Способ электровоздействия многозарядного дистанционного электрошокового оружия Российский патент 2021 года по МПК F41B15/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нелетальному оружию с электрическим средством поражения цели, конкретно к дистанционному электрошоковому оружию (ДЭШО).

Уровень техники

В качестве аналогов предполагаемого изобретения выбрано известное с начала 1960-х г.г. изобретенное в США нелетальное контактное электрошоковое оружие (ЭШО). Электрошоковое воздействие (иммобилизация, электровоздействие) на правонарушителя (биологическая цель, биоцель, цель) осуществлялась контактным способом (контактно) при непосредственном взаимодействии (прижатии к телу правонарушителя) боевых электродов ЭШО без производства выстрела. При этом электронная схема ЭШО включающая в себя также узел вырабатывания высоковольтного поражающего цель напряжения электрического тока содержащаяся в ДЭШО и питаемая от электрической батареи или аккумулятора ДЭШО подавала поражающее переменное высоковольтное напряжение электрического тока на боевые электроды. Поражающее переменное высоковольтное напряжение электрического тока представляло собой однообразные высоковольтные импульсы одно или двуполярной формы имеющие определенную форму, амплитуду, длительность и частоту. Показатели амплитуды, длительности и частоты импульсов определяют подводимую к цели мощность поражающего электрического тока (т.е. введенного в цель количества электричества). Мощность поражающего электрического тока во время воздействия на цель остается практически постоянной вследствие кратковременности воздействия на цель (несколько секунд) и практически постоянной отдаваемой мощности источника электропитания ЭШО.

Недостаток такого способа воздействия ЭШО на цель заключается в том, что правонарушитель как правило инстинктивно и моментально отстраняется от прижатого к нему ЭШО тем самым прерывая воздействие на него поражающего электрического тока. Воздействие на правонарушителя с целью привести его в повиновение правоохранителю можно произвести только при условии его силового удержания (а это значит, что правоохранитель должен быть заведомо физически сильнее правонарушителя) либо в очень тесных местах где отстранение от боевых электродов работающего ЭШО физически невозможно (например в малом замкнутом помещении, кабине лифта, и т.п.). Недостаток воздействия ЭШО компенсируется применением против правонарушителя не ЭШО, а ДЭШО например наиболее широко известного ДЭШО "TASER Х26" [1] компании Taser Int. (в настоящее время компании Axon Enterprise, Inc. (Axon) США), и являющееся наиболее распространенной полицейской моделью ДЭШО в мире. ДЭШО "TASER Х26" предназначено для временного выведения из строя (иммобилизации, поражения, удержания в состоянии парализации) биологических целей (цель, правонарушитель, биоцель) электрическим током преимущественно на расстоянии.

Поражение цели на расстоянии осуществляется при использовании стреляющего картриджа, выстреливающего в цель два зонда с устройствами закрепления на цели (иглы с бородками), каждый из которых соединен при помощи провода в изоляции (токопроводом) с соответствующим токоподводящим электродом на картридже. Токоподводящие электроды картриджа связываются с боевыми (контактными) электродами ДЭШО выходящими на передний торец ДЭШО, к которым, при запуске ДЭШО подается высоковольтное поражающее цель напряжение электрического тока от электронной схемы ДЭШО включающей в себя также узел вырабатывания высоковольтного поражающего цель напряжения электрического тока содержащейся в ДЭШО и питаемой от электрической батареи или аккумулятора. При попадании зондов в правонарушителя и подачи на него по токопроводам поражающего напряжения электрического тока правонарушитель уже не может отстраниться, так как иглы с бородками зонда крепко цепляются за одежду или даже проникают через одежду в тело биоцели и не могут быть оторванными от цели без значительных усилий.

