МОРСКАЯ СТОРОЖЕВАЯ МИНА
MARINE WATCHMINE

Изобретение относится к оружию, в частности к морским минам, и предназначено для охраны бухт, заливов и отдельных участков моря от несанкционированного проникновения в эти районы посторонних надводных и подводных судов. Предлагаемая мина может использоваться как в мирное время, так и во время боевых действий. Особенность данной мины заключается в том, что она не уничтожает судно. Поразив судно, мина позиционирует место нахождения данного судна сигнальными ракетами, сигналами радиомаяков, гидроакустическими шумами, воздействует на экипаж судна инфразвуком определенной частоты. В мирное время МСМ максимально осложняет экипажу выполнять поставленную задачу, вынуждает экипаж судна-нарушителя покинуть данный район и само судно. Во время боевых действий мина уничтожает часть экипажа или весь экипаж судна противника, не нанося серьезных повреждений самому судну.
Существующие в настоящее время морские мины предназначены только для повреждения и уничтожения надводных и подводных судов, т.е. задачей этих мин является разрушение корпусов судов. Сигнальные же мины только позиционируют место, где прошло судно-нарушитель. Существуют еще и подводные средства обнаружения в виде буев, гидроакустических станций и гидроакустических кабелей. Но эти средства пассивные и только регистрируют прохождение судов нарушителей. Предлагаемая сторожевая мина является самонаводящимся автономным активным средством воздействия на судно-нарушитель. Мина может быть якорной или донной. Близких аналогов не найдено.
Так как воздействие инфразвука на экипаж судна-нарушителя должно быть длительным, то необходимо каким-то образом прикрепить мину к корпусу судна. Учитывая, что судно может быть изготовлено из любых материалов, используемых в судостроении (композитные материалы, пластмассы, дерево, различные металлы, титан и его сплавы), то гарпунные захваты выбраны как наиболее универсальное средство крепления мины к корпусу. Вакуумные присоски не работают на обросшем корпусе и на неровностях, магниты работают только со стальным корпусом.
Целью данного изобретения является создание активной автономной охранной системы для морских условий.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - общий вид сторожевой мины.
Фиг. 2 - вид мины сбоку.
Фиг. 3 - продольный разрез мины.
Фиг. 4 - ствол гарпунной пушки с гарпуном.
Фиг. 5 - гарпун.
Фиг. 6 - колпак, 6а - общий вид, 6б - вид сбоку с сечением.
Фиг. 7 - амортизирующая вставка.
Фиг. 8 - шток.
Фиг. 9 - контейнер с сигнальной ракетой, общий вид.
Фиг. 10 - продольное сечение контейнера с сигнальной ракетой.
Фиг. 11 - лопастное колесо, 11а - вид вдоль оси, 11б - вид сбоку.
Фиг. 12 - замок минрепа.
Фиг. 13 - фиксатор замка минрепа, 13а - вид сверху, 13б - сечение А-А.
Фиг. 14 - опорная чаша замка минрепа, 14а - вид сверху, 14б - вид сбоку.
Фиг. 15 - рычаг фиксатора, 15а - вид сбоку, 15б - вид сзади.
Морская сторожевая мина имеет удлиненную каплевидную форму, состоит из трех частей. Носовая часть 1, средняя часть - корпус 2, кормовая часть 3. Носовая часть 1 (Фиг. 1, 2, 3) выполнена в виде полой полусферы, внутри расположена система управления, по бокам, симметрично по окружности, установлены рули 4 (ФИГ. 1, 2), два горизонтальных и два вертикальных. Средняя часть корпуса 2 (Фиг. 1, 2, 3) - полый цилиндр, внутри расположены рабочий модуль и система питания. Снаружи, симметрично по окружности, установлены гарпунные пушки 5. В задней части корпуса 2 (Фиг. 3), на валу редуктора, установлено лопастное колесо 6 (Фиг. 3, 11). Кормовая часть 3 (Фиг. 1, 2, 3) - усеченный конус со стабилизаторами 7 (Фиг. 1, 2, 3), содержит в себе ракетный двигатель 20 (Фиг. 3). Между средней частью корпусом 2 и кормовой 3 установлены контейнеры 8 (Фиг. 1, 2, 9, 10) с сигнальными ракетами.
