СТРУЙНОЕ ЭЛЕКТРОШОКОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК F41B15/04 F41B9/00 

Изобретение относится к оружию с электрическими средствами поражения противника на расстоянии и может быть использовано в специальных и миротворческих операциях.

Известен способ и устройство для дистанционного поражения электрошоком путем формирования электропроводящего канала за счет выноса проводника струей жидкости (RU патент № 2150653 С1, от 10.06.2000, № 16). Устройство, реализующее данный способ, содержит высоковольтный источник, ресивер с сжатым воздухом, пневмоклапан, герметизированный диэлектрический корпус с запасом жидкости и проводника, один конец которого выведен наружу через насадок, жидкость трансформируют в свободную струю путем создания избыточного давления сжатым воздухом внутри этого устройства. Электропроводящий канал формируется за счет выноса проводника из диэлектрического корпуса струей жидкости. При формировании электропроводящего канала в струе жидкости на всем расстоянии от устройства, формирующего струю, и до объекта воздействия находится проводник, что существенно снижает электрическое сопротивление канала, длина которого соизмерима с длиной формируемой струи.

Недостатки устройства:

- воздействие осуществляется только тогда, когда в струе находится проводник, если запас проводника или жидкости заканчивается, то прекращается и воздействие;

- процесс формирования канала неуправляем, т.е. если возникает необходимость остановить процесс, например отключая подачу сжатого воздуха (прекращается истечение струи), то возобновить формирование канала не удастся, так как большая часть проводника будет находиться снаружи насадки под некоторым углом, что не позволит проводнику попасть обратно в струю.

Известен также способ и устройство для поражения объектов путем формирования электропроводящей области (RU патент № 2177135 С1). Устройство для поражения объектов путем формирования электропроводящей области содержит ствол с цилиндрическим каналом, проводник с возможностью расположения в газодисперсной области, источник газа. Также в устройство введены диафрагма, отрезки электропроводящих волокон, источник напряжения, один из выводов которого соединен с проводником, а другой заземлен, при этом в качестве источника газа введен ресивер, выход ресивера соединен со стволом, в котором размещены диафрагма и отрезки электропроводящих волокон. Недостатком устройства является то, что при достаточно протяженной электропроводящей области ее диаметр со стороны объекта воздействия будет очень большим, что может привести к соприкосновению со стороны объекта воздействия электропроводящей области с землей и тем самым снизить эффект воздействия. Известные объекты неэффективны при использовании, так как общим недостатком описанных устройств является однократность применения.

Задачей изобретения является обеспечение воздействия нелетального характера во времени, в течение которого решаются определенные тактические задачи, и осуществлять воздействие, управляя процессом формирования канала (в необходимые моменты времени создавать канал или прекращать его существование).

Предложен объект - струйное электрошоковое устройство, содержащее герметичный диэлектрический корпус, источник электрошокового воздействия, пневматические элементы, запас проводника. Особенность данного устройства заключается в том, что к диэлектрическому корпусу герметично через токопроводящую муфту с клеммой для соединения с источником электрошокового воздействия присоединен коммутационный барабан, изготовленный из диэлектрического материала и имеющий внутри один центральный и N-e число радиальных каналов, переключающий конус с обоймой, соединенный через зубчатую ременную передачу с устройством поворота, электрически устройство поворота соединено с блоком управления, снабженным электронными элементами синхронизации и выбора режима работы пневматических элементов, устройства поворота, переключающего конуса, и источника электрошокового воздействия, в местах выхода каналов из коммутационного барабана в крепежных муфтах закреплено N-e число съемных шпулечных патронов, состоящих из корпуса с внутренним конусом, угол которого равен α, ствола диаметром d и длиной 1, запас проводника длиной S уложен на шпульке, причем свободный конец проводника введен в ствол шпулечного патрона, между внутренней частью корпуса патрона и передним буртиком шпульки установлен зазор z, исключающий спутывание проводника в процессе его размотки, между задним буртиком шпульки и внутренней части корпуса патрона установлен зазор q, величина которого много меньше диаметра проводника, что исключает выпадение проводника со шпульки в процессе его размотки.