Электровоздействие поражающего высоковольтного напряжения электрического тока при использовании ДЭШО не отличается от воздействия ЭШО т.е. осуществляется также подачей на цель за время воздействия однообразных высоковольтных импульсов имеющих определенную форму, амплитуду, длительность и частоту. Мощность поражающего электрического тока во время воздействия на цель остается практически постоянной при штатной для использования правоохранителями (полицией и другими силовыми службами) кратковременности воздействия на цель при постоянной отдаваемой мощности источника электропитания ДЭШО. Применение ДЭШО прежде всего имеет целью иммобилизацию биоцели с падением ее на землю (сбивание с ног) с целью облегчить правоохранителю задержание правонарушителя. Недостатком способа воздействия описанного ДЭШО является распространенное нештатное применение правоохранителями ДЭШО при приведение к покорности и арестах правонарушителей. Первый образец действительно физиологически эффективного полицейского ДЭШО "ADVANCED TASER M26/18 " [2] компании Taser Int. имел выходную электрическую мощность поражающего электрического тока 18 Вт или 26 Вт. ДЭШО с такой выходной мощностью имело прекрасное иммобилизирующее цель действие с падением ее на землю и невозможностью сопротивления действием. Полная иммобилизация цели с падением на землю происходила в течение от 0,-3- 0,5 до 1,0 с (максимум). Однако через некоторое время применения стали появляться и учащаться случаи смертельных поражений правонарушителей в результате как выяснилось излишней выходной мощности ДЭШО либо воздействия ДЭШО на цель более чем на несколько секунд. Компания Taser Int. оказалась обременена множеством судебных разбирательств инициируемых родственниками умерших после воздействия "ADVANCED TASER M26/18" правонарушителей. Компания Taser Int. стала нести убытки в результате значительных денежных выплат компенсаций семьям умерших правонарушителей (в США жизнь человека стоит дорого).

В результате стало необходимостью выпуск более безопасной в использовании новой полицейской модели ДЭШО "TASER Х26" с максимальной указываемой в рекламных проспектах выходной мощностью 7 Вт, а реальной измеренной на эквивалентной сопротивлению человеческого тела нагрузке 1 кОм всего не более 4 Вт. После некоторого времени эксплуатации полицией США выяснилось, что вследствие уменьшенной по сравнению с "ADVANCED TASER M26/18" электрической мощности подводимого к цели поражающего тока ДЭШО "TASER Х26", цель находящаяся под воздействием наркотических веществ, алкоголя, или с сильной волей или незначительной болевой чувствительностью во многих случаях применения ДЭШО при пропускании сквозь нее поражающего электрического тока сразу не подчиняется требованиям правоохранителя применяющего ДЭШО (например лечь на землю для надевания наручников, приказу бросить оружие, прекратить сопротивление ) не падает на землю, и иногда даже пытается продолжить силовую борьбу с правоохранителем. Поэтому правоохранитель вынужден применять ДЭШО нештатно т.е. продолжать пропускать поражающий электрический ток через цель сверх штатно установленного времени воздействия (по медицинским показаниям всех стран мира не более нескольких секунд) пока цель не будет приведена к покорности. В результате такого длительного пропускания поражающего электрического тока через цель в организме цели происходят необратимые поражения нервной, дыхательной, сердечной систем в результате которых следует смерть правонарушителя. Таких случаев описано множество [3]. В некоторых случаях подобные происшествия вызывают волнения и бунты нецивилизованных этнических групп населения сопровождающихся массовой гибелью людей и громадными разрушениями имущества, например [4]. В современном обществе подобные бунты [5] связанные с превышением правоохранителями мер принуждения к покорности правонарушителей из нецивилизованных общественных или этнических групп населения могут происходить все чаще не исключая и РФ.

В настоящее время в РФ продолжает действовать ОСТ 78.01.0009-2002 МВД РФ устанавливающий максимальную выходную мощность для электрошоковых устройств (спецсредств полиции) в том числе и ДЭШО в 10 Вт, при непрерывном допустимом по нормам ФМБА России времени однократного воздействия 3 с. Такая мощность как показывает практика во многих случаях может быть избыточна, поскольку иммобилизация с падением цели на землю происходит в среднем за 0,8-1,2 с (фактически моментально), а поражающее воздействие при полной мощности 10 продолжается еще не менее 1,8-2,2 с., после чего ДЭШО выключается так как срабатывает внутренний таймер ДЭШО для отключения поражающего напряжения электрического тока. Для однозарядного полицейского ДЭШО время дополнительного воздействия в 1,8-2,2 с. после падения в некотором роде гарантирует некоторое последействие (состояние ошарашенности (неспособности физического сопротивления) биоцели в течение нескольких секунд после прекращения воздействия. Если цель не приводится в покорность (обычно начинает вставать с земли, пытаться скрыться, пытаться напасть на правоохранителя), правоохранитель снова возобновляет 3-х секундное воздействие (так как токопроводы все еще связывают ДЭШО с целью). Такое повторяющееся воздействие на неподчиняющегося правонарушителя в некоторых случаях правоохранители производят множество раз, пока правонарушитель не подчиниться требованиям правоохранителя.

