УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЯ
AUTOMOBILE BARRIER

Изобретение относится к организации дорожного движения, устройствам для остановки автомобилей, и может быть использовано на охраняемых объектах, а также в составе контрольно-пропускных пунктов.
Известны противотаранные заградительные устройства, содержащие блокирующие элементы, установленные в силовой металлической конструкции, смонтированной в бетонном фундаменте в дорожном полотне, привод подъема и опускания блокирующих элементов, их фиксации в горизонтальном положении /см. патент РФ на полезную модель №46572, кл. F41H 11/08, 2005 [1]; патент РФ на полезную модель №46573, кл. F41H 11/08, E01F 13/00, 2005 [2]/.
Недостатками известных устройств являются их предельная сложность, большие габариты, значительный расход материала, ограниченные функциональные возможности вследствие целесообразности использования только в качестве противотаранного устройства и необходимость закладки фундамента на всю ширину проезжей части.
Известны также устройства для принудительной остановки транспортных средств, содержащие установленную на проезжей части дороги систему механических и инерционных элементов, кинематически связанных друг с другом и образующих механизм силовой фиксации транспортного средства /см. а.с. СССР №1729298, кл. E01F 13/00, 1988 [3]; патент США №4600335, кл. E01F 13/00, 1986 [4]/.
Недостатками известных устройств также являются значительная сложность, громоздкость, ограниченные функциональные возможности вследствие целесообразности их специального использования только для принудительной остановки транспортного средства и последующего быстрого освобождения проезжей части дороги.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для задержания автомобиля, содержащее установленный вдоль проезжей части дороги плоский инерционный элемент в виде платформы, расположенные с обеих сторон дороги стойки, связанные с платформой концами троса, средняя часть которого расположена между стойками, снабженными механизмом вертикального перемещения троса, закрепленного на стойках хрупкими фиксаторами /см. а.с. СССР №1553601, кл. E01F 13/00, 1987 [5]/, и принятое за прототип.
Данное устройство работает как в штатном режиме обычного шлагбаума пропускания транспорта при опущенном тросе и запрещения движения при поднятом тросе, так и в экстремальном режиме силового задержания автомобиля при его попытке прорыва.
Недостатком устройства-прототипа является его предельно низкая степень защиты от умышленного проникновения транспорта. Это объясняется тем, что согласно принципу действия устройства-прототипа [5] автомобиль после проскакивания между стойками взаимодействует с тросом, который, упруго деформируясь, охватывает переднюю часть автомобиля, далее разрушаются хрупкие соединения троса с фиксаторами, и автомобиль тащит за собой по проезжей части платформу, преодолевая силы трения, за счет чего и останавливается. Однако после остановки автомобиль может сдать немного назад, сбросив с себя трос, после чего продолжить движение. В крайнем случае после остановки автомобиля террористы могут выскочить из автомобиля, сдернуть с него трос и продолжить движение, что, конечно, приведет к задержке во времени, но кардинально не решает проблему полной защиты от проникновения транспорта на закрытую территорию. Кроме того, расположение на проезжей части дороги плиты дает возможность предполагаемым террористам заранее визуально оценить опасность проникновения, возможную мощность заградительного устройства и принять соответствующие меры, связанные с проработкой дублирующих вариантов проникновения.
Сущность изобретения заключается в создании устройства для задержания автомобиля, обеспечивающего полное перекрытие проезжей части дороги противотаранными элементами, срабатывающими автоматически при силовом воздействии автомобиля на трос без использования приводного механизма за счет кинетической энергии самого автомобиля.
