КАРТРИДЖ ЭЛЕКТРОШОКОВОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ЕГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК F41B15/04 

Изобретение относится к боеприпасам для электрошокового оружия.

Известно устройство по патенту США № 5654867 содержащее двойной патрон (картридж) метаемого электрического провода для дистанционного поражения различных целей.

Картридж содержит общий корпус, внутри которого имеются два ствола с метаемыми снарядами, представляющими из себя продолговатые цилиндрические стержни снабженные на концах иглами с рожнами (типа рыболовных), снаряды выталкиваются из стволов при помощи пиротехнического заряда инициируемого при выстреле высоким напряжением применяемом в дистанционном электрошоковом оружии ДЭШО для поражения целей.

В специальных карманах картриджа содержатся две укладки электрического провода вытягиваемого снарядами при выстреле из корпуса. При попадании снарядов в цель они закрепляются на ней при помощи иголок с рожнами, и высоковольтное шоковое напряжение ДЭШО передается к цели по вытянутым из картриджа двум проводам

Известно устройство «Оружия для остановки и захвата» (патент США № 3803463 от 9 апреля 1974 г.) содержащего в качестве одного из вариантов воплощения устройство двойного патрона (картриджа) метаемого электрического провода для дистанционного поражения различных целей. Один из вариантов двойного патрона (Фиг. 15 по патенту США № 3803463) содержит общий корпус внутри которого имеются четыре ствола с обтюраторами (пыжами) и метаемыми снарядами представляющими из себя многоигольчатые шары соединенные с электропроводом размещенным (уложенным) на конусных (для облегчения сматывания при выстреле) оправках. Пороховой (пиротехнический заряд) воспламеняется электрическим током и при воспламенении одновременно метает шаровые снаряды ускоренными в четырех стволах обтюраторами (пыжами), (поз. 250 на Фиг. 15 в патенте США № 3803463). При этом шаровые снаряды вылетают из стволов картриджа при этом вытягивая намотанные на конусных оправках электропровода сматывая их с конусных оправок. В процессе полета электропровода сматываются с конусных оправок до попадания шаровых снарядов в цель и закрепления шаровых снарядов на цели при помощи многоигольчатой головной части типа “репей”. В настоящее время во всех типах картриджах для ДЭШО применяются не многоигольчатые снаряды типа “репей”, а продолговатые снаряды с иглой как наиболее эффективные по критерию закрепления на цели при максимальной технологичности в изготовлении.

Описанный тип картриджа, по сути, представляет собой двойной унитарный патрон содержащий в своем составе общий корпус и источник энергии для метания (пороховой или пиротехнический заряд), средство инициации источника энергии (электровоспламенитель), два (или более) ствола, два (или более) снарядов для вытягивания электрического провода из корпуса картриджа и закрепления электрического провода на цели, два (или более) компактных места размещения правильно уложенного электрического провода для его правильной (без возможности запутывания и разрывов при разматывании со скоростью не менее 30 м/с), доставки к цели при выстреле. Однако по сравнению с унитарным патроном для огнестрельного оружия объединяющим в одном корпусе (гильзе) средство инициирования (капсюль), источник энергии для метания снаряда (порох), и сам метаемый снаряд (например, пуля), в описанном устройстве картриджа (патрона) есть существенное отличие. В корпусе описанного типа картриджа также содержатся (объединены) и средство инициирования и пиротехнический источник энергии и снаряд (снаряды), и необходимая для данного типа патрона укладка электрического провода, но расположены они отдельно друг от друга занимая, таким образом, объем значительно более чем объем унитарного огнестрельного патрона в котором в общей полости корпуса (гильзы) помещаются все необходимые для выстрела компоненты. Отдельное расположение необходимых для выстрела компонентов кроме увеличения объема (т.е. габаритов) патрона автоматически увеличивает и общий вес патрона, так как отдельное расположение элементов выстрела влечет за собой необходимость увеличения и объема материала для изготовления корпуса с отдельными местами для размещения компонентов выстрела, а значит и увеличение веса материала корпуса.

Необходимость объединять в корпусе одного картриджа не менее двух снарядов и не менее двух взаимно изолированных укладок электрического провода диктуется невозможностью эффективной передачи электроэнергии к цели кроме как посредством двухпроводного способа передачи электроэнергии при помощи двух взаимно изолированных воздушным промежутком или изоляцией проводов. В картридже описанного типа могут применяться и два пиротехнических источника энергии метания двух снарядов, каждый из которых работает на отдельный ствол, принцип конструкции от этого не меняется, общий пиротехнический источник энергии метания применяется только для уменьшения габаритов и уменьшения цены изделия.

