Картридж с увеличенной дистанцией поражения для электрошокового устройства дистанционного действия

Полезная модель относится к электрошоковым устройствам дистанционного действия, в частности, к средствам доставки электрического тока от электрошокового устройства к цели с помощью метаемых гибких электрических проводников.
Известны средства доставки электрического тока от электрошокового устройства дистанционного действия (ДЭШУ) к цели, называемые также картриджами для ДЭШУ [1]. Как правило, такое устройство содержит корпус, в котором размещены по меньшей мере один электроконтакт с возможностью его электрического взаимодействия с соответствующим выходным электродом электрошокового устройства, по меньшей мере один рабочий канал и по меньшей мере один, преимущественно соосный с рабочим каналом, разгонный канал, в рабочем канале размещено средство метания электрода-зонда в цель (например, пиротехнический метательный заряд, баллон со сжатым газом, пружина и т.п.), а в разгонном канале размещен электрод-зонд, картридж снабжен по меньшей мере одним гибким электрическим проводником, переднее окончание которого электрически подключено к электроду-зонду, а заднее окончание электрически подключено к электроконтакту.
Гибкий электрический проводник может быть выполнен с покрытием, обеспечивающим высоковольтную изоляцию, или без такового. Проводник без изоляционного покрытия (или с тонким эмалевым покрытием) имеет малый диаметр (обычно 0,1…0,3 мм), что позволяет разместить в картридже укладку большой длины, но при этом возможны взаимные высоковольтные пробои пары таких проводников при работе ДЭШУ. Изоляционное покрытие обеспечивает защиту пары проводников от возможных взаимных высоковольтных пробоев при работе ДЭШУ, но заметно увеличивает диаметр проводника (обычно 0,3…0,6 мм), соответственно, его максимальная длина, которую можно уложить в картридж, заметно меньше, чем у проводника без покрытия. Поэтому выбор типа гибкого электрического проводника зависит от допустимых (заданных) габаритов картриджа и предполагаемых условий работы ДЭШУ.
Гибкий электрический проводник может быть размещен в полости, выполненной в теле электрода-зонда [2-4]. Недостатком таких устройств является ограниченная дальность действия, определяемая максимальной длиной гибкого электрического проводника, который можно уложить в электрод-зонд заданных габаритов. Для существующих в настоящее время картриджей данного типа, производимых в Российской Федерации, максимальная длина проводника с изоляционным покрытием составляет 3 м [5].
Гибкий электрический проводник может быть размещен в полости, выполненной в корпусе [6]. Недостатком таких устройств является ограниченная дальность действия, определяемая максимальной длиной гибкого электрического проводника, который можно уложить в полость картриджа заданных габаритов. Для существующих в настоящее время картриджей, производимых в Российской Федерации, максимальная длина проводника как правило составляет 4,5…6 м [7, 8].
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является картридж для электрошокового устройства дистанционного действия, содержащий корпус с механизмом съемной установки на электрошоковом устройстве, снабженный электроконтактами, расположенными с возможностью электрической связи с электрошоковым устройством, размещенные в выполненных в корпусе рабочих каналах два метательных заряда, размещенные в выполненных в корпусе разгонных каналах два электрода-зонда, а также два выбрасываемых гибких электрических проводника, размещенные в выполненных в корпусе полостях [9]. Картридж реализован в виде изделия «БТЭР» производства российской компании «МАРТ ГРУПП». Недостатком таких устройств является ограниченная дальность действия, определяемая максимальной длиной гибкого электрического проводника, который можно уложить в полость картриджа заданных габаритов.
Задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в создании картриджа, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым устройством, заключается в повышении дистанции поражения электрошокового устройства дистанционного действия путем увеличения длины гибкого электрического проводника, размещаемого в картридже тех же габаритов, что и в прототипе.
Поставленная задача решается тем, что в картридже для электрошокового устройства дистанционного действия, содержащем корпус, в котором размещены по меньшей мере один электроконтакт с возможностью его электрического взаимодействия с соответствующим выходным электродом электрошокового устройства, по меньшей мере один рабочий канал и по меньшей мере один разгонный канал, в рабочем канале размещено средство метания электрода-зонда в цель, а в разгонном канале размещен электрод-зонд, картридж снабжен по меньшей мере одним гибким электрическим проводником, переднее окончание которого электрически подключено к электроду-зонду, а заднее окончание электрически подключено к упомянутому электроконтакту, гибкий электрический проводник размещен частично в полости электрода-зонда, а частично - в полости, выполненной в корпусе, образуя тем самым две последовательно соединенные укладки.
