КОНТАКТНОЕ ВЗРЫВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫХ РАКЕТ Российский патент 2002 года по МПК F42C9/10 F42C11/00 F42B15/00 

Изобретение относится к области военной техники, в частности к контактным взрывательным устройствам противокорабельных ракет. Для таких взрывательных устройств кроме высоких требований по надежности и безопасности основным критерием является обеспечение оптимального момента срабатывания взрывного устройства, при котором достигается наибольшая эффективность использования боевой части ракеты для поражения цели.

В связи с большим разнообразием морских целей по размерам и бронированию, а также условий встречи с целью (скоростей и углов подхода к цели) контактное взрывательное устройство должно обеспечивать избирательность действия. Наибольшая эффективность поражения цели обеспечивается подрывом боевой части ракеты внутри цели при пробитии корпуса корабля с требуемым замедлением. Однако при встрече ракеты с особо прочньми элементами цели (например, стыки шпангоутов корабля) возможен случай, при котором пробитие корабля не будет достигнуто. Тогда необходимо обеспечить мгновенный подрыв боевой части на контуре цели для нанесения хотя бы некоторого разрушения.

Задача обеспечения подрыва боевой части ракеты внутри поражаемой цели решается относительно просто для боевой части ракеты проникающего действия путем установки во взрывателе требуемого времени замедления подрыва боевой части ракеты после пробития цели.

В патенте ФРГ 1089304 описано взрывательное устройство для взведения взрывателей реактивных снарядов с помощью установки требуемого времени срабатывания при помощи электрических сигналов. В патенте США 4019441 описан предохранительно-детонирующий механизм для реактивных снарядов, содержащий ротор с часовым двигателем, приводимый во вращение пружиной, и с электрической установкой времени. В рассматриваемых патентах взрыватели обеспечивают только одно единственное время подрыва боевой части, устанавливаемое при пуске ракеты дистанционно с пульта управления стрельбой, и оно не может быть изменено.

Известны контактные взрывательные устройства, позволяющие распознать тип преграды и отличить соударение с различными объектами. В устройстве для подрыва управляемой ракеты (патент США 4799427), проникающей в цель, имеется электронное устройство замедления, регулируемое в соответствии с сигналами датчиков ускорения. Пороговая электрическая цепь генерирует выходные сигналы, которые распространяются в зависимости от амплитуды сигналов датчиков ускорения. Выходной сигнал датчика ускорения, расположенного в снаряде, который характеризует изменение ускорения при столкновении с целью и таким образом позволяет найти различия между мягкими и твердыми целями, попадает на вход пороговой электрической цепи. Пороговое электрическое устройство может иметь несколько значений порогов. Далее сигналы порогового устройства активизируют электрическое устройство времени замедления, имеющее, по крайней мере, два интервала замедления. Время замедления для подрыва заряда управляемой ракеты должно быть относительно коротким при столкновении с твердой целью, в которую снаряд может и не проникнуть. Если снаряд поражает мягкую цель, время замедления более длительное. Для учета влияния скорости ракеты при столкновении с целью в устройстве имеется электрическая измерительная цепь.

Устройство, описанное в патенте США 4480550, обеспечивает избирательное замедление при проникании, используя два пояса датчиков для определения относительной скорости. Электрические сигналы датчиков относительной скорости преобразуются по заданной схеме, электрическая цепь избирательного замедления при проникании использует эти сигналы для подрыва снаряда.

Наиболее близким к заявляемому можно рассматривать контактное устройство для ракет (патент США 4019440). В этом устройстве контактные датчики, чувствительные к ударным волнам, расположены вдоль продольной оси ракеты ближе к носовой части ракеты и запитываются от импульсных генераторов. Выходные цепи всех датчиков соединены с временным селектором исмпульсов, в котором производится логическая обработка сигналов типа "НЕ-И". В случае нормального соударения с заданной преградой при поочередном задействовании преградой датчиков на конусной оболочке ракеты селектор срабатывает при условии, что длительность каждого последующего сигнала от датчика не превосходит по длительности сигнала первого датчика. В этом случае селектор формирует сигнал на срабатывание предохранительно-исполнительного механизма с огневой цепью предохранительного типа и подрыв боевой части ракеты. Если же сигналы от датчиков не укладываются в длительность сигнала первого датчика, а превосходят их, то селектор не формирует выходного сигнала. Сигнал на подрыв ракеты формируется только при наличии перекрывающихся импульсов, характерных только для прямого попадания.

