ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 1997 года по МПК F41H1/00 F41H1/02 F41H5/00 F41H5/04 

Изобретение относится к средствам защиты различных объектов от воздействия быстролетящих твердых тел пуль, осколков, твердых частиц грунта, выполненным в виде предохранительных покрытий или щитов, расположенных с зазором относительно защищаемого объекта, и может быть использовано для защиты подвижных и неподвижных объектов, и, в частности, вагонов, контейнеров и, в особенности, цистерн для перевозки нефтепродуктов и сжиженных газов.

Известны многочисленные конструкции предохранительных щитов различных видов [1,2,3] используемых для защиты как отдельных военнослужащих, так и личного состава пулеметных и орудийных расчетов. Однако, их применение для защиты крупногабаритных и в особенности вышеуказанных подвижных объектов нецелесообразно из-за значительных массовых затрат, ограничений по габаритным размерам, а также больших сложностей установки и демонтажа на объекте.

Наиболее близким, по совокупности признаков, аналогом является защитная структура "Броня" [4] в которой внешний и внутренний защитные слои отделены друг от друга промежутком, причем внешний пружинно-подвижный слой смонтирован на внутреннем и выполнен из перекрывающих друг друга изогнутых и обращенных выпуклостью наружу пластин, укрепленных одним концом на внутреннем слое и расположенных наклонно к его поверхности в шахматном порядке. Такая защитная структура предназначена только для стационарной, т.е. постоянной защиты данного объекта. К числу других недостатков следует также отнести:
невысокую рикошетирующую способность, обусловленную только изгибом плоских пластин (т.е. одинарной кривизной) сегментов внешнего слоя;
значительную сложность изготовления, обусловленную необходимостью крепления каждой отдельной пластины;
завышенную массу, что обусловлено многократным перекрытием отдельных пластин и большим количеством необходимых крепежных элементов.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая конструкция защитного покрытия, заключается в обеспечении защиты подвижных объектов: контейнеров, вагонов, цистерн для перевозки нефтепродуктов и сжиженных газов и других от пуль, осколков и частиц грунта, причем защиты, легко и быстро монтируемой на объекте, защиты быстросъемной при необходимости, защиты, которая может быть применена и на другом объекте, в частности и иной формы.

Достигаемый технический результат, помимо вышеперечисленных функциональных возможностей и преимуществ, заключается в том, что:
обеспечено повышение эффективности защиты, обусловленное повышением рикошетирующей способности пластинчатых сегментов;
обеспечено значительное упрощение изготовления защитной конструкции;
обеспечено повышение амортизирующей способности защитного покрытия, что особенно важно при применении на подвижных объектах;
конструкция защитного покрытия способна принимать форму защищаемого объекта или любую другую форму, которую можно, например, задавать применением вспомогательного специального каркаса, в частности, для обеспечения маскировки вида объекта.

Указанные технические результаты достигаются тем, что защитное покрытие, включающее внутренний несущий слой и присоединенные к нему своими основаниями, расположенные с перекрытием друг друга, под углом к несущему слою и с зазором друг относительно друга, изогнутые и обращенные выпуклостью наружу пластинчатые сегменты, выполнено следующим образом: пластинчатые сегменты снабжены полусферическими выштамповками, обращенными выпуклостью наружу и расположенными на выступающих наружу участках сегментов, которые выполнены непрерывными по всей длине покрытия (или, соответственно, по всей длине защищаемого объекта), покрытие снабжено наружными маскировочным слоем, скрепленным по периметру с несущим слоем, и снабжено амортизирующим слоем, прилегающим к внутренней поверхности несущего слоя и выполненным из эластичного материала в виде решетки, присоединенной к нему по месту соединения пластинчатых сегментов, при этом внутренний несущий слой выполнен из эластичного материала, включающего кордовую оплетку, а части защитного покрытия, предназначенные для размещения на противоположных сторонах защищаемого объекта, соединены между собой посредством управляемых быстроразъемных соединений, например, пироболтов.

На фиг. 1 показано поперечное сечение защищаемого объекта (габариты которого условно показаны пунктиром), снабженного защитным покрытием; на фиг. 2 представлено увеличенное изображение поперечного сечения покрытия; на фиг. 3 представлено увеличенное изображение одного из возможных вариантов соединения друг с другом частей защитного покрытия, расположенных на противоположных сторонах защищаемого объекта; на фиг. 4 показан общий вид одного из продольных пластинчатых сегментов покрытия.

Для обеспечения защиты объекта 1, например, цистерны (фиг. 1) на ней размещают облегающее защитное покрытие 2, которое либо полностью перекрывает (фиг. 1, вид б) боковую поверхность защищаемого объекта, либо, когда имеют место ограничения по массе покрытия из-за допустимой нагрузки на ось или условий прочности защищаемой конструкции, перекрывает наиболее уязвимые при стрельбе с земли или возвышений участки поверхности (фиг. 1, вид а) защищаемого объекта.

