Устройство безопасности для транспортного средства

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам безопасности дорожного движения в условиях воздействия на транспортное средство пуль стрелкового оружия, осколков мин (боеприпасов) и может быть использована для защиты водителя. Устройство безопасности включает защитный экран, внешний привод и узлы крепления к транспортному средству. Защитный экран оборудован внутренним приводным механизмом, преобразующим вращательное движение приводного вала в возвратно-поступательное движение броневых листов. Движение каждого из листов относительно друг друга происходит в диаметрально противоположные стороны, а частота мельканий смотровых щелей выше порога чувствительности глаза человека. Внешний привод осуществляется через фланцевое соединение от вала электродвигателя, питающегося от бортовой сети транспортного средства, а управление частотой его вращения водителем из кабины (салона). Устройство обеспечивает не только защиту водителя от пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов, но и видимость аналогичную видимости через лобовое стекло базового транспортного средства. Предлагаемое устройство обеспечивает безопасность дорожного движения при использовании транспортных средств в условиях воздействия на водителя пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов и мин.

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам безопасности дорожного движения в условиях воздействия на транспортное средство пуль стрелкового оружия, осколков мин (боеприпасов) и может быть использована для защиты водителя.

8090% информации о движении водитель получает через органы зрения. Поэтому поле зрения - видимое пространство, которое может охватить водитель при неподвижном глазном яблоке, видимость (дальность и степень видимости) - главные критерии и непременные условия безопасности дорожного движения [1]. При использовании транспортных средств в условиях применения стрелкового оружия и осколков мин и боеприпасов возникает необходимость защиты водителя. Однако все устройства защиты водителя уменьшают поле зрения и видимость, и, следовательно, снижают безопасность дорожного движения.

Известны способы противопулевой и противоосколочной защиты личного состава и транспортных средств путем крепления на их пространственном каркасе броневых листов. [2]

Недостатками такого технического решения является отсутствие защиты лобового стекла салона (кабины) транспортного средства.

Известны различные конструкции одно- и многослойных бронестекол для защиты людей, находящихся в транспортных средствах, которые не препятствуют наружному обзору изнутри транспортного средства [3]. Они широко используются на армейских транспортных средствах и в бронированных автомобилях.

Недостатками являются высокая стоимость подобных стекол, а также то, что, при попадании в бронестекло пули или осколка оно покрывается сетью мелких трещин, которые уменьшают поле зрения водителя и видимость (вплоть до невозможности дальнейшего движения), чем снижают безопасность дорожного движения.

Известна защита людей от пуль со стальным сердечником, включающая взводные экраны, выполненные из металлических сеток с величиной ячеек от половины до одного калибра пули [4]. При этом сетки выполнены из проволоки с твердостью не менее твердости сердечника пули, что повышает защитные свойства сетчатых экранов от воздействия пуль стрелкового оружия за счет отклонения пули от продольной оси направления стрельбы.

Недостатком устройства является снижение поля зрения водителя и видимости и, как следствие, - безопасности дорожного движения.

Известен щит [5], содержащий броневой лист, выполненный из стойкого к воздействию пуль и осколков боеприпасов материала. Он выполнен из плоского или выгнутого листа, имеющего перфорированные участки. Обзор пространства из-за щита осуществляется в пределах перфорированной зоны (соотношение перфорации к полной поверхности 1:21:4). Коэффициент перфорации принят, исходя из соотношения перфорации к полной поверхности в пределах перфорированной зоны противоположной от наблюдателя стороны щита. Щит оснащен узлами крепления к корпусу бронированных машин.

Представленное устройство принято за прототип.

Недостатком устройства являются малое поле зрения водителя и видимость, определяемые степенью (коэффициентом) перфорации, обеспечивающей защиту человека от пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов. Такое поле зрения и видимость не могут обеспечить безопасность дорожного движения транспортного средства, особенно при управлении им на высокой скорости.

