RU178521U1

RU178521U1 - Remote electric projectile

Info

Publication number: RU178521U1
Application number: RU2017119506U
Authority: RU
Inventors: Александр Гарольдович Редекоп
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПСС "Инжиниринг"
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2018-04-06

Abstract

Полезная модель относится к области средств электрического действия для поражения объектов. Может использоваться для дистанционного поражения оборудования за счет того, что в снаряде дистанционного электрического действия, корпус выполнен из деформируемого токопроводящего материала. Элемент подачи электрического тока выполнен в виде внутренней полости с размещенным в ней пъезоэлектриком. 1 Фиг.The utility model relates to the field of electric means for hitting objects. It can be used for remote destruction of equipment due to the fact that in a shell of remote electric action, the body is made of a deformable conductive material. The electric current supply element is made in the form of an internal cavity with a piezoelectric placed therein. 1 FIG.

Description

Полезная модель относится к области средств поражения объектов, в частности, к средствам электрического действия. Может использоваться для дистанционного поражения цели, например, для поражения оборудования.The utility model relates to the field of means of destruction of objects, in particular, to means of electrical action. It can be used to remotely hit a target, for example, to hit equipment.

Широко известны пьезоэлектрические взрывательные устройства. Например, известны головной многоэлементный пьезогенератор, по патенту РФ на полезную модель №77039, F42C 11/02, 1985, или пьезогенератор взрывателя по патенту РФ на полезную модель №154400, F42C 11/02, 2015. Сущность такого решения заключается в том, что пьезогенератор взрывателя содержит пьезоэлемент из цирконата-титаната свинца, опирающийся на контакт, запрессованный через изоляцию в металлический корпус, и ударник из сплава АМ-6, прижатый к пьезоэлементу с осевым давлением 9-10 Мпа. Данные решения направлены на подрыв искрового электрического детонатора в детонационной части взрывателя, но не направлены на дистанционную прердачу электрического заряда для воздействия на поражаемый объект.Piezoelectric explosive devices are widely known. For example, the head multi-element piezoelectric generator is known, according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 77039, F42C 11/02, 1985, or the piezoelectric generator of the fuse according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 154400, F42C 11/02, 2015. The essence of this solution is that the piezoelectric generator of the fuse contains a piezoelectric element from lead zirconate titanate, which relies on a contact pressed through the insulation into a metal casing, and an AM-6 impact drum pressed against the piezoelectric element with an axial pressure of 9-10 MPa. These decisions are aimed at undermining the spark electric detonator in the detonation part of the fuse, but are not aimed at remotely transmitting electric charge to affect the target.

Известно устройство для передачи электрического заряда на расстояние по заявке на изобретение №93017322, F42B 15/04, 1996. Внутри корпуса установлены источник питания, преобразователь, конденсатор. Электроды установлены в выпускных трубках двух гидросистем, в каждой из которых установлен насос и резервуар с электропроводным раствором. Корпус покрыт токоизолирующим материалом, выступающие из корпуса выпускные трубки гидросистем выполнены из токоизолирующего материала. Недостатком является сложность многоэлементной конструкции, ухудшающая ее массогабаритные характеристики, а следовательно, ухудшающая скорость и дальность полета устройства. Кроме того, данное устройство проблематично в плане его использования для поражения оборудования.A device is known for transmitting electric charge over a distance according to the application for invention No. 93017322, F42B 15/04, 1996. A power source, a converter, a capacitor are installed inside the case. The electrodes are installed in the exhaust pipes of two hydraulic systems, in each of which a pump and a reservoir with an electrically conductive solution are installed. The housing is covered with a current-insulating material, the outlet pipes of the hydraulic systems protruding from the body are made of a current-insulating material. The disadvantage is the complexity of the multi-element design, worsening its weight and size characteristics, and therefore, worsening the speed and range of the device. In addition, this device is problematic in terms of its use for hitting equipment.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран снаряд дистанционного электрошокового оружия по патенту на полезную модель РФ №105020, F42B 15/04, 2010. Снаряд содержит утяжеляющую головку с устройством закрепления на цели, сперссованный токопровод. Один конец токопровода предназначен для закрепления на электрошоковом оружии, а другой - на упомянутой утяжеляющей головке с устройством закрепления на цели. Устройство закрепления на цели выполнено в виде иглы с рожном. Спрессованный токопровод и утяжеляющая головка покрыты гибким деформируемым покрытием. Недостатком является сложность конструкции, невозможность использования устройства для поражения оборудования, т.к., контактным элементом является игла с рожном.As the closest analogue to the claimed technical solution, the remote electric shock projectile was selected according to the patent for utility model of the Russian Federation No. 105020, F42B 15/04, 2010. The projectile contains a weighting head with a device for securing to the target, a slug conductive. One end of the conductor is designed to be mounted on stun guns, and the other on the said weighting head with a device for fixing on the target. The device for fixing on the target is made in the form of a needle with a horn. The compressed current lead and the weighting head are coated with a flexible deformable coating. The disadvantage is the complexity of the design, the inability to use the device to defeat equipment, because the contact element is a needle with a horn.

