ЗАЩИТНЫЙ МАСКИРОВОЧНЫЙ ЭКРАН
PROTECTIVE MASK SCREEN

Изобретение относится к области вооружения и военной техники и может быть использовано в качестве защитного средства военных объектов.
Защитный маскировочный экран предназначен для защиты военной техники от средств оптической, радиолокационной и тепловой разведки и средств наведения ВТО противника в различных диапазонах длин волн при одновременной возможности защиты от действия боеприпасов с взрывателями мгновенного действия.
Основными взрывателями современных кумулятивных боеприпасов являются взрыватели мгновенного действия, которые характеризуются временем контакта при встрече с препятствием до срабатывания. Особое значение для срабатывания взрывателя имеет локальная массовая характеристика преграды при встрече с боеприпасом, а также порядок снижения эффективного действия кумулятивной струи при срабатывании боеприпаса на экране, удаленном от защищаемого объекта.
Известно использование металлических сетчатых экранов для защиты боевой техники. Минимальное расстояние между экраном и защищаемым объектом составляет 1800 мм («Танкомастер» Информационно-аналитический журнал №2, 2000 г.) либо 25-30 см («Танки в Чечне». Иллюстрированная монография. М.: Железнодорожное дело, 1999 г., с.72).
Известно устройство противопульное и дистанционного инициирования кумулятивных гранат, содержащее шторы из металлических сеток, выполненных с различной величиной ячеек, и стальной экран (RU 2204790 С2, 2001 г.).
Недостатком известных технических решений является отсутствие реальной защиты от действия боеприпасов при стрельбе по площадям, кассетных боеприпасов, точность и попадание которых не связаны с принципами наведения. Они эффективны только при стрельбе прямой наводкой, а при воздействии боеприпасов с верхней полусферы эффективность защиты резко снижается (что объясняется неоднозначностью массогабаритных характеристик используемой плетеной сетки и величины безопасного удаления защитного экрана от объекта). Кроме того, размещенные под известными экранами объекты не защищены от средств современной разведки и самонаведения (что обусловлено отсутствием маскировочных свойств металлических экранов).
Наиболее близким к изобретению является система защиты и инициирования срабатывания взрывателей реактивных кумулятивных гранат (SU 2199711, F 41 Н 11/00, 2001 г.). Известное средство содержит защитные экраны, выполненные из металлических сеток с величиной ячеек в свету от половины до одного калибра гранаты, при этом наиболее удаленный от защищаемого объекта экран изготовлен из сетки с размером ячейки не более диаметра головной части взрывателя.
Все вышеперечисленные недостатки известных технических решений присущи и прототипу, т.е. отсутствие защиты от средств современной разведки и самонаведения при низкой эффективности защиты при воздействии боеприпасов с различных направлений верхней полусферы и, кроме того, ограниченная область применения экрана, определяемая только конкретным видом боеприпасов. Размещение экрана от защищаемого объекта составляет до 15 длин гранаты достаточно неоднозначно, так как непонятен базовый размер (длина головной части или длина гранаты в сборе). Этот факт может привести к ошибке назначения безопасного расстояния размещения экрана от укрываемого объекта примерно в 2 раза, а увеличение площади объекта за счет применения экрана увеличивает вероятность поражения объекта в целом, что говорит о низкой эффективности защиты.
Техническим результатом, которого можно достичь при осуществлении изобретения, является обеспечение эффективной защиты объектов от средств современной разведки и самонаводящихся высокоточных боеприпасов с взрывателями мгновенного действия и защиты от них при подлете с различных направлений верхней полусферы.
2
2
без
Технический результат достигается за счет того, что в защитном маскировочном экране, состоящем из размещенного на трансформируемом сборно-разборном каркасе гибкого комплексного покрытия, имеющего слоистую конструкцию, верхний слой которой свободно, без закрепления, уложенный на нижний слой, изготовлен из маскировочного материала, а нижний - из скрепленных между собой посредством гибких петель полос проволочной плетеной металлической сетки, окантованных по всему периметру гибким и прочным материалом, металлическая сетка выполнена с размером ячейки в свету не более 30 мм из проволоки толщиной не менее 2,5 мм при массе не менее 0,0030 кГс/м, причем величина удаления размещения экрана от защищаемого объекта R определяется по формуле:
без
эф
o
R=K(L+V·t),
эф
где L - эффективное действие кумулятивной струи (м);
K - опытный коэффициент запаса, принимаемый 3,5-4,0;
o
V - скорость встречи боеприпаса с взрывателем мгновенного действия с экраном (м/с);
t - время срабатывания взрывателя (с).