Для ускорения метаемого в цель снаряда, вытягивающего из корпуса картриджа при полете к цели уложенный в корпус электропровод, используется ствол, представляющий собой цилиндрическую полость, в которой ускоряется толкающий снаряд элемент обтюратор (пыж).

Известен патрон ДЭШО и метательный заряд (патент RU № 2607701), содержащий нетокопроводную гильзу со ствольным каналом, снаряд с укладкой токопровода и устройством закрепления на цели, а также метательный заряд с обтюратором, при этом патрон содержит один или два два ствольных канала.

Принцип действия заявленного корпуса картриджа транспортировки разряда, состоит в прохождении электричества через заряд взрывчатого вещества, находящийся между двумя электродами. При этом под действием сгоревших газов происходит выброс пыжа, который выталкивает метаемую массу. Это может быть провод, перцовый состав и др.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала технических средств, а обеспечиваемый заявленным изобретение технический результат заключается в реализации назначения заявленного изобретения, который достигается тем, что картридж электрошокового устройства содержит корпус картриджа транспортировки разряда, со ствольным каналом, и отличается тем, что ствольный канал содержит пыж-капсюль, заряд в виде взрывчатого вещества, внутренний нагревательный элемент, выполненный из проводящего магнитного или немагнитного материала, в виде пассивного замкнутого RLC- контура, или электронной схемы с пассивной микросхемой, или индукционной катушки, выполненный с возможностью нагрева от внешнего индукционного нагревателя и расположенный продольно относительно картриджа ЭШУ или перпендикулярно по отношению к картриджу.

Также технический результат достигается за счёт того, что в способ воспламенения заряда картриджа электрошокового устройства заключается в том, что разогревают внутренний нагревательный элемент, находящийся в пыже-капсюле ствольного канала картриджа электрошокового устройства, воздействуя на него внешним индукционным нагревателем.

При этом, воздействие внешним индукционным нагревателем осуществляют подачей кратковременных импульсов в первичной индукционной катушке внешнего индукционного нагревателя на вторичную индукционную катушку, расположенную в пыже-капсюле ствольного канала картриджа электрошокового устройства.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 – конструкция картриджа электрошокового устройства, с продольно расположенным нагревательным элементом.

Фиг. 2 - конструкция картриджа электрошокового устройства, с поперечно расположенным нагревательным элементом.

Фиг. 3 - конструкция картриджа электрошокового устройства с продольно расположенным нагревательным элементом и внешним индукционным нагревателем.

Фиг. 4 - конструкция картриджа электрошокового устройства с поперечно расположенным нагревательным элементом и внешним индукционным нагревателем.

Фиг. 5 - конструкция картриджа электрошокового устройства с расположенной внутри полости капсюля вторичной индукционной катушкой и первичной индукционной катушкой внешнего индукционного нагревателя.

Осуществление изобретения

Картридж электрошокового устройства содержит корпус картриджа транспортировки разряда (1), со ствольным каналом, имеющим необходимые по условиям внешней баллистики ориентацию своей оси относительно оси картриджа и внутреннее устройство канала, и содержит пыж-капсюль (2), заряд (3) в виде взрывчатого вещества. Внутренний нагревательный элемент (4) выполнен из проводящего магнитного или немагнитного материала в виде пассивного замкнутого RLC-контура или электронной схемы с пассивной микросхемой или индукционной катушки (Фиг. 5), выполненный с возможностью нагрева от внешнего индукционного нагревателя (5) и расположенный продольно относительно корпуса картриджа (1) электрошокового устройства (Фиг. 1, 3) или перпендикулярно по отношению к корпусу картриджа (1) (Фиг. 2, 4).

Воспламенение происходит за счет индукционного разогрева внутреннего нагревательного элемента (4) с его последующим разрушением.

При появлении сильного магнитного поля, создаваемого воздействием внешнего индукционного нагревателя (Фиг. 3, 4), внутренний нагревательный элемент (4) разогревается, воспламеняя состав заряда (3). Тип состава заряда может быть, в частности, взрывчатым веществом или порохом.

Нагревательный элемент должен быть выполнен из проводящего магнитного или немагнитного материала любой формы и может быть выполнен в виде пассивного замкнутого RLC контура либо электронной схемы с пассивной микросхемой (RFID метка).

