Боеприпас нелетального действия Российский патент 2018 года по МПК F42B8/16 F42B5/145 

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам, учебным, тренировочным и практическим боеприпасам, таким как ручные, инженерные, артиллерийские боеприпасы, которые могут быть использованы для тренировки и подготовки личного состава в условиях, приближенных к боевым, а также для военизированных игр - страйкбола, пейнтбола. В соответствующей комплектации данные боеприпасы могут быть использованы при выполнении полицейских операций или в качестве травматического средства для охраны объектов, маркировки и отпугивания нарушителей (людей, животных).

Обучение и отработка необходимых навыков при обращении с различными типами боеприпасов в пределах всей номенклатуры связано с высоким риском травматизма личного состава, вплоть до летального исхода, большим расходом боеприпасов и высокой стоимостью процесса подготовки. Поэтому в учебном процессе применяют более дешевые и безопасные, по сравнению с боевыми, учебно-тренировочные (учебные, тренировочные и практические) боеприпасы, которые максимально приближенны к боевым образцам по массогабаритным характеристикам, методам и условиям их эксплуатации. Для этого при изготовлении учебно-тренировочных боеприпасов, как правило, заимствуют формообразующие элементы оригиналов, чтобы придать имитатору точную форму боевого образца, а для обеспечения необходимой массы, в корпус запрессовывают инертный утяжеленный наполнитель.

Для получения учебно-тренировочного патрона для гранатомета гильзу от боевого патрона для гранатомета скрепляют разрушаемой при выстреле связью с имитатором гранаты (RU 2339901 С2, F42B 8/02, 27.11.2006). Для снижения износа ствола при стрельбе корпус имитатора выполняют из полимера (полиамида или арамида). Для компенсации массы боеприпаса в инертный наполнитель, образованный компаундом, вводят балласт в виде песка, металлического порошка или дроби. Для фиксирования места попадания в инертный наполнитель вводят контрастный краситель, оставляющий четкий отпечаток при разрушении полимерной оболочки. При этом инертный наполнитель (вулканизированный компаунд) одновременно выполняет конструктивную функцию, скрепляя между собой элементы устройства и частицы балласта.

Недостатком известного имитатора является недостаточная безопасность. До момента столкновения с целью колпак с утяжеленным наполнителем перемещается с сохранением определенной кинетической энергии, необходимой для его разрушения. При встрече с преградой и срабатывании разрывного заряда утяжеленный компаунд разрушается с образованием частей различной массы и плотности, которые при разлете могут причинить вред рядом расположенным объектам.

Известно имитирующее инженерную мину устройство, используемое для боевых или полицейских учений, содержащее корпус из жесткого пластика с отверстиями, наполненный запрессованным порошком звукового пиротехнического состава (свистящим песком QuS). Засыпное отверстие закрыто навинчивающимся колпачком, при нажатии на который воспроизводится резкий звук и задымление (CN 2079736 U, F42B 8/28, 26.06.1991).

Недостатком данного устройства является внешнее и массогабаритное несоответствие имитатора боевым образцам, и невозможность использования разных средств инициирования. Поэтому данное пиротехническое средство не может быть полезно для отработки навыков обращения с боевыми инженерными минами в условиях, приближенных к боевым.

Известен имитатор взрывчатого боеприпаса, обеспечивающий имитацию подрыва мины. Боеприпас содержит корпус, выполненный цельнолитым бесшовным из биоразлагаемого полимерного материала или смеси на основе такого материала, и размещенное в корпусе взрывчатое вещество, в качестве которого использован порох или газ, средство инициирования и цветовой наполнитель (RU 105984 U1, F42B 8/00, 27.06.2011).

Таким образом, при получении боеприпасов данного вида, как правило, решается одна из двух задач: либо массогабаритное сходство с оригинальным боеприпасом, либо безопасность с точки зрения воздействия на окружающие объекты. Выполнение обоих условий в рамках одного боеприпаса нелетального действия не рассматривалось.

Изобретение направлено на решение указанной задачи.

