КАРТРИДЖ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШОКОВОГО УСТРОЙСТВА С ДИСТАНЦИОННЫМ ПОРАЖЕНИЕМ Российский патент 2009 года по МПК F41B15/04 

Изобретение относится к области электрических средств поражения объектов и может использоваться в электрошоковых устройствах дистанционного действия.

Известен картридж для электрошокового устройства с дистанционным поражением, срабатывающий при генерировании импульсов высокого электрического напряжения электрошоковым устройством и содержащий снабженный элементами съемного закрепления на рабочем торце электрошокового устройства, выполненный в виде единого блока корпус с выполненными в нем полостями для размещения выбрасываемых гибких токопроводов и направляющими каналами с размещенными в них выполненными из электропроводящего материала метательными снарядами и барическими разрядниками, при этом каждый метательный снаряд вставлен в патрон, гибкие токопроводы заданной длины прикреплены к соответствующему метательному снаряду в его задней части, а к передней части каждого из метательных снарядов прикреплен элемент фиксации на мишени -одежде или коже биообъекта, выполненный преимущественно в виде гарпунной иглы (US 5786546 A, F42B 5/03, 1998).

Такой картридж неудобен в эксплуатации, поскольку имеет нежелательный эффект возникновения громкого резкого звука при его срабатывании, а также недостаточно малые габариты и вес, связанные в том числе с наличием патронов и особенностью конструкции корпуса, не позволяющие минимизировать его габариты.

Известны и другие картриджи для электрошоковых устройств (при этом электрошоковые устройства могут эксплуатироваться как самостоятельно для контактного поражения, так и совместно с картриджем для дистанционного поражения мишени), работающие на том же принципе и различающиеся конструктивным исполнением (например, US 5654867 А, Н05С 1/04, 1997, US 6636412 В2, B64D 1/04, 2003). Однако все они обладают недостаточно высокой эксплуатационной эффективностью.

Из известных устройств наиболее близким к предложенному является картридж для электрошокового устройства с дистанционным поражением, содержащий корпус с механизмом съемного закрепления на рабочем торце электрошокового устройства, снабженный электроконтактами, расположенными с возможностью контактирования с соответствующим рабочим электродом электрошокового устройства, размещенные в выполненных в корпусе с его передней стороны и имеющих преимущественно цилиндрическую форму направляющих каналах два барических разрядника, воспламеняющие электроды которых соединены между собой посредством соединительного проводника, и два соединенных с соответствующим электроконтактом и выполненных из электропроводящего материала метательных снаряда, на переднем конце каждого из которых закреплен элемент фиксации на мишени, а к их задней части прикреплен выбрасываемый гибкий токопровод, размещенный в одной из двух выполненных в корпусе полостях и соединенный с соответствующим электроконтактом (US 2005/0262994 Al, F41F 5/00, 2005). В этом картридже его корпус выполнен в виде единого блока, направляющие каналы имеют постоянный вдоль их длины диаметр, а барические разрядники в виде пиротехнических зарядов размещены непосредственно позади соответствующего метательного снаряда.

Такой картридж также имеет недостаточно высокую эксплуатационную эффективность из-за неизбежного возникновения при применении картриджа громкого звука, сопровождающего вылет метательных снарядов, возможности вылета срабатывающих пиротехнических зарядов из направляющих каналов картриджа, а также в связи с ограничениями в выполнении его конструкции с минимальными размерами и массой. Поэтому такой картридж совместно с электрошоковым устройством неудобен в эксплуатации.

Задача, решаемая изобретением, состоит в создании картриджа, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышении эксплуатационной эффективности картриджа для электрошокового устройства с дистанционным поражением за счет устранения появления громкого звука при срабатывании барических разрядников, предотвращения возможности их вылета из картриджа, а также за счет уменьшения габаритов и массы картриджа.

