Про ЦИЛИНДРЫ и не только

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Замки были изобретены с переходом людей к оседлости, строительством стационарных жилищ с прочной дверью и имущественным расслоением. В местах, где плотность населения мала, проживают близкородственные или религиозные группы, замки так и не понадобились.

Первые замки были изобретены в Китае, Египте или Междуречье. Там возникли скученность населения в крупных поселениях и институты личной власти. Замки понадобились правителям — доверять запасы пищи, сокровища и свою жизнь соплеменникам, наемной страже и даже близким родственникам стало опасно. Историки называют этот период «бронзовый век», но первые замки были изготовлены из дерева столярами или плотниками.

Первые замки пошли от засова. С внутренней стороны подобие засова, с наружной - отверстие для ключа, представляющего из себя согнутую палку (а), способную нажать фиксаторы засова (б)
.

Самый старый на сегодня замок был обнаружен в 1843 г. экспедицией Эмиля Боты во дворце ассирийского царя Саргона II (721—705 гг. до н. э.) в верховьях реки Тигр (сейчас Ирак). Вертикально расположенный деревянный корпус, в котором двигался деревянный горизонтальный засов, был укреплен на наружной поверхности одной из дверей дворца. Внутри корпуса, в вертикальных пазах свободно перемещались штифты.

Описание открытия оставил очевидец Джозеф Бономи-младший в книге «Ниневия и ее дворцы» (издана в Лондоне в 1853 г.): «В конце зала была массивная одностворчатая дверь, закрывшая выход. Она была заперта тяжелым деревянным замком типа, который можно ещё встретить на Востоке. Ключ, также деревянный, имел такие размеры, что его нужно нести на плече. Этот ключ управляет деревянным засовом, который скользит справа налево и входит в квадратный паз в стене».

Создателем цилиндровых запирающих механизмов был Джозеф Брама. Джозеф был уроженцем Англии. Вот поэтому этот механизм в народе и называют «Английский замок». Этот изобретатель в 1784 году запатентовал свой первый официальный замок.
Следующий патент, на улучшенный замок, был дан ему к концу 1798 года.
Его изобретение, сам механизм секретности, был похож на стакан, который прикреплялся к замку, а именно к корпусу. В середине стакана был пустой цилиндр с продольными пазами. В которых размещались подпружиненные пластины с прорезями, сделанные на различных расстояниях от краев. Когда пластины под нажатием утопали, они становились прорезями на одном уровне. Уровне стопорного кольца, после чего цилиндр мог быть провернут.

Ключ был в виде трубки, с двумя бороздками. На торце продольные прорези разных по глубине (служили для утапливания пластины на различную глубину). В замке Bramah использовалась цилиндрическая ключ и замочная скважина. Конец ключа имел несколько различных прорезей разной глубины, которые при вставке в замок давили на несколько пластин на заданную глубину и позволяли ключу поворачиваться и открывать замок. Он имеет некоторое сходство с современным тумблером с трубчатым штифтом , но в нем использовались фиксированные пластины вместо штифтов, состоящих из двух частей. В оригинальном замке Bramah было 18 различных пластин, что позволило сделать 470 миллионов возможных вариантов.

Замки, произведенные его компанией, были известны своим сопротивлением взлому, и у компании, как известно, с 1790 года в витрине лондонского магазина был выставлен «замок вызова», установленный на доске с надписью: Художник кто может сделать инструмент, который откроет этот замок, получит 200 гиней в момент изготовления. Желающих попробовать открыть, конечно же, было масса. Это были кузнецы, слесари, те же самые "домушники" - но замок не поддавался, что еще больше увеличивало популярность, а значит и продажи замков Брама.

Задача стояла более 60 лет до тех пор, пока на Большой выставке промышленных работ всех народов 1851 года американский слесарь Альфред Чарльз Хоббс вызвался "вскрыть" этот замок. И он сделал это. На это Хоббс со своими отмычками потратил 51 час в течении 16 дней. Брама выполнил свое обещание и вознаградил Хоббса (210 фунтов стерлингов). После этого Брама усложнил замок, запатентовал его и начал выпускать с 1798 года.
Замок вызова находится в Музее науки в Лондоне . Осмотр замка показывает, что он был восстановлен с тех пор, как Хоббс взломал его. Первоначально в нем было 18 железных направляющих и 1 центральная пружина; теперь у него 13 стальных направляющих, каждая со своей пружиной.


