ГЕНЕРАТОР СВЕТОЗВУКОВОГО ИМПУЛЬСА Российский патент 2004 года по МПК F42B12/36 

Изобретение относится к генераторам светозвукового импульса, созданным на основе пиротехнических составов (ПС) и малых масс взрывчатых веществ (ВВ), и может применяться при проведении антитеррористических операций, нейтрализации агрессивно настроенных существ (людей и животных) и т.п. для оказания на них ослепляющего и отвлекающего воздействия путем создания светового излучения и звуковой волны.

Уровень техники
Известно устройство для имитации попадания пули в преграду [Гусев В.В., Людвигов В. Ф. , Канашин С.П., Казаков Ю.П. Пиротехническое устройство для имитации попадания пули в преграду, патент РФ 2009443, опубл. 15.03.94, бюл. 5, 1]. Устройство (выбрано за аналог) представляет собой двухслойный заряд, в котором внутренний слой выполнен из инициирующего взрывчатого состава (на основе азида свинца Рb(N₃)₂), а наружный слой выполнен из пиротехнического состава (активного реагента) массой, равной 1÷10 массы внутреннего слоя инициирующего состава, двухслойный заряд снабжен электровоспламенительным узлом и защищен оболочкой. При срабатывании электровоспламенительного узла происходит возбуждение реакции детонации в слое инициирующего состава, воспламенение и разбрасывание частиц пиротехнического состава с формированием светящейся области. Такие процессы, кроме имитационных задач, могут использоваться и для оказания на цель ослепляющего и отвлекающего воздействия.

Однако подобное устройство обладает рядом недостатков, обусловленных выбором в качестве драйвера инициирующего взрывчатого вещества (ИВВ) и в качестве устройства инициирования - электровоспламенительного узла. Во-первых, ИВВ обладает пониженным бризантным и фугасным действием, что не обеспечивает оптимального разгона частиц пиротехнического состава, как следствие, нет реализации оптимальной силы света. Во-вторых, ввиду чувствительности ИВВ к механическому воздействию и статическому электричеству - эксплуатация устройства является опасной. В-третьих, для срабатывания электровоспламенительного узла требуется наличие источника электрического тока и токопроводящей линии (обеспечивающей безопасное удаление устройства от применяющего его человека), что делает затруднительным эксплуатацию устройства в условиях, требующих его мобильности.

Недостатки, связанные с применением ИВВ для разброса активного реагента, отсутствуют в боеприпасе нелетального действия [Алексеев С.Н., Андрейкин П. В., Луковкин Ю.В., и др. Боеприпас нелетального действия, патент РФ 2150666, опубл. 10.06.00, бюл. 16 (2 ч.), 2000 г, 2]. Данный боеприпас содержит осесимметричный корпус, в котором (в качестве активного реагента) размещен пиротехнический состав (фотосмесь) для обеспечения светозвукового воздействия, и средство защиты пиротехнического состава и взрывателя от воздействия окружающей среды, при этом корпус имеет сквозные отверстия, выполненные из условия обеспечения выхода энергии и продуктов взрывчатого превращения указанного пиротехнического состава. Светозвуковое воздействие достигается при взрывчатом превращении пиротехнического состава, инициируемого взрывателем, а образующиеся газообразные продукты истекают равномерно в разные стороны из сквозных отверстий неразрушаемого корпуса.

К недостатку данного устройства можно отнести формирование светящейся области малого размера (влекущее за собой генерацию светового импульса с малой силой света - не более 2 Мкд), что обусловлено, во-первых, достаточно "мягким" режимом взрывчатого превращения пиросостава и, во-вторых, необходимостью ограничивать свободный разлет светящихся газообразных продуктов неразрушаемым корпусом с рядом сквозных отверстий.

Задачи, решаемые заявляемым устройством.

При проведении антитеррористических операций, захвате социально опасных групп людей, организации охранных сигнальных систем и т.п. возникает необходимость в совершении действий, направленных на выведение из строя атакуемого биологического объекта, затруднении его ориентации в пространстве и лишении его возможности совершать осмысленные действия в течение определенного промежутка времени (обычно достаточно 2-10 секунд). В то же время такой комплекс мер должен носить нелетальный характер для сторонних лиц, которые могут находиться в непосредственной близости (не далее 5 м) от атакуемого объекта. Подобный класс задач возможно решить, используя устройства, создающие достаточно сильный поток излучения для оказания ослепляющего воздействия на атакуемый объект и дополнительно порождающие комплекс ударных и акустических волн в воздухе для оказания отвлекающего действия. Это делает актуальной разработку безопасных (нелетальных) в применении генераторов светозвукового импульса.