Задачей данного технического решения являлось создание контактного взрывательного устройства, обладающего повышенной эффективностью действия боевой части ракеты за счет избирательности действия взрывательного устройства в зависимости от типа и характеристик цели.

К причинам, препятствующим достижение указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится недостаточная надежность подрыва взрывательным устройством боевой части управляемой ракеты после достижения ею морской цели и ее пробития, связанная с тем, что невозможно разместить в головной части ракеты несколько поясов контактных датчиков; при малых углах встречи ракеты с целью не будет обеспечено последовательное поочередное срабатывание датчиков; обеспечить надежную работу временного селектора на базе существующей микроэлектроники для противокорабельных ракет и источника питания для схем в условиях громадных перегрузок при проникании в корпусную броню целей представляет практически неразрешимую задачу.

Общими признаками с предлагаемым изобретением в устройстве-прототипе является наличие системы контактных датчиков, располагаемых в ракете, и предохранительно-исполнительный механизм с огневой цепью предохранительного типа.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в создании нового класса высокоэффективных противокорабельных ракет.

Технический результат обеспечения распознающего действия контактного взрывательного устройства достигается путем введения в электрическую схему контактного взрывательного устройства временного селектора, построенного на основе элементов удароустойчивой взрывной логики в сочетании с контактными датчиками цели. В качестве таких элементов используются электродетонатор, электровоспламенитель, ударостойкие взрывные реле. Временной селектор типа логического элемента типа "НЕ-И" создается на основе пиротехнического замедлителя, время горения которого не превышает времени разрушения боевой части. Цель селектора - сформировать выходной сигнал на подрыв только в том случае, если время разрушения боевой части не будет превышать время горения пиротехнического замедлителя. Только в этом случае селектор выработает сигнал на подрыв боевой части.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в контактном взрывательном устройстве для противокорабельных ракет, содержащем систему контактных датчиков и предохранительно-исполнительный механизм с огневой цепью предохранительного типа, система контактных датчиков выполнена в виде двух групп, первая из которых, контактные датчики цели, установлена на оболочке ракеты, а вторая, датчики разрушения, непосредственно в боевой части, а предохранительно-исполнительный механизм содержит два накопительных конденсатора, один из которых подключен к цепи мгновенного действия от замыкания датчиков разрушения, а второй к огневой цепи замедленного действия от замыкания контактных датчиков цели, два удароустойчивых замыкателя, например взрывные реле и резистор, шунтирующий накопительный конденсатор при аварийном преждевременном замыкании датчиков.

Устройство предлагаемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена схема расположения контактных датчиков на головной части ракеты и на ее боевой части и их связь с предохранительно-исполнительным механизмом.

На фиг. 2 представлена электрическая схема предлагаемого технического решения с элементами огневой цепи.

На фиг. 3 представлен вариант электрической схемы и огневой цепи с использованием механического предохранения с поворотной втулкой.

На фиг.1 показано размещение контактного взрывательного устройства в головной части ракеты 1, где первая группа контактных датчиков (датчиков цели) 2, соединенных проводной связью 3 с предохранительно-исполнительным механизмом 4, установлена на оболочке ракеты перед боевой частью ракеты 5, а вторая группа контактных датчиков (контактные датчики разрушения боевой части) 6 установлена внутри боевой части 5 и соединена также электрически с предохранительно-исполнительным механизмом 4.

Электрическая схема предлагаемого технического решения, изображенная на фиг. 2, состоит из двух цепей, первая из которых обеспечивает задействование огневой цепи от контактных датчиков цели 2, вторая - задействование огневой цепи от контактных датчиков разрушения боевой части 6.

Первая цепь включает накопительный конденсатор С1, параллельно которому включены через контакты контактных датчиков цели 2 резистор R1, через контакт переключателя 7 электровоспламенитель 8, через контакт взрывного реле 9 электродетонатор двойного действия 10.

Вторая цепь включает накопительный конденсатор С2, параллельно которому через контакты датчиков разрушения 6 и через контакт взрывного реле 11 подключен электродетонатор двойного действия 10. В цепи питания электрической схемы включены диоды D1 и D2.

Между электровоспламенителем 8 и электродетонатором двойного действия 10 установлен пиротехнический замедлитель 12, обеспечивающий замедленное действие элементов огневой цепи предохранительно-исполнительного механизма контактного взрывательного устройства: электродетонатора 10, передаточного заряда 13 и детонатора 15.

Вариант электрической схемы и огневой цепи с использованием механического предохранения с поворотной втулкой, изображенный на фиг. 3, содержит: блок пуска ракеты 16, который соединен электрически с пусковым электромагнитом 17, бортовой источник питания электрической схемы контактного взрывательного устройства 18, командный пульт управления стрельбой 19, поворотная втулка 20 с пазом 21 и пружиной 22.