Предлагаемый объект позволяет:

- управлять процессом формирования канала путем последовательного задействования шпулечных патронов, имеющих определенный запас проводника;

- за счет использования N-го числа шпулечных патронов производить воздействие во времени, в течение которого решаются определенные тактические задачи.

На фиг.1 и 2 изображено струйное электрошоковое устройство (пример осуществления изобретения). На фиг.1 приведена общая компоновка устройства; на фиг.2 - устройство коммутационного барабана и шпулечного патрона.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в том, что электрошоковое устройство выполнено следующим образом. К диэлектрическому герметичному корпусу 1 с одной стороны через токопроводящую муфту 2 присоединен коммутационный барабан 3, с противоположной стороны к корпусу 1 присоединен пневмоклапан 4 с сапуном 5, соединенный пневмомагистралью с источником сжатого воздуха 6, исполнительная электрическая часть пневмоклапана 4 соединена проводниками с блоком управления 7 и элементами 8 синхронизации, токопроводящая муфта 2 снабжена клеммой для подключения к высоковольтному источнику 9 электрошокового воздействия, который проводниками соединен с блоком управления 7, блок управления 7 проводниками соединен с поворотным устройством 10, для пополнения запаса жидкости предусмотрен резервуар 11. Коммутационный барабан 3 состоит из диэлектрического корпуса 12 с внутренними каналами, подразделяющимися на один центральный 13 и N-e число радиальных каналов 14 подачи жидкости в шпулечный патрон 15, переключающего конуса 16 с проточками 17 и пружиной 18, обоймы 19 переключающего конуса 16, запрессованной в корпус 12, и крепежных муфт 20 для крепления шпулечных патронов 15, число которых равно числу радиальных каналов. Переключающий конус 16 зубчатой ременной передачей 21 соединен с поворотным устройством 10, шпулечный патрон 15 имеет корпус 22 с внутренним конусом α, с одной стороны корпуса шпулечного патрона жестко крепится струеобразующий ствол 23 диаметром d и длиной 1, с другой стороны в корпус вставлена шпулька 24 с запасом проводника 25 длиной S, причем между внутренней частью корпуса 22 патрона 15 и передним буртиком шпульки 24 установлен зазор, величина которого z исключает спутывание проводника в процессе его размотки, а между задним буртиком шпульки 24 и внутренней части корпуса 22 патрона 15 установлен зазор q, величина которого много меньше диаметра проводника.

Диэлектрический герметичный корпус 1 предназначен для хранения запаса жидкости и выполняет роль несущей конструкции для коммутационного барабана 3 и пневмоклапана 4. Токопроводящая муфта 2 жестко соединяет коммутационный барабан 3 с корпусом 1, служит каналом для жидкости, поступающей в коммутационный барабан 3 из корпуса 1, и является местом соединения через клемму высоковольтного источника 9 электрошокового воздействия. Пневмоклапан 4 предназначен для подачи сжатого воздуха, создающего избыточное давление внутри корпуса 1, а сапун 5 пневмоклапана 4 резко снижает избыточное давление внутри корпуса 1 в моменты смены шпулечных патронов (смена осуществляется путем коммутации радиальных каналов барабана 3). Блок управления 7, соединенный проводниками с электронными элементами 8 синхронизации, источником 9 электрошокового воздействия и поворотным устройством 10, предназначен для управления процессом формирования канала электрошокового воздействия, последовательного переключения каналов шпулечных патронов в автоматическом и ручном режимах.

