MÉTODO Y SISTEMA PARA DESACTIVAR DE MANERA SEGURA MINAS
TERRESTRES
Campo de Ia Invención
La invención se refiere a desactivar de manera segura minas terrestres de todo tipo, que formen parte de campos minados, que incluye indistintamente ubicarlas, removerlas o detonarlas mediante el uso de uno o varios chorros de agua o de cualquier otro fluido a presión, aplicada sobre aquellas en dirección vertical, oblicua u horizontal.
Descripción de Io conocido en Ia materia
Las minas antipersonales son un tipo de mina terrestre, que se oculta enterrándola a poca profundidad u ocultándola sobre Ia tierra de tal forma que el explosivo que contiene detone al ser activada inadvertidamente por una persona. Se componen de una carga explosiva y un detonador. Están diseñadas para matar o incapacitar a sus víctimas. Así, sus efectos son amputaciones, mutilaciones genitales, lesiones musculares y en órganos internos, quemaduras, fracturas y otros daños.
Pueden ser del tipo explosivo, direccional de fragmentación o saltadoras. Se activan a causa de Ia presión ejercida sobre ella por un peso muy ligero o bien, por Ia acción de una cuerda de detonación colocada sobre Ia superficie del terreno. También pueden estar conectadas entre sí para explotar de manera simultánea.
Algunos métodos utilizados corrientemente para retirar minas son:
• Desarmarlas manualmente: Es el único método que no provoca graves daños al terreno, y es el más utilizado. Por desgracia, es también el más lento y peligroso. Puede ayudar para ello algún sistema de detección electrónica, poco seguro, porque Ia señal del instrumento puede también activar las minas.
• Cubrir el terreno con una lluvia de artillería.
• Conducir un vehículo fuertemente blindado (como un tanque o un bulldozer) a través del campo de minas para detonar los explosivos. Para contrarrestar este método, se suelen mezclar minas antitanque con las minas antipersonales.
• Usar un torpedo especial, llamado Bangalore para limpiar un camino a través del campo de minas, o similar.
La ubicación, remoción y el retiro de las minas terrestres es peligrosa, lenta y costosa.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
Descripción general de la invención.
Un método mejorado se propone en el trabajo de neutralización de las minas antipersonales y terrestres en general, consistente en reemplazar Ia acción detonante del ser humano, por el efecto que produce el impacto de un chorro de agua o cualquier otro fluido a presión, en dirección vertical, diagonal (oblicua) u horizontal, sobre sus elementos detonadores, cuya magnitud sea igual o superior a Ia fuerza ejercida por el hombre sobre ellos. Además, un chorro horizontal activaría las minas conectadas a una cuerda de detonación. Este método es aplicable tanto a Ia ubicación y remoción, como a Ia detonación de las minas.
El sistema para aplicar el método, por su parte, consiste en un conjunto de elementos formado por una fuente ó depósito de agua, ó de otro fluido, una motobomba o equipo presurizador conectado a la fuente, una tubería flexible conectada a Ia salida de Ia motobomba, un dispositivo ó mando móvil diseñado para guiar la acción del agua ó del otro fluido a presión y finalmente una tubería rígida deslizable, montada en el mando móvil y unida a Ia tubería flexible, que traslada el agua ó el otro fluido a presión hasta una tobera, boquilla o pitón que Ia descarga sobre Ia mina ya sea para ubicarla, removerla o hacerla detonar. Incluye protecciones y elementos de comando.
Este sistema incluye un sensor acústico o de cualquier tipo que detecte los cambios de sonido del agua u otro fluido al chocar con elementos enterrados de distinta naturaleza y, de este modo, detectar Ia ubicación exacta de minas antipersonales no detonadas o de minas antitanque. Estas últimas requieren un peso mayor para ser detonadas, pero son desarmables manualmente si se conoce exactamente su ubicación en el terreno. El sensor puede estar conectado a un sistema informático que entregue un levantamiento del terreno con todos los elementos detectados en el barrido.
Descripción de las figuras acompañadas
Figura 1 :
Diagrama esquemático del sistema propuesto en Ia invención para desactivar de manera segura minas terrestres, indicando sus elementos básicos.
Figura 2:
Vista en planta superior de un ejemplo de aplicación de Ia invención.
Figura 3:
Vista en elevación del ejemplo de aplicación de Ia invención de Ia Figura 2.
Figura 4:
Vista en planta superior de un detalle del ejemplo de aplicación de Ia Figura 2, que muestra una grilla hidráulica que conforma Ia parte terminal del sistema de Ia invención.
Figura 5:
Vista en elevación del detalle de Ia Figura 4, formando un rastrillo.
Figura 6:
Vista en elevación de un detalle del ejemplo de aplicación de Ia Figura 2, que muestra Ia parte terminal del sistema de Ia invención con una disposición de toberas de chorro horizontal.
Descripción detallada de Ia invención.
