Защитная противоминная платформа для периодического ношения поверх обуви

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты, а именно к средствам противоминной защиты человека и может быть использована при разведке местности на наличие противопехотных мин, а также при преодолении заминированных участков местности личным составом спецподразделений и населением прифронтовой зоны с высоким уровнем минной опасности.

Целью полезной модели является повышение эффективности противоминной защиты индивидуально применяемых технических средств до уровня исключения системных поражений организма человека и сохранения целостности костно-мышечных и нервно-сосудистых структур нижних конечностей при контактных подрывах всех типов противопехотных мин, а также повышение их эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что опорная платформа, выполненная из композитных материалов, содержит переднюю и заднюю опорные емкости с расположенными внутри их объемно распределенными энергопоглощающими веществами и вакуумными элементами, опорные штанги, жестко соединяющие между собой опорные емкости, опорные перемычки, жестко закрепленные между опорными штангами. На перемычках последовательно размещены опорная площадка, амортизационный модуль и крепежная площадка, соединенные между собой с помощью шнуровых заклепок.

Защитный противоосколочный щиток для ступни, выполненный в виде короба с открытым верхом из баллистически устойчивых тканей, покрытых влагонепроницаемым чехлом, закреплен по периметру между опорной и крепежной площадками. Универсальное ременное крепление содержит соединенные с крепежной площадкой передние и задние ремни с накладками и фиксаторами.

Все соединения отдельных элементов платформы выполнены с дозированным ограничением по устойчивости к импульсным нагрузкам.

Ил.: 4 рис., 1 табл.

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты, а именно к средствам противоминной защиты человека и может быть использована при разведке местности на наличие противопехотных мин, а также при преодолении заминированных участков местности личным составом спецподразделений и населением прифронтовой зоны с высоким уровнем минной опасности.

Известны средства противоминной защиты, выполненные в виде постоянно носимой обуви (ботинки, полуботинки, сапоги), снабженной специальной подошвой [1, 2, 3]. Однако данные изделия обладают ограниченными возможностями по уровню противоминной защиты, оцениваемой по критерию выраженности минно-взрывных травм ног, в частности при контактном подрыве под подошвой такой обуви заряда ВВ даже небольших мощностей (10-15 г в тротиловом эквиваленте) наблюдается независимо от ее конструктивных особенностей за счет прямого бризантного действия нарушение целостности тканей нижних конечностей, требующее длительного лечения, исходом которого часто является стойкая инвалидизация пострадавшего. Кроме того, использование противоминной обуви предполагает периодическое постоянное ношение ее, что крайне затрудняет использование привычной сезонной обуви и в связи с этим такая тактика ее применения рассматривается как один из существеннейших эксплуатационных недостатков.

Известны средства противоминной защиты, выполненные в виде периодически применяемых при наличии минной угрозы дополнительных элементов летней или зимней обуви [3, 4, 5], которым также присущи низкие эксплуатационные характеристики (большая масса, затруднения при

передвижении по неровной местности и пр.) и ограниченные возможности по противоминной защите.

В качестве прототипа выбрано устройство [6], надеваемое поверх летней или зимней обуви, конструкция которого обеспечивает вынос ступни из зоны прямого бризантного и ударно-волнового воздействия на стопу контактного минного взрыва. Однако и данное устройство не лишено существенных недостатков, в частности оно обладает низкими эксплуатационными характеристиками, особенно при движении по траве, песке, в кустарниках, и пр. и ограниченными возможностями по противоминной защите.

Целью полезной модели является повышение эффективности противоминной защиты индивидуально применяемых технических средств до уровня сохранения целостности костно-мышечных и нервно-сосудистых структур нижних конечностей и исключения системных поражений организма человека при контактных подрывах всех типов противопехотных мин, а также повышение их эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что опорная платформа, выполненная из композитных материалов, содержит переднюю и заднюю опорные емкости с крышками и оребрением на противостоящих сторонах, параллельно расположенные опорные штанги, жестко закрепленные к верхним частям противостоящих сторон передней и задней опорных емкостей с дозированным ограничением мест соединений по устойчивости к ударным импульсным нагрузкам, расположенные между опорными штангами опорные перемычки, выполненные с дозированным ограничением по устойчивости к усилиям динамических нагрузок, опорные площадки, жестко закрепленные на опорных перемычках, амортизационный модуль, выполненный из демпфирующего материала, например из пористой резины и крепежную площадку, выполненную из композитных материалов, которые жестко соединены между собой и с опорной площадкой с помощью шнуровых заклепок, выполненных с дозированным ограничением по

усилию разрыва. Защитный противоосколочный щиток для ступни, выполненный из баллистически устойчивых тканей в виде короба с открытым верхом, закреплен по периметру между опорной и крепежной площадками. Универсальное ременное крепление содержит жестко присоединенные к крепежной площадке с дозированным ограничением по устойчивости к импульсным ударным нагрузкам передние и задние ремни с накладками и фиксаторами.