Технической задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей.The technical task of the invention is the expansion of functionality.

Технический результат заключается в обеспечении возможности электрического воздействия на оборудование с целью выведения его из строя.The technical result consists in providing the possibility of electrical effects on the equipment in order to disable it.

Технический результат достигается за счет того, что в снаряде дистанционного электрического действия, содержащем корпус и установленный в нем элемент подачи электрического тока, согласно полезной модели, корпус выполнен из деформируемого токопроводящего материала, элемент подачи электрического тока выполнен в виде внутренней полости с размещенным в ней пъезоэлектриком, содержащим не менее 5 г пьезоэлектрического вещества.The technical result is achieved due to the fact that in a remote electric projectile containing a housing and an electric current supply element installed therein, according to a utility model, the body is made of a deformable conductive material, the electric current supply element is made in the form of an internal cavity with a piezoelectric containing at least 5 g of piezoelectric material.

Технический результат обеспечивается тем что, корпус выполнен из деформируемого токопроводящего материала, например, токопроводящего полимера или токопроводящей резины. Это обеспечивает значительную деформацию корпуса, особенно его передней части, при динамическом ударе снаряда о цель. Выполнение элемента подачи электрического тока в виде внутренней полости, с размещенным в ней пъезоэлектриком, позволяет передать энергию удара пьезоэлектрику. Резкое смятие корпуса при встрече с целью вызывает изменение формы внутренней полости и механическое воздействие на пьезоэлектрический элемент или пьезопорошок внутри нее. При сжатии пьезоэлектрик генерирует напряжение на противоположных гранях его кристаллов. Степень поляризации, т.е., разделения положительных и отрицательных зарядов каждой отдельной элементарной частицы прямо пропорциональна величине прилагаемого усилия. Корпус снаряда выполнен деформируемым, обтекаемой формы, что позволяет воздействовать на пьезоэлектрик, помещенный во внутреннюю полость заряда не только при ударении с целью по нормали, но и при ударе по касательной. Сгенерированный при резком сжатии пьезоэлектрика ток, проходя по токопроводящей оболочке корпуса, воздействует на цель электрическим импульсом. Данный снаряд дистанционного электрического действия предназначен для попадания в токопроводящие части оборудования, для выведения оборудования из строя, например, при аварийных ситуациях в технических системах. Для получения напряжения в цепи, достаточного для выведения из строя оборудования, например, 20-50 кВ, необходим удар величиной 20-100 Дж, при количестве пьезоэлектрического вещества не менее 5 г. Данного количества пьезоэлектрического вещества достаточно для создания напряжения разрушения или повреждения оборудования, в том числе оборудования, содержащего электронные системы. Так для MOSFET-устройств разрушающий потенциал находится в диапазоне от 10 до 100 В, для биполярных устройств - в диапазоне от 150 до 3000 В, для КМОП-устройств - в диапазоне от 150 до 3000 В.The technical result is ensured by the fact that the housing is made of a deformable conductive material, for example, conductive polymer or conductive rubber. This