ИНДИВИДУАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПУЛЬ И ОСКОЛКОВ
BULLET- AND SPLINTER-PROOF PROTECTION

Изобретение относится к области способов и устройств для спасения жизни, в частности к области пуленепробиваемых одежд и устройств, а также к области устройств для ограничения отклонения тела человека при резком изменении скорости, в частности к устройствам, конструктивно объединенными с надувными приспособлениями, а также к устройствам для создания искусственного климата в замкнутом объеме.
Известно устройство, относящееся к области индивидуальных пуленепробиваемых устройств, в частности индивидуальное пулезащитное устройство (Великобритания, заявка №1475544 по кл. F41H 1/04 НКИ А3V), содержащее жесткий каркас, включающий дуги из прочного жесткого материала, расположенные в параллельных плоскостях, скрепленные перемычками, а кроме того, систему крепежных лямок и пуленепробиваемые пластины с возможностью перемещения по дугам. Устройство имеет основную функцию защитного шлема с возможностью добавления к ней функции бронежилета установкой дополнительных пластин на каркас устройства. Устройство обеспечивает также разгрузку шейного отдела позвоночника. Кроме того, данное устройство пригодно для закрепления на нем различных дополнительных приспособлений. Недостатком прототипа является плотный контакт жестких элементов конструкции с телом человека, что является травмоопасным фактором, связанным с ударами пули (осколка). Недостатком является и необходимость дополнительного монтажа элементов для защиты торса до талии (то есть осуществления функции бронежилета), что не обеспечивает функционального единства устройства в боевом и походном режиме. Кроме того, конструкция каркаса, стесняя движения человека (с возможностью образования потертостей на коже), снижает возможности долгого ношения устройства, особенно в походном режиме.
Технический результат изобретения заключается в улучшении характеристик пулезащитного устройства, в частности: 1) в уменьшении силового воздействия удара пули или осколка на тело человека увеличением степени рассеивания кинетической энергии элементами конструкции с уменьшением доли этой энергии, передающейся на тело человека; 2) в увеличения площади защиты тела человека; 3) в уменьшении нагрузки на плечи передачей части весовой нагрузки на область таза; 4) в сокращении времени приведения устройства в боевое состояние; 5) в уменьшении стесненности движений человека с надетым устройством в нерабочем, походном состоянии. Кроме того, технический результат заключается также в расширении функциональных возможностей, а именно: 6) в возможности использования индивидуального защитного устройства в конструкции транспортного устройства безопасности с устранением негативных последствий для человека от резких изменений скорости; 7) в возможности создания искусственного климата во внутреннем, изолированном пространстве устройства для головы и торса человека.
Вариант 1. Индивидуальное устройство для защиты человека от пуль и осколков, включающее каркас с дугами в параллельных плоскостях, выполненный с возможностью прикрепления к телу человека, и пулезащитные элементы. Каждая дуга каркаса выполнена из двух равновеликих шарнирно связанных полудуг, каждая из передних полудуг выполнена с возможностью поворота назад на вертикальных осях вращения на 180 градусов относительно задней полудуги и фиксации положения, к задним полудугам шарнирным образом прикреплены по одной или несколько складных перемычек, выполненных с возможностью жесткого соединения свободными концами с передними полудугами, к передним полудугам прикреплены поворотные рукоятки, а к одной из передних полудуг шарнирно прикреплена поворотная перемычка с возможностью соединения перпендикулярно с другой передней полудугой в положении, когда обе передние полудуги повернуты вперед относительно задних, каркас выполнен с возможностью прикрепления к телу человека с помощью прикрепленных к задним полудугам двух наплечных лямок и поясного ремня, пулезащитные элементы выполнены в виде набора шарнирно связанных пулезащитных пластин, подвижно прикрепленных к задним полудугам с возможностью перемещения по внешнему обводу задних полудуг и передних полудуг, повернутых вперед относительно задних полудуг с образованием полных дуг, при этом к набору шарнирно связанных пулезащитных пластин прикреплены две рукоятки для приведения в боевое положение и посредством гибкой связи прикреплен дополнительный набор пуленепробиваемых пластин для защиты живота и паха.