Носовая часть 1 (Фиг. 1, 2, 3) полая полусфера, внутри располагается блок управления 9 (Фиг. 3), состоящий из системы обнаружения цели, анализирующего устройства, системы распознавания свой-чужой и системы наведения. Носовая часть 1 вставлена спереди в цилиндрическую среднюю часть корпуса 2 (Фиг. 1, 2, 3). Блок управления 9 крепится к носовой перегородке 10 (Фиг. 3) корпуса 2. При ударе о корпус судна носовая часть 1 сминается и разрушает всю систему управления, при этом выполняет роль амортизатора, т.е. смягчает удар для основных элементов мины. Средняя часть корпус 2 (Фиг. 1, 2, 3) выполнена в виде полого цилиндра с носовой 10 (Фиг. 3) и кормовой 11 (Фиг. 3) перегородками. Внутри средней части располагается основной рабочий блок 12 (Фиг. 3), состоящий из генератора инфразвука, генератора гидроакустического сигнала и системы самоликвидации. Между основным блоком 12 (Фиг. 3) перегородками 10, 11 (Фиг. 3) и корпусом 2 установлены амортизирующие вставки 13 (Фиг. 3) из пористой резины. Со стороны кормы в корпус 2 вставлена секция 14 (Фиг. 3), выполненная в виде чаши, внутри которой расположен редуктор 15, генератор 16 и блок аккумуляторов 17. Снаружи секции 14 (Фиг. 3) на валу редуктора 15 установлено лопастное колесо 6. Секция 14 плотно закреплена в корпусе 2 и составляет с ним единую, неразъемную часть. Полости 18 (Фиг. 3) заполнены отвердевшим пенным материалом, который выполняет роль амортизатора при ударе мины о корпус цели. На секцию 14 широкой частью надета кормовая часть 3 (Фиг. 1, 2, 3). Кормовая часть 3 внутри разделена на два отсека перегородкой 19 (Фиг. 3). Носовой отсек полый, в кормовом отсеке находится твердотопливный ракетный двигатель 20 (Фиг. 3). Корпус 2 снаружи имеет приливы 21 и 22 (Фиг. 1, 2, 3) с внутренней резьбой, в которые вкручиваются стволы гарпунных пушек 5 (Фиг. 1, 2, 3, 4). Кормовой прилив 22 (Фиг. 3) выполняет роль казенной части пушки, в нем располагаются капсюль-воспламенитель и камора 23 (Фиг. 3) с вышибным зарядом для гарпуна. На местах соединения кормовой части 3 с корпусом 2 имеются приливы 24 (Фиг. 3), являющиеся продолжением приливов 22 (Фиг. 3) и соединяющиеся с ними посредством выступающих цилиндрических камор 25 (Фиг. 3), в которых установлены вышибные заряды для отстрела кормовой части 3 от корпуса 2. Гарпунные пушки 5 (Фиг. 1, 2, 3, 4) располагаются снаружи корпуса 2, стволы пушек вкручены резьбовыми участками 26 и 27 (Фиг. 4) в приливы 21 и 22 (Фиг. 3). На концах стволов надеты колпаки 28 (Фиг. 1, 2, 3, 4, 6), выполненные в виде стаканов с коническим дном и выступающими наружными ребрами в районе конуса. На концах стволов и внутри колпаков имеются кольцевые проточки для уплотнительных колец 29 (Фиг. 4, 6). К колпакам 28 снизу крепятся штоки 30 (Фиг. 2, 3, 8), входящие в направляющие трубки 31 (Фиг. 2, 3), установленные в приливах между корпусом 2 и стволами пушек 5 (Фиг. 2, 3). Колпаки 28 выполнены из керамики или твердой пластмассы, раскалывающейся при ударе наконечником гарпуна. Внутри стволов пушек 5 (Фиг. 3, 