Mijloace tehnice de apărare

Vasile TudorLiceul Tehnologic Duiliu Zamfirescu, Dragalina (Călărași)18 feb. 2021

În prezent sunt cunoscute diverse tipuri de arme, de la cele cu aer comprimat până la cele care folosesc muniţie explozivă, a căror putere de lovire provoacă leziuni profunde, de obicei mortale, chiar şi la distanţe mari, aspect discutabil în strategia și tactica defensivă modernă.
Pentru a elimina acest dezavantaj, am propus un nou tip de armă de apărare neletală, soluţie tehnică înregistrată la OSIM prin CBI nr. 2000-00279, înainte să apară pistolul cu impulsuri electrice produs de compania Taser din SUA.
În principiu, arma pentru şocuri electrice se bazează pe dispozitive de lovire prevăzute cu condensatoare electrice de mare capacitate, care provoacă o rănire uşoară a ţintelor vii, deoarece au masa mică şi deci inerţia redusă, însă produc şocuri electrice puternice până la pierderea cunoştinţei. Pentru exemplificare, se prezintă în figura 1 o secţiune printr-un dispozitiv de lovire care provoacă şocuri electrice, de tip cartuş cu condensator electric.
Cartuşul prototip se compune din tubul 1, în care se află încărcătura explozivă 4, fiind prevăzut la partea posterioară cu capsa de aprindere 3 şi nicovala 2, iar la partea anterioară are fixat glonţul 5, format din două părţi asamblate prin filet, care delimitează în interior incinta I, în care se află condensatorul C, ale cărui armături sunt legate la corpul metalic al glonţului, respectiv la un terminal 6, cu vârf ascuţit, izolat prin dielectricul 7 faţă de peretele canalului prin care este scos în exterior.

Fig. 1

Condensatorul C este de capacitate relativ mare, de ordinul sutelor sau miilor de microfarazi, pentru a stoca o sarcină electrică apreciabilă la tensiuni de ordinul zecilor sau sutelor de volţi.
Pentru încărcarea condensatorului C în timpul ieşirii cartuşului pe ţeavă este necesar ca armamentul să fie prevăzut cu un mecanism care să asigure legătura electrică între armăturile condensatorului şi o sursă de reglabilă de curent continuu, ca de exemplu un acumulator şi un multiplicator de tensiune electrică. Desigur, se pot utiliza și surse de curent alternativ, în acest caz, fiind necesare transformatoare de tensiune și redresoare electronice.
O metodă mai simplă de încărcare a condensatorului C constă în montarea unui dispozitiv de inducţie electromagnetică la capătul anterior al ţevii armamentului, deoarece la o viteză mare de ieşire a glonţului 5 tensiunea electromotoare poate căpăta valori ridicate. Aceste echipamente, precum şi alte dispozitive de comandă şi acţionare pe cale mecanică, dar şi electromagnetică sau electronică, sunt posibil de conceput la nivelul tehnicii actuale, fără a mai intra în detalii.
Se recomandă ca vârful glonțului să fie realizat din cauciuc sau un alt material deformabil pentru amortizarea șocului mecanic la lovirea țintei.
Pentru executarea tragerii, se procedează în mod obişnuit, mai precis, se ia linia de ochire şi se acţionează mecanismul de dare a focului. Precizia de lovire a ţintei este mai bună dacă arma este prevăzută cu laser.
Prin lovirea capsei cartuşului de către percutor se declanşează reacţia explozivă a pulberii, cu degajarea unei mari cantităţi de gaz, a cărui presiune ridicată împinge cu putere glonţul pe canalul ţevii, având practicate ghinturi pentru a-i imprima o mişcare de înşurubare în aer, care asigură prin efect giroscopic stabilitatea axei sale de rotaţie pe traiectoria balistică.
Datorită masei mici, glonţul provoacă răni uşoare unor ţinte vii situate la distanţe mari, însă şocul electric provocat de descărcarea condensatorului C poate fi atât de puternic încât să ducă la pierderea cunoştinţei. Bătaia şi puterea de lovire a glonţului depind de încărcătura explozivă, tipul şi caracteristicile armei de foc. Prin utilizarea armelor cu aer comprimat, raza de acţiune a dispozitivului de lovire poate fi redusă sub o limită admisibilă, pentru a se evita pierderile umane.
Acest tip de armă poate fi utilizată în domeniul civil, pentru a anihila temporar infractorii periculoşi, dar şi în acţiunile militare, pentru a face inoperantă forţa vie a inamicului, fără mutilări majore sau pierderi masive de vieţi omeneşti. În funcţie de tipul de armă, pot fi concepute diverse variante constructive pentru dispozitivele de lovire, a căror lansare se face pe cale explozivă, cu aer comprimat, cu metan sau CO2 lichefiat etc.
Anihilarea temporară a unor infractori sau a unor animale sălbatice periculoase se poate face și prin intermediul glonțului prezentat în figura 2, având în canalul central anestezic și un piston P pentru injectarea anestezicului în organism în momentul lovirii acestuia.

