Способ защиты мобильных объектов от разлета осколков малокалиберных снарядов, сбрасываемых с малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, и устройство для его осуществления Российский патент 2025 года по МПК F41H11/04 

Изобретение относится к области воздушных заграждений, предназначенных для защиты мобильных объектов от средств воздушного нападения, а именно от падающих малокалиберных снарядов с малых высот, доставляемых малоразмерными беспилотными летательными аппаратами (далее - МБпЛА).

Одним из комплексных способов защиты от поражающего действия МБпЛА снарядов является аэростат с тонкой капроновой сетью с ячейками 1,0…1,2 м, закрепленными на сети легкими осколочными противопехотными минами направленного действия и дополнительно снабжен датчиками обнаружения средств воздушного нападения противника. Капроновая сеть выполнена в виде усеченной трехгранной пирамиды, грани которой закреплены на основании под углом 30…60° [1].

Описан защитный маскировочный экран, состоящий из размещенного на трансформируемом сборно-разборном каркасе гибкого комплексного покрытия, имеющего слоистую конструкцию. Верхний слой конструкции уложен на нижний слой и изготовлен из маскировочного материала, а нижний - из скрепленных между собой посредством гибких петель полос проволочной плетеной металлической сетки, окантованных по всему периметру гибким и прочным материалом. Металлическая сетка выполнена с размером ячейки до 30 мм из проволоки толщиной не менее 2,5 мм и массой не менее 0,0030 кГс²/м² [2].

Также известно устройство для защиты автомобиля от взрывоопасного предмета, сбрасываемого с коптера [3]. Устройство содержит два защитных элемента и комплект кронштейнов для крепления устройства к каркасу тента автомобиля. Защитные элементы выполняют в виде жесткого прямоугольного трубчатого каркаса, в котором размещают полотнище из упругой эластичной сетки. Каркасы изготавливают сборными из двух П-образных половин, которые соединяют между собой регулировочными двухсторонними винтами, позволяющими изменять ширину защитного элемента. На каркас с расчетным шагом надевают скобы соединители. Края полотнища по периметру снабжают кольцами, посредством которых его прикрепляют к скобам-соединителям винтовыми цилиндрическими пружинами. Комплект кронштейнов содержит средние и крайние кронштейны. Средние кронштейны представляют собой винтовые подъемники, основания которых прикрепляют к серединам дуг каркаса тента. Крайние кронштейны прикрепляют к дугам каркаса тента в местах сопряжения со стойками.

Данное устройство принято за прототип. Недостатком прототипа является то, что отброшенный малокалиберный снаряд при взрыве может поразить соседний объект, а его поражающее действие ничем не нивелируется.

Недостатками технических решений рассмотренных выше аналогов и прототипа являются:

предназначены не для улавливания сбрасываемого малокалиберного снаряда, а для предотвращения попадания их в защищаемое пространство и не защищают от разлета осколков;

расчет на непосредственное ударное соприкосновение с внешней поверхностью объекта или отбрасывание его в сторону от объекта;

наличие в структуре сетки больших размеров ячейки, что не позволяет механически защитить от непосредственного прямого действия малокалиберных снарядов, сбрасываемых с МБпЛА с небольших высот;

массогабаритные характеристики устройств обуславливают их однократное стационарное размещение.

Самым главным недостатком является тот факт, что при взрыве упавших снарядов на поверхности устройств поражающее действие ничем не нивелируется, а размеры ячеек применяемых сетей (решеток) не препятствуют проникновению осколков снарядов в защищаемое пространство.

Целью данного способа является снижение (предотвращение) поражающего воздействия малокалиберных снарядов, доставляемых с помощью МБпЛА, на мобильные объекты, находящиеся на открытой местности.

Технический результат заключается в разработке универсально применимых способа и устройства для снижения (предотвращения) поражающего действия малокалиберного снаряда.

Технический результат достигается за счет захвата и обволакивания упавшего малокалиберного снаряда металлической сетью до его взрыва.