Для повышения уровня противоминной защиты опорные емкости дополнительно содержат расположенные изнутри на днище объемно распределенные энергопоглощающие вещества, например насыщенные углеводороды (парафины) и (или) капсулированные многоатомные спирты, например глицерин, закрепленные в толще пористых материалов, например в поролоне, резиновых губках, нетканых и прочих материалах и (или) нанесенные на поверхность гранулированных структур, например на гранулированный полистирол, а также одну и более энергопоглощающие стеклянные вакуумные емкости, снабженные защитной оболочкой из листового поролона, насыщенного энергопоглощающими веществами.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с известными техническими решениями показывает, что она существенно отличается по конструкции наличием возможности для интегрированного выбора состава элементов опорной противоминной платформы с заданным уровнем противоминной защиты и обеспечением более высоких эксплуатационных свойств.

Защитная противоминная платформа для периодического ношения поверх обуви обеспечивает сохранение биологической целостности костно-мышечных и нервно-сосудистых образований нижних конечностей, а также предупреждает возникновение системных поражений организма человека при несанкционированных контактных минных подрывах за счет:

- выноса ноги из зоны прямого бризантного (дробящего) и ударно-волнового воздействия взрыва;

- поглощения энергии газопламенного потока взрыва находящимися внутри опорных емкостей энергопоглощающими веществами и энергопоглощающими элементами, способствующего максимальному ограничению области распространения газопламенного потока зоной опорных емкостей;

- многоуровневой амортизации вертикальных и горизонтальных (продольных и боковых) ударных ускорений за счет разрушения в момент взрыва всей конструкции в местах соединений элементов изделия и их демпфирования амортизационным модулем;

- исключения образования опасных вторичных ранящих осколков из элементов изделия при его разрушении, в том числе за счет отсутствия в конструкции металлических деталей;

- защиты стоп, а в случае дополнительного использования защитного противоосколочного костюма и всего тела человека от вторичных осколков, образующихся в зоне взрыва.

Благодаря наличию таких возможностей предлагаемое устройство может быть использовано для практического использования различными категориями населения при наличии высокой минной опасности.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что предлагаемая полезная модель соответствует критериям "новизна" и "неочевидность". В тоже время получаемые с ее помощью положительные эффекты, наличие возможности для технической реализации и простота организации эксплуатации предлагаемого устройства, подтверждающие возможность достижения результатов, заявляемых в цели полезной модели, а также безопасность ее применения свидетельствуют о соответствии полезной модели критерию "производственная необходимость".

Общий вид защитной противоминной платформы надетой поверх обуви приведен на рисунке фиг.1. Блок-схемы общей конструкции защитной противоминной платформы для периодического ношения поверх обуви и ее составных частей приведены на чертежах фиг.2-4.

Защитная противоминная платформа для периодического ношения поверх обуви (фиг.1-2) содержит конструктивно объединенные в одно устройство опорную платформу 1, жесткие элементы которой выполнены из композитных материалов, защитный противоосколочный щиток 2 (фиг.3), выполненный из баллистически устойчивых тканей с влагонепроницаемым челом в виде короба с открытым верхом и универсальное ременное крепление 3 (фиг.4).

Опорная платформа 1 (фиг.1-2) состоит из передней 4 и задней 5 опорных емкостей с оребрением на противостоящих сторонах 7 обеих емкостей, прилегающих к параллельно расположенным опорным штангам 8, и крышками 6. Опорные емкости 4 и 5 (фиг.2, 3) содержат послойно расположенные изнутри на днище объемно распределенные энергопоглощающие вещества, например парафин, равномерно распределенный в толще поролона 9 и закрепленный на поверхности частиц гранулированного полистирола 10, а также одну и более энергопоглощающих стеклянных вакуумных емкостей 12, снабженных защитной оболочкой 11 из листового поролона, насыщенного микрокапсулированным глицерином.

