ДОННЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК F42C1/04 

Изобретение относится к взрывателям ударного действия, ударник которого срабатывает при инерционном перемещении при встрече боеприпаса с преградой и конструктивно сопряжен с механизмом самоликвидации, предназначен для использования в поражающих элементах кассетных боеприпасов.

Уровень техники характеризует выбранная по числу совпадающих признаков и технической сущности конструкция взрывателя ударного действия поражающих элементов кассетного боеприпаса, описанная в патенте США N 4488488 от 18.12.84, нац. кл. 102/387, которая содержит помещенные в кожухе поперечный движок капсюля-детонатора, смонтированный под инициирующим устройством (детонатором) основного заряда поражающего элемента и кинематически связанный с двухпозиционным стопором, который представляет собой инерционный ударник с накольным жалом, взаимодействующий с подпружиненным бойком стреляющего механизма самоликвидации.

Корпус стопора шарнирно связан посредством продольной оси с ленточным аэродинамическим стабилизатором поражающего элемента продольной устойчивости на полете, который в составе взрывателя выполняет функции тормоза обгонного механизма отделения ударника от кожуха взрывателя.

Инерционный ударник содержит осесимметричный корпусу стопора игольчатый выступ (жало) накольного механизма инициирования детонатора поражающего элемента. Стопор удерживает пружину движка капсюля-детонатора в смещенном положении от линии центров. Корпус стопора установлен в монтажной втулке, коаксиальной кожуху взрывателя, с возможностью осевых перемещений после расцепления под действием сил сопротивления набегающего потока воздуха на раскрытый ленточный стабилизатор. Лента аэродинамического стабилизатора закреплена на хвостовике центрального, ввернутого в монтажную втулку винта, посредством тяги меньшего диаметра кинематически связанного с корпусом стопора, то есть этот центральный винт служит продольной осью, связывающей ленту со стопором, и представляет собой ходовой винт с гайкой - монтажной втулкой прямоугольной формы, которая не дает возможности вращения, и продольно подвижной к капсюлю-детонатору.

Известный взрыватель используется в нарезных артиллерийских системах с гироскопической продольной стабилизацией вращением кумулятивно-осколочного боеприпаса на траектории полета. Вращение изделия используется в качестве привода обгонного механизма разделения осевого винта с кожухом взрывателя при торможении вращения стопора раскрытым ленточным стабилизатором в набегающем воздушном потоке. Спираль винта выполнена того же направления, что и нарезы ствола системы, поэтому при торможении ленточным стабилизатором скорости вращения стопора винт выворачивается из монтажной втулки, зафиксированной в кожухе.

После этого осевой винт получает свободу относительного перемещения вдоль кожуха, то есть стабилизатор выдергивает за тягу стопор из зацепления с движком, который под действием пружины устанавливает капсюль-детонатор на линию центров с жалом.

При встрече поражающего элемента с целью кожух взрывателя вместе с боеприпасом резко тормозится, практически прекращая поступательное движение, а ударник с монтажной втулкой продолжают инерционное движение до накалывания капсюля-детонатора жалом - происходит инициирование основного действия поражающего элемента.

Однако известный взрыватель характеризуется следующими недостатками: область использования взрывателя ограничена только для вращающихся на траектории изделий; низкая чувствительность при малой массе ударника, которая недостаточна для гарантированного срабатывания при встрече с целью, преградой касательно, под углом; неудовлетворительная функциональная надежность из-за вероятных механических заклиниваний винтового механизма взведения ударника, подачи движка капсюля-детонатора на боевую позицию. При этом возможно скручивание и складывание ленты потоком воздуха, что нарушает продольную устойчивость элемента на автономной траектории полета и резко снижает вероятность поражения цели.