Источник 9 электрошокового воздействия формирует высоковольтные импульсы тока, воздействующие на человека. Поворотное устройство 10 поворачивает на определенный угол переключающий конус 5. Резервуар 11 предназначен для пополнения запаса жидкости в корпусе 1. Коммутационный барабан (см. фиг.2) предназначен для размещения шпулечных патронов 15 на корпусе 12 и является устройством, осуществляющим коммутацию внутренних радиальных каналов 14, обойма 19 предназначена для герметичного соединения проточки 17 переключающего конуса 16 с каналами 13 и 14, проточка 17 при этом является соединительным элементом центрального канала 13 с одним из радиальных 14. Крепежная муфта 20 предназначена для установки и снятия шпулечного патрона на/с корпус(а) 12 коммутационного барабана. Съемный шпулечный патрон 15 является устройством, формирующим свободную струю, шпулька 24 предназначена для подачи размещенного на ней запаса проводника 25 в струю.

Электрошоковое струйное устройство имеет три режима работы:

- автоматический режим, при котором осуществляется автоматическая коммутация каналов в барабане (при этом осуществляется смена работы шпулечных патронов);

- ручной режим, при котором работа электрошокового устройства осуществляется по командам оператора;

- режим экстренного прекращения воздействия.

В автоматическом режиме электрошоковое устройство работает следующим образом (см. фиг.1). Диэлектрический герметичный корпус 1 заполняется жидкостью из резервуара 11. Оператор на блоке управления 7 устанавливает автоматический режим работы. Далее электрошоковое устройство направляется на объект воздействия или группу объектов и оператор подает команду на блок управления 7 нажатием, например, кнопки. С блока управления 7 на электрическую исполнительную часть пневмоклапана 4 подается напряжение, клапан открывается, соединяя внутреннюю часть корпуса 1 с источником сжатого воздуха 6, и внутри корпуса 1 создается избыточное давление. Одновременно блок управления 7 включает высоковольтный источник 9 электрошокового воздействия, который подключен к токопроводящей муфте 2. После создания избыточного давления внутри корпуса 1 жидкость начинает выдавливаться через токопроводящую муфту 2 в коммутационный барабан 3. Далее жидкость движется по центральному каналу 13 через проточку 17 переключающего конуса 16 в один из радиальных каналов 14 и затем через муфту 20 в шпулечный патрон 15. В струеобразующем стволе 23 шпулечного патрона жидкость трансформируется в свободную струю и одновременно увлекает за собой проводник 25, размещенный на шпульке 24 и уложенный свободным концом в струеобразующем стволе 23. По мере вытягивания проводника он сматывается со шпульки 24, поперечный профиль проводника делает при этом круговое движение по переднему буртику шпульки 24. После того как струя с находящимся внутри нее проводником попадает на объект воздействия (группу объектов), между электрошоковым устройством и объектом воздействия (группой объектов) образуется токопроводящий канал (канал электрошокового воздействия).

Воздействующий ток течет по цепи: источник 9 электрошокового воздействия - токопроводящая муфта 2 - жидкость в каналах коммутационного барабана 3 - проводник 25, находящийся в шпулечном патроне 15 и в свободной струе жидкости - мокрый контакт на объекте воздействия - объект воздействия. Когда заканчивается запас проводника 25 в шпулечном патроне 15, сопротивление струи становится очень большим и воздействующий ток перестает течь. Этот момент "отслеживают" элементы 8 синхронизации и блок управления 7 вырабатывает специальные сигналы и команды. По этим сигналам и командам перекрывается пневмоклапан 4 (при этом на короткое время включается сапун 5 пневмоклапана), отключается источник 9 электрошокового воздействия, а поворотное устройство 10 переводит переключающий конус 16 в другое положение, соединяя центральный канал 13 коммутационного барабана 3 со следующим радиальным каналом 14, тем самым подготавливая к работе следующий шпулечный патрон. Как только заканчивается коммутация каналов, элементы 8 синхронизации вырабатывают сигналы и команды на включение пневмоклапана 4 и источника 9 электрошокового воздействия, а само воздействие осуществляется уже по новому каналу. Далее процесс повторяется.