При многократном последовательном 3-х секундном воздействии доза безопасного количества электричества поступающего в биоцель в некоторых случаях превышает пределы установленные ФМБА России и приводит к опасным или необратимым расстройством здоровья и даже смерти правонарушителя. Это большой недостаток полицейского ДЭШО могущего привести к последствиям описанным в источниках [4; 5]. В то же время для гражданского использования (самообороны граждан) ДЭШО в РФ применяются иные нормы воздействия регулируемые ГОСТ Р 50940-96. Нормы ГОСТ Р 50940-96 допускают максимальную выходную мощность ДЭШО в 3 Вт, при непрерывном времени однократного воздействия не более 3 с. Такие параметры электровоздействия практически никогда не производят моментального иммобилизирующего действия с падением на землю, но тем не менее производят достаточно сильное болевое, предупреждающее воздействие значительно снижающее агрессивность правонарушителя. Отсутствие моментального иммобилизирующего действия делает невозможным использовать ДЭШО по нормам ГОСТ Р 50940-96 как полицейское ДЭШО. Недостаток такого воздействия заключается как и у маломощного ДЭШО "TASER Х26" в том, что находящийся под воздействием наркотических веществ, алкоголя, или с сильной волей или незначительной болевой чувствительностью правонарушитель не иммобилизируется эффективно с падением на землю, а при наличии у него оружия (например холодного) может применить его против пользователя ДЭШО. Для полицейского применения воздействия на цель гражданского ДЭШО недостаточно. При этом случаев смерти от применения гражданского ЭШО и ДЭШО в РФ неизвестны. Прямого прототипа предлагаемого способа менее опасного воздействия ДЭШО патентным поиском не обнаружено.

Раскрытие изобретения

Целью изобретения является создание менее опасного для здоровья поражаемого биологического объекта но эффективного для иммобилизации объекта способа поражающего электровоздействия многозарядного дистанционного электрошокового оружия.

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу менее опасного электровоздействия многозарядного дистанционного электрошокового за время однократного воздействия на биологическую цель в нее пропускают поражающий электрический ток с плавно или ступенчато уменьшающейся электрической мощностью.

Дополнительная особенность заключается в том, что электрическая мощность уменьшается снижением частоты импульсов поражающего электрического тока при неизменных параметрах амплитуды и длительности импульсов.

Дополнительная особенность заключается в том, что электрическая мощность уменьшается снижением амплитуды импульсов поражающего электрического тока при неизменных параметрах частоты и длительности импульсов.

Дополнительная особенность заключается в том, что

электрическая мощность уменьшается снижением длительности импульсов поражающего электрического тока при неизменных параметрах частоты и амплитуды импульсов.

Дополнительная особенность заключается в том, что электрическая мощность уменьшается снижением параметров частоты, амплитуды и длительности импульсов поражающего электрического тока в любых возможных комбинациях.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Типовая электронная схема современного ДЭШО с топологией «Shaped Pulse».

Осуществление изобретения

Фиг. 1. Все типовые электронные схемы ЭШО и ДЭШО (в том числе современные с топологией «Shaped Pulse») рассмотрены в [6]. Для реализации предлагаемого способа многозарядное ДЭШО изготавливают, например, с электронной схемой ДЭШО с топологией «Shaped Pulse» включающей в себя узел вырабатывания, высоковольтного поражающего цель напряжения электрического тока и питаемой от электрической батареи или аккумулятора в которой осуществляется плавное или ступенчатое снижение выходной мощности поражающего тока, поступающего на цель во время однократного воздействия. Модуляция с уменьшением частоты, амплитуды, длительности импульсов или их возможных комбинаций достигается общеизвестными в электронной схемотехнике ДЭШО способами при условии наличия в ДЭШО электрической батареи или аккумулятора способного подавать достаточный ток для предполагаемых требований мощности системы. При этом уменьшается и выходная частота "ВВ блока" (т.е. частота поражающих импульсов и соответственно выходная мощность) при неизменных параметрах амплитуды и длительности импульсов.