На Фиг. 5 показан вариант реализации устройства картриджа, согласно которому внутри полости пыжа-капсюля (2) устанавлена индукционная катушка.

Вокруг картриджа располагается внешний индукционный нагреватель (5) (первичная индукционная катушка) с 1-2 витками. Катушка, расположенная внутри пыжа, имеет более 10 витков и совместно с первичной намоткой представляет собой повышающий трансформатор. Коэффициент преобразования должен быть такой, чтобы выходное напряжение находилось в пределах от 1000 В до 3000 В. Концы катушки выгибаются таким образом, чтобы их срезы располагались по середине образующей окружности катушки с обеих сторон.

Принцип работы основан на воспламенении заряда капсюля высоким напряжением. При подаче кратковременных импульсов в первичной катушке (5) на вторичную катушку (4) происходит передача импульса напряжения с одновременным увеличением его амплитуды. Когда разность потенциалов на концах катушки достигает и превышает напряжения пробоя, возникает искровой разряд, который проходит через заряд (3) пыжа-капсюля (2), воспламеняя его, и под действием сгоревших газов происходит выброс пыжа-капсюля (2), который выталкивает метаемую массу.

Согласно заявленному способу воспламенения заряда (3) картриджа транспортировки разряда (1) электрошокового устройства при воздействии внешнего индукционного нагревателя (5), возникает сильное магнитное поле, разогревающее находящийся в пыже-капсюле (2) ствольного канала картриджа (1) электрошокового устройства внутренний нагревательный элемент (4), который воспламеняет взрывчатое вещество заряда (3).

Либо при подаче кратковременных импульсов в первичной индукционной катушке внешнего индукционного нагревателя (5) на вторичной индукционной катушке, расположенной в пыже-капсюле ствольного канала картриджа (1) электрошокового устройства происходит передача импульса напряжения с одновременным увеличением его амплитуды, при превышении напряжения пробоя за счет разности потенциалов на концах индукционной катушки возникает искровой разряд, который проходит через заряд (3) пыжа-капсюля (2), воспламеняя его и под действием сгоревших газов происходит выброс пыжа-капсюля (2), который выталкивает метаемую массу.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает надежное воспламенение заряда, позволяет улучшить условия функционирования заряда за счет уменьшения неодновременности воспламенения его различных участков. Кроме того, заявленная конструкция обеспечивает повышение эффективности и надежности работы электрошокового устройства за счёт повышения стабильности выстрела.

Картридж электрошокового устройства содержит корпус картриджа со ствольным каналом, пыж-капсюль, заряд в виде взрывчатого вещества, внутренний нагревательный элемент, выполненный из проводящего магнитного или немагнитного материала, в виде пассивного замкнутого RLC- контура, или электронной схемы с пассивной микросхемой, или индукционной катушки, выполненный с возможностью нагрева от внешнего индукционного нагревателя и расположенный продольно относительно картриджа ЭШУ или перпендикулярно по отношению к картриджу. Способ воспламенения заряда картриджа электрошокового устройства заключается в том, что разогревают внутренний нагревательный элемент, находящийся в пыже-капсюле ствольного канала картриджа электрошокового устройства, воздействуя на него внешним индукционным нагревателем. Технический результат - расширение арсенала технических средств. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Картридж электрошокового устройства, содержащий корпус картриджа транспортировки разряда со ствольным каналом, отличающийся тем, что ствольный канал содержит пыж-капсюль, заряд в виде взрывчатого вещества, внутренний нагревательный элемент, выполненный из проводящего магнитного или немагнитного материала в виде пассивного замкнутого RLC- контура или электронной схемы с пассивной микросхемой или индукционной катушки, выполненный с возможностью нагрева от внешнего индукционного нагревателя и расположенный продольно относительно картриджа ЭШУ или перпендикулярно по отношению к картриджу.

2. Способ воспламенения заряда картриджа электрошокового устройства, заключающийся в том, что разогревают внутренний нагревательный элемент, находящийся в пыже-капсюле ствольного канала картриджа электрошокового устройства, воздействуя на него внешним индукционным нагревателем.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что воздействие внешним индукционным нагревателем осуществляют подачей кратковременных импульсов в первичной индукционной катушке внешнего индукционного нагревателя на вторичную индукционную катушку, расположенную в пыже-капсюле ствольного канала картриджа электрошокового устройства.