provides a significant deformation of the hull, especially its front, with a dynamic impact of the projectile on the target. The implementation of the electric current supply element in the form of an internal cavity, with a piezoelectric placed in it, allows the impact energy to be transmitted to the piezoelectric. A sharp collapse of the housing when meeting with the goal causes a change in the shape of the internal cavity and mechanical impact on the piezoelectric element or the piezoelectric powder inside it. When compressed, a piezoelectric generates a voltage on opposite sides of its crystals. The degree of polarization, i.e., the separation of positive and negative charges of each individual elementary particle, is directly proportional to the magnitude of the applied force. The shell of the projectile is made of a deformable, streamlined shape, which allows you to act on a piezoelectric that is placed in the internal cavity of the charge, not only when striking with the target along the normal, but also when striking tangentially. The current generated during sharp compression of the piezoelectric, passing through the conductive shell of the housing, affects the target with an electric pulse. This remote-controlled electric projectile is designed to hit the conductive parts of equipment, to bring equipment out of order, for example, in emergency situations in technical systems. To obtain a voltage in the circuit sufficient to disable equipment, for example, 20-50 kV, an impact of 20-100 J is required, with a quantity of piezoelectric substance of at least 5 g. This amount of piezoelectric substance is sufficient to create a voltage of destruction or damage to the equipment, including equipment containing electronic systems. So for MOSFET devices, the destructive potential is in the range from 10 to 100 V, for bipolar devices - in the range from 150 to 3000 V, for CMOS devices - in the range from 150 to 3000 V.

При использовании снаряда для попадания в человека с целью лишения его возможности двигаться в течение короткого времени, необходимо чтобы импульс электрического тока был значительно слабее критического уровня сердечных сокращений, а масса заряда не причинила человеку вреда травматического характера. Подобрать оптимальное соотношение всех характеристик в данном случае достаточно сложно. Таким образом, снаряд дистанционного электрического действия применим для электрического воздействия на оборудование с целью выведения его из строя, т.к., для поражения оборудования данные ограничения не имеют значения.When using a projectile to hit a person in order to deprive him of the ability to move for a short time, it is necessary that the electric current pulse is much weaker than the critical level of heart rate, and the mass of the charge does not cause a traumatic harm to the person. To choose the optimal ratio of all characteristics in this case is quite difficult. Thus, a remote electric projectile is applicable for electrical impact on equipment in order to incapacitate it, because, for the destruction of equipment, these restrictions do not matter.

На фигуре 1 представлен снаряд дистанционного электрического действия.The figure 1 presents the projectile remote electric action.

На фигуре 2 представлена деформация снаряда при столкновении с целью.The figure 2 presents the deformation of the projectile in a collision with a target.