Дополнительной особенностью устройства является то, что вытягивание гибкого электрического проводника первоначально производится из укладки в полости электрода-зонда, а затем из полости, выполненной в корпусе.
Дополнительной особенностью устройства является то, что вытягивание гибкого электрического проводника первоначально производится из укладки в полости, выполненной в корпусе, а затем из укладки в полости электрода-зонда.
Дополнительной особенностью устройства является то, что вытягивание гибкого электрического проводника производится частично из укладки в полости, выполненной в корпусе, и частично из укладки в полости электрода-зонда попеременно.
Дополнительной особенностью устройства является то, что порядок вытягивания гибкого электрического проводника определяется разными усилиями вытягивания из соответствующей укладки.
Дополнительной особенностью устройства является то, что по меньшей мере часть гибкого электрического проводника может быть выполнена с высоковольтным изоляционным покрытием.
Конструкция устройства поясняется чертежами, на которых изображены: Фиг. 1. Варианты типовых конструкций однопроводных картриджей.
Фиг. 2. Типовая конструкция двухпроводных картриджей.
Фиг. 3. Пример конструкции предлагаемого устройства. Конструкция каналов.
Фиг. 4. Пример конструкции предлагаемого устройства. Конструкция электрода-зонда.
Типовая конструкция однопроводного картриджа содержит корпус, одну полость для размещения укладки гибкого электрического проводника, один разгонный канал для размещения метаемого электрода-зонда, один рабочий канал, преимущественно соосный с разгонным каналом, в котором размещено средство метания электрода-зонда в цель (например, пиротехнический метательный заряд, миниатюрный баллон со сжатым газом, пружина и т.п.). Как правило, для производства выстрела из ДЭШУ в цель и воздействия на цель током высокого напряжения требуется два таких картриджа для обеспечения полного замыкания электрической цепи ДЭШУ-цель-ДЭШУ.
На Фиг. 1а показана типовая конструкция корпуса однопроводного картриджа, которая содержит корпус 1, полость 2 для размещения укладки гибкого электрического проводника, выполненную в корпусе 1, и разгонный канал 3 для размещения метаемого электрода-зонда (рабочий канал со средствами метания, гибкий электрический проводник и электрод-зонд не показаны).
На Фиг. 1б показана другая типовая конструкция корпуса однопроводного картриджа, содержащая корпус 1 и разгонный канал 3 для размещения метаемого электрода-зонда, в которой гибкий электрический проводник размещен в полости, выполненной в теле зонда, обычно в его задней части (рабочий канал со средствами метания, гибкий электрический проводник и электрод-зонд не показаны). Достоинством подобного устройства является его миниатюрность, однако максимальная длина укладки изолированного гибкого электрического проводника в электроде-зонде при типовых габаритах картриджа не превышает 3 м (при этом длина укладки с неизолированным проводником может достигать 10 м).
На Фиг. 2 показана типовая конструкция корпуса двухпроводного картриджа, содержащая корпус 1, две полости 2 для размещения гибких электрических проводников и два разгонных канала 3 для размещения метаемых электродов-зондов (рабочие каналы со средствами метания, гибкие электрические проводники и электроды-зонды не показаны). Для производства выстрела из ДЭШУ в цель и воздействия на цель током высокого напряжения требуется один такой картридж, обеспечивающий полное замыкание электрической цепи ДЭШУ-цель-ДЭШУ. Укладки гибких преимущественно изолированных электрических проводников позволяют обеспечить дальность действия ДЭШУ 4,5…6 м (при этом длина укладки с неизолированным проводником может достигать 10 м, но для двухпроводных картриджей обычно применяют изолированные проводники).
Конструкция предлагаемого устройства приведена на Фиг. 3 и Фиг. 4, причем корпус для реализации устройства выбран аналогичным корпусу, показанному на Фиг. 2.