Классификация современных цилиндровых механизмов

•  Штифтовые
•  Дисковые
•  Рамочные
•  Магнитные

Штифтовые. В них элемент секретности изготовлен из штифтов разной длины. Пружинки сжатия удерживают эти пины в необходимом положении. В закрытом состоянии невозможно прокрутить цилиндр и открыть замок. И только «родной» ключ способен выставить кодовые пины в одну плоскость. Кулачок проворачивается, заставляя перемещаться засов – замок открыт. Если ключ убирается, пружинки возвращают штифты на место. Штифтовые ЦМС выпускаются одно-, двух- и более рядными. Чем больше рядов и пинов в них, тем больше кодовых комбинаций и выше секретность. При этом поджим может производится в разных плоскостях. В многорядных запорных устройствах есть плюсы – это высокий показатель секретности, их сложно не санкционировано вскрыть. Но существует недостаток - быстрый износ элементов.
Рамочные. Запирающий элемент в таких устройствах – пластины с боковыми пружинами, которые составляют кодовую комбинацию. Каждая рамочка имеет центральное отверстие, через него просовывается ключ. В среднем рамочные ЦМС оснащены пятью пластинками. В зависимости от того, как выступают рамочки относительно цилиндра, устройства бывают 1-, 2-, 4-сторонние. Последние считаются более надежными. Замки рамочного типа нашли применение в автомобилях. Устанавливают их и в письменные шкафы.

Дисковые. Кодовыми частями тут выступают небольшие шайбочки, имеющие прорезные отверстия. Если используется «родной» ключ, отверстия на дисках совпадают. Благодаря балансиру ключ проворачивается. В отличии от рамочных и штифтовых ЦМС пружин в данном устройстве нет. Именно поэтому дисковый замок считается долговечным, а секретность его высока.

Магнитные. Секретность набирается через латунные стенки внутреннего ротора магнитным способом, кодовых элементов в скважине просто нет - манипулировать не с чем. Ключ имеет восемь стабильных магнитов из самарий-кобальта, каждый из которых может иметь одну из возможных углов намагниченности.
На ключе расположено 8 высокостабильных магнитов (основа – сплав самарий-кобальт), которые могут быть повернуты под восемью разными углами. Когда ключ вводится в скважину, магниты на ключе взаимодействуют со свободно вращающимися магнитами в цилиндре и поворачивают их под определенным углом. Как только выстраивается верная комбинация, освобождается блокирующий элемент и становится возможным поворот вращающейся части ( «плага») цилиндра. При этом для освобождения блока требуется выставление одновременно всех пар магнитов — подбор по одному невозможен, а любое перемещение намагниченного элемента внутри цилиндра сбивает «настройку» свободно вращающихся элементов. Особенностью подомного принципа работа является еще и то, что, при вынимании ключа из скважины, магниты ключа «перемешивают» положения свободно вращающихся магнитов цилиндра.
У каждой стороны магнита может быть 8 различных положений, это означает, что при использовании одних лишь магнитов можно достигнуть 88 комбинаций. Общее количество комбинаций с использованием всех механических и магнитных элементов достигает 299 000 000 000 000 000 000 000 000 вариантов.

Штифтовые цилиндровые механизмы

Наиболее распространён штифтовый цилиндровый замок. В нём через цилиндр и корпус проходит ряд подпружиненных штифтов. Каждый штифт разделён на две части различной длины. Когда ключ в замок не вставлен или вставлен чужой ключ, штифты препятствуют повороту цилиндра. Когда в замок вставлен «свой» ключ, торцы половинок штифтов находятся точно на границе между цилиндром и корпусом, в результате цилиндр легко поворачивается.