Например выходная электрическая мощность ДЭШО за время однократного воздействия на цель уменьшается при использовании инвертера на ШИМ-контроллерах или микроконтроллерах (на Фиг. 1 "микроконтроллер") с ШИМ-генератором включенным в таймеры микроконтроллеров (например типа ATtiny13, PIC и.т.п. ) при помощи изменения скважности импульсов подаваемых на трансформатор TR1 при постоянной амплитуде и частоте импульсов. Алгоритм изменения скважности импульсов (ступенчатого или плавного) за время однократного воздействия на цель задается тем же "микроконтроллером" в зависимости от требований ФМБА России или других стран, проводящих МБИ (медико-биологические испытания) и сертификацию ДЭШО. Современные микроконтроллеры, разработанные в США и их китайские и российские клоны, позволяют реализовывать любые алгоритмы изменения выходной мощности, приведенные в данной заявке на изобретение. В связи с тем, что в разных странах мира допустимые показатели времени однократного воздействия и допускаемой электрической мощности, подаваемой на цель различаются точные алгоритмы изменения мощности указать не представляется возможным так как это снижает степень защиты изобретения, однако примерные алгоритмы допустимые по медико-биологическим нормативным требованиям России приведены ниже.

Существуют также и иные способы регулирования с уменьшением частоты, амплитуды и длительности импульсов или уменьшения всех этих параметров импульсов для выполнения алгоритма поражения цели с плавным или ступенчатым уменьшением выходной мощности поражающего электротока поступающей на цель за время однократного воздействия.

Предлагаемый способ эффективно осуществляется только при использовании многозарядного ДЭШО, так как многозарядное ДЭШО в отличие от однозарядного ДЭШО дает возможность моментального повторного выстрела в цель в том случае если пораженный первым выстрелом правонарушитель не подчинился требованиям правоохранителя (например по причине сильной воли или незначительной болевой чувствительности) и до начала повторного (после первого однократного) воздействия вырвал из своего тела попавшие в него зонды с токопроводами. Производя повторный выстрел правоохранитель снова обеспечивает связь правонарушителя с ДЭШО при первичном мощным иммобилизирующим воздействием с новым падением правонарушителя на землю даже в том случае если он начал вставать. В случае же попытки использовать однозарядное ДЭШО с предлагаемым способом воздействия возможен вариант при котором при снижении мощности воздействия за время однократного воздействия правонарушитель усилием воли преодолеет боль и вырвет из своего тела зонды с токопроводами еще до того, как правоохранитель произведет повторное однократное (вслед за первым однократным) воздействие на правонарушителя. В таком случае правоохранитель окажется перед правонарушителем с разряженным первым выстрелом ДЭШО без возможности успеть произвести повторный выстрел (выстрелы). Таким образом многозарядное ДЭШО позволяет эффективно использовать предлагаемый способ менее опасного электровоздействия на цель путем пропускания в нее ступенчато уменьшающейся электрической мощностью то есть сначала электроразряда большой мощности (например 10 Вт на 1 с. при допускаемой мощности воздействия по ОСТ 78.01.0009-2002 МВД РФ), а затем пониженной мощности (например 3 Вт на 2 с. при допускаемой мощности воздействия по ГОСТ Р 50940-96.) при общем непрерывном времени однократного воздействия не более 3 с. При этом правонарушитель за время прохождения через его тело полной мощности в течение 1 с, полностью иммобилизируется с падением на землю, а далее в течение еще 2 с, получает дополнительное количество электричество с пониженной мощностью практически полностью неопасной для здоровья. Либо пропускания в цель плавно уменьшающейся электрической мощностью начиная с воздействия большой мощности (например 10 Вт.) которые в течение 3 с общего времени однократного воздействия снижаются до мощности 3 Вт. со скоростью изменения мощности 2,333 Вт/c. Либо пропускания в цель большой мощности (например 10 Вт.) например в течение 1 с, а затем плавного снижения мощности с 10 Вт, до 3 Вт, за 2 с со скоростью изменения мощности 3,5 Вт/c.