Технический результат заключается в обеспечении максимального соответствия внешних, массогабаритных и эксплуатационных характеристик боеприпаса нелетального действия имитируемому боевому аналогу, и одновременно максимально безопасного срабатывания для объектов на малом расстоянии от него.

Боеприпас нелетального действия с разрывным зарядом, содержит полимерный корпус с внутренней полостью, в которой расположен разрывной заряд и, необязательно, наполнитель, представляющий собой условно поражающие элементы и/или красящий пигмент. По крайней мере, часть свободного объема внутренней полости корпуса заполнена металлическим порошком и/или металлической дробью. Корпус выполнен с возможностью установки на нем средств инициирования.

В известном уровне техники, металлический порошок и дробь, добавляют в пластичный термореактивный материал для утяжеления и придания инерционности легкой полимерной массе наполнителя. Отличительной особенностью изобретения является использование металлических частиц без полимерной матрицы в виде связывающих веществ (резины, компаундов и т.п.) или других веществ, выполняющих функцию среды. Отсутствие плотной связывающей среды уменьшает энергию воздействия при срабатывании боеприпаса за счет поглощения и рассеивания несвязанными частицами энергии срабатывания разрывного заряда. Таким образом, металлический порошок и дробь с одной стороны выполняют функцию балласта для корректировки необходимой массы, а с другой стороны металлические частицы в несвязанном (свободном) состоянии одновременно обеспечивают безопасность при срабатывании боеприпаса для объектов на малом расстоянии, моделируя при этом эффект срабатывания снаряда.

Металлические частицы являются инертным материалом по отношению к материалам наполнителя и по отношению к окружающим боеприпас объектам. Кроме того, металлические частицы являются теплопоглощающим материалом, не поддерживающим и не вызывающим горение. Горячие газообразные продукты, возникающие при срабатывании разрывного заряда, свободно фильтруются сквозь тяжелые теплопоглощающие частицы и остывают при прохождении через сыпучую среду. Вследствие чего, металлические частицы оказывают огнегасящее действие на продукты горения разрывного заряда. Резкое снижение температуры газообразных продуктов соответственно приводит и к снижению их давления, а, следовательно, и скорости разлета частиц, обеспечивая малый радиус опасного воздействия. Таким образом, указанный технический результат будет достигаться независимо от величины частиц, а также вида металла или состава сплава, из которого они выполнены.

В зависимости от поставленной задачи или вида имитируемого боеприпаса применение металлического порошка, дроби или их смеси может иметь предпочтение. Выбор конкретного металла или сплава частиц также определяется поставленной задачей, а также технологическими возможностями. Примерами металлического порошка могут быть медный, свинцовый, стальной или латунный порошок, а примером металлической дроби - стальная дробь. При этом специалисту данной области техники понятно, что данные примеры приведены только для иллюстрации используемых материалов, но ими не ограничена возможность применения и других металлов и сплавов, поскольку протекающие физико-химические процессы основаны на использовании свойств металлов, как таковых.

Разрывной заряд представляет собой небольшое (в сравнении с объемом корпуса) количество пиротехнического состава или взрывчатого вещества, располагаемое внутри боеприпаса. Инициирование заряда приводит к резкому образованию газообразных продуктов, которые, расширяясь, разрушают полимерный корпус и осуществляют выброс его содержимого - металлических частиц и наполнителя (условно поражающих атравматичных элементов и/или пигмента) на заранее определенное (небольшое) расстояние.

В качестве пиротехнического состава может быть использована любая пиротехническая смесь, способная обеспечить необходимое действие. Наиболее предпочтительны составы на основе перхлората калия или бертолетовой соли с металлическим горючим, например алюминиевым порошком (ПАМ-4, ПАП-1).

В качестве взрывчатого вещества можно использовать любые известные вещества, чувствительные к импульсу средства инициирования и способные к быстрому химическому превращению с образованием газообразных продуктов. Допускается использование, как индивидуальных веществ, так и смесевых.

