Модульное некапитальное защитное сооружение

Послойная демпфирующая защита в виде распределённого каркаса, защитных стен и демпфирующих ячеек — для защиты стратегически важных объектов от ударных дронов.

REI 150  предел огнестойкости НГ  негорючий F150  морозостойкость Самонесущая конструкция
Проблема

Новые решения инженерной защиты

Защита объектов от атак БПЛА требует эшелонированной системы, сочетающей активные средства противодействия и пассивные инженерные барьеры. Постоянное усовершенствование БПЛА и методик их применения ставит перед строительной промышленностью РФ задачу создания быстрого решения по защите объектов из имеющихся в доступности материалов. Современные решения по пассивной защите объектов базируются на внедрении модульных быстровозводимых конструкций с защитой от осколочных, термитных и кумулятивных зарядов.

Проблемы существующих решений

Эффективность применения решений на основе мощного каркаса и прочной сетки не даёт гарантии целостности стратегически важного объекта при применении БПЛА осколочного, термитного и кумулятивного боеприпасов. Тяжёлые сетчатые экраны и жёсткие фермы подвержены сквозному пробитию кумулятивной струёй, разрушению от температур термитных смесей и деформации от фугасного удара — нет механизма гашения энергии внутри самой преграды.

Философия решения

Только послойная демпфирующая защита в виде распределённого каркаса, защитных стен и демпфирующих ячеек позволяет решить проблему защиты объекта от всех типов дронов. Вместо попытки «остановить» удар жёсткой преградой или сеткой — распределённое поглощение энергии: разрушение и рассеивание, объёмное демпфирование, статическая стабильность.

Сценарии защиты

Послойное демпфирование удара

Дрон → внешняя стена КББ (185 мм) → биг-бэги с керамзитом (3 м) → внутренняя стена КББ (185 мм) → коридор 3 м → РВС.

Осколочно-фугасная БЧ

Внешняя стена принимает первичный удар и дробит корпус БПЛА, инициируя подрыв. Фугасная волна гасится на разрушении пористого бетона; поток осколков увязает в 3-метровом слое биг-бэгов. Внутренняя стена остаётся неповреждённой.

Термитная БЧ (до 2500 °C)

КББ класса НГ, REI 150 — керамзитобетон не прожигается. Сухая керамзитовая засыпка (Тпл > 1100 °C) локализует тепловой очаг, исключая передачу тепла к РВС.

Кумулятивный выстрел (ПГ-7В)

Первое кольцо инициирует заряд; струя формируется в воздушно-пористой засыпке и теряет фокус на постоянной смене сред (воздух–керамзит–пластик), рассеиваясь. До внутренней стены доходит лишь ослабленная волна.

Оценка проникания (расчётный пример): БЧ 20 кг после пробития наружной стены заглубляется в керамзитовое ядро на ≈0,85 м — около 30% ширины 3-метрового демпфера; остаётся ~2 м неповреждённого слоя, внутренняя стена сохраняет 100% герметичности. БЧ 50 кг — остаточный слой удерживает боковое давление ≤0,4 кг/см², которое внутреннее кольцо (Ø46 м) со стойками компенсирует арочным сжатием. Сквозное пробитие исключено; подтверждается полигонными испытаниями по СП 542.

Кольцевой блочный экран в полную высоту вокруг резервуара
Масштаб

Сплошной самонесущий экран — в полную высоту резервуара

Применение

РВС + двухслойная защитная оболочка

Схема: РВС и двухслойная самонесущая оболочка (Ø46 внутр. / Ø52 внешн., демпфер 3 м), план и фрагмент разреза
План + фрагмент разреза · Ø46 (внутр.) / Ø52 (внешн.) · коридор до РВС 3 м · демпфер 3 м · высота 22 м · РВС-20000

Двухслойная самонесущая модульная конструкция: наружный и внутренний слой — облегчённый керамзитобетонный блок, высота оболочек ≈ 22 м. Между оболочками — демпфирующий слой керамзита в биг-бэгах.

  • а
    Что защищаем.

    Вертикальный стальной резервуар РВС-20000 (Ø ≈ 40 м, высота ≈ 20 м) с горючим продуктом — от комбинированного огневого и ударно-осколочного воздействия БПЛА.