Цилиндровый механизм (профильный цилиндр) состоит из следующих частей:

1. Корпус, в котором размещаются все части цилиндра. Корпус крепится к замку винтом через специальное отверстие.
2. Личинка, в которую вставляется ключ, после чего она поворачивается внутри корпуса, открывая или закрывая замок за счет поворотного кулачка.
3. Кулачок служит для передвижения ригеля замка.
4. Ключ из стали или латуни
5. Кодовые, запорные штифты и штифты от высверливания

Внутри корпуса и личинки расположены штифты. Штифты внутри корпуса называются запорными. Запорные штифты служат для блокировки цилиндра относительно корпуса, когда ключ не вставлен в скважину. Эти штифты опираются на возвратные пружины. Запорные штифты имеют разную высоту и форму: цилиндра, “катушек” и грибовидной формы. Сложная форма запорных штифтов затрудняет взлом цилиндрового механизма. Материал кодовых и запорных штифтов – латунь или сталь.

Внутри личинки находятся кодовые штифты, которые взаимодействуют с ключом. Кодовые штифты также имеют разную высоту, которая соответствует профилю ключа.
Для предотвращения взлома цилиндровых механизмов путем сверления используют:

• ближайшие от лицевой поверхности корпуса штифты из термообработанной стали

• штифты из закаленной стали в корпусе или личинке механизма


Ключ вводится в ключевую скважину и происходит перемещение запорных штифтов до положения, при котором происходит разблокировка личинки относительно корпуса. Ключ выставляет штифты на линию разделения


Когда ключ в замок не вставлен, или вставлен чужой ключ, штифты блокируют поворот личинки внутри корпуса.

Количество кодовых штифтов и количество возможных размеров кодовых штифтов определяет секретность цилиндрового механизма.
Число кодовых комбинаций цилиндрового механизма составляет Ab, где:
A – число различных размеров на одном кодовом штифте;
b – число кодовых штифтов в механизме.
В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:
В профильном цилиндре число кодовых штифтов равно 5, число различных размеров на каждом кодовом штифте равно 6. Таком образом, количество комбинаций для данного цилиндрового механизма = 65 = 7776.
Если в профильном цилиндре 6 штифтов, то имеем уже 66 = 46656 комбинаций.
В цилиндре с перфорированным ключом сверху от ключа дополнительно располагается верхний ряд(ы) из кодовых штифтов, которые соответствуют выемкам на ключе.
Профильные цилиндры классифицируются по 3 степеням секретности:
1. Низкая: 10-5000 комбинаций при отсутствии элементов защиты.
2. Средняя: 5000 - 1000000 комбинаций, элементы защиты опциональны.
3. Высокая: > 1000000 комбинаций, элементы защиты обязательны.

ТИПЫ ЦИЛИНДРОВЫХ МЕХАНИЗМОВ ПО СПОСОБУ ЗАПИРАНИЯ

Все профильные цилиндры можно подразделить: двухсторонние цилиндры ключ-ключ, двухсторонние цилиндры ручка-ключ, односторонние цилиндры с ключом, односторонние цилиндры с ручкой.


Двухсторонний цилиндр ключ-ключ Двухсторонний цилиндр ручка-ключ Односторонний цилиндр с ключом Односторонний цилиндр с ручкой.

С обеих сторон дверь отпирается ключом. Главное неудобство: если изнутри в замок вставлен ключ, снаружи вы дверь не откроете. Придется звонить, чтобы домашние вас впустили. С другой стороны, «ключ – ключ» безопаснее. Если вор проникнет в пустой дом через окно, то чтобы выйти, ему придется взламывать замок или выбираться через окно, как пришел. Снаружи дверь открывается и закрывается ключом, изнутри – поворотом вертушки. Так удобнее: с дверью справится даже ребенок, да и износ ключа меньше. Стоимость чуть выше, чем у ЦМС с другими способами запирания. Для одностороннего запирания на ключ. Используют в подсобках и других помещениях, где незачем запираться изнутри Используют в подсобках и других помещениях, где незачем запираться изнутри

Как правило, длины цилиндровых механизмов лежат в пределах от 30 до 100 мм , что дает возможность устанавливать их в дверные полотна разной ширины. При необходимости, личинки замков дверей могут иметь разные длины, как меньшую, так и большую.