Технический результат
Технический результат предлагаемого изобретения состоит в создании устройством светового импульса с повышенной силой света.

Сущность изобретения
Данный технический результат достижим за счет того, что в отличие от известного боеприпаса нелетального действия [2], содержащего размещенные в осесимметричном корпусе активный реагент (пиротехнический состав) для обеспечения светозвукового действия, взрыватель, установленный соосно с корпусом, средство защиты активного реагента и взрывателя от воздействия окружающей среды, в предлагаемом устройстве корпус функционально совмещен со средством защиты активного реагента от воздействия окружающей среды и выполнен из полимерного материала; при этом в контакте со взрывателем, с возможностью инициирования от последнего, внутри активного реагента, коаксиально корпусу, расположен осесимметричный драйвер, содержащий заряд взрывчатого вещества. Кроме того, возможен вариант исполнения драйвера, при котором в заряде взрывчатого вещества драйвера коаксиально ему размещена осесимметричная вставка из инертного материала (полиэтилен).

Функциональное совмещение корпуса со средством защиты активного реагента от воздействия окружающей среды и применение для изготовления данного конструктивного элемента полимерного материала гарантирует, аналогично [2], отсутствие образования осколков, представляющих опасность для атакуемого биологического объекта (объектов), однако, при этом, делает возможным свободный разлет воспламененных частиц активного реагента и газообразных продуктов горения, что увеличивает размеры формируемой светящейся зоны, что, в свою очередь, повышает силу света генерируемого светового импульса.

Размещение в контакте со взрывателем с возможностью инициирования от него осесимметричного драйвера внутри активного реагента по коаксиальной схеме позволяет реализовать разгон частиц активного реагента таким образом, чтобы излучающая поверхность частиц последнего обладала максимально возможной площадью, что увеличивает силу света генерируемого светового импульса.

Применение в составе драйвера заряда взрывчатого вещества позволяет интенсифицировать режим нагружения частиц активного реагента, сообщить им большую, по сравнению с [2] скорость, улучшить условия зажигания частиц и, как следствие, также увеличить размеры формируемой светящейся зоны и повысить силу света генерируемого светового импульса.

Кроме того, использование осесимметричной инертной вставки, размещенной коаксиально в заряде взрывчатого вещества драйвера, позволяет более эффективно использовать массу взрывчатого вещества, применяемого для зажигания и разгона частиц активного реагента, и уменьшить ее до безопасных в эксплуатации значений (до 10÷15 г).

Кроме того, для упрощения применения изделия взрыватель в данном устройстве может представлять собой автономную пиротехническую цепь из подпружиненного бойка, предохранительной чеки, капсюля-воспламенителя, огнепроводного шнура и капсюля-детонатора.

Кроме того, для улучшения излучающих свойств светящейся области, создаваемой устройством, в качестве активного реагента используется металлический порошок или пиротехнический состав на основе металлического порошка, кислородсодержащего реагента и связующего.

На чертеже схематично изображено заявляемое устройство.

Сведения, подтверждающие возможность достижения технического результата
Устройство включает:
- активный реагент, которым является пиротехнический состав на основе металлического порошка (алюминий, магний), кислородсодержащего реагента (перманганат калия) и связующего (1), заключенный в оболочку корпуса (2), функционально совмещающего защитные функции, представляющую собой тело вращения, выполненное из полимерного материала, не дающего осколков при взрывном нагружении (безосколочных материалов - полиэтилен, стекловолокно и т.п.);
- в оболочку корпуса, коаксиально ей, внутри активного реагента (1) установлен осесимметричный драйвер, представляющий собой заряд взрывчатого вещества (3) цилиндрической формы со вставкой из инертного материала (полиэтилен) (12), размещенной коаксиально заряду;
- с драйвером (3) контактирует взрыватель, обладающий возможностью инициировать последний, содержащий капсюль-детонатор (5), чувствительный к огневому импульсу; огнепроводный шнур (6), соединяющий капсюль-детонатор (5) с капсюлем-воспламенителем ударного возбуждения (7); остроконечный боек (8), в рабочем режиме работы устройства приводимый в движение сжатой пружиной (10), а в прочих условиях - удерживаемый предохранительной чекой (9);
- элементы взрывателя расположены на одной оси и заключены в рукоятку корпуса (4), выполненную из полимерного материала, не дающего осколков при взрывном нагружен, с соблюдением требований эргономики;
- тыльная оконечность рукоятки корпуса (4) закрыта заглушкой (11) из полимерного материала, а противоположный конец соединен с оболочкой корпуса (2) таким образом, чтобы капсюль-детонатор (5) был в состоянии инициировать заряд ВВ драйвера (3).