Целью полезной модели является обеспечение безопасности дорожного движения в условиях воздействия на водителя и транспортное средство пуль стрелкового оружия, осколков боеприпасов и мин.

Для достижения поставленной цели решается задача создания устройства, обладающего защитными свойствами - с одной стороны, и не ухудшающего водителю условий видимости дорожно-транспортной обстановки - с другой стороны.

Предлагаемое устройство представляет собой защитный экран, устанавливаемый перед лобовым (боковым) стеклом кабины транспортного средства, с двумя броневыми листами (перфорированными смотровыми щелями), с возможностью возвратно-поступательного движения каждого из листов относительно друг друга при условии, что частота мельканий смотровых щелей выше порога чувствительности глаза человека.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на:

- фиг. 1 - общий вид защитного экрана;

- фиг. 2 - вид сбоку (разрез по А-А);

- фиг. 3 - вид на внутренние зазоры между броневыми листами и стенками рамы устройства;

- фиг. 4 - техническое решение фиксации резьбованного конца вала внутреннего механизма привода броневых листов;

- фиг. 5 - схема внешнего привода устройства безопасности;

- фиг. 6 - узел крепления защитного экрана к машине.

Устройство безопасности для транспортного средства включает защитный экран, внешний привод и узлы крепления.

Защитный экран (фиг. 1, 2) представляет собой прямоугольную раму 1, продольные и поперечные элементы которой выполнены из броневого материала швеллерного поперечного сечения. В раме 1 между стенками швеллеров размещаются прямоугольные защитные броневые листы 2 и 3 таким образом, чтобы между сторонами броневых листов 2 и 3 и полками швеллеров рамы 1 оставались зазоры. В каждом из листов 2 и 3 выполнены продольные смотровые щели 4, имеющие скругленные кромки для изменения траектории пули или осколка в случае попадания в устройство.

С целью снижения сил трения между поверхностями броневых листов 2 и 3 и стенками швеллеров рамы 1 (фиг. 3) в листах 2 и 3 выполнены полусферические лунки 5, в которые помещаются стальные шарики 6 так, чтобы они свободно вращались в лунках 5, а между листами 2 и 3 и стенками рамы 1 оставался зазор.

В верхнем зазоре между торцами броневых листов 2 и 3 и рамой 1 (фиг. 1, 2) располагаются цилиндрические стальные пружины 7, жестко прикрепляемые к внутренним поверхностям полок верхних швеллеров рамы 1 в два ряда по всей их длине с одной стороны, и к верхним торцам каждого из броневых листов 2 и 3, - с другой стороны.

В нижнем зазоре размещается внутренний механизм привода броневых листов 2 и 3. Он представляет собой приводной вал 8, на котором жестко располагаются кулачковые эксцентрики 9, например, с тремя кулачками. Концы вала 8 монтируются в отверстиях, выполненных в стенках рамы 1 посредством роликовых подшипников качения 10 без возможности осевого перемещения. Фиксация резьбованного хвостовика вала 8 (фиг. 4) осуществляется с помощью гайки 11. Носок вала 8 снабжен фланцем 12 для сопряжения с внешним приводом устройства. Размер кулачка эксцентрика 9, определяющий величину хода любого из листов 2 или 3, подбирается равным величине шага (частоте) смотровых щелей 4.

Внешнее приводное устройство (фиг. 5) монтируется на транспортном средстве. Оно включает электродвигатель 13, концевик вала которого снабжен фланцем 14, аналогичным по конструкции фланцу 12 приводного вала 8, с деталями крепления 15, источника питания 16 (может использоваться бортовая сеть базовой машины или другой специальный источник электропитания), переключателя 17, предохранителя 18, сигнальной лампы 19 и регулятора частоты вращения 20 электродвигателя 13. Переключатель 17, сигнальную лампу 19 и регулятор частоты вращения 20 электродвигателя 13 размещают в салоне или кабине транспортного средства. При необходимости в качестве внешнего приводного устройства можно использовать механический привод (зубчатая, ременная, цепная передача крутящего момента) от раздаточной коробки или коробки перемены передач базового транспортного средства.