На Фиг. 3 показано сечение корпуса 1 по линии А-А (см. Фиг. 2). Устройство содержит два идентичных канала, каждый из которых содержит разгонный канал 3 и рабочий канал 4. Некоторая часть 5 гибкого электрического проводника размещена в полости, выполненной в теле 6 электрода-зонда, передняя часть 7 которого оснащена иглой 8, электрически контактирующей с передним окончанием гибкого электрического проводника 5. В рабочем канале 4 размещены средство метания, например, выполненное в виде пиротехнического метательного заряда 9, при воспламенении образующего газ высокого давления, механически воздействующего на электрод-зонд с помощью пыжа-толкателя 11. С заднего торца корпуса 1 рабочий канал защищен крышкой 12.
На Фиг. 4 показано сечение корпуса 1 по линии В-В (см. Фиг. 2). Устройство содержит две идентичных полости 2, каждая из которых содержит вторую часть 13 гибкого электрического проводника. Переднее окончание каждого гибкого электрического проводника 13 связано с задним окончанием соответствующей части5 гибкого электрического проводника, которая размещена в полости, выполненной в теле электрода-зонда. Точнее говоря, оно по сути является продолжением гибкого электрического проводника, размещенного в полости, выполненной в теле электрода-зонда. Заднее окончание гибкого электрического проводника электрически взаимодействует с электроконтактом 14, размещенном на корпусе 1, а сам электроконтакт 14 выполнен с возможностью электрического взаимодействия с соответствующим выходным электродом ДЭГУ.
Таким образом, суммарная длина частей гибкого электрического проводника может быть значительно увеличена по сравнению с действующими конструкциями картриджей, что означает соответствующее увеличение дистанции поражения ДЭШУ.
Некоторая часть гибкого электрического проводника (например, та часть, которая размещена в полости электрода-зонда) может быть выполнена без изоляции, а вторая его часть (например, та часть, которая размещена в полости корпуса картриджа) -изолированной, что может дополнительно увеличить максимальную дистанцию поражения.
В некоторых случаях часть гибкого электрического проводника, примыкающая к игле 8 (например, первые 50…100 см) может быть выполнена с изоляцией, а остальная часть гибкого электрического проводника, размещенная в электроде-зонде - без изоляции. Такой вариант конструкции обеспечивает невозможность правонарушителю, в который произведен выстрел из ДЭШУ, замкнуть руками два гибких электрических проводника без изоляции и таким образом предохранить себя от воздействия тока высокого напряжения, генерируемого ДЭШУ (в этом случае электрический ток через тело цели не пойдет).
Для реализации предлагаемой конструкции важным является порядок вытягивания частей гибкого электрического проводника, расположенных соответственно в полости электрода-зонда и полости, выполненной в корпусе, и средства, обеспечивающие этот порядок. Возможны следующие три основных варианта этого порядка:
первым производится полное вытягивание гибкого электрического проводника, расположенного в полости электрода-зонда, а уже затем - вытягивание гибкого электрического проводника, расположенного в полости, выполненной в корпусе;
первым производится полное вытягивание гибкого электрического проводника, расположенного в полости, выполненной в корпусе, а уже затем - вытягивание гибкого электрического проводника, расположенного в полостиэлектрода-зонда;
вытягивание некоторых, относительно небольших частей гибкого электрического проводника производится поочередно из полости электрода-зонда и полости, выполненной в корпусе.
Выбор нужного порядка вытягивания остается за разработчиком картриджа, поскольку каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками.
Одним из эффективных средств обеспечения нужного порядка вытягивания гибкого электрического проводника является создание разных усилий вытягивания: очевидно, что первой всегда будет вытягиваться часть гибкого электрического проводника с меньшим усилием вытягивания. Разные усилия вытягивания могут быть обеспечены, например, разной плотностью намотки витков гибкого электрического проводника (витки с меньшей плотностью намотки будут обладать меньшим усилием вытягивания). Другой способ обеспечения разных усилий вытягивания - склеивание витков разных частей гибкого электрического проводника слабыми клеями с различающимися свойствами скрепления: более слабый клей дает меньшее усилие вытягивания витков гибкого электрического проводника. Наконец, возможен вариант конструкции с временным механическим запиранием той части гибкого электрического проводника, которая должна вытягиваться второй, с последующим ее отпиранием после вытягивания первоочередной части гибкого электрического проводника. Упомянутое механическое запирание, по сути, является частным случаем управления усилием вытягивания (при запирании усилие вытягивания стремится к бесконечности).