  • б
    Чем защищаем.

    Две самонесущие керамзитобетонные оболочки (внутр. Ø ≈ 46 / внешн. Ø ≈ 52 м, высота 22 м) с демпфером из биг-бэгов керамзита 3 м между ними; коридор 3 м до РВС. Подробные ТТХ — в разделе «Система».

  • в
    Как работает.

    Взрывная волна ломает наружную оболочку и гасится во внутреннем демпферном слое.

Система

Технические характеристики модуля

МНЗС — самонесущая, некапитальная, сборно-разборная конструкция. Объёмный каркас — стальные трубы-стойки в каналах блоков, стены — из формового керамзитобетонного блока (КББ). Монтаж вручную, без крана и мокрых процессов.

Монтаж: керамзитоблоки нанизываются на трубы каркаса вручную — сборка стены экрана
Тип конструкции
Замкнутая гравитационно-демпферная система: две концентрических стены-кольца Ø46 / Ø52 м (H 22 м), перевязанные радиальными простенками-диафрагмами в жёсткую сотовую структуру коробчатого сечения; оболочки могут выполняться любой формы; демпфер 3 м.
Базовый блок (КББ)
Керамзитобетонный, 900×185×240 мм, вес 30 кг; 4 сквозных отверстия Ø≥70 мм под стойки; замок «паз-гребень». Прочность ~5 МПа (B3.5–B5), запас по сжатию ≈30×; REI 150 — 150 мин прямого огневого воздействия.
Объёмный каркас
Стальные трубы-стойки Ø65×4,0 мм (ГОСТ 10704-91) в соосных каналах КББ, шаг ≤ 0,9 м; сечение и марка стали — по расчёту (СП 16.13330.2017). Кольцевую жёсткость дают горизонтальные пояса и фермы.
Основание
Сборный плитный фундамент из дорожных/аэродромных плит (ПДП, ПАГ-14) либо основание из блоков — на уплотнённой песчано-гравийной подушке, без монолитного фундамента.
Слои защиты (минимум 2)
  • Внешняя стена: КББ толщиной 185 мм, REI 150, класс НГ.
  • Внутренняя стена: КББ толщиной 185 мм, REI 150, класс НГ.
  • Демпфер между стенами: биг-бэги с керамзитом М250 (10–20 мм) либо пеностеклогранулятом (ПСГ) — взаимозаменяемы; ширина 3 м.
  • Крыша: ферменная сеть из стальных труб + стальная оцинкованная сетка + засыпка ПСКГ (пеностеклогранулят) 1,2 м — всего ≈180 кг/м².
Ветровая нагрузка
Снимается кривизной стен (радиусы 23 / 26 м) и раскреплением двух слоёв горизонтальными фермами через 3-м промежуток — устойчивость до IV ветрового района.
Проливная конструкция
Сеточная кровля и пористая засыпка свободно пропускают дождевую и пожаротушащую воду — осадки и пена не накапливаются, гидростатической и снего-водной нагрузки нет; вся система дренируется через основание.
План: РВС и двухслойная самонесущая оболочка Ø46/Ø52 с радиальными простенками — сотовая структура коробчатого сечения
Сотовая структура коробчатого сечения: два кольца-стены Ø46 / Ø52 перевязаны радиальными простенками-диафрагмами, между ними — демпфер 3 м. План · РВС-20000.
Керамзитобетонный блок КББ 900×185×240: 4 сквозных отверстия под стойки каркаса, замок паз-гребень
Базовый элемент — КББ 900×185×240 мм, вес 30 кг: 4 сквозных отверстия Ø≥70 мм под стойки каркаса, радиусные торцевые замки «паз-гребень» (выкладка окружности без щелей, сухой монтаж без раствора). Класс НГ · REI 150 · F150 · ~5 МПа
Сборка двухрядной кольцевой стены из КББ на стойках каркаса
Сборка двухрядной кольцевой стены из КББ на стойках каркаса
Производство КББ — массовый выпуск формовых блоков на серийной линии

Производство и доступность

Блок формуется на серийной вибропрессовой линии из керамзита и цемента — массовых материалов в любом регионе. Производство быстро налаживается по всей стране, без зависимости от дефицитного арматурного проката и гидротехнического бетона.

