многофункциональное универсальное средство коллективной защиты модульного типа

Формула изобретения

Многофункциональное универсальное средство коллективной защиты модульного типа, состоящее из нескольких отсеков, каждый из которых образован эластичной оболочкой и снабженных воздухонепроницаемыми закрывающимися отверстиями для входа-выхода, воздухоподающим устройством, воздуховодом, отличающееся тем, что эластичная оболочка крепится к складывающемуся металлическому каркасу, позволяющему при растяжении в разные стороны металлических элементов каркаса образовывать обитаемый отсек, герметично соединяемый с другим отсеком, который образован подвижной и неподвижной штангами с закрепленной на них эластичной оболочкой и объем которого может изменяться, причем металлический каркас обитаемого отсека образован из сочлененных шарнирных соединений, в которых малое и большое расстояния между осями шарниров, образующих при растяжении арку, относятся, как 1:1,15÷1,25, а расстояния между осями шарниров, образующих при растяжении прямолинейные участки, относятся, как 1:1; объем отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, относится к объему обитаемого отсека, как 1:10÷15, воздухоподающее устройство снабжено универсальным фильтром очистки подаваемого воздуха от паров и аэрозолей опасных вредных веществ, а стенки отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, отделяющие его внутренний объем от обитаемого отсека и от окружающего пространства, снабжены клапанами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства средств коллективной защиты и может быть использовано в качестве быстровозводимых защитных сооружений для укрытия населения и личного состава на местности в условиях воздействия поражающих факторов экологических и техногенных катастроф, связанных с выделением паров и аэрозолей токсичных и сильнодействующих ядовитых веществ, а также для развертывания внутри стационарных инженерных защитных сооружений для подачи очищенного воздуха внутрь этих сооружений.

Известно средство защиты на основе гибких каркасных арок, соединенных эластичным полотнищем (Патент США № US 6415806 ВА, кл. Е 04 Н 15/36 от 09.07.2002 г.). Недостатками известного средства защиты является то, что его конструкция не позволяет проводить быстрого развертывания укрытия, так как все элементы, образующие каркас, жестко скреплены друг с другом. Вместе с тем, отсутствие воздухоподающего устройства и фильтра не дают возможности использовать укрытие в в условиях экологических и техногенных катастроф.

Известно также средство защиты в виде каркасно-тентового сооружения (Авт. свид. SU 1527407 А1, кл. Е 04 Н 15/00, 15/64 от 07.12.1989 г.). Основными недостатками этого устройства являются жесткость арочного перекрытия, существенно снижающая мобильность при развертывании и свертывании этого укрытия, а также отсутствие воздухоподающего устройства и фильтра, что делает невозможным его использование в условиях чрезвычайных ситуаций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является защитное сооружение, состоящее из нескольких отсеков, каждый из которых образован эластичной оболочкой и снабжен воздухонепроницаемыми закрывающимися отверстиями для входа-выхода, воздухоподающим устройством и воздуховодом (Патент ФРГ DE 3803600 А1, кл. Е 04 Н 9/06, Е 04 В 1/92, G 21 F 7/00, F 24 F 3/16 от 06.02.1988 г.). Недостатком данного устройства является то, что оно может использоваться только в предварительно оборудованных инженерных сооружениях и при непрерывно работающих воздухоподающих устройствах (т.е. при избыточном давлении, которое раздувает и фиксирует эластичную оболочку). При нарушении герметичности входных-выходных отверстий, а также при входе и выходе из помещения возможно резкое падение избыточного давления, что может привести к самопроизвольному опаданию эластичного материала и нарушению целостности помещения, также конструкция известного устройства полностью исключает его использование на местности, не оборудованной строительными конструкциями.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в повышении качества и эффективности коллективной защиты, обеспечении возможности создания быстровозводимого средства защиты населения и личного состава войск как на открытой местности, так и внутри стационарных инженерных сооружений, а также повышении надежности в его работе.

Указанный технический результат достигается тем, что в многофункциональном универсальном средстве коллективной защиты, состоящем из нескольких отсеков, каждый из которых образован эластичной оболочкой и снабженных воздухопроницаемыми закрывающимися отверстиями для входа-выхода, воздухоподающим устройством, воздуховодом, эластичная оболочка крепится к складывающемуся металлическому каркасу, позволяющему при растяжении в разные стороны металлических элементов каркаса образовывать обитаемый отсек, герметично соединямый с другим отсеком, который образован подвижной и неподвижной штангами с закрепленной на них эластичной оболочкой и объем которого может меняться, причем металлический каркас обитаемого отсека образован из сочлененных шарнирных соединений, в которых малое и большое расстояния между осями шарниров, образующих арку, относятся как 1:1,15÷1,25, а расстояния между осями шарниров, образующих при растяжении прямолинейные участки, относятся как 1:1, объем отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, относится к объему обитаемого отсека как 1:10÷15, воздухоподающее устройство снабжено универсальным фильтром очистки подаваемого воздуха от паров и аэрозолей вредных и опасных веществ, а стенки отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, отделяющие его внутренний объем от обитаемого отсека и от окружающего пространства, снабжены клапанами.

Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что эластичная оболочка крепится к складывающемуся металлическому каркасу, позволяющему при растяжении в разные стороны металлических элементов каркаса образовывать обитаемый отсек, герметично соединямый с другим отсеком, который образован подвижной и неподвижной штангами с закрепленной на них эластичной оболочкой и объем которого может меняться, причем металлический каркас обитаемого отсека образовн из сочлененных шарнирных соединений, в которых малое и большое расстояния между осями шарниров, образующих арку, относятся как 1:1,15÷1,25, а расстояния между осями шарниров, образующих при растяжении прямолинейные участки относятся как 1:1, объем отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, относится к объему обитаемого отсека как 1:10÷15, воздухоподающее устройство снабжено универсальным фильтром очиски подаваемого воздуха от паров и аэрозолей вредных и опасных веществ, а стенки отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, отделяющие его внутренний объем от обитаемого отсека и от окружающего пространства, снабжены клапанами.

Из научно-технической литературы авторам неизвестно использование крепления эластичной оболочки к складывающемуся металлическому каркасу, позволяющему при растяжении металических эементов каркаса образовывать обитаемый отсек, герметично соединяемый с другим отсеком, который образован подвижной и неподвижной штангами с закрепленной на них эластичной оболочкой, объем которого может меняться, в сочетании с соотношениями расстояний между осями шарниров, образующих при растяжении арку, а также с соотношениями расстояний между осями шарниров, образующих при растяжении прямолинейные участки, при заявленных соотношениях между объемами отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, и обитаемого отсека при том, что воздухоподающее устройство снабжено универсальным фильтром очистки подаваемого воздуха от паров и аэрозолей вредных и опасных веществ, а стенки отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, отделяющие его внутренний объем от обитаемого отсека и от окружающего пространства, снабжены клапанами.

Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет создать как быстровозводимое защитное сооружение для укрытия населения и личного состава от воздействия опасных факторов на открытой местности, так и для развертывания внутри стационарных инженерных защитных сооружений, повысить качество, эффективность и надежность коллективной защиты в экстремальных ситуациях.

Это становится возможным за счет того, что эластичная оболочка крепится к складывающемуся металлическому каркасу, позволяющему при растяжении в разные стороны металлических элементов каркаса образовывать обитаемый отсек, герметично соединямый с другим отсеком, который образован подвижной и неподвижной штангами с закрепленной на них эластичной оболочкой и объем которого может меняться, причем металлический каркас обитаемого отсека образован из сочлененных шарнирных соединений, в которых малое и большое расстояния между осями шарниров, образующих арку, относятся как 1:1,15÷1,25, а расстояния между осями шарниров, образующих при растяжении прямолинейные участки, относятся как 1:1, объем отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, относится к объему обитаемого отсека как 1:10÷15, воздухоподающее устройство снабжено универсальным фильтром очистки подаваемого воздуха от паров и аэрозолей вредных и опасных веществ, а стенки отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, отделяющие его внутренний объем от обитаемого отсека и от окружающего пространства, снабжены клапанами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид многофункционального универсального средства коллективной защиты модульного типа. На фиг.2 - вид А по фиг.1, показывающий элемент деталей и взаимное расположение металлических каркасных шарнирных соединений, образующих при растяжении арку. На фиг.3 приведен вид В по фиг.1, на котором показано взаимное расположение металлических деталей, образующих при растяжении линейные участки.