Раздельное размещение инерционного ударника и бойка стреляющего механизма определяет наличие дополнительного передающего механизма и сложность кинематической связи, недостаточную кинетическую энергию жала для гарантированного инициирования боевого действия поражающих элементов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение чувствительности и функциональной надежности взрывателя, расширение его технологических возможностей при упрощении конструкции.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном донном механическом взрывателе, содержащем помещенные в кожухе инициирующее устройство, поперечный движок капсюля-детонатора с механизмом дальнего взведения и подпружиненный боек стреляющего механизма самоликвидации, связанный с жалом инерционного ударника, корпус которого установлен в монтажной втулке и представляет собой двухпозиционный стопор, шарнирно связанный посредством оси с ленточным аэродинамическим стабилизатором, согласно изобретению боек стреляющего механизма расположен коаксиально на снабженном буртиком стержне жала с возможностью продольного перемещения в трубчатом корпусе стопора, внутри дополнительного подвижного стакана, помещенного на уступе корпуса, в объеме вязкотекучего материала, преимущественно силоксанового каучука, и на дно которого, оснащенного периферийными фильерами, опирается нажимная пружина, установленная на поперечной оси, смонтированной в профилированном пазу монтажной втулки и связанной с лентой стабилизатора через рычажную скобу; и что, по предложению авторов, перпендикулярно лыскам в оси стабилизатора выполнено центральное сквозное отверстие под блокировочный винт, ввернутый во фланец нажимной пружины до упора последнего в нижнюю ступень уступа корпуса стопора, причем верхний конический торец бойка стреляющего механизма упирается в шарики, помещенные в окнах подвижного стакана между жалом и корпусом стопора, под которые в кожухе на уровне нижнего положения инерционного ударника выполнена полость, а скоба поперечной оси зафиксирована на кожухе чекой через петлю ленты стабилизатора.

Каждый существенный признак сам по себе известен, но в предложенной совокупности создают новизну качества, то есть при этом получается эффект суммы, недостижимый в их разобщенности. Каждый из существенных признаков необходим, а вместе достаточны для того, чтобы характеризовать изобретение в том качестве, которое проявляется в новом положительном техническом результате при реализации.

Компактное коаксиальное размещение внутри общего трубчатого корпуса стопора дополнительного стакана, деформируемого временного механизма с расходуемым силоксановым каучуком, стреляющего механизма на стержне жала, нагруженного фланцем нажимной пружины, увеличивают массу (инерционность) ударника и, следовательно, чувствительность взрывателя, снижая порог срабатывания при падении поражающих элементов под углом к преграде.

Буртик на стержне жала служит для контактной передачи импульса бойка стреляющего механизма на капсюль-детонатор.

Конструктивная взаимосвязь бойка с подвижным стаканом, удерживаемым стопорными шариками, служит фиксатором стреляющего механизма.

Выполнение фильер под вязкотекучий материал по периферии фланца, где скорость течения минимальна, позволяет увеличить время самоликвидации без увеличения габаритов взрывателя.

Нажимная пружина с фланцем, кинематически связанным с блокировочным винтом, служит для фиксирования стопора в монтажной втулке посредством поперечной оси в служебном обращении.

Размещение поворотной оси в профилированном пазу монтажной втулки, выход которого соизмерим с телом между лысками оси, обеспечивает фиксирование стопора в исходном положении и его продольную подвижность при повороте поперечной оси до совмещения лысок с выходом паза, автоматически с помощью ленточного стабилизатора через рычажную скобу в набегающем потоке воздуха, без вращения изделия и осевых перегрузок стрельбы, то есть расширяет область использования, повышает надежность функционирования.

Чека, связывающая скобу через ленту с кожухом, и блокировочный винт аэродинамического стабилизатора - устройства предохранения от самопроизвольного преждевременного срабатывания исполнительных механизмов.

Предложенное изобретение неизвестно из доступных источников информации уровня техники, из которого явным образом не следует для специалиста-боеприпасника, и промышленно применимо для серийного производства взрывателей, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет лишь иллюстративное назначение и не ограничивает объема прав совокупности существенных признаков формулы и где изображены: на фиг. 1 - взрыватель в служебном обращении; на фиг. 2 - то же, взведенное положение; на фиг. 3 - то же, при самоликвидации; на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 2.

В кожухе 1 донного механического ударного действия взрывателя для поражающих элементов кассетного боеприпаса, например, ДМ1883, описанного в журнале "Wehrtechnik" N 2-95, с. 41, рис. C, установлены детонатор 2 (инициирующее устройство), поперечный движок 3, несущий капсюль-детонатор 4, и стопор 5 с центральным жалом 6, которые представляют собой инерционный ударник.