4) находятся гарпуны. Гарпун состоит из тела гарпуна 32 (Фиг. 4, 5), наконечника 33 и хвостовика 34. На конце хвостовика 34 находится поршень 35 (Фиг. 4, 5). На боковой поверхности поршня 35 (Фиг. 4, 5) имеются две кольцевые проточки 36 для стопорных-уплотнительных колец 37. Вдоль всего тела гарпуна 32 имеется центральный канал 38 (Фиг. 5), в дне поршня 35 (Фиг. 5) имеются проточки для магнита 39 и пружины 40. Через центральный канал 38 (Фиг. 5) проходит тонкий стальной тросик или стальная проволока (не показано), одним концом закреплена в магните 39, другим концом в резьбовой части 41 (Фиг. 5). Стальной тросик или стальная проволока удерживает пружину 40 в сжатом состоянии. Наконечник 33 (Фиг. 6) выполнен четырехгранным, на каждой грани имеется откидная лапка 42, подпружиненная пружиной 43, наконечник 33 накручен на резьбовую часть 41 и зафиксирован клеющим составом. Ствол пушки 5 (Фиг. 4) имеет внутри сужающийся участок 44, который является упором для пружины 45. Пружина сжата на 2/3 своей длинны, одним концом упирается в упор 44, другим концом упирается в вставные фиксаторы 46 (Фиг. 2, 4). В задней части ствола имеются две внутренние кольцевые проточки для стопорных-уплотнительных колец 37 (Фиг. 4). К корпусу 2 и к кормовой части 3 посредством обтекателей крепятся два контейнера 8 (Фиг. 1, 2, 9, 10) с сигнальными ракетами. Сигнальная ракета располагается внутри контейнера 8 (Фиг. 10), который вставлен в обтекатели 47 и 48 (Фиг. 9, 10). Обтекатель 47 крепится к корпусу 2 (Фиг. 1, 2), обтекатель 48 крепится к кормовой части 3 (Фиг. 1, 2). Контейнер 8 (Фиг. 9, 10) передним концом свободно вставлен в обтекатель 47, задним концом в обтекатель 48 и фиксируется в нем выступающим зубом 49 (Фиг. 10). Спереди в контейнер 8 плотно вставлен полый герметичный баллон 50 (Фиг. 10), который прижимает ракету 51 к вышибному заряду 52, который, в свою очередь, прижимается к пиротехническому замедлителю 53. Пиротехнический замедлитель 53 (Фиг. 10) прикреплен к дну контейнера 8 и через канал 54 в дне контейнера посредством выступающего конца касается капсюля-воспламенителя 55. Капсюль-воспламенитель 55 прикреплен к пробке 56, герметично вкрученной в поперечный канал в контейнере 8 (Фиг. 10). В Поперечном канале находится ударник 57 с пружиной 58 удерживаемый фиксирующим штифтом 59, который наружным концом вставлен в пробку 60 с коническим захватом. Внутри обтекателя 48 (Фиг. 10) находится выталкивающая пружина 61. Места соединения контейнера 8 с обтекателями 47 и 48 покрыты герметизирующим составом. При постановке мины на якорь, используется замок для минрепа, который вставляется в сопло ракетного двигателя. Корпус 62 (Фиг. 3, 12) замка имеет форму стакана с утолщенным дном в которое вкручен рым 63 (Фиг. 12) для крепления минрепа. Внутри корпуса 62 (Фиг. 12) расположена опорная чаша 64, в которой установлены фиксаторы 65 с пружинами 66 и рычагами 67. Сверху в корпус 62 вставлена тарелка 68 с уплотнительным кольцом 69. Корпус 62 имеет снаружи два уплотнительных кольца 70.
