Результат интеллектуальной деятельности: ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН

Изобретение относится к транспортной безопасности, а именно к средствам защиты водителя и пассажиров транспортного средства от пуль стрелкового оружия и осколков разорвавшихся боеприпасов.

При использовании транспортных средств в условиях воздействия пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов и взрывных устройств возникает необходимость защиты от них водителя и пассажиров. В то же время видимость - непременное условие безопасности дорожного движения [1]. Поэтому экран должен не только защитить людей от поражающих элементов кинетического действия, но также обеспечить обзор и видимость дорожно-транспортной обстановки для водителя, без которых не возможно безопасное движение транспортного средства.

Известны различные конструкции одно- и многослойных бронестекол для защиты людей, находящихся в транспортных средствах, которые не препятствуют наружному обзору изнутри транспортного средства [2]. Они широко используются на армейских транспортных средствах и в бронированных автомобилях.

Недостатками таких конструкций являются высокая стоимость подобных стекол, а также низкая безопасность движения, поскольку при попадании в бронестекло пули или осколка оно покрывается сетью мелких трещин, которые уменьшают поле зрения водителя и видимость вплоть до невозможности безопасного дорожного движения.

Известен щит [3], выполненный из стойкого к воздействию пуль и осколков боеприпасов материала. Он выполнен из броневого листа, имеющего перфорированные участки. Обзор пространства из-за щита осуществляется в пределах перфорированной зоны (соотношение перфорации к полной поверхности 1:2…1:4).

Недостатком защитного щита является то, что во время движения транспортного средства видимость и обзор через отверстия в перфорированной области ограничены площадью смотровых отверстий, а вероятность прострела щита соответствует отношению площадей перфорированных участков к площади его полной поверхности.

Известно устройство безопасности для транспортного средства, включающее защитный экран в виде перфорированных с заданным шагом смотровыми щелями двух плоских прямоугольных броневых листов. Листы заключены в броневую раму и имеют приводной механизм, который обеспечивает одновременное возвратно-поступательное движение броневых листов в диаметрально-противоположных направлениях. При этом частота мельканий смотровых щелей выше порога чувствительности глаза человека [4].

Недостатком устройства является высокая вероятность прострела экрана пулей или осколком, поскольку общая площадь смотровых щелей, обеспечивающих видимость водителем дороги и дорожных объектов, составляет примерно половину общей площади экрана.

Наиболее близким аналогом являются броневые стальные листы, устанавливаемые на артиллерийских орудиях и других огневых средствах в качестве экранов для защиты личного состава расчетов от пуль и осколков боеприпасов, в которых для наблюдения используются прорези [5].

Подобная конструкция применяется для защиты людей на транспортных средствах [6].

Указанное защитное устройство принято за прототип.

Недостатком прототипа является то, что с одной стороны - наблюдение за дорожно-транспортной ситуацией через узкую прорезь (смотровую щель) в движении снижает безопасность дорожного движения, а с другой - улучшение условий наблюдения путем увеличения площади смотровой щели снижает его защитные свойства, т.е. увеличивает вероятность прострела экрана.

Целью заявляемого устройства является увеличение видимости и площади обзора через узкую смотровую щель броневого листа экрана при неизменной вероятности его прострела пулей или осколком.

Поставленная цель достигается установкой перед лобовым (боковым) стеклом кабины транспортного средства защитного экрана с подвижным броневым листом, имеющим узкую смотровую щель. Броневой лист имеет возможность перемещения относительно рамы в параллельной стеклу плоскости вправо-влево, вверх-вниз, с частотой мельканий визуальной информации, получаемой водителем через смотровую щель, выше порога чувствительности глаза человека.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на:

- фиг. 1 - вид спереди;

- фиг. 2 - вид сбоку (разрез по A-A);

- фиг. 3 - принципиальная схема привода бронелиста;

- фиг. 4 - схема, иллюстрирующая работу защитного экрана.

Защитный экран включает раму и электропривод броневого листа.

Защитный экран (фиг. 1, 2) представляет собой коробчатую прямоугольную раму 1 (например, сварную) швеллерного сечения, выполненную из броневого материала. В раме 1 с зазором между внутренними плоскостями полок швеллера, а также с зазором между торцами и внутренней поверхностью стенок швеллера, размещается прямоугольный защитный броневой лист 2 с возможностью вертикального и горизонтального перемещения. В броневом листе 2 выполнена одна сквозная горизонтальная смотровая щель 3.

Снаружи к каждой из сторон рамы 1 по периметру жестко прикрепляются электромагниты 4 (например, по два с каждой из сторон).

К внутренним поверхностям швеллеров каждой из сторон рамы 1 по периметру жестко (например, посредством резьбового соединения) прикрепляются упругие буфера-ограничители 5 хода броневого листа 2 (например, пружинные, резиновые и т.п.).