Опорные штанги 8 (фиг.2) жестко присоединены с дозированным ограничением по устойчивости к ударным импульсным нагрузкам к передним 4 и задним 5 опорным емкостям. Между опорными штангами 8 жестко закреплены опорные перемычки 13, выполненные с дозированным ограничением по устойчивости к усилиям динамических нагрузок. Непосредственно на опорных перемычках 13 жестко закреплена опорная площадка 14. Сверху опорной площадки 14 последовательно расположены амортизационный модуль 15, выполненный из демпфирующего материала, например из пористой резины и крепежная площадка 16, выполненная из композитных материалов, которые жестко соединены между собой и с опорной площадкой 14 с помощью шнуровых заклепок 17, выполненных с дозированным ограничением по усилию разрыва.

Защитный противоосколочный щиток 2 (фиг.3), выполненный из баллистически устойчивых тканей с влагонепроницаемым чехлом в виде короба с открытым верхом жестко закреплен по периметру между опорной 14 и крепежной 16 площадками.

Универсальное ременное крепление 3 (фиг.4) состоит из соединенных с крепежной площадкой 16 передних 18 и задних 19 ремней с накладками 20 и фиксаторами (пряжками) 21.

Защитная противоминная платформа для периодического ношения поверх обуви работает следующим образом.

Для перевода защитной противоминной платформы в рабочее положение (фиг.1) помещают ногу с надетой штатной обувью на крепежную площадку 16 опорной платформы 1, по периметру которой расположен защитный противоосколочный щиток 2 (фиг.3), выполненный в форме короба с открытым верхом из баллистически устойчивых тканей с влагонепроницаемым чехлом. Закрывают обувь элементами универсального ременного крепления 3 (фиг.1, 4). При этом перекрест передних ремней 18 с накладкой 20 должен закрывать носок штатной обуви, а их свободные концы с накладкой 20 должны огибать задник штатной обуви; задние ремни 19 с накладкой 20 должны огибать область голеностопного сустава спереди. Вставляют ремни в пряжки 21 и затягивают их: сначала передние ремни 18 так, чтобы нога находилась примерно на равном расстоянии от краев крепежной площадки 16, а затем задние ремни 19 так, чтобы выставленное положение фиксации ремней 19 не ограничивало свободы движений ноги в голеностопном суставе и при этом обеспечивало надежное закрепление защитной противоминной платформы на ноге.

При контактном подрыве заряда ВВ или противопехотной мины нажимного действия под передней 4 или задней 5 опорной емкостями с оребрением на противостоящих сторонах 7 обеих емкостей, прилегающих к параллельно расположенным опорным штангам 8, и крышками 6 (фиг.2), газопламенный поток продуктов ВВ пробивает днище соответственно

передней 4 или задней 5 опорных емкостей и гасится послойно расположенными изнутри на днище опорных емкостей объемно распределенными энергопоглощающими веществами, в частности за счет возгонки парафина, равномерно распределенного в толще поролона 9 и закрепленного на поверхности частиц гранулированного полистирола 10, а также возгонки глицерина, закрепленного в микокапсулированном виде в толще изготовленной из листового поролона защитной оболочки 11 стеклянных вакуумных емкостей 12. Дополнительно ограничение зоны распространения газопламенного потока обеспечивается за счет создания локального вакуума на пути движения газопламенного потока при разрушении стеклянных вакуумных емкостей 12. Все эти процессы в совокупности способствуют максимальному ограничению воздействия газопламенного потока зоной опорных емкостей 4 или 5.

Конструктивно опорная платформа 1 обеспечивает вынос и удержание стопы вне зоны прямого воздействия факторов взрыва ВВ в процессе эксплуатации за счет фиксированного удаления опорной площадки 14 от подстилающей поверхности земли и расположения ее на опорах по торцам (передних 4 и задних 5 опорных емкостях), т.е. эта конструкция предусматривает возможность подрывов только под днищем передних 4 или задних 5 опорных емкостей.

Переданная часть энергии бризантного и ударно-волнового воздействия взрыва ВВ через противостоящую сторону с оребрением 7 опорных емкостей 4 или 5 на опорные штанги 8 гасится за счет разрушения мест соединения с дозированным ограничением по устойчивости к ударным импульсным нагрузкам. В свою очередь последующая передача оставшейся непогашенной энергии на опорную площадку 14 гасится за счет разрушения закрепленных между опорными штангами 8 опорных перемычек 13, выполненных с дозированным ограничением по устойчивости к усилиям динамических нагрузок. Передача остаточной энергии на крепежную площадку 16 и соответственно через подошву штатной обуви на стопу

гасится с помощью амортизационного модуля 14, выполненного из демпфирующего материала, например из пористой резины.