Трансформируемый сборно-разборный каркас может быть выполнен из соединенных между собой тросами сборно-разборных шарнирных рам, которые установлены в опоры с помощью переходников с возможностью вертикального вращения относительно оси закрепления опор и фиксации и выполнены из элементов стоек и балок круглого сечения, соединенных между собой посредством муфт и переходников, выполненных в виде стаканов, которые соединены с помощью шарнира и вилки с отверстиями по длине боковых сторон.
В проанализированных источниках информации не обнаружено сведений о подобном комплексном повышении эффективности защиты объектов, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Возможность изменения формы и габаритных размеров поперечного сечения защитного маскировочного экрана (благодаря шарнирам и вилке с отверстиями по длине боковых сторон для фиксации каркаса) и перевода защитного маскировочного экрана из положения «лежа» при сборке на поверхности земли в расчетное положение (благодаря переходникам, соединенным с опорой и стойкой рамы), обеспечивает сокращение времени на установку экрана при развертывании боевых действий, что способствует дополнительному повышению эффективности защиты.
Окантовка по общему периметру металлической сетки гибким материалом с закрепленными проушинами обеспечивает возможность ее развертывания (свертывания), без зацепления, и скрепление полос между собой при сборке защитного элемента гибкого комплексного покрытия на каркасе, что также сокращает время рабочей установки экрана.
Свободная укладка верхнего маскировочного слоя по нижнему сетчатому элементу обеспечивает быстрое равномерное распределение и натяжение применяемых маскировочных покрытий с различными свойствами.
При встрече боеприпаса с препятствием на него действует перегрузка, которая вызывает срабатывание взрывателя. Данная перегрузка зависит от массы боеприпаса, его скорости, формы и размеров головной части, а также массы и физико-механических характеристик преграды.
2
2
Установлено, что оптимальными параметрами преграды для срабатывания взрывателей мгновенного действия обладает плетеная металлическая (стальная) сетка, имеющая размер ячейки в свету не более 30 мм, выполненной из проволоки толщиной не менее 2,5 мм при массе не менее 0,0030 кГс/м. Экран из данного материала обеспечивает устойчивый контакт и необходимую перегрузку на взрыватель для его срабатывания. Это подтверждено результатами проведенных испытаний и НИР и ОКР в ЦКБ РМ.
Расстояние, определяемое по предложенной формуле, базируется на законах физики и проверенных опытных данных, отвечает протекающим процессам при соударении тел и действию кумулятивной струи за экраном. Достоверность формулы проверена опытным путем - реальной стрельбой в ходе проведения ОКР ЦКБ РМ.
Взаимосвязь параметров слоев конструкции экрана и летящего боеприпаса с взрывателем мгновенного действия обеспечивает наибольшую эффективность защитного маскировочного экрана.
На фигуре 1 изображен продольный разрез защитного маскировочного экрана, установленного над окопом с танком.
На фигуре 2 показан вид спереди на защитный маскировочный экран, установленный над окопом с танком.
На фигуре 3 представлена сборно-разборная шарнирная рама.
На фигуре 4 приведен комплект элементов сборно-разборной шарнирной рамы.
На фигурах 5 и 6 изображены переходной элемент в сборе без вилки и переходной элемент в сборе с применением вилки, соответственно.
На фигурах 7 и 8 показаны вид сбоку и вид с торца на переходной элемент с вилкой, сопряженный с балкой и стойкой сборно-разборной рамы, соответственно.
На фигуре 9 представлено соединение муфты с элементами балки.
На фигуре 10 изображена опора, соединенная посредством переходного элемента с поворотом стойки сборно-разборной рамы.
На фигуре 11 показана опора, соединенная посредством переходного элемента без поворота стойки сборно-разборной рамы.
На фигуре 12 изображены возможности соединения элементов стоек и балок с помощью переходного элемента при создании различных конфигураций.
На фигуре 13 показана сборка муфты с элементами балки и стойки сборно-разборной рамы.
На фигуре 14 представлена полоса защитного элемента из окантованной плетеной металлической сетки.