Конструкция защитного покрытия 2 включает (фиг. 2) амортизирующий слой 3, который выполнен из эластичного материала в виде решетки (т.е. выполненной за одно целое структуры взаимно пересекающихся толстых полос в данном случае взаимно перпендикулярных полос) и контактирует своей внутренней поверхности с наружной поверхностью защищаемого объекта 1, прилегая к ней. К наружной поверхности амортизирующего слоя 3, прилегает внутренний несущий слой 4, который выполнен из эластичного материала, включающего для обеспечения необходимой прочности кордовую металлическую проволочную оплетку (показана пунктиром в толщине слоя 4 на фиг. 2 и 3). Снаружи несущего слоя 4 на заданном расстоянии друг от друга равномерно расположены продольные пластинчатые сегменты 5, которые, в отличие от прототипа, выполнены непрерывными по всей длине покрытия или, соответственно, по всей длине защищаемого объекта 1. Каждый из пластинчатых сегментов 5 включает (фиг. 2, 4) основание 6, промежуточный наклонный участок, изогнутый и обращенный выпуклостью наружу участок 7 и равномерно расположенные на этом, выступающем наружу в структуре защитного покрытия, участке 7 полусферические выштамповки 8, выполненные за одно целое.

Пластинчатые сегменты 5 соединены с несущим слоем 4 и амортизирующим слоем 3 через свои основания 6 (в которых выполнены отверстия на фиг. 4) посредством крепежных элементов 9, например, заклепок 9, всего несколько штук которых, равномерно расположены по всей длине продольного сегмента 5 и, соответственно, по всей длине защитного покрытия. При этом структура защитного покрытия снабжена наружным маскировочным слоем 10, выполненным из тонкой ткани и скрепленным по периметру покрытия или его части, соответственно с несущим слоем 4. Маскировочный слой 10, с одной стороны, скрывает наличие защитного покрытия 2 на защищаемом объекте 1, а с другой стороны, в значительной степени снижает амплитуду колебаний пластинчатых сегментов 5, возникающих при движении защищаемого объекта.

Значительные габариты вышеназванных защищаемых объектов с одной стороны и возникающая в ряде случае необходимость быстрого снятия защитного покрытия с другой стороны, обуславливают выполнение данного защитного покрытия из двух частей, расположенных, соответственно, на противоположных сторонах защищаемого объекта 1. В связи с этим, части защитного покрытия 2 (фиг. 1,3), расположенные соответственно на противоположных сторонах защищаемого объекта 1, соединены между собой посредством управляемых быстроразъемных соединений 11, например, пироболтов, пирозамков и т.д. равномерно расположенных в 4-5 местах по длине защитного покрытия, соответственно, вдоль защищаемого объекта.

Эти соединения могут быть выполнены (фиг. 3) через упрочненные дополнительные участки слоев 4, размещаемые, например, внахлестку или (в том случае, когда защитное покрытие 2 обеспечивает защиту только наиболее уязвимых частей объекта 1, например на фиг. 1, вид а, фиг. 3) через специальные крепежные полосы 12, которые, для обеспечения их защищенности и тем самым целостности, могут быть снабжены аналогичными, но упрощенными защитными сегментами 5, скрепленными с ними; при этом, указанные крепежные полосы 12 и дополнительные участки слоев 4 по месту соединений при необходимости могут быть снабжены технологическими эластичными подушками 13 (фиг. 3).Аналогичные управляемые быстроразъемные соединения или подобные, но упрощенные соединения могут быть расположены при необходимости и по обоим бокам в нижней части защищаемого изделия, например, возле тележек цистерны или вагона.

Изготовление слоев и элементов защитного покрытия и сборка его структуры очень просты и выполняются обычными известными методами. Для различных типов защищаемых объектов, соответственно, необходимы свои типоразмеры покрытий; а для размещения защитного покрытия на защищаемом объекте не требуется специального подъемного оборудования, так как достаточно подъемного крана или тали, всегда имеющихся на станции или предприятии. Кроме этого, достаточно всего несколько человек, которые смогут затянуть части защитного покрытия на защищаемый объект, используя для этого тросы, перекинутые предварительно поверх защищаемого объекта, а потом и соединить пироболтами или другими управляемыми соединениями части покрытия между собой, так как части защитного покрытия имеют очень небольшую массу, а само покрытие обладает высокой гибкостью и эластичностью.

