ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНО-ВЗВОДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК F42C15/30 F42B15/00 

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к малогабаритным ракетным снарядам, оснащенным твердотопливным реактивным двигателем и боевой частью с электрическим взрывателем.

Для обеспечения безопасности расчета стреляющего комплекса взрыватель боевой части ракетного снаряда содержит предохранительные устройства, исключающие самопроизвольное срабатывание взрывателя и подрыв боевой части при эксплуатации. При применении электрического взрывателя предохранительные устройства в служебном положении размыкают цепь электрического питания взрывателя.

При пуске ракетного снаряда предохранительные устройства срабатывают и обеспечивают подготовку электрических цепей взрывателя к включению при встрече с преградой.

Наиболее распространенными предохранительными устройствами являются инерционные, срабатывающие при воздействии стартовых перегрузок.

Включение цепи питания взрывателя инерционными устройствами в снарядах, запускаемых с небольшой начальной скоростью (например, до 80 м/с), имеет тот недостаток, что срабатывание устройства возможно и при случайном падении снаряда в процессе его эксплуатации.

Кроме того, при пуске ракетного снаряда с небольшой начальной скоростью и разгоняемого далее реактивным двигателем, подготовка взрывателя к срабатыванию только за счет инерционных предохранительных устройств недостаточна, так как возможны случаи невключения реактивного двигателя, при которых снаряд падает близко от огневой позиции. При его падении происходит подрыв боевой части и осколками снаряда может быть поражен стреляющий расчет.

Для исключения подрыва боевой части при невключении реактивного двигателя требуется введение дополнительных предохранительных устройств, регистрирующих факт срабатывания заряда ракетного двигателя.

Известно устройство предохранения, содержащее электрическую схему подрыва с задержкой, обеспечиваемой с помощью электронной цепи [1]. Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь, питаемый от электрического аккумулятора и размещенный таким образом, чтобы при воспламенении топливного заряда он подвергался интенсивному излучению от пламени.

Недостатком такого устройства является то, что срабатывание схемы подрыва происходит и при аномальном запуске реактивного двигателя, когда при нормальном зажжении воспламенителя не происходит воспламенения основного заряда топлива, а схема срабатывает от пламени воспламенителя. В этом случае ракетный снаряд падает близко от огневой позиции и взрывается.

Более безопасен вариант включения цепи взрывателя устройством, срабатывающим под действием давления газов в камере реактивного двигателя после воспламенения основного заряда.

Известно предохранительно-взводящее устройство для снарядов с использованием газообразных продуктов [2]. Устройство содержит полость в задней части снаряда, открытую со стороны воздействия газов и отделенную от органа управления перегородкой. В полости размещен поршень, имеющий со стороны перегородки часть, образующую пуансон, которым пробивается перегородка.

Под воздействием давления газов поршень передвигается, пробивает перегородку и перемещает орган управления.

Недостатком такого устройства является то, что после прекращения воздействия газов поршень от вибрационных нагрузок в процессе полета снаряда может вернуться в исходное положение, поэтому орган управления или сам поршень должны иметь дополнительную фиксацию после перемещения, что усложняет конструкцию и снижает надежность предохранительно-взводящей системы. Также возможно пробитие перегородки поршнем от пика давления при срабатывании только воспламенителя и незажжении основного заряда. Таким образом, известное устройство целесообразно применять только в снарядах с высокой начальной скоростью при кратковременном воздействии газов, например, в снарядах, запускаемых из артиллерийских стволов.

Наиболее близким к предлагаемому является, предохранительно-взводящее устройство управляемой ракеты (ракетного снаряда), использующее давление газообразных продуктов сгорания ракетного топлива [3].

Устройство содержит полый корпус, расположенный между камерой сгорания двигателя и переключателем (органом управления) взрывателя боевой части. Корпус устройства выполнен с дроссельным отверстием, связывающим полость, в которой размещен переключатель, с полостью корпуса, отделенной от камеры сгорания двигателя герметичной перегородкой. Перегородка выполнена из сгорающего материала и устраняется с началом работы двигателя, открывая доступ газам к предохранительно-взводящему переключателю (органу управления) через дроссельное отверстие.

Недостатком прототипа является возможность сгорания перегородки под воздействием горячих газов только воспламенителя ракетного двигателя и включения предохранительно-взводящего переключателя без воспламенения основного заряда.

Задачей изобретения является обеспечение безопасности стреляющего расчета при обращении и стрельбе ракетным снарядом и упрощение конструкции снаряда.