Устройство защитного маскировочного экрана (ЗМЭ) включает в себя трансформируемый сборно-разборный каркас 1 и наложенное на него гибкое комплексное покрытие 2, имеющее слоистую конструкцию (Фиг.1). Трансформируемый сборно-разборный каркас выполнен из сборно-разборных шарнирных рам 3 (Фиг.2 и Фиг.3), каждая из которых состоит из стоек 4, балки 5, муфт 6, переходных элементов 7, анкерных устройств (опор) 8, продольных и диагональных связей 9 растяжек 10 опорных рам 3 с анкерами 11.
Стойка 4 состоит из двух труб 12 и муфты 6 (Фиг.4). Трубы стойки стыкуются и соединяются между собой с помощью муфты 6. Собранная стойка 4 одним торцом стыкуется с балкой 5 посредством переходного элемента 7, а другим торцом стойка устанавливается в анкерное устройство 8, закрепленное в грунте (Фиг.11).
Балка 5 состоит из двух труб 12 и муфты 6. Трубы балки стыкуются торцами между собой и соединяются муфтой 6, а в свободные торцы устанавливаются и закрепляются переходные элементы 7.
Муфта 6 представляет собой трубу, в которую телескопически вставляются трубы 12 стоек 4 и балки 5 и закрепляются с помощью пальцев (Фиг.9).
Переходной элемент 7 предназначен для соединения и закрепления балки со стойками и обеспечения трансформации, т.е. изменения формы и размеров поперечного очертания ЗМЭ (фиг.12). Переходной элемент 7 состоит из двух взаимозаменяемых стаканов 13 (фиг.4), вилки 14 и пальцев 15 (фиг.6). Для соединения деталей переходного элемента в требуемые положения имеются соответствующие отверстия 16 по длине боковых сторон в вилке 14 и проушины 17 под пальцы 15 на фланцах стаканов 13 (фиг.6, фиг.13).
Анкерное устройство 8 (фиг.4, фиг.10 и фиг.11) состоит из сошника 18, опорной плиты 19 с проушинами 17 для присоединения стакана 13. Сошник 18 включает пяту 20 и перо 21.
Продольные (диагональные) связи 9 выполнены из тросов и соединяют балки 5 между собой. Растяжка 10 опорной рамы 3 состоит из каната и талрепа 22.
Гибкое комплексное покрытие, имеющее слоистую конструкцию, состоит из маскировочного элемента 23, образующего его верхний слой, и защитного элемента 24, являющегося его нижним слоем. Верхний слой выполнен из маскировочного материала (табельные маскировочные комплекты для скрытия ВВТ от средств оптической, радиолокационной и тепловой разведки и др.). Нижний слой покрытия 2 (Фиг.14) состоит из полос проволочной плетеной металлической сетки 25, которые имеют окантовку по всему периметру и гибкие петли 27, закрепленные через определенное расстояние к ней.
Защитный маскировочный экран устанавливается над бронеобъектом, расположенным на поверхности земли, в окопе или укрытии. Для его установки производится разбивка места размещения ЗМЭ, с обозначением мест забивки анкерных устройств первой сборно-разборной шарнирной рамы 3.
Установка опор 8 и первой сборно-разборной шарнирной рамы 3 сборно-разборного каркаса ЗМЭ производится в следующей последовательности:
- в места установки опор 8 укладывают опорные плиты 19;
- в прорези опорной плиты 19 вставляют сошник 18 и забивают в грунт (фиг.4);
- к проушинам 17 опорной плиты 19 крепят стакан 13 и фиксируют одним пальцем 15;
- из элементов 12 собирают стойки 4 и балки 5 (с помощью муфт 6);
- из стоек 4 и балки 5 (с помощью переходников 7) собирается рама 3;
- стойки 12 рамы 3 вставляют в стаканы 13 опор 8 и фиксируют пальцами 15;
- к балке 5 присоединяют продольные и диагональные связи 9.
Далее собирают следующую раму 3 и укладывают на первую. При этом требуемое расстояние между рамами 3 обеспечивается натяжением закрепленных к балкам 5 (первой и последующей) рам продольных и диагональных связей 9. Стойки 12 собранной рамы 3 соединяют со стаканами 13 и закрепляют их к опорным плитам 19 с помощью проушин 17 и пальцев 15, забивают сошники 18 опор 8. Такая последовательность сборки сохраняется для всех рам 3.