Это достигается тем, что в картридже для электрошокового устройства с дистанционным поражением, содержащем корпус с механизмом съемного закрепления на рабочем торце электрошокового устройства, снабженный электроконтактами, расположенными с возможностью контактирования с соответствующим рабочим электродом электрошокового устройства, размещенные в выполненных в корпусе с его передней стороны и имеющих преимущественно цилиндрическую форму направляющих каналах два барических разрядника, воспламеняющие электроды которых соединены между собой посредством соединительного проводника, и два соединенных с соответствующим электроконтактом и выполненных из электропроводящего материала метательных снаряда, на переднем конце каждого из которых закреплен элемент фиксации на мишени, а к их задней части прикреплен выбрасываемый гибкий токопровод, размещенный в одной из двух выполненных в корпусе полостях и соединенный с соответствующим электроконтактом, корпус выполнен составным из внешнего и размещенного в нем внутреннего блоков, при этом механизм съемного закрепления на электрошоковом устройстве размещен на внешнем блоке, а полости и направляющие каналы выполнены во внутреннем блоке, каждый из направляющих каналов образован соосными выходным каналом и рабочим каналом с диаметром, превышающим диаметр выходного канала, метательные снаряды и барические разрядники расположены в выходных и рабочих каналах соответственно, в каждом из рабочих каналов перед барическим разрядником на одной продольной оси с ним расположен снабженный уплотнительным кольцом, выполненный из электропроводящего материала поршень, контактирующий своей передней частью с задним торцом метательного снаряда, а задней - с барическим разрядником, а каждый из поршней выполнен с переменным вдоль продольной оси направляющего канала диаметром так, что наибольший диаметр его задней части соответствует диаметру рабочего канала, а наименьший диаметр его передней части выбран из условия возможности ее свободного захода в выходной канал до плотного перекрытия его поршнем. Каждый из выбрасываемых гибких токопроводов, размещенных в соответствующей полости внутреннего блока, может быть уложен в ней в виде многослойной катушки, при этом витки каждого последующего слоя намотки расположены наклонно по отношению к виткам предыдущего слоя. Каждый из поршней может быть выполнен коническим или в форме двух соосных цилиндров разного диаметра, при этом во втором случае уплотнительное кольцо размещено на части поршня меньшего диаметра. Соединительный проводник может быть размещен на заднем торце внутреннего блока. Картридж может быть снабжен легкоразрушаемой выполненной из диэлектрического материала мембраной, размещенной на внутреннем блоке с его передней стороны с перекрытием направляющих каналов.

Указанный выше технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

На фиг.1 показан внешний вид картриджа (без электроконтактов). На фиг.2 показан внешний блок корпуса картриджа с электроконтактами. На фиг.3 показан внутренний блок картриджа с электроконтактами. На фиг.4 показан внутренний блок картриджа в разрезе. На фиг.5 показан внутренний блок картриджа в разрезе при срабатывании барических разрядников. На фиг.6 показан вариант выполнения барического разрядника.