Элементы электрической схемы на фиг.3 соответствуют изображенным на фиг. 2.

В момент пуска ракеты 1 с блока 16 подается электрическая команда на пусковой электромагнит 17. Электромагнитный механизм освобождает поворотную втулку 20, которая под действием пружины 22 разворачивается до положения взведения, при этом контакт микропереключателя 7 входит в паз 21 втулки 20 и подключает боевую электрическую цепь. Предохранительно-исполнительный механизм взведен по огневой цепи, то есть передаточный заряд 13 располагается соосно с электродетонатором 10 и детонатором 15, а по электрической цепи - электровоспламенитель 8 подключается к накопительному конденсатору С1.

На полете ракеты с командного пульта управления стрельбой 19 в зависимости от цели поступает соответствующая команда на соответствующее реле 9 или 11. Далее на определенном расстоянии до цели поступает команда с бортового источника питания электрической схемы контактного взрывательного устройства 18 на зарядку накопительных конденсаторов С1 и С2. Предохранительно-исполнительный механизм готов к действию. При встрече с преградой происходит срабатывание контактных датчиков цели 2. При этом конденсатор С1 разряжается через контакты датчика цели 2, контакт микропереключателя 7 на электровоспламенитель 8. Продукты воспламенения электровоспламенителя 8 вызывают горение замедлителя 12, после прогорания которого срабатывает электродетонатор 10, передаточный заряд 13 и детонатор 15. При этом обеспечивается замедленное действие огневой цепи и подрыв боевой части внутри цели.

При поступлении с командного пульта управления стрельбой 19 команды на реле 9 при соударении с преградой поступает сигнал с контактных датчиков цели 2, который вызывает подрыв электродетонатора двойного действия 10 от конденсатора С1, передаточного заряда 13, детонатора 15, обеспечивая мгновенный подрыв боевой части ракеты (без всякого замедления).

При поступлении с командного пульта управления стрельбой 19 сигнала на реле 11 при соударении с преградой происходит срабатывание огневой цепи с замедлением, как и в первом случае. Если после пробития ракетой обшивки цели ракета при своем дальнейшем движении встречается с прочной, непробиваемой преградой, то происходит разрушение боевой части и срабатывание датчиков разрушения 6, срабатывание электродетонатора 10, передаточного заряда 13, детонатора 15 и мгновенный подрыв боевой части. Тем самым обеспечивается избирательность действия контактного взрывательного устройства по типу цели (прочности и условиям соударения).

Технический результат заявляемого изобретения подтвержден результатами многочисленных натурных испытаний.

Изобретение относится к военной технике. Технический результат - повышение эффективности действия боевой части ракеты. Сущность изобретения заключается в том, что в контактном взрывательном устройстве для противокорабельных ракет, содержащем систему контактных датчиков и предохранительно-исполнительный механизм с огневой цепью предохранительного типа, система контактных датчиков выполнена в виде двух групп, первая из которых - контактные датчики цели - установлена на оболочке ракеты, а вторая - датчики разрушения - непосредственно в боевой части. Предохранительно-исполнительный механизм содержит два накопительных конденсатора, один из которых подключен к цепи мгновенного действия от замыкания датчиков разрушения, а второй - к огневой цепи замедленного действия от замыкания контактных датчиков цели, два удароустойчивых замыкателя, например взрывных реле, и резистор, шунтирующий накопительный конденсатор при аварийном преждевременном замыкании датчиков. 3 ил.

1. Контактное взрывательное устройство для противокорабельных ракет, содержащее систему контактных датчиков, предохранительно-исполнительный механизм с огневой цепью предохранительного типа, бортовой источник питания, отличающееся тем, что система контактных датчиков выполнена в виде двух групп, первая из которых - контактные датчики цели - установлена на оболочке ракеты, а вторая - датчики разрушения - в боевой части ракеты, а предохранительно-исполнительный механизм содержит два накопительных конденсатора, заряжающихся от бортового источника питания, два удароустойчивых замыкателя, причем первый конденсатор подсоединен к цепи мгновенного действия через датчики разрушения и контакты первого удароустойчивого замыкателя, второй накопительный конденсатор подсоединен к огневой цепи замедленного действия через контактные датчики цели и к цепи мгновенного действия - через контактные датчики цели и контакты второго удароустойчивого замыкателя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что удароустойчивый замыкатель выполнен в виде взрывного реле.