Предложенное многофункциональное средство коллективной защиты модульного типа включает отсеки 1 и 2, каждый из которых образован эластичными оболочками 3 и 4, снабженные воздухонепроницаемыми закрывающимися отверстиями 5 и 6 для входа-выхода, воздухоподающим устройством 7 и воздуховодом 8. Эластичная оболочка 4 отсека 1 крепится к складыващемуся металлическому каркасу 9, позволяющему при растяжении в разные стороны металлических элементов каркаса 9 образовывать обитаемый отсек, герметично соединяемый с другим отсеком 2, который образован подвижной 10 и неподвижной 11 штангами с закрепленной эластичной оболочкой 3 и объем которого может изменяться, причем металлический каркас 9 обитаемого отсека 1 образован из сочлененных шарнирных соединений, имеющих разные (малое L_a и большое L_b) расстояния между осями шарниров, образующих при растяжении арку 12 и одинаковые (L_c и L_d) расстояния между осями шарниров, образующих прямолинейные участки 13. Воздухоподающее устройство 7 снабжено универсальным фильтром 14 очистки подаваемого воздуха от паров и аэрозолей вредных и опасных веществ, а стенки отсека 2, образованного подвижной и неподвижной штангами, отделяющими его внутренний объем от обитаемого отсека 1 и от окружающего пространства, снабжены клапанами 15 и 16.

Многофункциональное универсальное средство коллективной защиты модульного типа работает следующим образом.

Персонал или личный состав подразделений, подлежащий укрытию, мелкими группами (2-3 человека) из "грязной" зоны через "дверь" отверстия 5 в средствах защиты органов дыхания заходят в отсек 2 развернутого, как показано на фиг.1, средства защиты, в которое с помощью воздухоподающего устройства через воздуховод 8 поступает воздух, очищенный от вредных и токсических примесей универсальным фильтром очистки 14. "Дверь" отверстия 5 герметично закрывается и находящиеся в отсеке 2 люди, вручную воздействуя на подвижную штангу 10, прокачивают отсек 2 очищенным воздухом, поступающим через клапан 15 из обитаемого отсека 1 до тех пор, пока концентрация вредных веществ в атмосфере отсека 2 не достигнет допустимых значений, при прокачивании загрязненный воздух удаляется из объема отсека 2 через клапан 16 наружу.

Средства защиты органов дыхания снимаются и через "дверь" отверстия 6 персонал перемещается в отсек 1. Дверь отверстия 6 герметично закрывается и процесс повторяется.

Применение складывающегося металлического каркаса, образованного из сочлененных шарнирных соединений с прикрепленной к нему в заводских условиях эластичной оболочкой для создания обитаемого отсека, обусловлено необходимостью быстрого развертывания в условиях чрезвычайных ситуаций многофункционального средства коллективной защиты. Время полного развертывания всех элементов средства составляет минуты, в то время как возведение защитных сооружений такой же вместимости прототипов исчисляется часами и сутками.

Выполнение в сочлененных шарнирных соединениях, образующих при растяжении арку, расстояний между осями шарниров в указанных соотношениях, установленных экспериментально, обусловлено, во-первых, необходимостью создать кривизну арочному перекрытию и, во-вторых, снизить нагрузку на оси шарниров и на металлические элементы каркаса, с помощью которых образованы элементы шарнирных соединений, так как выполнение арочного перекрытия без учета этого фактора приводит на практике к деформации металлических элементов и к поломке шарнирных сочленений из-за изгиба или разрушения их осей, в то время как прямолинейные участки каркаса выполняются при соотношении расстояний между осями шарниров, равном 1:1.

Выполнение отсека 2, образованого подвижной и неподвижной штангами, меньшего объема, чем обитаемый отсек, обусловлено экспериментально установленными оптимальными соотношениями их объемов, при которых величина подпора, создаваемого воздухоподающей системой, превосходит его уменьшение при ручном вентилировании отсека, образованного подвижной и неподвижной штангами, воздухом, поступающим через клапан из обитаемого отсека, и тем самым не происходит нарушения герметичности всего средства защиты.

Применение универсального фильтра очистки подаваемого воздуха в составе воздухопроницаемого устройства позволяет развертывать средство коллективной защиты вблизи очагов поражения, а применение клапанов в отсеке, образованном подвижной и неподвижной штангами, позволяет избежать заноса зараженного воздуха внутрь обитаемого отсека и тем самым обеспечить надежную защиту укрываемого персонала.

Предложенное устройство с использованием указанных признаков позволяет создать быстровозводимое защитное сооружение для укрытия населения и личного состава от воздействия опасных факторов на открытой местности, а также с целью развертывания внутри стационарных инженерных защитных сооружений; повысить качество, эффективность и надежность коллективной защиты в экстремальных ситуациях.

При этом время развертывания защитных сооружений уменьшается от 20 до 240 раз, то есть с нескольких суток или часов до нескольких минут, а эффективность защиты личного состава от вредных и токсичных примесей возрастает за счет использования клапанов в отсеке, образованном подвижной и неподвижной штангами, и применения универсального фильтра очистки подаваемого воздуха от паров и аэрозолей вредных и опасных веществ.