Данная задача решается тем, что в предохранительно-взводящем устройстве ракетного снаряда, содержащем корпус, выполненный с полостью, герметичную перегородку и орган управления, корпус выполнен с дроссельным отверстием со стороны камеры ракетного двигателя, а герметичная перегородка выполнена в виде пластичной мембраны со сферической поверхностью и закреплена в средней части полости корпуса. Полость корпуса, мембрана и дроссельное отверстие образуют накопительную камеру. Выпуклая часть мембраны обращена в сторону камеры ракетного двигателя, а с вогнутой стороны мембраны установлена нормально разомкнутая контактная группа предохранительно-взводящей цепи с обеспечением ее замыкания при деформации мембраны.

На фиг. 1 показано предохранительно-взводящее устройство, установленное в реактивный двигатель 1, соединенное нормально разомкнутой контактной группой с взрывателем 2 и источником питания 3.

Накопительная камера устройства соединена с камерой ракетного двигателя, и ее внутренний объем сообщается с объемом двигателя дроссельным отверстием "а". С внешней стороны торец накопительной камеры закрыт мембраной 5, выполненной со сферической поверхностью и закрепленной с помощью резьбовой втулки 6 и изолятора 7. В изоляторе закреплены контакты 8 и 9, включенные последовательно в цепь питания взрывателя 2. Стрела прогиба сферической поверхности мембраны обеспечивает замыкание контактов 8 и 9 при ее деформации от воздействия давления газов, а жесткость мембраны определена из условия потери устойчивости при достижении рабочего давления в камере реактивного двигателя.

На фиг. 2 показано положение деталей после включения двигателя и воздействия на мембрану его газов.

Устройство работает следующим образом.

До запуска реактивного двигателя цепь питания взрывателя 2 разомкнута контактами 7 и 8, что исключает ее срабатывание и обеспечивает безопасность расчета в обращении со снарядом. При подаче напряжения на электровоспламенитель 10 двигателя 1 происходит зажжение состава воспламенителя 11, а затем и воспламенение основного заряда твердого топлива 12.

Давление в камере двигателя увеличивается с момента зажжения воспламенителя и поддерживается на уровне рабочего значения в процессе горения основного заряда.

За счет перетекания через дроссельное отверстие "а" газов из двигателя увеличивается давление в накопительной камере 4 и при достижении критического давления, определяемого устойчивостью сферической поверхности мембраны, мембрана деформируется и надавливает на контакт 8, который замыкается с контактом 9 и сохраняет подготовленную для работы электрическую цепь до срабатывания взрывателя за счет пластичности материала мембраны.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает безопасность расчета стреляющего комплекса за счет того, что давление в накопительной камере отстает по времени от давления в камере реактивного двигателя и достигает критического значения только при горении основного заряда ракетного топлива. В случае невоспламенения основного заряда за время горения воспламенителя, давление в накопительной камере не достигает критического значения, мембрана не деформируется, замыкания контактов не происходит.

Изобретение относится к малогабаритным ракетным снарядам, оснащенным твердотопливным реактивным двигателем и боевой частью с электрическим взрывателем. Предохранительно-взводящее устройство содержит корпус с полостью, дроссельным отверстием и герметичной перегородкой и орган управления. Полость корпуса замкнута. Дроссельное отверстие образовано со стороны камеры ракетного двигателя, а герметичная перегородка выполнена в виде пластичной мембраны со сферической поверхностью и закреплена в средней части полости. Выпуклая часть мембраны обращена в сторону камеры ракетного двигателя, а с вогнутой стороны мембраны установлены нормально разомкнутая контактная группа предохранительно-взводящей цепи с обеспечением ее замыкания при деформации мембраны. Технический результат - обеспечение безопасности расчета стреляющего комплекса. 2 ил.

Предохранительно-взводящее устройство ракетного снаряда, срабатывающее от газообразных продуктов сгорания ракетного топлива, содержащее корпус с полостью, дроссельным отверстием и герметичной перегородкой и орган управления, отличающееся тем, что полость корпуса замкнута, дроссельное отверстие образовано со стороны камеры ракетного двигателя, герметичная перегородка выполнена в виде пластичной мембраны со сферической поверхностью и закреплена в средней части полости корпуса выпуклой стороной к камере двигателя, при этом орган управления выполнен в виде нормально разомкнутой контактной группы предохранительно-взводящей цепи и установлен с вогнутой стороны мембраны с обеспечением замыкания контактной группы при деформации мембраны.