После сборки, укладки рам 3 друг на друга (с обеспечением натяжения продольных и диагональных связей 9 балок 5 и закреплением их к грунту посредством опор 8) производится фиксация сборно-разборного каркаса боковыми растяжками 10 рам 3 к анкерам 11.
Далее на собранный каркас 1 укладываются (путем последовательного раскатывания) полосы 25 проволочной плетеной металлической сетки, которые связывают между собой с помощью петель 27, закрепленных на окантовке. Затем на металлическую сетку свободно, без закрепления, укладывается маскировочный материал.
Со стороны въездной аппарели (последней собранной рамы) устанавливается и закрепляется к земле лебедка. Трос лебедки закрепляют к диагональным и продольным связям 9 балки 5 последней сборно-разборной рамы 3.
Подъем собранного защитного маскировочного экрана производится с помощью лебедки. После подъема ЗМЭ проверяется натяжение боковых растяжек 10 и при необходимости, с помощью талрепов 22, осуществляется их натяжение, затем открепляются тросы подъема ЗМЭ и демонтируется лебедка.
Трансформация, изменение формы и габаритов поперечного сечения ЗМЭ осуществляется посредством переходников 7 (фиг.6, фиг.10, фиг.12). В переходниках 7, для этой цели, используется вилка 14, которая позволяет стаканам 13, соединенным между собой шарнирно (палец 15), создавать различные углы: 0°, 30°, 60°, 90°. Это достигается с помощью фиксации пальцем 15 соответствующих посадочных отверстий 16 с проушинами 17 на фланцах стаканов 13 (Фиг.6, Фиг.13).
ЗМЭ возводится над боевой техникой, размещенной в окопах либо на поверхности земли. При нанесении ударов ракетно-ударных либо ракетно-огневых комплексов предпочтение отдается поражению бронеобъектов боеприпасами, летящими с верхней полусферы. Это обусловлено увеличением площади поражения и уменьшением толщины брони техники сверху. Основными боеприпасами, действующими с верхней полусферы по технике, являются кумулятивные элементы с взрывателями мгновенного действия.
Верхний слой гибкого комплексного покрытия обеспечивает защиту объекта от средств разведки и наведения боеприпасов ВТО, работающих в различных диапазонах, снижая вероятность обнаружения и поражения укрываемого объекта (особенно от боеприпасов на основе ударного ядра). Нижний слой покрытия обеспечивает преждевременное срабатывание боеприпасов на металлической сетке, которая установлена на безопасном расстоянии от техники, уменьшая эффективное действие кумулятивной струи.
Экспериментально установлено, что применение изобретения при нанесении ударов кассетными боеприпасами и ракетами с боевыми кумулятивными элементами повышает эффективность (по сравнению с аналогами и прототипом), Что подтверждается тем, что живучесть бронеобъектов увеличивается в 1,5 -1,8 раза, при этом время устройства ЗМЭ не возрастает, составляя порядка 3 часов, при снижении трудоемкости в 1,5-2 раза.
За счет использования трансформируемого каркаса обеспечивается возможность создания различных форм и габаритных размеров поперечного сечения пространственных и плоских фигур, что расширяет область применения ЗМЭ.
За счет использования металлической сетки обеспечивается возможность срабатывания боеприпасов с взрывателями мгновенного действия при различных углах встречи с ЗМЭ с вероятностью 99,0% (1% отводится на дефект взрывателя).
Удаление ЗМЭ на безопасное расстояние, назначенное в соответствии с формулой, обеспечивает снижение эффективности кумулятивной струи от 90% до 99%, при этом в 10% возможны каверны глубиной 20-30 мм. При увеличении данного расстояния на 300-500 мм - размазывание струи по броне.
Таким образом, наличие новых конструктивных элементов, их связей между собой, взаимного расположения и формы выполнения в заявляемом устройстве обеспечивает комплексную целевую функцию защиты объектов от средств разведки, самонаводящихся высокоточных кумулятивных боеприпасов и защиту от них при подлете с различных направлений верхней полусферы.
Эффективная защита объектов от обнаружения средств разведки, самонаводящихся высокоточных кумулятивных боеприпасов и защита от них при подлете с различных направлений верхней полусферы делают применение изобретения наиболее предпочтительным при выборе средств защиты объектов от нападения.