защитная система

Формула изобретения

1. Защитная система от фатального воздействия вертикальных ускорений на находящийся в отсеке объект, в особенности человек (3), в которой опирающееся тело находится на платформе сиденья (7) и соединено со спинкой (8) сиденья для объекта (3), соединенной с амортизирующим элементом с изменяемой длиной (11), соединенным через несущее приспособление (6) с бортом (4) отсека (2), посредством вертикальной траектории (18) сообщается направление движения и при котором опирающееся тело дополнительно к своей вертикальной траектории движения (18) направляется в поперечном (19) направлении движения, отличающаяся тем, что вертикальное (18) и поперечное (19) направления движения предусматриваются на вертикальном расстоянии друг от друга на несущем приспособлении (6), так что опирающееся тело (7) при нагрузке вследствие вертикального ускорения отсека (2) осуществляет как движение вниз, так и движение тангажа, при этом несущее приспособление (6) связано с конструкцией крыши (4), так что воздействующее на область пола (10) отсека (2) и передаваемое к конструкции крыши (4) вертикальное ускорение передается на несущее приспособление.

2. Защитная система по п.1, отличающаяся тем, что платформа сиденья (7) через спинку (8) сиденья соединена с верхним подвижным в вертикальном направлении концом (15) амортизирующего элемента (11), а другой конец (13) амортизирующего элемента (11) жестко соединен с несущим приспособлением (6).

3. Защитная система по п.2, отличающаяся тем, что верхняя часть спинки сиденья (8) соединена с верхним подвижным в вертикальном направлении концом (15) амортизирующего элемента (11) через скобу (16), на которой закреплено тело (17), которое скользит в вертикально расположенной направляющей (18) несущего приспособления (6), причем платформа сиденья (7) дополнительно через вертикально проходящую под острым углом направляющую (19) соединена с несущим приспособлением (6), так что при направленном вверх вертикальном ускорении отсека (2) объект (3) в отсеке (2) выполняет задемпфированное, направленное вниз и в нижней части опрокидывающееся назад относительное уклоняющееся движение.

4. Защитная система по п.3, отличающаяся тем, что поперечная направляющая (19) обладает согласованной с демпфирующей характеристикой амортизирующего элемента (11) по меньшей мере частично закругленной формой.

5. Защитная система по п.3 отличающаяся тем, что поперечная направляющая (19) обладает плоской s-образной формой с относительно плоским началом траектории.

6. Защитная система по п.1, отличающаяся тем, что амортизирующий элемент (11) обладает характеристикой, которая позволяет изменять длину и тем самым демпфирующее воздействие лишь при достижении усилия, соответствующего как минимум приблизительно максимально переносимой нагрузке на позвоночник защищаемого объекта.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к защитной системе от фатального влияния вертикальных ускорений, направленных на закрепленный в помещении объект, особенно на человека, причем предусмотренное для этого тело, опирающееся на поверхность опоры для объекта, передвигается с помощью вертикальной направляющей и прикреплено к амортизирующему элементу с изменяющейся длиной, который связан несущим устройством с одной из стен помещения, причем опирающееся тело, дополнительно к передвижению по его вертикальной направляющей, является подвижным по поперечной направляющей.

Известно, что сиденья в бронированных машинах и сиденья авиационных катапульт, включая спинки, имеют возможность передвижения по направляющей на опоре, и данное передвижение при воздействии взрыва мины или задействовании катапульты сиденья притормаживается амортизирующим элементом с изменяющейся длиной с целью ограничения нагрузки вследствие ускорения до безопасного значения. Вследствие ограничения возможной длины амортизирующего элемента из-за ограниченного окружающего пространства и требующегося ограничения, влияющих на человека сил ускорения, подобные защитные системы, например, при взрывах мощных мин и/или на малых самолетах недостаточны для предотвращения фатальных последствий для людей, находящихся внутри транспортного средства. Кроме того, на известных защитных системах амортизирующий элемент с изменяемой длиной вступает в действие еще до момента, когда силы ускорения, воздействующие на защищаемый объект или на позвоночник человека, достигают критического значения, так как одной инертности массы тела достаточно для активации такого рода амортизирующей системы.

Известна защитная система от фатального воздействия вертикальных ускорений на находящийся в отсеке объект, в особенности на человека (3), в которой опирающемуся на площадь опоры телу (7) для объекта (3), соединенной с амортизирующим элементом с изменяемой длиной (11), соединенным через несущее приспособление (6) с бортом (4) отсека (2), посредством вертикальной траектории (18) сообщается направление движения, при котором опирающееся тело дополнительно к своей вертикальной траектории движения (18) направляется в поперечном направлении, система такого вида известна из US 2002/0021041.

В основу изобретения положена задача избежать данного недостатка и создать защитную систему, которая была бы действенной также при вертикальных ускорениях бронированной машины, вследствие которых предел нагрузок для находящихся в транспортном средстве людей до этого был превышен.

Решение данной задачи достигается в защитной системе вышеуказанного вида в результате изобретения тем, что на основании предусматриваются вертикальная направляющая и поперечная направляющая на расстоянии по вертикали друг от друга так, чтобы тело при нагрузке вследствие вертикального ускорения пространства, в котором оно находится, по отношению к нему выполняло движение как вниз, так и движение тангажа, причем несущее устройство соединено к конструкцией крыши так, чтобы вертикальное ускорение, воздействующее на пол пространства и передающееся на конструкцию его крыши, оттуда передавалось на несущее устройство.