В исходном положении корпус 7 стопора 5 размещен в пазу движка 3, который находится в смещенном от линии центров положении при сжатой приводной пружине 8. На противоположном конце движка 3 смонтирован деформируемый временной механизм 9 дальнего взведения на основе вязкотекучего материала - силоксанового каучука, в служебном обращении закрытого пробкой 10, которую снимают после установки поражающих элементов в кассетный боеприпас.

Жало 6 выполнено на буртике 11 стержня 12, коаксиально размещенного в бойке 13, нагруженном боевой пружиной 14, которые служат в качестве стреляющего механизма. Пружина 14 опирается на дно подвижного стакана 15, в верхней части которого выполнены окна 16 под стопорные шарики 17, ограничивающие осевое перемещение бойка 13, опирающегося на шарики 17 коническом торцем. Шарики 17 радиально ограничены стержнем 12 и корпусом 7 стопора 5 трубчатой формы. Таким образом боек 13 стреляющего механизма кинематически и геометрически замкнут в стакане 15.

На периферии фланца 18 стакана 15 выполнены фильеры 19 под вязкотекучий силоксановый каучук 20, заполняющий объем между стаканом 15 и корпусом 7 стопора 5. Фланец 18 установлен на верхней ступени уступа 21 корпуса 7, а под ним, с зазором, прижат к нижней ступени уступа 21 блокировочным винтом 22 фланец 23 нажимной пружины 24, обеспечивая свободную сборку вышерасположенных механизмов.

Пружина 24 опирается на одну из двух параллельных лысок 25 поперечной оси 26, установленной в стопоре 5 шарнирно и смонтированной в профильном пазу 27 монтажной втулки 28, размещенной между корпусом 7 и кожухом 1, внутри которого свободно подвешен. Выход паза 27 втулки 28 выполнен шириной под проточку оси 26 между лысками 25. Блокировочный винт 22 опирается на внешнюю лыску 25 оси 26.

Во втулке 28 выполнен глухой паз 29 под упор выступа 30 корпуса 7 в крайнем нижнем положении инерционного ударника и полость 31 под шарики 17.

Концы оси 26 жестко связаны с рычажной скобой 32, параллельной лыскам 25. На скобе 32 шарнирно укреплена лента 33 аэродинамического стабилизатора, петля которой чекой 34 зафиксирована на кожухе 1.

После сборки взрывателя винт 22 выворачивают и при этом под действием пружины 24 фланец 23 подается до упора в дно стакана 15, который продольно перемещается до упора торцем в корпус движка 3.

Устройство готово к работе.

В заданной точке траектории полета кассетная боевая часть раскрывается, освобождая поражающие элементы, которые рассредотачиваются в воздушном пространстве, продолжая автономное движение. При этом лента 33 набегающим потоком воздуха расправляется, смещая центр давления за центр масс элемента, стабилизируя тем самым продольную его устойчивость в полете.

Далее чека 34 разгинается, освобождая петлю ленты 33, которая занимает осевое положение, поворачивая при этом на 90^o скобу 32 и соответственно ось 26 в корпусе 7 и пазу 27 втулки 28. Лыски 25 оси 26 устанавливаются параллельно продольной оси взрывателя и совмещаются с выходом паза 27, ликвидируя их геометрическое замыкание. Усилием набегающего потока воздуха, посредством ленты 33, корпус 7 стопора 5 перемещается в крайнее нижнее (по чертежу) положение до упора выступом 30 в дно паза 29 втулки 28.

Стопор 5 освобождает движок 3, который под действием пружины 8 перемещается вправо, вытесняя каучук из деформируемого временного механизма 9 дальнего взведения в течение 1-5 с, устанавливая капсюль-детонатор 4 на линию центров, в боевое положение, соосное с инициирующим устройством 2 поражающего элемента.

Одновременно с этим приводится в действие механизм самоликвидации: стакан 15 под действием упругих сил пружины 24 через фланец 23 перемещается вверх относительно корпуса 7 стопора 5, вытесняя каучук 20 через фильеры 18 в течение 120 с минимально.