Вариант 2. Индивидуальное устройство для защиты человека от пуль и осколков, включающее каркас с дугами в параллельных плоскостях, выполненный с возможностью прикрепления к телу человека, и пулезащитные элементы. Каждая дуга каркаса выполнена из двух равновеликих шарнирно связанных полудуг, каждая из передних полудуг выполнена с возможностью поворота назад на вертикальных осях вращения на 180 градусов относительно задней полудуги и фиксации положения, к задним полудугам шарнирным образом прикреплены по одной или несколько складных перемычек, выполненных с возможностью жесткого соединения свободными концами с передними полудугами, к передним полудугам прикреплены поворотные рукоятки, а к одной из передних полудуг шарнирно прикреплена поворотная перемычка с возможностью соединения перпендикулярно с другой передней полудугой в положении, когда обе передние полудуги повернуты вперед относительно задних, каркас выполнен с возможностью прикрепления к телу человека с помощью прикрепленных к задним полудугам двух наплечных лямок и поясного ремня и содержит чехол, выполненный из прозрачного или непрозрачного материала с возможностью натяжения его поверх каркаса в положении, когда обе передние полудуги повернуты вперед относительно задних, устройство воздушного кондиционирования, установленное внутри каркаса, для создания во внутреннем пространстве искусственной воздушной среды, пулезащитные элементы выполнены в виде набора шарнирно связанных пулезащитных пластин, подвижно прикрепленных к задним полудугам с возможностью перемещения по внешнему обводу задних полудуг и передних полудуг, повернутых вперед относительно задних полудуг с образованием полных полудуг, при этом к набору шарнирно связанных пулезащитных пластин прикреплены две рукоятки привода в боевое положение и посредством гибкой связи прикреплен дополнительный набор пуленепробиваемых пластин для защиты живота и паха.
Вариант 3. Индивидуальное устройство для защиты человека от пуль и осколков, включающее каркас с дугами в параллельных плоскостях, выполненный с возможностью прикрепления к телу человека, отличающееся тем, что каждая дуга каркаса выполнена из двух равновеликих шарнирно связанных полудуг, каждая из передних полудуг выполнена с возможностью поворота назад на вертикальных осях вращения на 180 градусов относительно задней полудуги и фиксации положения, к задним полудугам шарнирным образом прикреплены по одной или несколько складных перемычек, выполненных с возможностью жесткого соединения свободными концами с передними полудугами, к передним полудугам прикреплены поворотные рукоятки, а к одной из передних полудуг шарнирно прикреплена поворотная перемычка с возможностью соединения перпендикулярно с другой передней полудугой в положении, когда обе передние полудуги повернуты вперед относительно задних, каркас выполнен с возможностью прикрепления к телу человека с помощью прикрепленных к задним полудугам двух наплечных лямок и поясного ремня, пулезащитные элементы выполнены в виде набора шарнирно связанных пулезащитных пластин, подвижно прикрепленных к задним полудугам с возможностью перемещения по внешнему обводу задних полудуг и передних полудуг, повернутых вперед относительно задних полудуг с образованием полных дуг, при этом к набору шарнирно связанных пулезащитных пластин прикреплены две рукоятки для приведения в боевое положение и посредством гибкой связи прикреплен дополнительный набор пуленепробиваемых пластин для защиты живота и паха, а также устройство содержит две функционально независимые системы в виде противоинерционного устройства безопасности для торса, включающего надувную или упругую подушку безопасности, размещенную в промежутке между торсом человека и внутренней стороной передних полудуг, и противоинерционное устройство для безопасности головы, представляющее собой мягкий сетчатый чехол с жесткой кромкой открытого отверстия, прикрепленный в сложенном виде к полудугам над головой человека с возможностью опускания вниз под действием упругих связей таким образом, чтобы голова человека оказалась внутри упомянутого чехла.
Устройство по варианту 3 может быть использовано в транспортных средствах.