Устройство функционирует следующим образом.

При удалении предохранительной чеки (9) боек (8) приводится в движение сжатой пружиной (10) и ударяет в капсюль-воспламенитель (7). В капсюле-воспламенителе генерируется форс пламени (огневой импульс), который зажигает активную сердцевину огнепроводного шнура (6). Огнепроводный шнур контактирует с капсюлем-детонатором (5) (чувствительным к огневому импульсу), к которому с задержкой, определяемой длиной огнепроводного шнура, передается огневой импульс от капсюля-воспламенителя (7). Капсюль-детонатор передает детонационный импульс заряду взрывчатого вещества (3) драйвера. Заряд ВВ (3) претерпевает детонационное превращение и нагружает активный реагент (1), содержащийся в оболочке корпуса (2), сообщает скорость частицам реагента в радиальном и осевом направлении, разрушая оболочку корпуса (2). Частицы активного реагента (1), приобретая скорость больше критической, воспламеняются и горят, создавая излучающую область с максимальной яркостной температурой Т_Я≈3 кК (в габаритах конкретного устройства: m_BB=15 г, m_{фотосмеси}=120 г, максимальная площадь проекции излучающей зоны на плоскость, в которой расположен наблюдатель составит S≈1 м², время существования излучающей зоны - 50 мс по полуширине светового импульса). Воздействие светового излучения (полная максимальная сила света свыше 90 Мкд для конкретного исполнения, см. выше; в ином исполнении: 14 Мкд при m_ВВ=2,5 г и m_{фотосмеси}=25 г) окажет на наблюдателя, находящегося на расстоянии до 10 м от места применения устройства, сильное отвлекающее и ослепляющее действие, затруднит ориентацию в пространстве и сделает невозможным совершение осмысленных действий. С другой стороны, отсутствие осколков, способных нанести летальные повреждения биологическим объектам, делает применение данного генератора светозвукового импульса относительно безопасным. Подобное функционирование генератора светозвукового импульса удовлетворяет обозначенным выше задачам.

Изобретение относится к генераторам светозвуковых импульсов и предназначено для оказания ослепляющего и отвлекающего воздействия на агрессивно настроенных существ. Генератор содержит размещенные в осесимметричном корпусе активный реагент для обеспечения светозвукового действия, взрыватель, установленный соосно с корпусом, средство защиты активного реагента и взрывателя от воздействия окружающей среды. При этом корпус функционально совмещен со средством защиты активного реагента от воздействия окружающей среды и выполнен из полимерного материала. В контакте со взрывателем, с возможностью инициирования от последнего, внутри активного реагента, коаксиально корпусу, расположен осесимметричный драйвер, содержащий заряд взрывчатого вещества. Кроме того, в заряде взрывчатого вещества драйвера, коаксиально ему, размещена осесимметричная вставка из инертного материала. Взрыватель представляет собой пиротехническую цепь из подпружиненного бойка, предохранительной чеки, капсюля-воспламенителя, огнепроводного шнура и капсюля-детонатора. В качестве активного реагента выбран металлический порошок или пиротехнический состав на основе металлического порошка, кислородсодержащего реагента и связующего. Изобретение позволяет генерировать световые импульсы с повышенной силой света. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Генератор светозвукового импульса, содержащий размещенные в осесимметричном корпусе активный реагент для обеспечения светозвукового действия, взрыватель, установленный соосно с корпусом, средство защиты активного реагента и взрывателя от воздействия окружающей среды, отличающийся тем, что корпус функционально совмещен со средством защиты активного реагента от воздействия окружающей среды и выполнен из полимерного материала, при этом в контакте со взрывателем с возможностью инициирования от последнего внутри активного реагента коаксиально корпусу расположен осесимметричный драйвер, содержащий заряд взрывчатого вещества.2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в заряде взрывчатого вещества драйвера коаксиально ему размещена осесимметричная вставка из инертного материала.3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что взрыватель представляет собой пиротехническую цепь из подпружиненного бойка, предохранительной чеки, капсюля-воспламенителя, огнепроводного шнура и капсюля-детонатора.4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в качестве активного реагента выбран металлический порошок или пиротехнический состав на основе металлического порошка, кислородсодержащего реагента и связующего.