Наиболее простой и быстрый процесс снятия или сбрасывания конструкции защищаемого покрытия осуществляется следующим образом. В необходимый момент времени обычными известными методами по команде управляющего устройства, находящегося, например, около одной из тележек и присоединенного к покрытию в нижней его части, через коммуникационные линии, проложенные внутри структуры защитного покрытия одной из двух его частей и присоединенные к внутреннему несущему слою 4, осуществляется подрыв пироболтов 11, вследствие чего обе части защитного покрытия сползают вниз по обе стороны от защищаемого объекта. Повреждение структуры защитного покрытия в этом случае практически невозможно и оно может быть вновь размещено уже на другом защищаемом объекте. Возможны и другие варианты размещения и снятия защитного покрытия, но это уже чисто техническая сторона использования известных в совокупности элементов.

Защищаемые объекты указанных ранее видов в основном могут быть подвергнуты обстрелу, с земли или возвышений, находясь в составе эшелона, т.е. практически только по своей боковой поверхности. В этом случае, при воздействии на навесное защитное покрытие пуль, осколков и твердых частиц грунта, происходит следующее. При соударении со структурой покрытия одного из указанных быстролетящих твердых тел, последнее сначала пробивает маскировочный слой, а затем в большинстве случаев рикошетируется от сферической (двойной кривизны) боковой поверхности выштамповок 8, составляющей суммарно значительно (около 65-70%) большую часть общей наружной поверхности покрытия, или изогнутых участков 7 (одинарной кривизны) между ними в пространство, чему в значительной степени способствует высокая амортизирующая способность пружинно-подвижных пластинчатых сегментов 5 и структуры защитного покрытия в целом. Если же кинетическая энергия быстролетящего твердого тела очень велика, то она пробивает наружный участок 7 или 8 сегмента 5, частично деформируясь и теряя свою скорость, но далее на его пути находится (что в большинстве случаев отсутствует в прототипе) расположенный с зазором наклонный промежуточный участок или основание другого соседнего пластинчатого сегмента 5, также обладающий заданной прочностью и высокой амортизирующей способностью, что обусловлено и его формой и наличием в структуре навесного защитного покрытия эластичного несущего 4 и амортизирующего 3 слоев. А далее ударному воздействию твердого тела, уже в значительной степени потерявшего свою кинетическую энергию, способен противостоять несущий слой 4, включающий кордовую проволочную металлическую оплетку и расположенный поверх амортизирующего слоя 3.

Следовательно, структура защитного покрытия, в зависимости от параметров воздействия, обеспечивает трехступенчатое противодействие быстролетящих твердому телу своими защитными элементами, обладающими каждый своей заданной стойкостью и высокой амортизирующей способностью и расположенными с зазором друг относительно друга и защищаемого объекта.

Таким образом, можно сделать вывод, что данная конструкция защитного покрытия способна обеспечить эффективную защиту подвижных и неподвижных объектов от быстролетящих твердых тел, причем защиту легко и быстро монтируемую на объекте, и легко и быстро снимаемую при необходимости. Как и конструкция прототипа, защитное покрытие обладает высокой стойкостью к воздействию быстролетящих твердых тел, но отличается повышенной амортизирующей и рикошетирующей способностью, что при прочих одинаковых условиях обеспечивает повышение эффектности защиты. При этом, защитное покрытие отличается небольшой толщиной, невысокой массой и способностью принимать форму защищаемого объекта или другую задаваемую, например, вспомогательным каркасом форму, что обеспечивает и возможность маскировки вида защищаемого объекта.

Сущность изобретения: структура защитного покрытия включает внутренний несущий и амортизирующий слои и присоединенные к ним, расположенные с перекрытием друг друга, под углом к несущему слою и с зазором друг относительно друга, изогнутые и обращенные выпуклостью наружу продольные пластинчатые сегменты, которые снабжены полусферическими выштамповками, обращенными выпуклостью наружу и расположенными на выступающих наружу участках сегментов. При этом покрытие снабжено наружным маскировочным слоем, внутренний несущий слой выполнен из эластичного материала, включающего кордовую оплетку, а части покрытия, предназначенные для размещения на противоположных сторонах защищаемого объекта, соединены между собой посредством быстроразъемных соединений, 4 ил.

Защитное покрытие, включающее внутренний несущий слой и присоединенные к нему своими основаниями, расположенные с перекрытием друг друга, под углом к несущему слою и с зазором друг относительно друга изогнутые и обращенные выпуклостью наружу пластинчатые сегменты, отличающееся тем, что пластинчатые сегменты выполнены непрерывными по всей длине перекрытия с полусферическими выштамповками, обращенными выпуклостью наружу и расположенными на выступающих наружу участках сегментов, покрытие снабжено наружным маскировочным слоем, скрепленным по периметру с несущим слоем, и амортизирующим слоем, прилегающим к внутренней поверхности несущего слоя и выполненным из эластичного материала в виде решетки, присоединенной к нему по месту соединения пластинчатых сегментов, при этом внутренний несущий слой выполнен из эластичного материала, включающего кордовую оплетку, а части защитного покрытия, предназначенные для размещения на противоположных сторонах защищаемого объекта, соединены между собой посредством управляемых быстроразъемных соединений, например пироболтов.