устройство для защиты объектов в транспортных средствах от воздействия пуль и кумулятивных боеприпасов

Формула изобретения

1. Устройство для защиты объектов от пуль и кумулятивных боеприпасов, включающее шторы из стальных сеток типа рабицы или панцирных, размещенные под углом к защищаемому объекту, отличающееся тем, что оно снабжено броневой частью, выполненной в виде трех слоев, прилегающих друг к другу без зазора, при этом наружный слой выполнен из высокопрочной стали с высокой твердостью и имеет толщину, равную калибру пули, второй слой изготовлен из высокотвердой пористой керамики, поры которой наполнены химически активным веществом с окислительными свойствами, и имеет толщину, равную 10. . . 15 калибрам пули, третий слой выполнен из пластичного материала, толщиной 0,5. . . 1,0 калибра пули.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для защиты объектов в транспортных средствах шторы из стальных сеток размещены в несколько ярусов на наружной или внутренней стороне борта транспортного средства и имеют просвет ячейки не более 0,5 калибра пули.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обеспечения безопасности на железнодорожном, автомобильном и др. транспорте при перевозках взрывоопасных и экологически опасных грузов, в том числе взрывчатых веществ, боеприпасов (включая ядерные, химические и т.п.), твердотопливных ракет различного класса, легковоспламеняющихся и токсичных жидкостей и т.д. Такие объекты могут подвергаться диверсионным и террористическим воздействиям, как в процессе движения, так и на стоянках, в местах погрузки и выгрузки. В качестве средств воздействия, способных возбудить в таких объектах воспламенение и взрывные процессы может использоваться стрелковое оружие калибром от 5,45 до 12,7 мм, осколочные и кумулятивные гранаты ручных гранатометов, а также различные подрывные средства. Кумулятивные боеприпасы являются наиболее опасным средством поражения указанных выше объектов. Причем в таких объектах, как боеприпасы, твердые ракетные топлива (ТРТ), взрывчатые вещества кумулятивные боеприпасы способны возбудить детонацию, приводящую к катастрофическим последствиям. Поэтому предотвращение таких ситуаций является важной государственной задачей.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является "Противогранатометное и противопульное защитное устройство" по патенту России 2122702 от 29.12.97 г. [1].

Это устройство предназначено для защиты стационарных объектов. Оно включает шторы из стальных сеток типа рабицы или панцирных, размещенных под углом друг к другу и защищаемому объекту. Сеточные шторы образуют два контура защиты: противопульный и противогранатометный.

Недостатками данного устройства применительно к условиям транспортного средства являются:

наличие больших расстояний между шторами из стальных сеток и стенкой защищаемого объекта (стони миллиметров);

большие расстояния между противопульным и противогранатометным контурами (более 10 метров).

Указанные расстояния неприемлемы для защиты объектов в транспортных средствах, поскольку они значительно превышают габариты самого транспортного средства.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение такой степени защиты объекта от воздействия пуль стрелкового оружия и кумулятивных гранат ручных гранатометов, которая исключала бы возможность возбуждения взрывчатых превращений во взрывчатых веществах боеприпасов и твердых ракетных топливах ракет, а также воспламенение легковоспламеняющихся жидкостей.

Сущность изобретения заключается в следующем. Устройство для защиты объектов от пуль и кумулятивных боеприпасов, включающее шторы из стальных сеток типа рабицы или панцирных, размещенные под углом к защищаемому объекту. При этом оно снабжено броневой частью, выполненной в виде трех слоев, прилегающих друг к другу без зазора. Наружный слой выполнен из высокопрочной стали с высокой твердостью, и имеет толщину, равную калибру пули, второй слой изготовлен из высокотвердой пористой керамики, поры которой наполнены химически активным веществом с окислительными свойствами, и имеет толщину, равную 10.. . 15 калибрам пули, третий слой выполнен из пластичного материала, толщиной 0,5. . .1,0 калибра пуль. Для защиты объектов в транспортных средствах шторы из стальных сеток размещены в несколько ярусов на наружной или внутренней стороне борта транспортного средства и имеют просвет ячейки не более 0,5 калибра пули.