Необходимо отметить, что энергетика метательного заряда, обеспечивающая при воспламенении нужное давление газов для метания электродов-зондов, в предлагаемом устройстве должна обеспечивать требуемую начальную скорость вылета электрода-зонда из картриджа с учетом массы гибкого электрического проводника, размещенного в его полости, и увеличенной общей длины гибкого электрического проводника. Повышенная начальная скорость вылета, в том числе необходима для улучшения траектории полета электрода-зонда на большую дистанцию. При типичной скорости вылета (40...45 м/с) снижение траектории вследствие гравитационного влияния Земли является весьма заметным и достигает 20 см на дистанции поражения 8 м, что снижает точность прицеливания и, соответственно, повышает вероятность промаха для оператора ДЭШУ. Это следует из соотношения
где:
h - снижение траектории электрода-зонда относительно горизонтальной линии прицеливания,
ρ - погонная масса гибкого электрического проводника,
m - масса электрода-зонда,
g - ускорение свободного падения,
L - дистанция поражения,
0
v - начальная скорость электрода-зонда (при вылете из картриджа, либо на расстоянии 1 м от него).
Повышение скорости вылета электрода-зонда до 60 м/с обеспечивает вдвое меньшее снижение траектории на аналогичной дистанции поражения. Пиротехнические воспламенительно-метательные заряды (например, на основе тринитрорезорцината свинца - ТНРС) обладают свойством значительного увеличения энергетики даже при небольшом увеличении массы заряда, поэтому это увеличение не влияет на габариты картриджа.
Устройство работает следующим образом.
2
В момент выполнения выстрела, то есть инициации картриджа, метательные заряды 9, если они выполнены с применением пиротехнических веществ, воспламеняются, образуя газ с повышенным давлением, который, воздействуя на электроды-зонды 6 через пыжи-толкатели 11, выталкивает их в направлении цели. Другим вариантом выталкивания электродов-зондов может быть применение в качестве метательного заряда сжатого газа (например, воздуха или СO), как в пневматическом оружии. Существуют и иные варианты средств обеспечения выталкивания электродов-зондов, например, применение предварительно сжатой пружины. Далее рассмотрим один канал передачи воздействия на цель.
После вылета электрода-зонда 6 из соответствующего разгонного канала 3 в направлении цели гибкий электрический проводник 5 или 13 (в зависимости от принятого порядка вытягивания в данном картридже) начинает вытягиваться из полости электрода-зонда 6 или полости корпуса картриджа 2. Если расстояние до цели превышает длину той части гибкого электрического проводника, которая первоначально размещена в полости электрода-зонда 6 (или полости корпуса картриджа 2), то дальнейшее его вытягивание производится из другой полости. Существует также вариант, при котором вытягивание некоторых частей гибкого электрического проводника производится из разных полостей попеременно. Как было указано ранее, порядок вытягивания гибкого электрического проводника из разных полостей может быть обеспечен разными усилиями его вытягивания из соответствующей полости, определяемыми, например, разной плотностью намотки витков гибкого электрического проводника на оправку перед помещением в соответствующую полость.
Предлагаемое устройство реализовано в опытных образцах и имеет следующие характеристики в сравнении с соответствующими характеристиками прототипа:
Таким образом, предлагаемое устройство имеет те же габариты, что и прототип, при том, что общая длина гибкого электрического проводника значительно больше, чем в прототипе.
Список цитированных источников
1. Патент США №6636412. Hand-held stun gun for incapacitating a human target.
2. Патент РФ №2486451 Снаряд дистанционного электрошокового оружия и способ его изготовления.
3. Патент РФ №2477441 Патрон дистанционного электрошокового оружия.
4. Патент РФ №43350 Зонд электрошокового устройства для дистанционного поражения целей электрическим током.
5. http://www.gardsystems.ru/.
6. Патент РФ №2648562Дистанционный картридж для электрошокового устройства с индивидуальным инициированием снарядов.
7. https://marchgroup.ru/products/sartridges-and-nozzles/strelvavucshij-kartridzh-bter.html.
8. https://npp-oberon.ru/magazin/116/223.html.
9. Патент РФ №2351871 Картридж для электрошокового устройства с дистанционным поражением.