Передача ударных горизонтальных (продольных и поперечных) импульсных ускорений на стопу гасится за счет механического разрушения конструкции в местах соединения составляющих ее элементов и, прежде всего, шнуровых заклепок 16, выполненных с дозированным ограничением по усилию разрыва, с последующим отсоединением крепежной площадки 16 от опорной площадки 14.

Сравнительные защитные и эксплуатационные характеристики предлагаемой защитной противоминной платформы для периодического ношения поверх обуви и прототипа (цит. по данным, приведенным в [6]) представлены в таблице.

Приведенные в таблице данные подтверждают возможность обеспечения высоких эксплуатационных характеристик и увеличения уровня абсолютной противоминной защиты, предполагающей исключение системных поражений организма человека и поражений костно-мышечных и нервно-сосудистых образований ног, а также повреждений стоп вторичными ранящими осколками при контактном подрыве фугасных мин нажимного действия с массой заряда ВВ не менее 50 г в тротиловом эквиваленте при использовании изготовленной по описанию полезной модели защитной противоминной платформы и тем самым свидетельствуют о достижимости поставленных целей полезной модели.

ИСТОЧНИКИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

1. AIGIS Blast Protection - Personal Protection 2005. Ali Rights Reserved/

2. Mine Resistant Boots, by Jiri Chladec, Landmines in Africa. Issue 6.2. August 2002.

3. Патент Великобритании №2191384, кл. А43В 3/00

4. Патент РФ №2050806, кл. А43В 13/14, 3/00

5. Патент РФ №20900123, кл. А43В 13/14, 3/00

6. The Spider Boot An Effective Foot Protection System Against Anti-Personnel Mine Blasts, by Shariful Islam, Aris Makris, Denis Bergeron, Journal of Mine Action (version 4.2 - June 2000).

1. Защитная противоминная платформа для периодического ношения поверх обуви, содержащая каркасную конструкцию, выполненную из композитных материалов в виде опорной платформы с жесткой площадкой по форме подошвы, снабженной закрепленными снизу по периметру площадки опорными, отдельно стоящими изогнутыми жесткими выступами с переменной упругостью высотой не менее 140 мм и закрепленным сверху универсальным жестким креплением, отличающаяся тем, что опорная платформа, выполненная из композитных материалов, содержит переднюю и заднюю опорные емкости с крышками и оребрением на противостоящих сторонах обеих емкостей, параллельно расположенные опорные штанги, жестко прикрепленные к верхним частям противостоящих сторон передней и задней опорных емкостей с дозированным ограничением мест соединений по устойчивости к импульсным нагрузкам, выполненные с дозированным ограничением по устойчивости к усилиям динамических нагрузок опорные перемычки, которые жестко закреплены между параллельно расположенными опорными штангами, опорную площадку, жестко закрепленную на опорных перемычках, амортизационный модуль, выполненный из демпфирующего материала, например из пористой резины, и крепежную площадку, при этом опорная площадка, амортизационный модуль и крепежная площадка жестко соединены между собой с помощью шнуровых заклепок, выполненных с дозированным ограничением по усилию разрыва, жестко закрепленный между опорной и крепежной площадками, защитный противоосколочный щиток для ступни, выполненный в виде короба с открытым верхом из баллистически устойчивых тканей с наружным водонепроницаемым чехлом, универсальное ременное крепление, содержащее жестко присоединенные к крепежной площадке с дозированным ограничением по устойчивости к импульсным ударным нагрузкам передние ремни с накладками и фиксаторами и задние ремни (пряжками), причем передние ремни выполнены с перекрестом в шлевке передней накладки.

2. Защитная противоминная платформа для периодического ношения поверх обуви по п.1, отличающаяся тем, что опорные емкости дополнительно содержат расположенные изнутри на днище объемно распределенные энергопоглощающие вещества, например насыщенные углеводороды (парафины), и (или) капсулированные многоатомные спирты, например глицерин, закрепленные в толще пористых материалов, например в поролоне, резиновых губках, нетканых и прочих материалах, и (или) нанесенные на поверхность гранулированных структур, например на гранулированный полистирол, а также одну и более энергопоглощающие стеклянные вакуумные емкости, снабженные защитной оболочкой из листового поролона, насыщенного энергопоглощающими веществами.