Картридж в преимущественном конструктивном варианте выполнен следующим образом. Он содержит корпус 1, выполненный составным из внешнего 2 и размещенного в нем внутреннего 3 блоков. Блоки 2, 3 выполнены из неэлектропроводящего материала, например, полистирола. Внутренний блок 3 плотно вставлен во внешний блок 2. На внешнем блоке 2 закреплен механизм 4 съемного закрепления на электрошоковом устройстве 5 (на фиг.2 он показан условно-схематично). Этот механизм 4 может быть выполнен, например, в виде конического или цилиндрического наконечника, продольная ось которого совпадает с продольной осью внешнего блока 2, с выступами фиксации на электрошоковом устройстве 5 (не показаны). Корпус 1 снабжен электроконтактами 6, например, в виде электропроводящих полосок, расположенных с возможностью контактирования с соответствующим рабочим электродом 7 электрошокового устройства 5 (фиг.4). Во внутреннем блоке 3 выполнены две полости 8 и два направляющих канала 9 преимущественно цилиндрической формы. Каждый из направляющих каналов 9 образован соосными выходным каналом 10 и рабочим каналом 11, при этом диаметр рабочих каналов 11 превышает диаметр выходных каналов 10 и составляет, например, 5 мм и 8 мм соответственно. Направляющие каналы 9 могут быть расположены как параллельно, так и под небольшим углом один к другому с углом расхождения, например, 2 град. В полостях 8 размещены выбрасываемые гибкие токопроводы (на чертежах не показаны), выполненные преимущественно из медной изолированной проволоки длиной, например, 4,5 м и диаметром 0,45 мм. Их укладка в полостях 8 осуществлена, например, в виде многослойной катушки с намоткой витков каждого последующего слоя преимущественно под углом к виткам предыдущего слоя. На внутреннем блоке 3 с его передней стороны с перекрытием направляющих каналов 9 может быть размещена легкоразрушаемая мембрана, выполненная из диэлектрического материала (не показана). В каждом из выходных каналов 10 размещен метательный снаряд (зонд) 12, выполненный из электропроводящего материала, например, из латуни или дюралюминия, преимущественно цилиндрической формы. На переднем конце каждого из метательных снарядов 12 закреплен элемент 13 фиксации на мишени (на одежде или коже биообъекта), выполненный преимущественно в виде одной гарпунной иглы. Выбрасываемые гибкие токопроводы прикреплены к задней части соответствующего метательного снаряда 12. В каждом из рабочих каналов 11 размещен барический разрядник 14, а перед ним на одной продольной оси с ним расположен поршень 15, снабженный уплотнительным кольцом 16, контактирующие один с другим в исходном состоянии картриджа, как это показано на фиг.4. Барические разрядники 14 закреплены в рабочих каналах 11, например, посредством резьбового соединения. Количество поршней 15 и соответственно направляющих каналов 9 преимущественно соответствует количеству выбрасываемых гибких токопроводов и равно, например, двум, однако оно может быть и больше него, если часть метательных снарядов имеет назначение не электрошокового воздействия на мишень, а иного воздействия, например, воздействия ирритантов. Поршни 15 выполнены из электропроводящего материала, преимущественно дюралюминия или латуни, и имеют переменный диаметр так, что их наибольший диаметр соответствует диаметру рабочих каналов 11, а наименьший диаметр выбран из условия свободного захода в соответствующий выходной канал 10 до плотного перекрытия соответствующим поршнем 15. Каждый из поршней 15 может быть выполнен, например, коническим или, как это показано на фиг.4, фиг.5, в форме двух соосных цилиндров разного диаметра, при этом уплотнительное кольцо 16 размещено на части поршня 15 меньшего диаметра. Уплотнительные кольца 16 выполнены из неэлектропроводящего материала, преимущественно полиэтилена или фторопласта, и надеты на переднюю часть соответствующего поршня 15 с плотной посадкой. Каждый из барических разрядников 14 выполнен преимущественно цилиндрической или конической формы и содержит кожух 17 с воспламеняющим электродом 18, закрепленным в его задней части, и выборкой 19 в его передней части, в которой размещено рабочее вещество 20, например, тринитрорезорцинат свинца в количестве, например, 7,5 мг (пиротехнический заряд), выбранное из условия быстрого превращения в газообразное состояние при его воспламенении под действием электрического разряда высокого напряжения, при этом продукты сгорания не должны содержать электропроводящих материалов. Воспламеняющие электроды 18 барических разрядников 14 электрически соединены между собой посредством соединительного проводника 21, размещенного, например, на заднем торце внутреннего