Снаряд дистанционного электрического действия содержит корпус 1 из токопроводящего полимера, или токопроводящей резины. Корпус 1 выполнен в виде пули обтекаемой формы, выстреливаемой из обычного оружия. Внутри корпуса 1 выполнена полость 2, в которую помещен пьезоэлектрик 3 в виде пьезоэлемента или насыпки из пьезопорошка. В качестве пьезоэлектрика могут быть взяты материалы с хорошо выраженными пьезоэлектрическими свойствами, например, кварц, сегнетова соль, или поликристаллические твердые растворы, такие как, титанат бария, например марки ТБ-1 цирконат свинца, другой материал из группы ЦТС (цирконата-титаната свинца), например ЦТС-19. Пьезоэлемент может быть выполнен в виде пластины, стержня, цилиндра и т.д. из пьезоэлектрического материала с электродами. Полость 2 в корпусе 1 закрыта заглушкой 4. Снаряд дистанционного электрического действия может иметь следующие параметры:The remote electric projectile comprises a housing 1 of conductive polymer, or conductive rubber. Case 1 is made in the form of a streamlined bullet fired from conventional weapons. Inside the housing 1, a cavity 2 is made, in which a piezoelectric 3 is placed in the form of a piezoelectric element or a bulk from a piezoelectric powder. As a piezoelectric material can be taken materials with well-defined piezoelectric properties, for example, quartz, Rochelle salt, or polycrystalline solid solutions, such as barium titanate, for example, grade TB-1 lead zirconate, other material from the CTS group (lead zirconate-titanate) , for example TsTS-19. The piezoelectric element can be made in the form of a plate, rod, cylinder, etc. from a piezoelectric material with electrodes. The cavity 2 in the housing 1 is closed by a plug 4. A remote electric projectile can have the following parameters:

пьезомодуль пьезоэлектрикаpiezoelectric module 200∙10^-12-270∙10¹² Кл/Н200 ∙ 10 ^-12 -270 ∙ 10 ¹² C / N выходное напряжениеoutput voltage 20-50 кВ20-50 kV выходной токoutput current 1-10 мкА1-10 μA масса пьезоэлектрического веществаmass of piezoelectric substance не менее 5 гnot less than 5 g

Выстрел снарядом может быть произведен из любого оружия нормального или крупного калибра. При соударении снаряда с поверхностью оборудования происходит деформация корпуса 1, изменение формы внутренней полости 2, сжатие пьезоэлектрика 3, генерация электрического тока кристаллами пьезоэлектрика 3. При соударении с поверхностью замыкается электрическая цепь, происходит электрическое воздействие на корпус оборудования. При электрическом воздействии возможны как разрушения, так и повреждения оборудования. Например, при воздействии на оборудование, снабженное электронными системами может произойтиA projectile shot can be fired from any weapon of normal or large caliber. When the projectile hits the equipment surface, the body 1 deforms, the shape of the inner cavity 2 changes, the piezoelectric 3 is compressed, the electric current is generated by the crystals of the piezoelectric 3. When it hits the surface, the electric circuit closes and an electric effect occurs on the equipment body. With electrical exposure, both destruction and equipment damage are possible. For example, exposure to equipment equipped with electronic systems may result in

- разрыв тонких оксидных пленок в полупроводниковых устройствах как следствие пробоя диэлектрика;- rupture of thin oxide films in semiconductor devices as a result of dielectric breakdown;

- плавление проводников и областей металлизации как следствие перегрева при воздействии высокого напряжения;- melting of conductors and metallization areas as a result of overheating when exposed to high voltage;

- запирание КМОП-устройств вследствие возникновения паразитных p-n-p-n структур;- locking of CMOS devices due to the occurrence of spurious p-n-p-n structures;

- ухудшение параметров или скрытые дефекты в структуре компонентов, не приводящие к немедленному выходу устройства из строя, но делающие работу системы неустойчивой и провоцирующие эксплуатационные отказы в жестких условиях;- deterioration of parameters or latent defects in the structure of components that do not lead to an immediate failure of the device, but make the system unstable and provoke operational failures in harsh conditions;

- наведение мощных электрических полей, приводящих к возникновению помех и сбоев в работе расположенных рядом электронных устройств.- guidance of powerful electric fields, leading to the occurrence of interference and malfunctions of adjacent electronic devices.

Таким образом, полезная модель обеспечивает возможность электрического воздействия на оборудование с целью выведения его из строя.Thus, the utility model provides the possibility of electrical impact on the equipment in order to disable it.

Claims

Remote electric projectile comprising a housing and an electric current supply element installed in it, characterized in that the body is made of a deformable conductive material, the electric current supply element is made in the form of an internal cavity with a piezoelectric material contained in it containing at least 5 g of piezoelectric substance.