Время однократного воздействия цель, а также алгоритм ступенчатого или плавного или ступенчато-плавного снижения мощности от максимально допустимой за временя однократного воздействия устанавливается программно в зависимости от требований специалистов физиологов ФМБА России или других стран проводящих МБИ (медико-биологические испытания) и сертификацию ДЭШО. Таким образом в предлагаемом способе воздействия ДЭШО реализуется гарантированное иммобилизирующее действие при общем количестве электричества, поданного на цель за время однократного воздействия более чем по гражданским нормам, но менее чем допускаемое по нормам МВД РФ уже близким к максимальным еще не вызывающим тяжелые последствия для здоровья человека.

Пример реализации

Опытный образец изделия ДЭШО "ГАРД" [7] в настоящее время вводимый на вооружение силовых структур РФ и апробированный по приборным показателям заявляемого способа имеет электронную схему которая за время однократного воздействия в 3с. установленного ОСТ 78.01.0009-2002 МВД РФ и ГОСТ Р 50940-96 изменяет выходную электрическую мощность подаваемую на цель по алгоритму ступенчатого уменьшения выходной мощности 1с. мощность 10 Вт, и 2с. мощность 3 Вт (т.е. общее время пропускания тока в цель равно разрешенным 3с.) . Протокол испытаний изделий № 27 от 02.08. 2020 г. (АО "РТЕХ-НО") .

Список ссылок

1. https://www.axon.com/products/taser-x26p

2. Ладягин Ю.О. "Дистанционное электрошоковое оружие " М.: Издательство фонда Сталинград, 2017, стр. 37-39; стр. 70 (табл. 1).

3. https://www.washingtonpost.com/nation/2020/07/03/police-oklahoma-murder-taser/

https://www.reuters.com/article/us-usa-taser-deaths-insight/as-death-toll-keeps-rising-u-s-communities-start-rethinking-taser-use-idUSKCN1PT0YT

https://www.theguardian.com/world/2018/oct/31/san-mateo-county-taser-death-law-enforcement

https://www.cbc.ca/news/canada/toronto/peel-police-taser-fatal-1.5365965

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Лос-анджелесский_бунт

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Массовые_беспорядки_в_США_(2020)

6. Ладягин Ю.О. "Дистанционное электрошоковое оружие " М.: Издательство фонда Сталинград, 2017, стр. 426-469.

7. http://www.gardsystems.ru/

https://rg.ru/2019/02/28/putin-zainteresovalsia-pistoletom-shokerom.html

http://www.trud.ru/article/28-02-2019/1372987_putinu_na_vystavke_oruzhija_ponravilsja_elektroshoker-pistolet.html

Способ поражающего электровоздействия многозарядного дистанционного электрошокового оружия, при котором за время однократного воздействия на биологическую цель в нее пропускают поражающий электрический ток с плавно, ступенчато или ступенчато-плавно уменьшающейся электрической мощностью. Технический результат - создание менее опасного для здоровья поражаемого биологического объекта, но эффективного для иммобилизации объекта способа поражающего электровоздействия многозарядного дистанционного электрошокового оружия. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ электровоздействия многозарядного дистанционного электрошокового оружия, состоящий в пропускании электрического тока высокого напряжения в биологическую цель, отличающийся тем, что за время однократного воздействия на биологическую цель в нее пропускают поражающий электрический ток с плавно, или ступенчато, или ступенчато-плавно модулированной на уменьшение значения электрической мощностью.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрическую мощность уменьшают снижением частоты импульсов поражающего электрического тока при неизменных параметрах амплитуды и длительности импульсов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрическую мощность уменьшают снижением амплитуды импульсов поражающего электрического тока при неизменных параметрах частоты и длительности импульсов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрическую мощность уменьшают снижением длительности импульсов поражающего электрического тока при неизменных параметрах частоты и амплитуды импульсов.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрическую мощность уменьшают снижением параметров частоты, амплитуды и длительности импульсов поражающего электрического тока в любых возможных комбинациях.