Сравнение с «чистым» ЖБ-экраном

ПараметрМодульная двухслойная защитаЧистый ЖБ-экран
Вес конструкцииНиже — облегчённый каркас + засыпкаВысокий — сплошной бетон
Время монтажаДни · сборно-разборная, без тяжёлой техникиНедели · мокрые процессы
Защита от удара / осколков БПЛАДа — демпфирующий слой керамзита гасит удар и осколкиНет демпфера — риск скола и осколков
ОгнестойкостьREI 150 (внутренний ЖБ-слой)REI 150
Демонтируемость / мобильностьДа — некапитальная, переносимаяКапитальная, стационарная
Стоимость развёртыванияНиже — из складских компонентовВыше

Сравнение оценочное; сертифицированы только характеристики блока по паспорту (REI 150 / A1 / F150).

Доказательство · паспорт блока

Закупной сертифицированный керамзитобетонный блок 900×185×240 мм для ограждений. Числа — из паспорта производителя, заявляются как факт.

REI 150
Предел огнестойкости ≥
НГ
Пожарная опасность
F150
Морозостойкость ≥
765
кг/м³ · плотность
Прочность при сжатии: 5,0–5,4 Н/мм² · Стандарт: EN 771-3-2014 · СМК: ISO 9001 / 14001 / 45001
Модульность

Одно решение — под любой объект и любой удар

МНЗС собирается из складских компонентов, как конструктор: геометрия, число слоёв и запас прочности настраиваются под конкретный объект и расчётную нагрузку — без капитального строительства.

01 · Серийные материалы

Керамзит, цемент, КББ-блоки и стальные трубы-стойки отгружаются в любом регионе РФ; выпуск блока налаживается по стране за недели — без дефицитного проката и гидробетона.

02 · Сборка без спецтехники

Двое рабочих, сухой монтаж без раствора и крана: блок 30 кг нанизывается на стойку вручную. Развёртывание — дни, а не недели.

03 · Любой диаметр и высота

Радиусные замки «паз-гребень» выкладывают кольцо любого Ø без ослабленных швов; высота наращивается стандартными секциями труб.

04 · Регулируемый запас

Каркас усиливается дополнительными стойками в любом месте и в любой момент; размер ячейки и число слоёв считаются под энергию удара конкретного объекта.

05 · Ремонт и демонтаж за часы

Повреждённый участок меняется поблочно; демпфер извлекается краном-манипулятором за стропы биг-бэгов — конструкция мобильна и переносима.

06 · Масштаб на объекты КИ

От РВС и резервуарных парков до подстанций и насосных; та же схема собирает и ложные цели — муляжи РВС для рассеивания атак.

Спецификация

Материалоёмкость и объёмы · РВС-20000

14 812
блоков · внутр. стена Ø46
16 744
блоков · внешн. стена Ø52
15 640
блоков · радиальные простенки
47 196
всего КББ (≈1 416 т)
9 537
м³ керамзита-демпфера
2 548
м³ ПСКГ на кровлю

92 ряда по высоте (22 м); 161 / 182 блока в ряду; радиальные простенки (перемычки) — шаг 3 м (проектный диапазон 3–6 м), 51 шт., вытесняют часть керамзита. Демпфер: керамзит М250 либо пеностеклогранулят ПСГ — взаимозаменяемы. Вес: стены + простенки КББ ≈1 416 т · керамзит-демпфер ≈2 384 т · ПСКГ-кровля ≈382 т; итого ≈4 182 т (с ПСГ вместо керамзита ниже, ≈3 230 т). Прочность блока ~5 МПа, запас по сжатию ≈30×.

Расчётная проверка

Предварительные проверки несущей способности

Двухслойное кольцо Ø46 / Ø52, высота 22 м, блок 185×240 · нагрузки СП 20, основание СП 22, каркас СП 16. Оценочные проверки подтверждают реализуемость идеи.

1 · Несущая способность блока

Столб стены 92 ряда × 30 кг = 2 760 кг · площадь опирания S = 90 × 18,5 = 1 665 см² · σ = 0,16 МПа → прочность блока 5 МПа · запас ≈ 30×.