Количество пиротехнического состава или взрывчатого вещества может изменяться в зависимости от поставленных задач и используемых материалов. Массы (энергии) разрывного заряда должно быть достаточно для разрушения полимерного корпуса и осуществления выброса металлических частиц и наполнителя. При этом вся кинетическая энергия, передаваемая от разрывного заряда частицам, должна рассеиваться, позволяя частицам разлетаться, не оказывая проникающего (травмирующего) действия.

Для осуществления подрыва разрывного заряда могут быть использованы как средства инициирования, в частности, предусмотренные комплектацией конкретного боеприпаса, так и используемые в пиротехнических устройствах.

Для изготовления атравматичного корпуса могут быть использованы любые реактопласты, термопластичные полимерные материалы, например, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, пенополиуретан и др. При срабатывании боеприпаса полимерный корпус разрушается с образованием частиц, не имеющих высокой кинетической энергии, острые грани и углы, способные нанести весомый вред чему-либо. Использование полимера позволяет выполнить корпус любого вида и сложности для достижения внешнего соответствия максимально приближенного к боевому образцу.

В качестве условно поражающих элементов используют атравматичные частицы, применяемые в имитационных пиротехнических устройствах, например резиновые, каучуковые шарики или полимерные гранулы. Элементы могут быть выполнены из пористого материала, например, поролона или плотного каучука.

Таким образом, изобретение не может быть ограничено видом конкретного боеприпаса, т.к. его выполнение может соответствовать любому боеприпасу с разрывным зарядом, например, ручному, инженерному, артиллерийскому, при осуществлении которых будет достигаться указанный технический результат, а именно:

- обеспечение массовых и габаритных характеристик и эксплуатационных параметров, близких к оригиналу, а также внешнее сходство;

- безопасность при срабатывании для объектов на малом расстоянии;

- возможность раздельной транспортировки до места использования элементов конструкции: корпуса, разрывного заряда, средств инициирования, металлического порошка (дроби), наполнителя.

Примеры осуществления изобретения.

Пример 1. Корпус имитатора выполнен из вспененного пенополиуретана, внешняя конфигурация которого максимально соответствует корпусу мины МОН-50. Допустимо применение штатных средств инициирования и датчиков цели. Часть объема корпуса заполняют тяжелым металлическим (стальным, свинцовым, латунным, медным) порошком, который при необходимости может быть заменен на металлическую дробь или ее смесь с порошком. Металлический порошок размещают в корпусе вдоль тыльной стенки мины в расфасованном в полиэтиленовые пакеты виде. С противоположной (фронтальной) стороны корпуса мины расположены полиэтиленовые пакеты с наполнителем, содержащим условно поражающие элементы и/или красящий пигмент. Между пакетами с металлическим порошком и с наполнителем располагают разрывной пиротехнический заряд на основе перхлората калия и алюминиевого порошка ПАМ-4. Массогабаритные характеристики имитатора соответствуют указанному имитируемому боеприпасу.

Срабатывание имитатора происходит подобно оригиналу - в обе полусферы. При срабатывании взрывного заряда происходит разрушение корпуса и легко разрушаемых пакетов с разбросом условно поражающих элементов, пигмента и порошков. Разброс пигмента, условно поражающих элементов и фрагментов корпуса происходит с фронтальной стороны мины. Со стороны тыльной полусферы мины разброс фрагментов корпуса и элементов снаряжения (металлического порошка) происходит в меньшей степени, т.к. тяжелый порошок поглощает и рассеивает энергию срабатывания разрывного заряда, тормозя их разлет.

Безопасное удаление от имитатора мины в тыльную сторону составляет от 5 м, т.е. на много меньше, чем во фронтальную сторону мины. Направленный выброс условно поражающих маркирующих элементов во фронтальной проекции мины происходит до 15 метров, что является сходным с оригинальным боеприпасом показателем. При правильном использовании индивидуальных средств защиты нахождение на более близком расстоянии также не приведет к необратимым потерям здоровья.

Использование такого устройства позволяет отработать навыки минирования и разминирования местности и объектов, маркировки мишеней и участников учебного и игрового процесса.