Fig. 2

Tunurile cu apă, utilizate în prezent pentru a descuraja adversarii prin șocuri mecanice, pot fi adaptate ușor pentru a genera șocuri electrice care nu pun viața în pericol. În acest scop, este necesară o sursă electrică pentru punerea sub tensiune a jetului de electrolit evacuat sub presiune. Se pot folosi diverși electroliți care nu sunt nocivi pentru organism, ca de exemplu soluția obținută prin dizolvarea NaCl în apă.
În figura 3 este prezentată schema constructivă simplificată a unui tun al cărui jet poate produce șocuri electrice și mecanice neletale.

Fig. 3

Instalația pentru generarea șocurilor electrice și mecanice se compune în principal din sursa de curent electric sau generatorul de impulsuri G, compresorul C pentru punerea sub presiune a electrolitului din rezervorul 1,   electropompa P pentru circularea forțată a electrolitului prin țevile 2 și 3, la care se adaugă întrerupătorul electric k, reostatul R, dispozitivele de tip electrovană sau robinet R1, R2 și R3.   Electropompa P și electrovana R2   permit controlul distanței de tragere prin reglarea debitului de electrolit evacuat în exterior.
Pentru simplificarea desenului nu au mai fost reprezentate servomotoarele și cuplajele mecanice care permit orientarea țevii 3 pe direcția dorită de evacuare a electrolitului, componente care sunt cunoscute la nivelul tehnicii actuale. În locul servomotoarelor se pot utiliza diverse sisteme mecanice, electromecanice sau hidraulice care îndeplinesc același rol.
   În cazul instalației precedente, circuitul electric se închide prin jetul de electrolit, pământ și pelicula de lichid conductor care se formează la nivelul solului.
O altă varintă constructivă constă în realizarea unor instalații pentru generarea șocurilor electrice și mecanice cu componente pentru producerea jeturilor de electrolit, care sunt conectate la bornele generatorului comun de impulsuri. În timpul funcționării, operatorul de la tabloul de comandă al instalației dirijează jeturile de electrolit, astfel încât să se intersecteze în apropierea țintei.
   Pe aceleași principii de funcționare pot fi realizate sisteme pentru generarea șocurilor mecanice și electrice de tip pistol, care au gabarit redus și sunt mai ușor de utilizat.
În prezent este cunoscut cartuşul cu glonţ trasor care asigură o bună semnalizare optică pe timpul nopţii, însă insuficientă pe timpul zilei sau în perioadele cu nebulozitate atmosferică ridicată, când efectele luminoase sunt greu de observat.
   Pentru a depăși acest dezavantaj, se prezintă mai departe un glonț cu efect sonor, care intră în componenţa unui sortiment special de muniţie, utilizată cu precădere la armamentul din dotarea unităţilor militare, pentru avertizarea populaţiei prin semnalizare sonoră, punerea în alertă a trupelor, corectarea tragerii, indicarea țintelor și influenţarea psihică a inamicului.
   În figura 4 este prezentat un exemplu de glonț cu efect sonor, care se compune din corpul metalic 1, având canalele laterale 3, precum și canalul central 2 în care se află sursa sonoră S formată din ancia dublă 4, piesa de prindere 5 și canalul 6 pentru intrarea fluxului de aer în timpul deplasării. Sursa sonoră se fixează la partea anterioară a glonţului prin introducerea forţată a piesei 5 în canalul 2 sau chiar prin asamblare filetată.