Система работает следующим образом: мина устанавливается под водой на дне или на донном якоре, верхняя часть корпуса мины имеет положительную плавучесть, корпус мины находится в вертикальном положении и связан с якорем посредством минрепа. Мина может устанавливаться заблаговременно, длительное время может находиться в режиме ожидания, но при получении условного гидроакустического сигнала, система выходит из режима ожидания и активируются система обнаружения цели. Система обнаружения реагирует на шумы винтов судна, на гидродинамические и магнитодинамические параметры, на электромагнитное поле. Анализирующее устройство обрабатывает поступающие сигналы, распознает судно по системе свой-чужой, определяет место положения цели, и как только цель попадает в зону поражения, подается сигнал на старт ракетного двигателя. В момент старта ракетного двигателя 20 (Фиг. 3), давлением газов тарелка 68 (фиг. 12) перемещается вниз и нажимает на верхние концы рычагов 67, которые упираясь средней частью в края опорной чаши 64 нижними концами смещают внутрь фиксаторы 65. Фиксаторы 65 выходят из зацепления с проточкой (не показано) в сопле, корпус 62 выходит из сопла и мина начинает движение к цели. Система наведения посредством рулей 4 удерживает цель и наводит на нее мину. При ударе мины о корпус судна сминается носовая часть 1 (Фиг. 1, 2, 3), разрушается блок управления 9 (Фиг. 3), колпаки 28 (Фиг. 1, 2, 3, 4) на стволах гарпунных пушек 5 при нажатии о корпус судна срезают кольца 29, смещаются вдоль стволов 5 и толкают штоки 30 (Фиг. 1, 2, 3), которые разбивают капсюли-воспламенители. Капсюли воспламеняют вышибные заряды в каморах 23 (Фиг. 3), пороховые газы давят на поршень 35 (Фиг. 4), срезаются кольца 37 и гарпуны 32 выталкиваются вперед по стволу 5. Наконечники 33 раскалывают колпаки 28 и пробивают корпус судна, легкий корпус подводной лодки либо внедряются в наружный, обрезиненный слой корпуса подводной лодки. Мощность вышибного заряда должна быть достаточной для сквозного пробивания наконечником гарпуна 33 стального листа толщиной до 30 мм. При дальнейшем движении вперед, хвостовиком 34 (Фиг. 4) выбиваются фиксаторы 46, поршнем 35 пружина 45 сжимается до конца, пороховые газы выходят через прорези для фиксаторов 46, давление газов падает и пружины 45, воздействуя на поршни 35, втягивают гарпуны назад, в стволы 5. Наконечник 33, пробив корпус судна или обрезиненный слой корпуса подводной лодки, фиксируется там посредством откидных лапок 42 (Фиг. 4, 5) и гарпун пружиной 45 плотно прижимает корпус мины к корпусу судна. После окончания работы ракетного двигателя 20 (Фиг. 3), срабатывают вышибные заряды в каморах 25 (Фиг. 3) секции 3 и отстреливают эту секцию. При отстреле секции 3 с ракетным двигателем 20 (Фиг. 3) открывается лопастное колесо 6, приводящее в действие генератор 16. Кроме того, после отстрела двигательной секции освобождаются два контейнера 8 (Фиг. 1, 2, 9, 10) с сигнальными ракетами 51 (Фиг. 10). При отстреле секции 3, обтекателем 48 (Фиг. 10) за зуб 49 из обтекателя 47 извлекается контейнер 8. После извлечения контейнера 8 из обтекателя 47, пружиной 61 контейнер 8 выталкивается из обтекателя 48. При этом захватом в пробке 60 вытягивается фиксирующий штифт 59. Под действием пружины 58 ударник 57 разбивает капсюль-воспламенитель 55, который через канал 54 поджигает пиротехнический замедлитель 53. Баллон 50, имея положительную плавучесть, выводит контейнер в вертикальное положение и контейнер 8 всплывает на поверхность. Время горения пиротехнического замедлителя 60÷90 секунд. После всплытия, пиротехнический замедлитель прогорает и поджигает пиротехнический воспламенитель, который