Разумеется, в этой связи понятие «вертикальный» не ограничивается только смыслом направления по отвесу, а в отношении окружающего объект пространства имеет значение «сверху вниз», точно так же, как вертикальное ускорение вследствие взрыва мины, например, движущегося на подъем транспортного средства не является строго вертикальным в топографическом смысле.

Благоприятные формы исполнения изобретения являются предметом зависимых притязаний на выдачу патента и видны из следующего описания на основании схематически изображенного примера исполнения. Он демонстрирует:

фиг.1 вид сбоку защитной системы с защищаемым объектом и частичным изображением пространства, в котором он находится, в исходной позиции нагрузки;

фиг.2 изображение в соответствии с фиг.1 в конечном положении нагрузки.

Защитные системы, исполненные на основе данного изобретения, предусмотрены, например, в виде нескольких, расположенных рядом вдоль бокового борта 1 отсека для экипажа 2 транспортного средства с бронированной противоминной защитой. Каждая защитная система для членов экипажа 3 оснащена по меньшей мере одним несущим приспособлением 6, расположенным продольно параллельно боковому борту 1 и закрепленным на конструкции крыши 4 транспортного средства преимущественно через шарнир 5 таким образом, чтобы сиденье 9, состоящее из подушки 7 и спинки 8 и оснащенное ремнями безопасности, закреплялось на определенном расстоянии от панели пола 10 транспортного средства. Второй шарнир 12 с боковой опорой 12' служит для дополнительного бокового крепления несущего приспособления 6 для того, чтобы оно при воздействии взрыва мины могло следовать за изменением расстояния между обоими шарнирами 5 и 11 и соответственно между панелью пола 10 и конструкцией крыши 4 без деформации.

Такой способ крепления по сравнению с защитными системами, крепящимися на полу, имеет существенное преимущество значительного снижения энергии ускорения, вызванного воздействием взрыва мины под полом транспортного средства, так как она доходит до сиденья транспортного средства и членов экипажа 3 по обходному пути через борта транспортного средства 1, конструкцию крыши 4, несущее приспособление 6 и, наконец, через амортизирующий элемент 11.

Амортизирующий элемент 11 своим нижним концом через шарнир 13 закреплен в нижней части 14 несущего приспособления 6, а его верхний конец, обладающий демпфирующей подвижностью в направлении нижнего конца, через шарнир 15 соединен со скобой 16, несущей сиденье 9.

С целью обеспечения демпфирующего движения, например, для закрепленной в ползуне оси 17 скобы 16 в несущем приспособлении 6 в качестве вертикальной направляющей в продольном направлении предусмотрена кулиса 18. Тем самым сиденье 9 при быстром движении отсека для экипажа 2 вверх по отношению к несущему приспособлению 6, исходя из положения, изображенного на фиг.1, может выполнять отклоняющее движение, заторможенное амортизирующим элементом 11.

Для запуска данного относительного вертикального движения, задемпфированного амортизирующим элементом 11 лишь в момент, предшествующий достижению допустимого для членов экипажа или соответствующего члена экипажа 3 предела, с одной стороны предусмотрена соответствующая характеристика демпфирования амортизирующего элемента 11, а с другой стороны - определенная характеристика траектории нижней, направленной сзади по отношению к сиденью 9 направляющей 19 для основания сиденья 20, позволяющего отклонение сиденья назад.

В соответствии с приведенной в качестве примера данной направляющей 19, она в начале, то есть в своей верхней части 21, может быть относительно плоской, затем крутой и в конце - снова плоской. При этом существенным является, однако, что характеристики амортизирующего элемента 11 и направляющей 19 должны быть точно согласованы друг с другом с учетом геометрических данных сиденья и направлены на максимальное сокращение необходимого вертикального пути амортизирующего элемента 11. Тем самым получаются изменяющиеся элементы сил, которые с одной стороны воздействуют на сиденье 9 и членов экипажа 3, а с другой стороны - на амортизирующее приспособление 11, так что амортизирующее приспособление 11 в достаточной мере может погасить значительные вертикальные ускорения транспортного средства вследствие взрыва мины благодаря конструктивно большему пути для демпфирования, чем это было бы возможно без распределения сил.

Понятно, что включение дополнительного, направленного назад отклоняющего и тем самым гасящего с помощью амортизирующего элемента 11 движения массы сиденья 9 и члена экипажа 3, может осуществляться и иным способом, отличающимся от кулисной траектории с помощью направляющей 19 в изложенном виде, например, с помощью системы рычагов. Возможно также иное расположение амортизируемой массы, чем это представлено в примере, так же как и применение дополнительных, согласованных друг с другом амортизирующих элементов.

Защитная система описанного вида в соответствующим образом адаптированном варианте пригодна также для защиты объектов иного рода, так чтобы сиденье 7 могло быть выполнено в виде опирающегося тела, например, для приема объектов, на которые также возможно фатальное воздействие слишком сильных ускорений, например объектов, содержащих взрывчатые вещества, или высокочувствительную электронику.