Технический результат - повышение степени защиты, обеспечиваемой конструкцией за счет автоматического перекрытия проезжей части дороги противотаранным устройством с использованием кинетической энергии самого автомобиля.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для задержания автомобиля, содержащем установленные с обеих сторон от проезжей части дороги стойки, снабженные механизмом вертикального перемещения расположенного между ними своей средней частью троса, закрепленного в стойках с помощью хрупких фиксаторов, особенность заключается в том, что устройство снабжено двумя прочными тяжелыми брусьями прямоугольного поперечного сечения с общей длиной, перекрывающей ширину проезжей части, размещенными на заданном расстоянии за стойками по бокам проезжей части дороги вдоль нее, при этом каждый из брусьев свободно надет выполненным в нем вблизи ближнего к стойкам конца отверстием на жестко закрепленную в земле вертикальную ось и также свободно установлен на двух выступающих над землей по обе стороны от оси в направлении дороги вертикальных опорах, удаленных друг от друга на расстояние, превышающее ширину бруса, выходящие из стоек наружу концы троса пропущены сквозь направляющие скобы, закрепленные на земле на участках от стоек до осей вращения брусьев с удалением от проезжей части за линии последних, после чего с натягом прикреплены к обращенным к стойкам торцам брусьев.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображено предлагаемое устройство на общем виде.
Устройство для задержания автомобиля содержит установленные с обеих сторон от проезжей части дороги 1 стойки 2, снабженные механизмом вертикального перемещения расположенного между ними своей средней частью 3 троса, состоящим из редукторов 4 с электродвигателем 5 и винтовых валов 6, снабженных фиксаторами 7 из хрупкого материала, разрушаемого при заданной величине действующих на среднюю часть 3 троса сил /в данном случае сил, возникающих при ударе в трос пытающегося прорваться через устройство автомобиля/. Кроме того, механизм перемещения включает редуктор 8 ручного привода винтовых валов 6 с помощью рукояти 9. Средняя часть 3 троса проходит сквозь фиксаторы 7 с закреплением в них, далее свободно пропущена сквозь отверстия в стойках 2 так, что концы 10 троса выходят из стоек 2 наружу по разные стороны от проезжей части дороги 1. Устройство снабжено также двумя прочными тяжелыми брусьями 11 прямоугольного поперечного сечения с общей длиной, перекрывающей длину проезжей части дороги 1, причем в качестве брусьев 11 могут быть использованы короткие железобетонные столбы или их части. Брусья 11 размещены на заданном расстоянии /см. далее/ за стойками 2 по обоим бокам проезжей части дороги 1 вдоль нее. При этом каждый из брусьев 11 свободно надет выполненным в нем вблизи ближнего к стойкам 2 конца отверстием 12 на жестко закрепленную в земле 13 вертикальную ось 14, являющуюся осью вращения бруса 11, и также свободно установлен /уложен/ на двух невысоко выступающих над землей 13 по обе стороны от оси 14 в направлении дороги 1 вертикальных опорах 15. Опоры 15 могут быть кубической или цилиндрической формы, имеют гладкую и горизонтальную верхнюю поверхность, на которые свободно оперты брусья 11 своими нижними поверхностями, при этом опоры 15 каждого бруса 11 удалены друг от друга в направлении дороги 1 на расстояние, несколько превышающее ширину брусьев 11. Таким образом, установленный на данных опорах 15 брус 11 при повороте вокруг оси 14 на угол 90 градусов сразу проскакивает между опор 15 и падает вдоль оси 14 на землю 13 своей нижней поверхностью. На верхней поверхности каждого из брусьев 11 закреплено по паре колец 16 для подъема брусьев 11 с помощью подъемно-транспортного механизма с земли 13 с последующим насаживанием на ось 14 и установкой на опоры 15. Выходящие из стоек 2 наружу по разные стороны от проезжей части дороги 1 концы 10 троса пропущены сквозь направляющие скобы 17, закрепленные на земле 13 на участках от стоек 2 до осей 14 вращения