Электропривод броневого листа 1 (фиг. 3) включает обмотки 6 электромагнитов 4 распределитель 7 роторного типа (например, шаговый контактный, индуктивный бесконтактный, Холла, пьезоэлектрический и т.п.), получающий питание от бортовой сети транспортного средства; включатель 8; штекерный разъем 9 для подключения источника питания (бортовой сети транспортного средства или автономного источника электрического тока).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Рама 1 защитного экрана прикрепляется к корпусу транспортного средства снаружи перед защищаемым оконным проемом с помощью, например, кронштейнов известной конструкции и болтового сопряжения, и перекрывает его так, чтобы смотровая щель 3 в броневом листе 2 располагалась перед глазами водителя по направлению его взгляда. Через штекерный разъем 9 источник питания подключается к электроприводу броневого листа 2 (фиг. 3). Устройство к работе готово.

При замыкании электрической цепи питания электропривода броневого листа (фиг. 3) ток от источника питания через штекерный разъем 9 и включатель 8 поступает к распределителю 7, вызывая вращение его ротора. Распределитель 7, последовательно замыкая и размыкая цепи обмоток 6 электромагнитов 4 экрана, притягивает броневой лист 2 до упора его торца в буфера-ограничители 5 поочередно к какой-то из сторон экрана, заставляя броневой лист, а вместе с ним смотровую щель 3, перемещаться вправо-влево, вверх-вниз. Скорость перемещения броневого листа выбирается таким образом, чтобы частота мельканий визуальной информации, поступаемой к водителю через смотровую щель, была больше пороговой чувствительности глаза человека. Поэтому за счет темпорального сглаживания глаза водителя будут воспринимать визуальную информацию не с площади смотровой щели A₁, а с площади A₂, т.е. поле зрения водителя увеличится в A₂/A₁ раз (фиг. 4). При этом вероятность P_n попадания пули или осколка боеприпаса в смотровую щель (прострела экрана) остается равна отношению площади смотровой щели к полной площади броневого листа S при неподвижном броневом листе [7].

Порядок перемещения броневого листа 2, обусловленный порядком замыкания-размыкания обмоток 6 электромагнитов 4 с помощью распределителя 7, при необходимости может быть изменен.

Для выключения устройства (фиг. 3) включатель 8 ставится в положение «выключено», распределитель 7 обесточивается, его ротор останавливается, обмотки 6 электромагнитов 4 обесточиваются, броневой лист 2 останавливается в каком-то положении. Источник питания от электропривода броневого листа 2 от штекерного разъема 9 отсоединяется. Обзор и наблюдение в выключенном положении ведется водителем через смотровую щель 3.

Демонтаж устройства производится в последовательности, обратной монтажу.

Предлагаемое устройство может найти применение в качестве защиты водителя и пассажиров транспортных средств и бронированных машин, а так же качестве окон для наблюдения на наблюдательных вышках, в специализированных железнодорожных вагонах и кунгах в условиях воздействия пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов.

Использованные источники

1. Куперман А.И. Искусство управления автомобилем: Справ. пособие. / А.И. Куперман, М.Б. Афанасьев: - М.: Высш. шк., 2003. - 263 с.

2. Патент РФ №2465536, C2 Российская Федерация МПК F41H 5/04, Е06B 5/12, B60J 1/02, B32B 3/06, B32B 7/02, B32B 17/06. Бронестекло. / Мак-КАРТИ Деннис П. (US), МИЛЛЕР Джон P. (US) №2010139510/11; заявл. 25.02.2009, опубл. 27.10.2012.

3. Патент РФ №2198372, C2 Российская Федерация МПК⁷ F41H 3/00, F41H 5/08. Щит (варианты). / Н.Г. Шахворостов, Я.Я. Хаджиева, С.А. Резниченко, В.Ф. Волынский, Б.В. Пустынин №2000118273/02; заявл. 17.07.2000, опубл. 10.02.2003.

4. Патент РФ №138979, U1, Российская Федерация МПК F41H 5/00. Устройство безопасности для транспортного средства. / О.А. Матвеев, А.Ю. Дащенко, А.П. Трофимов, Г.И. Шибаев, Д.А. Ковачев №2013144883/11, заявл. 07.10. 2013, опубл. 27.03.2014, бюл. №9.

5. Военно-энциклопедический словарь. - М.: Военное издательство, 1984. - С. 826.

6. Резниченко С.А. Оценка стойкости военно-инженерной техники к воздействию осколочно-фугасных боеприпасов и предложения по ее повышению: дис.… канд. техн. наук. - М.: ВИА, 2002. - 247 с.

7. Вентцель Е.С. Теория вероятностей, изд. 3, испр. / Е.С. Вентцель. - М.: Наука, 1964. - С. 576.