Сущность предлагаемого способа заключается в выполнении следующих операций:

для каждого мобильного объекта производят расчет характеристик частей защитного устройства;

на опоры предварительно натягивают тросы;

жестко закрепляют тросы на опоре, служащей основой для формирования пирамиды и являющейся для нее высотой, в вершине пирамиды и перпендикулярно в нижней точке (нижнее основание) на пересечении тросов, соединяющих противоположные опоры по диагонали;

натяжение тросов к опорам, предназначенным для установки по углам мобильного объекта, производят с использованием проушин креплений, выбрасывающихся вверх при воздействии на них давления;

закрепляют на тросы, служащие боковыми ребрами, резиновые шнуры;

производят крепление металлической сети к тросам, служащим боковыми ребрами;

устанавливают защитное устройство путем одновременного подъема и фиксации по углам мобильного объекта опор, предназначенных для установки по углам мобильного объекта;

проушина крепления с закрепленной на тросах металлической сетью, при воздействии на нее определенного давления упавшего малокалиберного снаряда, выбрасывается вверх сработавшим зарядом крепления;

резиновые шнуры, закрепленные на тросах, стягивают тросы и закрепленную на них металлическую сеть к вершине пирамиды, при этом производится захват упавшего малокалиберного снаряда и обволакивание его металлической сетью;

металлическая сеть, за счет подобранных характеристик, препятствует разлету осколков малокалиберного снаряда при его взрыве и частично минимизирует его поражающее действие.

Схематично способ защиты предложен на фиг. 1, где позиция 1 - начальный вектор движения края сети за счет срабатывания заряда крепления; позиция 2 - основной вектор движения края сети за счет стягивания резиновых шнуров: позиция 3 - результирующий вектор движения края сети к вершине пирамиды.

Защитное устройство выполнено в форме пирамиды, боковые грани которой выполнены из металлической сети на тросах, натянутых от верхней точки к опорам под углом 10-20°, являющимся интервальным значением, к плоскости основания пирамиды. В защитном устройстве используют крепления, выбрасывающиеся вверх при воздействии на них давления.

Четыре опоры высотой по 3 м установлены по углам охраняемого мобильного объекта, пятая опора высотой 0,9 м жестко закреплена в верхней точке пересечения тросов, натянутых под углом 10-20°, служащих боковыми ребрами пирамиды, и в нижней точке - в центре пересечения тросов, соединяющих противоположные опоры по диагонали, при этом на тросы, служащие боковыми ребрами пирамиды, дополнительно крепят резиновые шнуры, растягивающиеся при установке. Сверху на креплениях опор жестко закреплена металлическая сеть.

Значения угла наклона плоскости натянутой сети до 10° не позволяют произвести необходимое давление тросов, необходимое для срабатывания заряда крепления, а значения угла наклона плоскости натянутой сети более 20° приводят к отскоку снаряда от сети, при этом обеспечивается необходимое давление тросов на крепление при воздействии падающего снаряда.

Сеть, для обеспечения минимизации разлета осколков от захваченного упавшего снаряда при его взрыве, выбирают со стороной ячейки не более 15 мм. Сеть состоит из крученой проволоки диаметром 1 мм, материал нержавеющая сталь марки типа AISI304 (08X18H10), обладающая прочностью на разрыв 128 кг. Данная сеть обладает прозрачностью в 52%, тем самым повышая маскировочные свойства объекта. При этом вес сети составляет не более 1,2 кг/м². Полотно площадью 9 м² со втулкой будет весить 10,825 кг. Приходящийся на сеть вес равномерно распределен на четырех опорах. На каждую опору приходится вес, составляющий менее 2,7 кг.

Для минимизации разлета осколков при взрыве снаряда, соприкоснувшегося с поверхностью защитного сетчатого устройства, необходимо, чтобы время его захвата сетью в направлении к центральной опоре составляло не более 0,8 секунды.

Дополнительное окрашивание сети, тросов, опор с целью выполнения маскировочных функций защитного устройства в любое время года в зависимости от особенностей рельефа и растительности местности будет способствовать снижению заметности объекта при наблюдении с воздуха.

Используют крепление тросов (фиг. 2), накручивающееся резьбовым соединением (9) на опору, содержащее заряд в полости для заряда (7), уплотнительный материал (6), проушину (4) для крепления сети на тросе и штырь (5), при этом срабатывание заряда от давления упавшего снаряда обеспечивает мгновенный отброс вверх проушины с закрепленной на тросах сетью.

Для обеспечения захвата упавшего снаряда используют резиновые шнуры, натяжение которых осуществляют таким образом, чтобы скорость стягиваемого края сети при срабатывании заряда крепления и выброса проушины, была не менее 5 м/с.