Каждый из узлов крепления защитного экрана (фиг. 6) представляет собой струбцину, изготовленную из жесткого конструкционного материала, головка 21 которой сопряжена с подвижным штоком 22 круглого сечения посредством шаровой опоры 23, являющейся его окончанием. Противоположный относительно шаровой опоры 23 конец штока 22 вводится в полость цилиндрического корпуса 24 (шток и корпус образуют телескопическую штангу) и фиксируется винтовым стопором 25 в требуемом по условиям монтажа положении. К основанию корпуса 24 жестко прикрепляется (например, способом вулканизации) вакуумная опора-присоска 26, выполненная из гибкого эластичного материала (например, резины). Для фиксации и крепления в требуемом положении устройства безопасности, струбцина снабжена винтовым фиксатором 27 положения головки 21 и фиксатором 28 положения рамы 1 защитного экрана. Посредством таких узлов крепления защитный экран может монтироваться на любое транспортное средство, а при ненадобности может быть быстро демонтирован.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

К стеклу транспортного средства с помощью вакуумных опор-присосок 26 прикрепляются струбцины узлов крепления защитного экрана. В пазы головок 21 струбцин вводятся края продольных элементов рамы 1 защитного экрана и закрепляются в таком положении фиксаторами 28. Экран устанавливается на необходимом от стекла расстоянии, для чего головки 21 подвижными штоками 22 вводятся (выводятся) в полости (из полости) корпусов 24 и фиксируется винтовыми стопорами 25 в требуемом по условиям монтажа положении. При этом шаровые 23 опоры, поворачиваясь в головках 21, позволяют размещать экран под необходимым углом к стеклу транспортного средства. Требуемое положение головок 21 окончательно фиксируется винтовыми фиксаторами 27.

Фланец 14 вала электродвигателя 13 внешнего привода и фланец 12 вала 8 внутреннего механизма привода сопрягаются деталями крепления 15 (например, с помощью болтового соединения).

При включении водителем посредством переключателя 17 (фиг. 5) внешнего привода устройства безопасности ток от источника питания 16 через предохранитель 18, сигнальную лампу 19 (загорается) и регулятор частоты вращения 20 поступает на рабочую обмотку электродвигателя 13, вызывая вращение его вала.

Крутящий момент с вала электродвигателя 13 через соединительный фланец 14, детали крепления 15, фланец 12 передается на вал 8 внутреннего механизма привода устройства безопасности и кулачковые эксцентрики 9 (фиг. 1, 2). Резьбованный хвостовик вала 8, зафиксированный в раме 1 гайкой 11, свободно вращается относительно неподвижной рамы 1 посредством подшипника 10. Кулачок эксцентрика 9 носка вала 8 набегает на нижний скругленный торец листа 3 и поднимает его вверх, сжимая свои пружины 7, при сбегании кулачка 9 со скругления торца листа 3 под действием пружин 7 лист 3 двигается вниз. Одновременно тот же кулачок эксцентрика 9 набегает на нижний скругленный торец листа 2, заставляя его двигаться вверх и сжимать свои пружины 7, то есть возвратно-поступательное движение листов 2 и 3 в один и тот же момент времени происходит в противоположные стороны. Происходит преобразование вращательного движения вала 8 с эксцентриками 9 в возвратно-поступательные движения листов 2 и 3 в противоположных направлениях. Шарики 5 вращаются в лунках 6 броневых листов 2 и 3, обеспечивая требуемый зазор между броневыми листами 2 и 3.

