине ствола. Но у всех известных конструкций огнестрельного оружия больший калибр канала стволов находится в части холостого патрона, т.е. в начале канала, а меньший калибр - в зоне движения снаряда. В предлагаемом ружье все наоборот, что вызвано технологическими условиями использования и это представляется, в том числе, как один из признаков существенных отличий.
Сопоставимый анализ признаков заявляемого устройства с признаками прототипа, аналога и других общеизвестных технических решений свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию новизны.
В заявленном устройстве, представленном в виде экологического ружья и зарядов к нему, охарактеризована группа изобретений, одно из которых предназначено для осуществления другого, связанных между собой настолько, что они образуют единый изобретательский замысел.
Заявленное ружье, помимо основного назначения, может быть использовано для образования дымового или аэрозольного заслона перед скученностью перелетных насекомых - вредителей, дистанционного управления перемещением стад домашних и одичавших животных.