блока 3 корпуса 1. Электрическое соединение метательных снарядов 12 с соответствующим электроконтактом 6 может быть организовано различным образом. В преимущественном варианте электрическое соединение обеспечивается посредством дополнительных проводников 22, размещенных на внешней поверхности внутреннего блока (как это показано на фиг.3) и контактирующих с передней частью соответствующих метательного снаряда 12 и электроконтакта 6. Электропроводящий материал и поперечные размеры дополнительных проводников 22 выбраны из условия их легкого разрушения при вылете метательных снарядов 12. Один из других возможных вариантов электрического соединения метательных снарядов 12 с электроконтактами 6 предусматривает наличие промежуточных электродов 23, герметично установленных в поперечных отверстиях 24 внутреннего блока 3, как это показано на фиг.4.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии картридж подсоединен к электрошоковому устройству 5 с помощью механизма съемного закрепления 4. При этом рабочие электроды 7 электрошокового устройства 5 электрически контактируют с электроконтактами 6, которые через промежуточные электроды 23 либо дополнительные проводники 22 контактируют с метательными снарядами 12, поршнями 15 и барическими разрядниками 14 и образуют посредством соединительного проводника 21 первично разомкнутую электрическую цепь барических разрядников 14 (цепь А). Вторую первично разомкнутую электрическую цепь дистанционного поражения мишени (цепь Б) образуют выбрасываемые гибкие токопроводы, электрически контактирующие с рабочими электродами 7 электрошокового устройства 5 через электроконтакты 6 и присоединенные к метательным снарядам 12. При этом размер воздушного промежутка между концами метательных снарядов 12 больше суммы промежутков между задними поверхностями поршней 15 и воспламеняющими электродами 18. Этот промежуток выбирается из условия возможности возникновения искрового разряда при заданном электрическом напряжении между рабочими электродами 7 электрошокового устройства 5, например, при напряжении 50000 вольт каждый промежуток не должен превышать 7 мм. При включении электрошокового устройства 5 между его рабочими электродами 7 возникает высокое электрическое напряжение, которое приводит к замыканию цепи А и к одновременному возникновению электрических искровых разрядов между задними поверхностями поршней 15 и воспламеняющими электродами 18. Цепь Б при этом остается разомкнутой. Вследствие возникновения искровых разрядов рабочее вещество 20 барических разрядников 14 воспламеняется и образующиеся и расширяющиеся в выборках 19 газы придают ускоренное движение поршням 15 в сторону метательных снарядов 12. Метательные снаряды 12 начинают ускоренно двигаться в сторону мишени и вылетают из выходных отверстий 10, увлекая за собой выбрасываемые гибкие токопроводы, которые сматываются с катушек из соответствующих полостей 8. При этом, в случае конструктивного варианта с дополнительными проводниками 22, последние легко разрушаются и не препятствуют движению метательных снарядов 12. То же относится и к перекрывающим направляющие каналы 9 мембранам (если они установлены), которые предотвращают выпадение метательных снарядов 12 из картриджа при внешних механических воздействиях. Поршни 15 входят в выходные каналы 10, из которых метательные снаряды 12 уже вылетели, при этом уплотнительные кольца 16 вминаются в поверхности, разграничивающие каналы 10 и 11, обеспечивая отсечку газов, которые остаются в рабочих каналах 11. Благодаря отсечке газов вылет метательных снарядов 12 не сопровождается громкими звуками, а в окружающую среду не попадают газы и иные продукты сгорания рабочего вещества 20. Благодаря вылету метательных снарядов 12 и перемещению поршней 15 вперед в сторону выходных каналов 10, искровые разряды прекращаются и электрическая цепь А питания барических разрядников 14 разрывается. Метательные снаряды 12 попадают в мишень, имеющую конечное внутреннее электрическое сопротивление, при этом электрическая цепь Б замыкается, доставляя высокое электрическое напряжение к мишени и обеспечивая ее временное поражение электрическим током. Особенности конструкции картриджа обеспечивают невозможность одновременного замыкания электрических цепей А и Б, которое могло бы привести к потере работоспособности устройства. Если метательные снаряды 12 не попадают в мишень, то электрическая цепь Б не замыкается и электрошоковое устройство 5 работает в режиме холостого хода, не вызывая его отказа. При отключении электрошокового устройства 5 электрическая цепь Б размыкается и картридж можно отсоединить от электрошокового устройства 5.