В ручном режиме управление воздействием и формированием канала производится по командам оператора. Отличием этого режима от автоматического в том, что смена каналов 14 шпулечных патронов 15 производится только в те промежутки времени, которые устанавливает оператор. Включение - отключение источника 9 электрошокового воздействия, срабатывание пневмоклапана 4 и поворот переключающего конуса 16 синхронизируется блоком управления 7.

В режиме экстренного прекращения воздействия блок управления 7 по специальной команде оператора отключает источник 9 электрошокового воздействия, закрывает пневмоклапан 4 (при этом срабатывает сапун 5 пневмоклапана 4), а переключающий конус 16 устройством поворота 10 переводится в следующее положение (подготавливая к работе другой шпулечный патрон). Остаток проводника 25 из шпулечного патрона 15, при работе которого было прекращено воздействие, удаляется оператором.

После выполнения тактических задач шпулечные патроны 15 снимаются с коммутационного барабана 3 для новой установки запаса проводника.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- увеличение количества однотипных элементов действий для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов действий;

- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Предложенная конструкция электрошокового устройства позволяет управлять процессом формирования канала как в автоматическом, так и в ручном режиме работы путем последовательного задействования шпулечных патронов, имеющих запас проводника. За счет использования N-го числа шпулечных патронов производится воздействие на противника по времени, в течение которого решаются указанные выше тактические задачи. Устройство имеет возможность экстренно прерывать воздействие.

Источники информации

1. Патент на изобретение № 2150653 "Способ формирования электропроводящего канала для дистанционного поражения электрошоком", Белорозов А.В., Бурлаков К.Ю., Пантелеев С.В., Точилин О.Н. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ, г. Москва, 10 июня 2000.

2. Патент на изобретение № 2177135 "Способ и устройство для поражения объектов путем формирования электропроводящей области (варианты)", Парфенов Ю.В., Здухов Л.Н., Королев Е.В., Иванов В.П., Соколовский В.В., Бессонов В.А., Максимов А.М.

Изобретение относится к оружию с электрическими средствами поражения и может быть использовано в специальных и миротворческих операциях. Струйное электрошоковое устройство содержит герметичный диэлектрический корпус с запасом жидкости, источник электрошокового воздействия, пневматические элементы, прикрепленный к корпусу коммутационный барабан, изготовленный из диэлектрического материала. Внутри коммутационного барабана имеется один центральный и N-e число радиальных каналов, барабан снабжен переключающим конусом с обоймой. На коммутационном барабане размещено N-e число съемных шпулечных патронов, внутри которых находится проводник для создания канала электрошокового воздействия. Переключающий конус соединен через зубчатую ременную передачу с устройством поворота. Струйное электрошоковое устройство снабжено блоком управления, состоящим из электронных элементов, обеспечивающих синхронизацию и выбор режима работы пневматических элементов, устройства поворота переключающего конуса и источника электрошокового воздействия. Техническим результатом является обеспечение возможности осуществлять нелетальное воздействие на противника во времени и осуществлять воздействие, управляя процессом формирования электропроводящего канала. 2 ил.

Струйное электрошоковое устройство, содержащее герметичный диэлектрический корпус, источник электрошокового воздействия, пневматические элементы, запас проводника, отличающееся тем, что к диэлектрическому корпусу герметично через токопроводящую муфту с клеммой для соединения с источником электрошокового воздействия присоединен коммутационный барабан, изготовленный из диэлектрического материала и имеющий внутри один центральный и N-e число радиальных каналов, переключающий конус с обоймой, соединенный через зубчатую ременную передачу с устройством поворота, электрически устройство поворота соединено с блоком управления, снабженным электронными элементами синхронизации и выбора режима работы пневматических элементов, устройства поворота переключающего конуса и источника электрошокового воздействия, в местах выхода каналов из коммутационного барабана в крепежных муфтах закреплено N-e число съемных шпулечных патронов, состоящих из корпуса с внутренним конусом, угол которого равен α, ствола диаметром d и длиной l, запас проводника длиной S уложен на шпульке, причем свободный конец проводника введен в ствол шпулечного патрона.