2 · Давление на основание (СП 22)

Стены + кровля ≈ 1 329 т на ПАГ-14 (≈ 616 м²) → 21 кПа · керамзит-демпфер + простенки ≈ 2 853 т на дно кольца (3 м, ≈ 462 м²) → 61 кПа · vs R грунта ~150–250 кПа — проходит (нетто-площади стен и ядра разводятся в РД).

3 · Ветер и опрокидывание (СП 20, IV)

w = 0,37 кПа · парус ≈ 1 144 м² · сила F ≈ 423 кН · момент опрокидывания ≈ 4 656 кН·м; удерживающий момент от веса (≈ 4 182 т) на порядки больше → устойчивость ≫ 100× (H/D ≈ 0,42 — приземистое).

Предварительные оценочные проверки. Полный расчёт (НДС стального каркаса, местная устойчивость стены 185 мм, узлы, сейсмика) выполняется МКЭ по СП 16 / СП 20 / СП 22 после данных площадки (ветровой район, ИГИ). Настоящие расчёты не являются сертификационными по СП.

Монтаж

Силами двух рабочих — без крана и мокрых процессов

01

Основание

Укладка дорожных/аэродромных плит (ПДП, ПАГ-14) манипулятором по разметке окружности; при необходимости — основание из блоков.

02

Стартовые стойки

Сборка стальных стоек Ø65 мм с шагом 0,9 м по окружности.

03

Нанизывание блоков

Блоки 30 кг вручную надеваются на стойки сквозь отверстия; замок «паз-гребень» центрирует; сухой монтаж без раствора.

04

Наращивание

После 6 рядов (1,5 м) стойки наращиваются стандартными элементами, ставятся подмости.

05

Демпфер

Параллельно — биг-бэги с керамзитом подаются лебёдкой и укладываются слоями между стенами.

Доступность 100%

Керамзит, цемент и стальные трубы — массовые материалы в любом регионе; нет зависимости от дефицитного арматурного проката и гидротехнического бетона.

Капзатраты −75%

Без монолитного фундамента; некапитальное сооружение — без госэкспертизы, ввод приказом по предприятию за дни.

Ремонтопригодность

При попадании разрушается локальный участок (2–3 блока): снять верхние по стойке, нанизать новые, подсыпать керамзит. Стоимость восстановления стремится к нулю.

Дорожная карта

От прототипа до серийного внедрения

01 · Прототип

Расчёт и узлы

Двухслойная модульная схема, узел «блок + стойка каркаса», демпфер; расчёт нагрузок от удара и ветра.

02 · Испытания

Огневые + ударные

Подтверждение REI 150 / НГ / F150 и демпфирования по сценариям (осколки, термит, кумулятив).

03 · Сертификация

Норматив

Сертификаты REI 150 / НГ / F150 и соответствие СП 542.1325800.2024 «Защитные ограждающие конструкции от БПЛА».

04 · Производство

Серия

Серийный выпуск блока КББ и комплектов каркаса.

05 · Внедрение

Объекты ТЭК

Развёртывание и масштабирование на резервуарных парках.

Возможность

Для инвесторов и партнёров по развитию проекта

Готовое инженерное решение для защиты объектов ТЭК от ударных дронов — на стадии прототипа и опытного строительства. Ищем инвестиции и индустриального партнёра для испытаний, сертификации и серийного производства.

Ключевое отличие

Некапитальное модульное сооружение из складских компонентов: разворачивается на любом объекте без тяжёлой техники и капитального фундамента, ремонтируется поблочно.

  • Объёмный каркас — стальные трубы-стойки (Ø65 мм, шаг 0,9 м), усиление в любом месте.
  • Демпфер — биг-бэги с керамзитом между двумя оболочками (3 м).
  • Верхняя защита — стальная сетка по фермам с засыпкой ПСКГ 1,2 м (лёгкая, ≈180 кг/м²).
Стадия

Концепт и расчёт готовы, отработаны узел и кладка. Следующий этап — испытания и опытный объект.

Что ищем

Инвестиции и индустриального партнёра под испытания, сертификацию и серийный выпуск блока и каркаса.

Рынок

Резервуарные парки ТЭК, нефтепереработка и нефтехимия, объекты критической инфраструктуры.

Контакт

Войти в проект

Обсудим инвестиции и участие в развитии проекта защиты объектов ТЭК от ударных дронов.