форсом огня поджигает вышибной заряд 52, который выталкивает сигнальную ракету 51 и баллон 50 из контейнера 8. При горении вышибного заряда 52 поджигается пороховой двигатель ракеты 51, которая взлетает на высоту 300÷500 метров, раскрывается парашют, начинает работать радиомаяк и воспламеняется горючий состав звездки. Причем звездка, при горении, должна менять цвет светового сигнала (белый, зеленый, желтый, синий, красный). После отстрела секции с двигателем открывается лопастное колесо 6 (Фиг. 3), которое вращается при любом движении корпуса судна. Бортовая или килевая качка, движение вперед или назад, все равно колесо 6 будет вращаться и через повышающий редуктор 15 будет приводить в действие генератор 16, который заряжает аккумуляторы 17. Питание от аккумуляторов 17 подается на основной рабочий блок 12 (Фиг. 3), в котором начинают работать два генератора звука. Основной генератор генерирует инфразвук в сторону носа, т.е. в сторону цели, второй генератор генерирует гидроакустический сигнал в боковые стороны. Инфразвуковой генератор генерирует инфразвук в частотах 1÷18 Hz, гидроакустический генератор генерирует гидроакустический сигнал. Для мирного времени инфразвуковой генератор генерирует инфразвук в диапазонах частот 1-6 и 15-18 Hz, во время войны генератор генерирует инфразвук в частотах 6-8 Hz. Частоты 1-6 Hz воздействуют на внутренние органы человека, вызывая чувство дискомфорта. Частоты 15-18 Hz воздействуют на мозг и психику человека, нарушают работу мозга, вызывают чувство беспокойства, страха, паники. Частоты 6-8 Hz являются смертельными для человека. Гидроакустический сигнал, генерируемый вторым генератором, позволяет береговым и корабельным гидроакустическим станциям пеленговать и определять местонахождение судна-нарушителя. Таким образом, сторожевая мина, поразившая судно-нарушитель, позиционирует место нахождение данного судна звуками взрывов вышибных зарядов, сигнальными ракетами, сигналами радиомаяка, гидроакустическим сигналом и длительно воздействуя инфразвуком на экипаж вынуждает его покинуть данное судно либо уничтожает экипаж. На крупнотонажном судне мина создает зону максимального дискомфорта или мертвую зону в районе крепления мины к корпусу. Прикрепившись к корпусу судна, корпус мины 2 и лопастное колесо 6 ухудшают его гидродинамические характеристики, увеличивают сопротивление воды движению корпуса судна, создают дополнительные шумы. В случае, если экипаж судна-нарушителя попытается оторвать мину от корпуса путем обрезания наконечника 33 или тела гарпуна 32, то непременно будет оборван или обрезан стальной тросик (стальная проволока) в центральном канале 38 (Фиг 5), пружиной 40 магнит 39 будет вытолкнут в ствол 5 и активирует магнитный датчик (не показан) системы самоликвидации. Система самоликвидации предназначена для уничтожения самой мины, ну и разумеется, некоторые незначительные повреждения получит и само судно. В случае, если мина не сможет прикрепиться к корпусу судна-нарушителя, все равно, само срабатывание такой мины наделает достаточно много шума и обратит внимание охранных служб на данный район охраняемой зоны.
Система самоликвидации включается сразу после постановки мины на якорь и предназначена для того, чтобы противник не мог обезвредить, снять, отсоединить или разобрать мину. Система срабатывает в следующих случаях: при извлечении корпуса мины из воды, при попытке вскрытия корпуса мины, при охлаждении корпуса мины ниже -5°С или нагрева выше +50°С, при попытке отсоединить или обрезать тело гарпуна, при попытке оторвать корпус мины от корпуса судна, при получении кодированного сигнала на самоуничтожение, при исчезновении питания от аккумулятора.