При увеличении массы условно поражающих элементов и повышении мощности разрывного заряда мина может быть использована в качестве нелетального травматичного средства. Применение такого боеприпаса в качестве охранного средства способно оказать высокое психологическое воздействие на людей и животных нарушающих запретную зону, но без причинения тяжелых травм.

Пример 2. Боеприпас нелетального действия содержит полиэтиленовый корпус, имитирующий ручную гранату Ф-1, заполненный стальным порошком, и оснащенный низкоскоростным разрывным зарядом на основе перхлората калия. Также корпус может быть заполнен стальной дробью с добавлением свинцового порошка. Использование дроби позволяет достичь полного массогабаритного соответствия оригинальному боеприпасу и высокую безопасность срабатывания имитатора.

Инициатор приводит в действие разрывной заряд. Продуктами взрывного горения которого разрушается корпус боеприпаса и происходит разброс фрагментов корпуса и снаряжения (порошка, дроби).

Аналогичным образом предполагается выполнение любого боеприпаса из ручных, инженерных, артиллерийских боеприпасов с разрывным зарядом.

Результаты проведенных испытаний модификаций, имитирующих различные боеприпасы, подтверждают возможность достижения максимального массогабаритного сходства с боевым образцом, а также его атравматичность. Возможность применения штатных (армейских) средств инициирования и датчиков цели, обеспечивает максимальное сходство методов инициирования, что позволяет проводить учебно-тренировочный процесс в условиях, максимально приближенных к боевым, но при этом значительно снизить риск травмирования личного состава.

Кроме того, учитывая безопасность срабатывания средств, нелетальный боеприпас может быть полезен в качестве средства останавливающего действия или отпугивающего. Например, при выставлении в качестве предупреждения (отпугивания) перед минными полями летального действия, для защиты от случайного попадания мирного населения или животных.

Предложение использовать металлические тяжелые инертные частицы без связующей среды для решения указанной технической задачи, т.е. обеспечения массогабаритных характеристик боевого образца с одновременным обеспечением безопасности средства, не обнаружено в известном уровне техники. И специалисту данной области техники понятно, что известность отдельных компонентов изобретения не свидетельствует об очевидности его получения.

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам, а именно к учебно-тренировочным боеприпасам, которые могут быть использованы в качестве ручных, инженерных, артиллерийских боеприпасов для тренировки и подготовки личного состава в условиях, приближенных к боевым, а также для военизированных игр. Боеприпас нелетального действия содержит полимерный корпус с внутренней полостью, в которой расположен разрывной заряд, содержащий пиротехнический состав или взрывчатое вещество и необязательно наполнитель, представляющий собой условно поражающие элементы и/или красящий пигмент. По крайней мере часть внутренней полости корпуса заполнена инертным сыпучим материалом в неуплотненном виде, таким как порошок и/или дробь из металла или сплава металлов. Изобретение обеспечивает максимальное соответствие внешних и массогабаритных характеристик имитируемому боевому образцу и одновременно максимально безопасное срабатывание для объектов на малом расстоянии. 7 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Боеприпас нелетального действия с разрывным зарядом, содержащий полимерный корпус с внутренней полостью, в которой расположен разрывной заряд и необязательно наполнитель, представляющий собой условно поражающие элементы и/или красящий пигмент, отличающийся тем, что по крайней мере часть свободного объема внутренней полости корпуса заполнена металлическим порошком или металлической дробью в неуплотненном виде.

2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с возможностью установки на нем средств инициирования.

3. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что порошок и дробь выполнены из металла или сплава металлов.

4. Боеприпас по любому из пп.1 или 3, отличающийся тем, что порошок и дробь выполнены из свинца, меди, стали или латуни.

5. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что порошок, дробь и наполнитель размещают в корпусе в предварительно заполненных ими легко разрушаемых оболочках, например полиэтиленовых пакетах.

6. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из полимерных материалов, например полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, пенополиуретана или реактопласта.

7. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что в качестве условно поражающих элементов содержит атравматичные частицы, например резиновые или каучуковые шарики или пластиковые гранулы.

8. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что разрывной заряд содержит пиротехнический состав или взрывчатое вещество.