При встрече поражающего элемента с целью или грунтом кожух 1 взрывателя резко останавливается, а продольно свободный корпус 7 стопора 5 со смонтированными в нем механизмами и втулка 28 продолжают инерционное движение до накалывания жалом 6 капсюля-детонатора 4, импульс срабатывания которого приводит в действие инициирующее устройство 2 и механизм основного действия поражающего элемента: кумулятивного и/или осколочного.

В случае, когда инерционный механизм по каким-либо причинам не сработал, по истечении времени 120 с стакан 15 под действием пружины 24 перемещает шарики 17 за торец трубчатого стопора 5, где они по коническому торцу бойка 13 выкатываются из окон 16 наружу стакана 15, в полость 31 кожуха 1. При этом размыкаются геометрическое и силовое замыкания бойка 13 со стаканом 15, в результате чего потенциальная энергия сжатой пружины 14 преобразуется в кинетическую энергию движения бойка 13, которая передается на жало 6, через буртик 11 стержня 12, выстреливаемые к капсюлю-детонатору 4. Механический накол жалом 6 капсюля-детонатора 4 инициирует подрыв основного заряда поражающего элемента и его самоликвидацию с образованием осколков.

Таким образом, в изобретении конструктивно (в габаритах штатного взрывателя) совмещены механизмы дальнего взведения и самоликвидации при одновременном запуске их независимого действия.

Взрыватель предложенной конструкции характеризуется повышенными чувствительностью и функциональной надежностью, может быть использован в артиллерийских нарезных и гладкоствольных системах, авиабомбах, ракетах, гранатах и т. п. , то есть область применения расширилась по видам и типам различных боеприпасов.

Изобретение относится к взрывателям ударного действия и может быть использован в поражающих элементах кассетных боеприпасов. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и функциональной надежности взрывателя. Сущность изобретения заключается в том, что боек стреляющего механизма расположен коаксиально на снабженном буртиком стержне жала с возможностью продольного перемещения в трубчатом корпусе стопора, внутри дополнительного подвижного стакана, помещенного на ступенчатом уступе корпуса в объеме вязкотекучего материала, преимущественно силоксанового каучука, на дно стакана, оснащенное периферийными фильерами, опирается фланец нажимной пружины, установленной на поперечной оси, смонтированной в профилированном пазу монтажной втулки и связанной с лентой стабилизатора через рычажную, параллельную лыскам оси, скобу. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Донный механический взрыватель, содержащий помещенные в кожухе инициирующее устройство, поперечный движок капсюля-детонатора с механизмом дальнего взведения и подпружиненный боек стреляющего механизма самоликвидации, кинематически связанный с жалом инерционного ударника, корпус которого установлен в монтажной втулке и представляет собой двухпозиционный стопор, шарнирно связанный посредством оси с ленточным аэродинамическим стабилизатором, отличающийся тем, что боек стреляющего механизма расположен коаксиально на снабженном буртиком стержне жала с возможностью продольного перемещения в трубчатом корпусе стопора, внутри дополнительного подвижного стакана, помещенного на уступе корпуса, в объеме вязкотекучего материала, преимущественно силоксанового каучука, и на дно которого, оснащенного периферийными фильерами, опирается нажимная пружина, установленная на поперечной оси, смонтированной в профилированном пазу монтажной втулки и связанной с лентой стабилизатора через рычажную, параллельную лысками оси, скобу. 2. Взрыватель по п.1, отличающийся тем, что перпендикулярно лыскам в оси стабилизатора выполнено центральное сквозное отверстие под блокировочный винт, ввернутый во фланец нажимной пружины до упора последнего в нижнюю ступень уступа корпуса стопора. 3. Взрыватель по п. 1, отличающийся тем, что верхний конический торец бойка стреляющего механизма упирается в шарики, помещенные в окнах подвижного стакана между стержнем жала и корпусом стопора, под которые в кожухе на уровне нижнего положения инерционного ударника выполнена полость. 4. Взрыватель по п.1, отличающийся тем, что скоба поперечной оси зафиксирована на кожухе чекой через петлю ленты стабилизатора.