АНГЛИЙСКИЙ ИЛИ ПЕРФОРИРОВАННЫЙ КЛЮЧ

• крестовой ключ 
•  английский ключ
•  перфорированный ключ

Личинки для дверных замков «евростандарт» обычно комплектуются английскими или перфорированными ключами («перфокарта»).

Английский
Другие названия – плоский, зубчатый. Цилиндровые механизмы с таким ключом используются повсеместно, но имеют низкую секретность (менее 5 000 комбинаций на дешевых моделях). Матерый домушник вскрывает их отмычкой без шума и пыли за 2-3 минуты.

Перфорированный
Другие названия – профильный, вертикальный, ключ-перфокарта. У этого ключа вместо зубьев, насечка в виде лунок. Секретность евро-личинки с перфорированным ключом может достигать 10 млн. комбинаций и даже больше. Можно полчаса возиться с отмычкой и только зря потратить время.
Но все-таки:
Оценивайте сложность личинки комплексно. Не выносите ей приговор только из-за того, что у нее английский ключ.
Простой пример. Вот наш евроцилиндр с «хорошим» перфорированным ключом (AL 60 C, 346 руб.), а вот – с «плохим» английским (K 2J04 90, 1235 руб.). Только у первого секретность в 2 раза меньше, нет защиты от высверливания и корпус мягче. Как думаете, какой из них больше подходит для входной двери?

Принцип действия
Наиболее распространён штифтовый цилиндровый замок. В нём через цилиндр и корпус проходит ряд подпружиненных штифтов. Каждый штифт разделён на две части различной длины. Когда ключ в замок не вставлен или вставлен чужой ключ, штифты препятствуют повороту цилиндра. Когда в замок вставлен «свой» ключ, торцы половинок штифтов находятся точно на границе между цилиндром и корпусом, в результате цилиндр легко поворачивается.

Механизм цилиндровых замков состоит из следующих узлов и деталей:

• 1) сердечника с узким фасонным сквозным пазом для плоского ключа и четырёх-пяти борозд, которые расположены в одну линию перпендикулярно к положению оси сердечника в центре узкой стороны бороздки;
•  2) круглого (или фасонного) корпуса со сквозным проёмом для сердечника и линией бороздок сквозного типа на утолщённой боковине, которые располагаются соотносительно борозд в сердечнике;
•  3) штифтов-сувальд разной величины (длины), соответственно с профилем ключа, закладываемых в бороздки (каналы) сердечника (внутренний ряд);
•  4) штифтов-сувальд одной величины (длины), которые заряжаются в борозды (каналы) корпуса (внутренний ряд), их совокупность также именуют магазином;
•  5) спиралевидных пружин (по количеству штифтов во внутреннем ряду);
•  6) заглушки (одной общей или несколькими), которая перекрывает бороздки (каналы) цилиндрового корпуса после сборки замка.

Также встречаются замки в стандартном корпусе цилиндрового замка, в которых установлен дисковый механизм Хенрикссона, так как последний по габаритам подходит для установки в такой корпус.
Существуют цилиндровые замки, которые могут открываться и закрываться двумя ключами с различным профилем рабочей поверхности. Обычно такие замки изготавливают комплектами, в которых любой замок можно открыть как индивидуальным ключом, так и главным — одним на весь комплект.

Степень надежности
Цилиндровые замки достаточно просты по конструкции и надёжны в повседневной эксплуатации. Что касается методов вскрытия, их разработано достаточно много из-за широкого распространения таких замков. С другой стороны, благодаря простой конструкции есть возможность её дальнейшего совершенствования и усложнения, направленного на увеличение стойкости к вскрытию. Поэтому на рынке имеется широкая гамма сердечников, от недорогих, обеспечивающих минимальную защиту, до личинок большой сложности, в которых может присутствовать сразу несколько видов секретных механизмов и множество технических решений для защиты от вскрытия. Стоит, однако, отметить, что даже самый дорогой сердечник замка может не обеспечивать надлежащей защиты при неправильной установке: например, если личинка сильно выступает за плоскость двери, взломщик может попытаться её вырвать. И главное: нужно помнить, что любой, даже самый сложный и дорогой замок не даёт 100% гарантии защиты от взлома, меры защиты должны соответствовать возможному риску.