брусьев 11 с удалением от проезжей части дороги 1 за линии брусьев 11. То есть последние две скобы 17 на каждом из двух данных участков закреплены на линии, перпендикулярной дороге 1 /параллельной линии установки стоек 2/ и проходящей через оси 14 вращения брусьев 11. Концы 10 троса с каждой стороны дороги 1 после их выхода из последних скоб 17 на оси вращения брусьев 11 прикреплены с натягом /выбором зазора/ к обращенным к стойкам 2 торцам соответствующего бруса 11. Таким образом, при силовом воздействии в сторону стоек 2 на концы 10 троса брусья 11 по разные стороны от дороги 1 разворачиваются в сторону дороги, стремясь перекрыть проезжую часть с двух сторон.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
min
max
min
В исходном состоянии брусья 11 лежат свободно на низких вертикальных опорах 15 по краям дороги 1 с обеих сторон от стоек на заданном минимальном расстоянии от стоек l, которое выбирается из следующих соображений. Считая, что максимальная скорость пытающегося прорваться автомобиля, таранящего среднюю часть 3 троса, V=100 км/ч=28 м/с, а экспериментально определенный промежуток времени между моментом удара автомобиля в трос и полным разворотом брусьев 11 порядка Δt=0,4-0,5 с, получим l=14 м. При меньшем удалении брусьев 11 от стоек 2 брусья 11 могут не успеть перекрыть движение, и автомобиль успеет проскочить. Указанное исходное состояние /см. рисунок/ соответствует работе данного устройства в штатном режиме разрешения-запрещения проезда транспорта /режим обычного шлагбаума/. Средняя часть 3 троса, закрепленная в стойках 2 с помощью хрупких фиксаторов 7, поднята над дорогой 1 механизмом вертикального перемещения, состоящим из элементов 4, 5, 6, 7, 8, 9, то есть проезд запрещен. При попытке прорыва, то есть при ударе автомобиля в среднюю часть 3 троса, поднятого над землей, устройство начинает работать в режиме экстремального противотаранного устройства. В результате удара средняя часть 3 троса, упруго деформируясь, двигается вперед вместе с автомобилем. При этом разрушаются хрупкие фиксаторы 7, натяжение в средней части 3 троса передается на свободно проходящие сквозь отверстия в стойках 2 концы 10 троса, последние разворачивают брусья 11 вокруг осей 14 их вращения в сторону проезжей части дороги 1. При повороте каждого бруса 11 относительно исходного положения примерно на угол 90 градусов брус 11 проскакивает между опорами 15 /он уже зазора между ними/ и падает вниз вдоль оси 14 на землю 13 своей нижней поверхностью. При этом оба бруса 11 с обеих сторон полностью перекрывают всю ширину проезжей части дороги 1. Естественно, что такие перегораживающие дорогу 1 брусья 11, лежащие всей своей нижней поверхностью на дороге 1, да еще между опор 15, террористы и т.п. убрать с дороги 1 своими силами или сдвинуть в сторону не в состоянии. Далее, для приведения устройства в исходное рабочее состояние эту работу осуществляют с помощью специальных подъемно-транспортных средств, поднимающих брусья 11 вдоль оси 14 и разворачивающих их с установкой на опоры 15 путем захвата и подъема за кольца 16.
Предлагаемое устройство универсально, может работать как в штатном, так и в экстремальном режимах и позволяет многократно повысить степень защиты от несанкционированного проезда транспорта по сравнению с устройством-прототипом [5]. Устройство позволяет резко упростить свою конструкцию по сравнению с [1]-[4] за счет возможности исключения мощных тяжелых стальных профилей, глубоких фундаментов, уменьшить затраты энергии на использование специального привода стрелы и противотаранных устройств, так как здесь поворот заградительных элементов осуществляется за счет расхода кинетической энергии самого движущегося автомобиля. Заградительные элементы в устройстве находятся с боковых сторон дороги, последняя видится как свободная для проезда, и визуально проявляются только после начала тарана, что исключает возможность потенциальным террористам заранее подготовиться к проведению акции и дополнительно повышает степень защиты.