Частота вращения вала электродвигателя 13 и, соответственно, скорость возвратно-поступательного движения листов 2 и 3 устанавливается водителем с помощью регулятора 20 таким образом, чтобы она превышала порог чувствительности частоты мельканий для глаза человека. В этом случае водитель не сможет воспринимать (видеть) промежутки между смотровыми щелями 4 листов 2 и 3, поэтому поле зрения глаза водителя и видимость будет соответствовать видимости через штатное лобовое стекло транспортного средства.

При отсутствии потребности в устройстве безопасности водитель переключателем 17 обесточивает цепь питания электродвигателя 13, его вал прекращает вращение, сигнальная лампа 19 гаснет. Устройство безопасности рассоединяется с внешним приводом (фланцы 12 и 14 размыкаются), рама 1 расфиксируется стопорами 23, 27 и 28 узлов крепления и защитный экран, а при необходимости внешний привод и узлы крепления, демонтируются с транспортного средства.

Предлагаемое устройство обеспечивает безопасность дорожного движения при использовании транспортных средств в условиях воздействия на водителя пуль стрелкового оружия и осколков боеприпасов и мин.

Использованные источники

1. Куперман А.И. искусство управления автомобилем: Справ, пособие /А.И. Куперман, М.Б. Афанасьев: - М.: Высш. шк., 2003. - 263 с.

2. Пат. РФ 2082634 C1 Российская Федерация МПК6 B60R 21/12, B62D 33/00, F41H 7/02. Транспортное средство преимущественно для перевозки ценностей/ А.А. Анахин, В.В. Маковецкий, В.Д. Шорин. 93021681/02; Заяв. 26.04.1993, опубл. 27.06.1997.

3. Патент РФ 2465536, С2 Российская Федерация МПК F41H 5/04, Е06В 5/12, B60J 1/02, В32В 3/06, В32В 7/02, В32В 17/06. Бронестекло / Мак-КАРТИ Деннис П. (US), МИЛЛЕР Джон P. (US) 2010139510/11; Заяв. 25.02.2009, опуб. 27.10.2012.

4. Пат. РФ 2204107, С2 Российская Федерация МПК⁷ F41H 5/04. Средства индивидуальной бронезащиты /Н.Н. Васильев, М.В. Сильников, А.В. Петров, Н.И. Сердцев. 2001104691/02; Заяв. 19.02.2001, опуб. 10.05.2003.

5. Патент РФ 2198372, С2 Российская Федерация МПК⁷ F41H 3/00, F41H 5/08. Щит (варианты) / Н.Г. Шахворостов, Я.Я. Хаджиева, С.А. Резниченко, В.Ф. Волынский, Б.В. Пустынин 2000118273/02; Заяв. 17.07.2000, опуб. 10.02.2003.

Устройство безопасности для транспортного средства, включающее защитный экран в виде перфорированных с заданным шагом смотровыми щелями двух плоских прямоугольных броневых листов, заключенных в броневую раму и жестко связанных с ней сверху двумя рядами винтовых цилиндрических пружин, а снизу оснащенных внутренним приводным механизмом, включающим приводной вал с фланцем, соединяемым с фланцем вала электродвигателя внешнего привода, и жестко посаженными на него кулачковыми эксцентриками, обеспечивающими при вращении одновременное возвратно-поступательное движение броневых листов в диаметрально-противоположных направлениях, причем частота мельканий смотровых щелей выше порога чувствительности глаза человека, внешний привод и узлы крепления к транспортному средству, где внешний привод, включающий источник питания, переключатель, предохранитель, сигнальную лампу и электродвигатель, концевик вала которого снабжен фланцем с деталями крепления, аналогичными по конструкции фланцу вала внутреннего механизма привода броневых листов, управление частотой его вращения осуществляется водителем из кабины (салона) с помощью регулятора частоты вращения вала, а каждый из узлов крепления включает струбцину, охватывающую и фиксирующую раму устройства в требуемом положении, шарнирно связанную с телескопической штангой, другая сторона которой жестко сопряжена с вакуумной опорой-присоской, обеспечивающей сопряжение защитного экрана с поверхностью транспортного средства.