El método para desactivar de manera segura minas antipersonales y terrestres de todo tipo instaladas (enterradas) en un campo minado, consistente en operaciones de ubicación, remoción ó detonación de éstas, incluye las etapas de: a) acercase a los límites de un campo minado; b) disponer de una fuente de agua, u otro fluido, suficiente y cercana, natural o artificial, para poder presurizarla; c) presurizar un flujo del agua u otro fluido de Ia fuente; d) orientar y trasladar el flujo de agua u otro fluido presurizado hacia el campo minado; e) descargar el flujo de agua u otro fluido presurizado de manera sistemática barriendo sobre Ia superficie del campo minado, en uno ó mas chorros dirigidos, con una intensidad (fuerza) tal que haga aparecer, remover o detonar las minas ubicadas en él; f) reponer eventuales elementos usados para trasladar y descargar el flujo de agua u otro fluido presurizado dañados con las explosiones y continuar con el barrido del campo minado; y g) hacer un levantamiento del campo minado con los objetos no detonados enterrados en él, captando mediante un sensor acústico las señales que transmite el o los chorros del agua o del otro fluido al chocar con ellos.
El sistema para desactivar de manera segura minas antipersonales y en general minas terrestres de todo tipo, instaladas (enterradas) en un campo minado, tiene como principal elemento una ó más toberas, boquillas o pitones, que descargan sobre el terreno uno o más chorros de agua o fluido presurizado, en forma continua o intermitente, y en dirección vertical, oblicua u horizontal, con un caudal y dimensiones de Ia tobera capaces de ejercer una fuerza suficiente como para hacer aparecer, remover o detonar las minas. Este elemento forma parte y es el dispositivo terminal del sistema, según se ilustra en las figuras que acompañan Ia presente solicitud.
El sistema de Ia invención, descrito de acuerdo a Ia Fig. 1 , comprende una fuente o depósito de suministro de agua o de otro fluido 1 para proporcionar el abastecimiento de dicha agua u otro fluido al dispositivo que viene a continuación: un equipo presurizador o motobomba, elevadora de presión 2. Además, el sistema comprende una tubería flexible 3 que conduce el agua o fluido presurizado hasta el mando móvil de guía y accionamiento 4, destinado a orientar Ia acción del conjunto. Desde allí una tubería rígida deslizable 5 traslada el agua o fluido a presión a las toberas, boquillas o pitones de remoción 6, produciendo el efecto detonador sobre Ia mina 7.
Un escudo, biombo ó pantalla protectora 8, metálica o de otro material resistente a las explosiones y a las esquirlas que producen aquéllas, protege al operador local o remoto 9, a los equipos y a los demás elementos del sistema, que se ubican en posiciones adecuadas para gobernar el mando móvil de guía y accionamiento.
El depósito de agua o de otro fluido 1 , debe contener un volumen suficiente, entre 6 y 12 m3, para abastecer el sistema, y debe poder ser recargado (se entiende que cuando es artificial), en cualquier momento, independientemente de Ia operación del sistema, por una unidad de apoyo adicional. Este depósito o fuente de agua u otro fluido se ubica en lugar seguro, protegido de las esquirlas o sólidos expelidos por las detonaciones.
Por su parte, el dispositivo 10, que es un sensor acústico, registrará las variaciones de sonido del chorro de fluido sobre distintos objetos enterrados y permitirá su ubicación exacta.
La unidad elevadora de presión o motobomba es una unidad autónoma de flujo continuo, de funcionamiento permanente y regular, con capacidad para elevar Ia presión entre 6 y 16 Kg/cm2. Tiene Ia succión conectada a Ia fuente de agua u otro fluido 1 y Ia descarga al elemento siguiente. Ia tubería rígida deslizable 5, mediante una tubería flexible 3 tipo manguera, con capacidad de presión de acuerdo con los rangos que requiera Ia motobomba 2. Este es un elemento independiente, por Io que su ubicación es variable, de acuerdo a las condiciones del terreno y operación del equipo, y no limita Ia efectividad del invento.
El mando móvil de guía y accionamiento 4 es un dispositivo móvil que es accionado por un operador 9 en forma manual o automática a distancia, que permite dirigir y acercar Ia tobera 6 de forma tal que se pueda realizar un recorrido a manera de barrido para producir Ia detonación de las minas terrestres. Puede ser un trípode, un carro, una torre, un mecanismo de control satelital, un robot o cualquier dispositivo que permita orientar Ia acción del conjunto. Esta tarea de accionamiento dirigido es realizada por el operador 9, siendo éste un funcionario debidamente capacitado, apoyado por elementos de topografía o de posicíonamiento satelital y otros instrumentos para asegurar un barrido completo y total del área de aplicación, dentro de un campo minado.
Desde el mando móvil de guía y accionamiento 4, una tubería rígida deslizable montada en el mismo conduce el agua o el fluido hasta las una o
más toberas 6; puede ser de material colapsable, de fácil reemplazo y de bajo costo para que, en el evento de una detonación, solo ésta se fracture, de manera que aquella no deforme los elementos anteriores a los cuales se encuentra unida Ia tubería.
Las toberas de remoción 6 son elementos hidráulicos cuya función es producir un chorro de agua o fluido dirigido y uniforme, que produzca el impacto necesario para el accionamiento de los detonadores.