Fig. 4

În timpul executării tragerii, după aprinderea încărcăturii de azvârlire, presiunea în canalul 2 creşte odată cu viteza glonţului, deoarece aerul din exterior pătrunde prin canalul 6, împiedicând astfel accesul prin canalele 3 a gazelor arse care scapă prin spațiul gol dintre ghinturile ţevii.
Datorită inerţiei reduse, la ieşirea din canalul ţevii, glonţul cu efect sonor poate atinge o viteză mai mare decât unul obişnuit cu aceleaşi dimensiuni, care corespund sortimentului de muniţie pentru fiecare tip de armament, însă viteza scade mai rapid în cursul mişcării, sub acțiunea forţei de rezistenţă la înaintare .
La deplasarea glonţului pe traiectorie, jetul de aer care intră prin canalul frontal 6 şi iese prin canalele laterale 3, face să vibreze lamelele sursei S, având ca efect producerea de sunete într-un spectru de frecvențe care corespund componentei fundamentale și armonicelor.
   O altă variantă constructivă se obţine prin înlocuirea lamelelor vibrante 4 cu piese sub formă de pană, dispuse în dreptul unor orificii laterale practicate în corpul glonţului, unde are loc destinderea şi comprimarea periodică a aerului, şi deci generarea de sunete.
   În timpul deplasării glonțului, datorită efectului Doppler, frecvenţa sunetelor primite de un receptor uman depinde de mărimea, direcţia şi sensul vectorului viteză, mai precis la apropierea acestuia creşte, iar la îndepărtarea sa se micşorează.
Având în vedere efectul Doppler, glonţul poate fi echipat chiar şi cu o sursă ultrasonoră, ca de exemplu de tip fluierul lui Galton, fluierului lui Hartmann sau cel cu vârtej, care dau posibilitatea camuflării trăgătorului, deoarece undele emise pot fi percepute de persoanele din apropierea locului de executare a tragerii, dar nu sunt sesizate de persoanele situate în faţa traiectoriei. Mai mult, când viteza glonţului se apropie de viteza sunetului în aer, persoanele spre care se îndreaptă recepţionează aproape simultan undele emise sub forma unui zgomot puternic, care poate depăşi pragul senzaţiei dureroase. De asemenea, configuraţia terenului, existenţa unor clădiri sau diverse alte obstacole, contribuie prin fenomenele de reflexie, refracţie, interferenţă şi difracţie la percepţia sunetelor de către un receptor uman.
   În prezent, armamentul din dotarea unităților militare utilizează muniție cu o singură încărcătură explozivă și un singur glonț, fapt care are consecințe negative asupra eficacității distructive și preciziei de lovire a țintelor.
   O soluție tehnică novatoare reprezintă muniția cu încărcătură explozivă multiplă pentru diverse arme: pistol, pistol mitralieră, pușcă, pușcă semiautomată, pușcă mitralieră etc.
În figura 5 este prezentată o vedere cu secțiune a unui cartuș prototip, care este compus din tubul 1, încărcăturile explozive 2 și 3, gloanțele 4 și 5, capsele de aprindere 6 și 7, respectiv nicovalele 8 și 9. Capsele pot fi realizate din fulminat de mercur în amestec cu clorură de potasiu și antimoniu.

Fig. 5

Prin lovirea de către percutor a capsei 6 și strivirea acesteia de nicovala 8 se declanșează reacția chimică de tip exoenergetic, care amorsează succesiv încărcăturile explozive 2 și 3, având ca efect degajarea aproape instantanee a unei cantități mari de gaze, a căror presiune pune în mișcare gloanțele 4 și 5 la valori mari ale accelerației în interiorul țevii. La ieșirea din țeava armei de foc, glonțul 5 are o viteză mai mare decât glonțul 4, deci are și o bătaie mai lungă pe traiectoria balistică. Energia cinetică a glonțului 5 este suficient de mare pentru distrugerea prin perforare a unor ținte solide.
Tipurile de armament existente în prezent în dotarea unităților militare pot fi adaptate pentru utilizarea muniției cu două sau mai multe încărcături explozive, azvârlirea secvențială a gloanțelor putând fi realizată în regim de foc cu foc, semiautomat sau automat.

Bibliografie

1. CBI nr. a 2000 00279, Muniție încărcată cu sarcină electrică, OSIM, 2000
2. CBI nr. a 2000 00864, Glonț cu efect sonor, OSIM, 2000
3. CBI nr. 99-00636, Tun electric, OSIM, 1999
4. CBI nr. 99-00708, Muniție cu încărcătură explozivă multiplă, OSIM, 1999

1 comentariu17 accesări