Существенность отличительных признаков обосновывается следующим.

Броневая часть служит средством нейтрализации кумулятивной струи, для которой предшествующие элементы устройства (борт транспортного средства, шторы из стальных сеток) не обеспечивают достаточного снижения ее пробивной способности.

При этом первый (наружный) слой броневой части устройства из высокопрочной и высокотвердой стали, обеспечивает не только полное торможение пуль стрелкового оружия, но и разрушение кумулятивно струи, превращая ее в поток небольших фрагментов. Второй слой, изготовленный из высокотвердой пористой керамики, поры которой наполнены химически активным веществом с окислительными свойствами, необходим для того, чтобы обеспечить интенсивный расход металла струи (фрагментов струи) за счет химической реакции окисления (горения) его в окислительной среде. Третий слой, выполненный из пластичного материала, предназначен для нейтрализации вторичных эффектов: частицы керамики, низкоскоростные элементы кумулятивной струи, газообразные (парообразные) продукты реакции металла струи с окислителем.

Существенную роль в защитном устройстве играют шторы из стальных сеток, размещенные в несколько ярусов. Такое конструкторское исполнение гарантирует преждевременное срабатывание кумулятивного боеприпаса и частичное разрушение (фрагментирование) кумулятивной струи на подлете ее к броневой части. Размер просвета ячейки сетки (не более 0,5 калибра пули) обеспечивает разворот пули, что резко (в 3...5 раз) снижает ее пробивную способность.

Толщина второго слоя броневой части, равная 10...15 калибрам пули, обеспечивает расходование металла кумулятивной струи за счет химической реакции.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже позицией 1 обозначена стенка (борт) транспортного средства, позицией 2 - шторы из металлических сеток (рабица или панцирная), позицией 3 - крепеж для штор, 4 - наружный стальной слой броневой составляющей устройства, позицией 5 - слой пористой керамики с химически активным наполнителем, 6 - тыльный слой из пластичного материала, 7 - защищаемый объект.

Конкретным примером, подтверждающим эффективность предложенного технического решения, являются результаты экспериментов, выполненные авторами изобретения. Схема экспериментов соответствовала размещению элементов устройства для защиты, показанному на чертеже.

В качестве кумулятивного боеприпаса использовалась штатная граната ручного гранатомета РПГ-7 для статических испытаний. В качестве второго слоя броневой части (позиция 5 на чертеже) использовалась пористая керамика на основе оксида алюминия, поры которой предварительно заполнялись расплавом серы. Толщина слоя керамики была равна 100 мм. Защищаемый объект (позиция 7 на чертеже) имитировался фрагментом реального транспортно-пускового контейнера и корпуса двигателя твердотопливной ракеты. За этими фрагментами устанавливался "свидетель" - стальная плита. Наличие или отсутствие вмятин и пробоин на "свидетеле" показывало пробитие или непробитие кумулятивной струей преград.

В первом опыте второй слой броневой части устройства (позиция 5 на чертеже) не заполнялся окислителем. В результате опыта пробиты все составляющие защиты, а на "свидетеле" образовались каверны глубиной до 35 мм от удара элементов кумулятивной струи. Во втором опыте этот слой заполнялся серой. В результате опыта на "свидетеле" не получено отпечатков от кумулятивной струи. Кумулятивная струя полностью израсходовалась в окислительной среде.

Масса одного квадратного метра заявляемого устройства для защиты объектов в транспортных средствах от воздействия пуль и кумулятивных боеприпасов, включая броневую и сеточную составляющие, реально может составлять от 250 до 350 кг, что на порядок меньше этого показателя для брони средних и тяжелых танков. Это позволит решить проблему взрывобезопасных перевозок не только взрывчатых веществ, но и таких крупногабаритных объектов, как твердотопливная ракета межконтинентальной дальности, например, в железнодорожных вагонах, или контейнеров с ядерными боеприпасами, например, автомобильным транспортом.