Пример реализации. Картридж устанавливается на электрошоковом устройстве 5, генерирующем электрическое напряжение 60 кВ. Он имеет габаритные размеры 65×45×14 мм и массу 25 г. Длина выброса проводников составляет 4,5 м. При срабатывании картриджа не возникает громких звуков и отсутствует выброс отработанных частиц рабочего вещества 20 в атмосферу.

Картридж для электрошокового устройства с дистанционным поражением, выполненный в соответствии с изобретением, обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с известными аналогичными.

Изобретение относится к области электрических средств поражения объектов. Корпус картриджа выполнен составным из внешнего и размещенного в нем внутреннего блоков. На внешнем блоке размещен механизм съемного закрепления картриджа на электрошоковом устройстве. Во внутреннем блоке выполнены направляющие каналы, каждый из которых образован выходным каналом и рабочим каналом, имеющим больший диаметр. В выходных каналах размещены метательные снаряды, а в рабочих каналах - барические разрядники и снабженные уплотнительными кольцами поршни, выполненные с переменным диаметром. На внешнем блоке размещены электроконтакты, образующие с рабочими электродами электрошокового устройства, метательными снарядами, барическими разрядниками и соединительным проводником первую первично разомкнутую электрическую цепь. Вторую первично разомкнутую электрическую цепь образуют выбрасываемые гибкие токопроводы, размещенные в полостях внутреннего блока, рабочие электроды, электроконтакты и метательные снаряды. Повышается эффективность при использовании. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Картридж для электрошокового устройства с дистанционным поражением, содержащий корпус с механизмом съемного закрепления на рабочем торце электрошокового устройства, снабженный электроконтактами, расположенными с возможностью контактирования с соответствующим рабочим электродом электрошокового устройства, размещенные в выполненных в корпусе с его передней стороны и имеющих преимущественно цилиндрическую форму направляющих каналах два барических разрядника, воспламеняющие электроды которых соединены между собой посредством соединительного проводника, и два соединенных с соответствующим электроконтактом и выполненных из электропроводящего материала метательных снаряда, на переднем конце каждого из которых закреплен элемент фиксации на мишени, а к их задней части прикреплен выбрасываемый гибкий токопровод, размещенный в одной из двух выполненных в корпусе полостях и соединенный с соответствующим электроконтактом, отличающийся тем, что корпус выполнен составным из внешнего и размещенного в нем внутреннего блоков, при этом механизм съемного закрепления на электрошоковом устройстве размещен на внешнем блоке, а полости и направляющие каналы выполнены во внутреннем блоке, каждый из направляющих каналов образован соосными выходным каналом и рабочим каналом с диаметром, превышающим диаметр выходного канала, метательные снаряды и барические разрядники расположены в выходных и в рабочих каналах соответственно, в каждом из рабочих каналов перед барическим разрядником на одной продольной оси с ним расположен снабженный уплотнительным кольцом, выполненный из электропроводящего материала поршень, контактирующий своей передней частью с задним - горцем метательного снаряда, а задней - с барическим разрядником, а каждый из поршней выполнен с переменным вдоль продольной оси направляющего канала диаметром так, что наибольший диаметр его задней части соответствует диаметру рабочего канала, а наименьший диаметр его передней части выбран из условия возможности ее свободного захода в выходной канал до плотного перекрытия его поршнем.

2. Картридж по п.1, отличающийся тем, что каждый из выбрасываемых гибких токопроводов, размещенных в соответствующей полости внутреннего блока, уложен в ней в виде многослойной катушки, при этом витки каждого последующего слоя намотки расположены наклонно по отношению к виткам предыдущего слоя.

3. Картридж по п.1, отличающийся тем, что каждый из поршней выполнен коническим.

4. Картридж по п.1, отличающийся тем, что каждый из поршней выполнен в форме двух соосных цилиндров разного диаметра, при этом уплотнительное кольцо размещено на части поршня меньшего диаметра.

5. Картридж по п.1, отличающийся тем, что соединительный проводник размещен на заднем торце внутреннего блока.

6. Картридж по п.1, отличающийся тем, что он снабжен легкоразрушаемой, выполненной из диэлектрического материала мембраной, размещенной на внутреннем блоке с его передней стороны с перекрытием направляющих каналов.