Как и прототип предлагаемое устройство содержит элементы каркаса, защитные пластины, лямки для прикрепления устройства к телу однако по-иному скомпонованные, и, кроме того, содержит дополнительные элементы: поворотные и складывающиеся перемычки. В варианте устройства по обеспечению безопасности человека в транспортном средстве в состав предлагаемого устройства добавлены следующие элементы: элементы крепления с целью фиксации вышеописанного, боковые упругие или мягкие перемычки, скрепляющие задние и передние полудуги, устройство по обеспечению безопасности головы человека от резких изменений скорости транспортного средства. Кроме того, в качестве варианта, на устройстве могут быть прикреплены люверсы с возможностью фиксации в соответствующих гнездах, выполненных в спинке сидения и в затылочном упоре транспортного средства. Кроме того, в комплект устройства могут быть включены чехол, выполненный из мягкого прозрачного или непрозрачного материала с возможностью обтягивания верхней части каркаса подобно чулку, а также портативные кондиционеры воздуха, работающие от индивидуального либо от мобильного коллективного источника электропитания.
На фиг.1 изображен человек (1), облаченный в предлагаемое устройство. Каркас устройства содержит две жесткие дуги, расположенные в параллельных плоскостях. Каждая дуга состоит из двух шарнирно связанных половинок (2) и (3). В каждой паре половинок одна из половинок (передняя полудуга 3) наделена возможностью поворота на вертикальных осях вращения на 180 градусов относительно другой, базовой половинки (задней полудуге 2) и фиксации в этом положении. К задним полудугам (2) прикреплены две наплечные лямки (4) и одна лямка (5) в виде поясного ремня, а, кроме того, к задним полудугам (2) шарнирным образом прикреплены по одной или несколько складных (коленных) перемычек (6) с возможностью свободными концами жестко соединяться с противостоящими полудугами (3) в положении, когда последние повернуты вперед, образовывая тем самым продольно-параллельные контуры жескости. К одной из передних полудуг (3) шарнирным образом прикреплена поворотная перемычка (7) с возможностью соединения с другой передней полудугой в положении, когда обе названные полудуги повернуты вперед, создавя тем самым еще один контур жесткости, перпендикулярный вышеупомянутым. К задним полудугам (2) прикреплен набор шарнирно-связаных между собой пуленепробиваемых пластин (8) с возможностью перемещаться по внешнему обводу развернутых половинок дуг (2) и (3). Кроме того, к набору пластин (8) посредством гибкой связи прикреплен дополнительный набор пуленепробиваемых пластин (9). К набору пластин (8) прикреплены две рукоятки привода в боевое положение (10), а к передним полудугам (3) прикреплены поворотные рукоятки (11).
На фиг.2 изображено устройство по обеспечению безопасности человека в транспортных средствах (показан автомобильный вариант), состоящее из двух функционально независимых систем: а) противоинерционные подушки безопасности для торса (грудной клетки) и б) противоинерционное устройство для головы. Под цифрой (12) показано вышерассмотренное средство индивидуальной защиты; (13) - подушка безопасности; (14) - упругие перемычки; (15) - люверсы устройства внутри соответствующих гнезд в спинке сидения и в затылочном упоре; (16) - сиденье; (17) - ремни крепления каркаса устройства к сиденью.
На фиг.3 показано противоинерционное защитное устройство (18) для головы человека, которое в исходном, сложенном («гармошкой») виде прикреплено к дугам (12). Данное устройство над головой этого человека представляет собой мягкий чехол в виде сачка с жестким створом (19), причем данное устройство выполнено с возможностью посредством упругих связей (20) в критической ситуации опуститься вниз таким образом, что голова оказалась бы внутри чехла (18).
На фиг.4 показана функциональная система безопасности головы в рабочем состоянии, когда чехол (18) опущен вниз.
Вышеупомянутые чехол для каркаса и кондиционеры на чертеже не обозначены.