La fuerza del chorro vertical se determina mediante Ia fórmula:
F = p Q V donde p es Ia densidad del fluido, Q el caudal y V Ia velocidad de salida de Ia tobera. La mayoría de las minas antipersonales detonan con Ia aplicación de una fuerza no mayor a 8 Kgf, pero, para mayor seguridad se Ie aplica un factor de 1 ,5, de modo que para este caso Ia fuerza será de 12 Kgf. Esto se logra con un caudal de 15 m3/hora, si el fluido utilizado es agua y Ia tobera tiene 14 mm de diámetro.
Mientras tanto, el sensor acústico permitirá trazar un mapa con todos los objetos enterrados a cierta profundidad a Ia cual el chorro de agua o de otro fluido puede golpear, en el área de barrido. Con Ia información entregada por este dispositivo se puede neutralizar mediante otros métodos minas que no han detonado o minas de otro tipo y tamaño, de las cuales ahora se conoce su ubicación exacta.
Ejemplo de aplicación
Sistema de desactivación para campo minado plano y horizontal.
Este sistema está ilustrado en las siguientes figuras: Figura N0 2, vista del sistema en planta superior y Figura N0 3, vista del sistema en elevación. Consta de un camión aljibe 11 con agua suficiente en su estanque de 6 a 12 m3; una motobomba 12, centrífuga de flujo continuo, capaz de elevar Ia presión entre 6 y 16 Kg/cm2; una manguera de alta presión 13 unida a una tubería rígida deslizable que tiene una primera parte 21 de acero y una segunda parte 22, en su extremo libre, de PVC u otro material plástico. Esta tubería rígida deslizable va montada sobre un carro móvil 17, que se desliza sobre una vía férrea 16, que forma parte del remolque 15. Parte integrante del carro móvil es el patín de apoyo 18, cuya función es mantener Ia horizontalidad tanto de Ia tubería de acero 21 , como de Ia tubería de PVC u otro material plástico 22, en cuyo extremo libre se ubica Ia grilla hidráulica 23, también de PVC u otro material plástico.
Se incluye además, en estas figuras N0 2 y N0 3: el operador 14; el escudo, biombo o pantalla protectora 19, provista de una abertura removible que permite el deslizamiento horizontal de los elementos del carro 17 que Io cruzan y un escudo interior 20, que sirve de protección en el área abierta de Ia pantalla 19.
Así, se tiene dos movimientos ortogonales, uno en dirección de Ia vía férrea 16 y otro en dirección de Ia tubería de acero 21 , con los cuales se cubre íntegramente una determinada área del campo minado previamente delimitada.
Además, el sistema cuenta con un dispositivo 26, que es un sensor acústico, o de cualquier tipo que registra las variaciones de sonido que produce el chorro de agua u otro fluido al chocar contra el terreno o contra cualquier cuerpo enterrado a Ia altura o profundidad de barrido.
En Ia Figura N0 4, que muestra Ia grilla hidráulica 23, se aprecia una forma de distribuir uniformemente el agua mediante tubería de PVC o plástico desechable, para formar un rastrillo descrito por Ia Figura N0 5, que lanza, en este caso, 11 chorros de agua a razón de 15 m3/hora por las toberas 24 de 14 mm de diámetro cada una, haciendo 11 surcos con una separación entre ellos de 5 cm. En Ia Figura N0 6, por su parte, se muestra Ia instalación de una o más toberas 25 de chorro horizontal.
El sistema que se describe como ejemplo se puede aplicar en un campo minado cuyos límites y tipos de minas instaladas se conocen de antemano, siguiendo el siguiente procedimiento:
Se ejecuta primero un levantamiento topográfico del perímetro del campo minado, de modo de determinar Ia superficie a cubrir por el sistema. Luego de establecer los puntos de inicio de Ia secuencia de barrido, se ubica el sistema y sus accesorios fuera del perímetro determinado por Ia topografía, con un margen de seguridad para comenzar el barrido. Este se hará de manera sistemática cubriendo áreas parciales continuas y traslapadas, previamente establecidas. A continuación, el operador pone en funcionamiento Ia motobomba e inicia el barrido guiando Ia grilla hidráulica en sentido longitudinal al remolque, desde su puesto en el carro de mando móvil, en una primera posición. Después, desliza Ia tubería rígida a su largo, o sea, en sentido transversal al remolque para una segunda posición y vuelve a hacer el mismo barrido de vuelta y así, sucesivamente, hasta el tope que permite Ia tubería. Terminada esta fase, pasa a una segunda, desplazando el remolque a un nuevo punto para un nuevo barrido igual al anterior, con un traslape de seguridad respecto de aquel.
Cada vez que se produce una detonación, el operador debe recoger Ia tubería rígida para reemplazar Ia parte de PVC o plástico dañada por Ia explosión y así poder continuar en el mismo punto, partiendo un poco más atrás para asegurar un barrido completo.
Por su parte, el sensor acústico 26 entregará de manera instantánea los datos suficientes y necesarios para que un sistema informático desarrolle un mapa con los distintos tipos de cuerpos no detonados enterrados en el área de barrido, para su ulterior neutralización.