Резиновый шнур крепят таким образом, чтобы обеспечивался захват упавшего снаряда за счет притяжения отброшенного края сети, при этом скорость стягиваемого края сети должна быть не менее 5 м/с, а необходимую длину растяжения резинового шнура рассчитывают по формуле:

где: ν - скорость проушины; - длина шнура; Е - модуль Юнга для используемого резинового шнура; r - радиус шнура.

Снаряд весом до 0,4 кг, падающий с высоты 50 м способен достичь при падении максимальной скорости равной 31,3 м/с, а сила его воздействия на поверхность защитного устройства составляет 11Н. Сила, с которой воздействует падающий снаряд на поверхность устройства, приводит к пробитию штырем проушины уплотнительного материала и капсюля заряда, располагающегося в полости для заряда, закрепленном на опоре резьбовым соединением. Срабатывание заряда крепления обеспечивает мгновенный отброс вверх проушины с закрепленной на тросах сетью со скоростью, обеспечивающей захват снаряда. Уплотнитель выбирают таким образом, чтобы исключить случайное срабатывание заряда крепления и выброс проушины.

С учетом того, что основание крепления прочно закреплено на опоре, а опоры находятся в натяжении по отношению друг к другу, вся энергия заряда будет направлена на выброс вверх проушины с закрепленной тросами сетью. В качестве заряда используются выпускаемые отечественной промышленностью монтажные патроны, характеристики которых на определение соответствия к применению в качестве заряда представлен в таблице 1.

Таким образом, повышается защищенность людей, вооружения и военной техники, находящихся на открытой местности, от падающих с малых высот малокалиберных снарядов, доставляемых с помощью МБпЛА. Достоинствами защитного устройства являются:

- возможность многократного применения;

- малые трудозатраты при установке - возможность оперативной установки устройства двумя людьми;

- использование при создании только отечественных, промышленно выпускаемых материалов;

- минимизация разлета осколков за счет захвата и обволакивания металлической сетью упавшего снаряда;

- маскировка защищаемого объекта.

Использованные источники:

1. Патент РФ №2260166, 10.09.2005 г. «Устройство заграждения».

2. Патент РФ №2476810 С2, 27.02.2013 г. «Защитный маскировочный экран».

3. Патент РФ №2818005, 23.04.2024 г. «Устройство для защиты автомобиля от взрывоопасного предмета, сбрасываемого с коптера».

Изобретение относится к области воздушных заграждений для защиты от средств воздушного нападения. Устройство защиты от разлета осколков малокалиберных снарядов, сбрасываемых с малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, выполнено в форме пирамиды. Боковые грани пирамиды выполнены из металлической сети на тросах, закрепленных на опорах. На тросы, служащие боковыми ребрами пирамиды, дополнительно крепят резиновые шнуры, растягивающиеся при установке. Сверху на креплениях тросов с опорами жестко закрепляют металлическую сеть. При этом крепления тросов выполнены с возможностью выбрасываться вверх при воздействии на них давления. Достигается снижение поражающего действия малокалиберного снаряда. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство защиты мобильных объектов от разлета осколков малокалиберных снарядов, сбрасываемых с малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, выполненное в форме пирамиды, боковые грани которой выполнены из металлической сети на тросах, закрепленных на опорах, отличающееся тем, что включает в себя четыре периметровые опоры, установленные по углам основания пирамиды, пятую опору, служащую высотой пирамиды, жестко закрепленную нижним основанием в центре пересечения тросов, соединяющих периметровые опоры по диагонали, а в верхней точке - соединенную с центром пересечения тросов, натянутых от верхней точки к периметровым опорам под углом 10-20° к плоскости основания пирамиды; на тросы, служащие боковыми ребрами пирамиды, дополнительно крепят резиновые шнуры, растягивающиеся при установке, а сверху на креплениях тросов с опорами жестко закрепляют металлическую сеть, при этом крепления тросов выполнены с возможностью выбрасываться вверх при воздействии на них давления.

2. Устройство защиты по п. 1, отличающееся тем, что крепление тросов к опорам выполнено в виде накручивающегося на опору резьбового соединения, содержащего заряд в полости для заряда, уплотнительный материал, проушину для крепления сети на тросе и штырь, при этом срабатывание заряда от давления упавшего снаряда обеспечивает мгновенный отброс вверх крепления с закрепленной на тросах сетью.

3. Способ защиты мобильных объектов от разлета осколков малокалиберных снарядов, сбрасываемых с малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, отличающийся тем, что обеспечивают захват упавшего малокалиберного снаряда устройством защиты мобильных объектов по п. 1 до его взрыва.