Достижение технических результатов 1, 2, 3, 4, 5 и 6 обусловлено следующим. В исходном положении передние дуги (3) совмещены с задними полудугами (2), то есть повернуты назад. Вся конструкция посредством лямок (4) и поясного ремня (5) крепится к спине человека и к пояснице подобно станковому рюкзаку. Будучи за спиной, устройство не мешает движениям рук и позволяет человеку вплотную прижиматься к поверхности в положении лежа, что необходимо для обеспечения безопасности и скрытности в боевой обстановке. При возникновении угрозы обстрела человек за рукоятки (11) тянет вперед передние полудуги (3), которые на осях вращения поворачиваются до образования полных дуг. После этого сложенные вместе колена перемычек (6) распрямляются и фиксированным образом соединяются с нижними концами передних полудуг, благодаря чему контур дуг оказывается замкнутым, и дуги приобретают необходимую жесткость. После этого перемычка (7) поворачивается и соединятся с противостоящей полудугой (3), также создавая контур жесткости, перпендикулярный первым вышеупомянутым контурам. Следующим движением рук человек посредством рукояток (10) перетягивает набор пластин (8) из-за спины на преднюю сторону дуг. При этом дополнительный набор пластин (9), свободно свисая с основного набора (8), обеспечивает защиту живота и паха. Таким образом, перед человеком возникает жесткий пулезащитный экран от головы до паха. Как и в прототипе, происходит совмещение функций бронежилета и шлема, что, в частности, позволяет разгрузить шейный отдел позвоночника. Однако предлагаемое устройство в отличие от прототипа своим каркасом не имеет прямого контакта с телом человека, что позволяет в значительно большей степени изолировать тело человека от удара пули, осколка, распределив кинетическую энергию по элементам каркаса посредством мягких лямок (4) и поясного ременя (5). Кроме того, в прототипе защита человека от головы до талии обеспечивается установкой дополнительных щитков, что, во-первых, усложняет снятие устройства с тела человека, а во-вторых, функции защиты головы и торса оказываются разделенными, то есть в варианте полной защиты (головы и торса) требуется выполнение двух отдельных операций, причем потеря времени при установке дополнительных пластин на каркас в боевых условиях может оказаться недопустимой. В предлагаемом устройстве прикрытие головы и торса обеспечивается меньшим количеством движений, что означает сокращение времени приведения устройства в боевое положение, а кроме того, обеспечивает большую площадь защиты (область паха), а также меньшую стесненность движений в походном положении устройства.
Технический результат (6) по расширению функциональных возможностей предлагаемого устройства, связанного с возможностью использования предлагаемого средства индивидуальной защиты в качестве индивидуального противоинерционного устройства для человека, находящегося внутри транспортного средства (см. фиг.2, фиг.3 и фиг.4). Данный результат обуславливается тем, что упомянутая основная часть предлагаемого устройства позволяет применить известные надувные подушки безопасности более эффективным образом - внутри жесткого каркаса данного устройства, что благодаря фиксированному положению подушки и возможности жесткой или упругой фиксации самого каркаса внутри кабины, например, посредством люверсов (15), защелкивающихся внутри соответствующих гнезд, вмонтированных в сиденье данного транспортного средства, и специальных крепежных ремней (17), выполненных на упомянутых сидениях, устраняет фактор возможного слишком сильного отклонения тела человека от осевой линии в случае резких фронтальных или (и) боковых изменений скорости транспортного средства. Это обеспечивается наличием надувных или ненадувных подушек безопасности (13) и упругих перемычек (14), которые, обеспечивая малый зазор для возможного отклонения тела от осевой линии, устранят предпосылки для получения травмы. После срабатывания под действием упругих связей (18) системы безопасности для головы (см. фиг.4) в той же ситуации голова человека окажется внутри чехла (18) до того, как голова сможет под действием инерции переместиться за габариты полудуг (2) и (3). Кинетическая энергия отклонения торса и головы человека будет поглощена подушками безопасности (13) и чехлом (16) с последующим распределением этой энергии на элементы всей жесткой конструкции устройства и далее на массу всего транспортного средства.
Следует отметить еще одну возможность использования предлагаемого устройства (технический результат 7). Дуги предлагаемого средства защиты в развернутом виде могут быть использованы в качестве каркаса для чехла, выполненного из мягкого прозрачного или непрозрачного материала, с возможностью создания во внутреннем пространстве устройства (для головы и торса) искусственного климата с помощью непрерывного или периодического наддува от портативных кондиционирующих устройств, закрепленных на упомянутом каркасе. То есть в данном случае устройство будет играть роль мобильно функционирующей переносной палатки с поддержанием искусственного климата. Электропитание кондиционеры могут получать от индивидуальных переносных или мобильных коллективных источников. Данный вариант устройства может быть использован в неблагоприятных погодных условиях на открытой местности как в походных, так и боевых условиях.