КОНТАКТНЫЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК F42C11/04 

Изобретение относится к военной технике, а именно к контактным электрическим взрывателям, и может найти применение в противопехотных минах, минах ловушках, в оружии с электрическим воспламенением патронов и т.п.

Из уровня техники известны различные варианты выполнения электрических взрывателей. Во взрывателе (DE 2225509, F 42 C 11/04, 06.09.1973) используется электромагнитный генератор запального тока, в котором наружная часть генератора - магнит - вращается в корпусе взрывателя, а внутренняя - катушка якоря - неподвижна. Данное решение является громоздким по размерам и работает только при определенных внешних условиях.

Известен контактный взрыватель в виде импульсного магнитоэлектрического генератора, принятый в качестве прототипа (RU 2122177 С1, F 42 C 11/00, 20.11.1998), содержащий ярмо из цилиндрического сердечника и основания в форме диска с закрепленным на нем трубчатым цилиндрическим магнитом. Внутри магнита размещена катушка и дисковый якорь, удерживаемый у торцов магнита и сердечника ярма срезным предохранителем. Данный взрыватель срабатывает лишь при определенных условиях, громоздкий по размерам из-за якоря, имеет сложную конструкцию и не обеспечивает необходимую величину генерируемой электрической энергии.

Задачей изобретения является создание надежного простого универсального контактного взрывателя с минимальными размерами и одновременно обеспечивающего максимальную величину генерируемой электрической энергии.

Данная задача решается тем, что контактный взрыватель, содержит ударно-спусковой механизм, включающий подпружиненный ударник, и магнитоэлектрический генератор. Магнитоэлектрический генератор содержит ярмо, состоящее из цилиндрического сердечника с основанием в форме диска с закрепленным на нем кольцевым цилиндрическим магнитом, и катушку, закрепленную соосно неподвижно за кольцевым цилиндрическим магнитом, и якорь. Якорь имеет возможность продольного перемещения внутри катушки, а разрыв магнитной цепи осуществляется между цилиндрическим сердечником ярма и якорем в плоскости магнита, при этом величина зазора при разрыве магнитной цепи составляет 30-40% от высоты магнита.

К выходной цепи взрывателя подключен диод катодом в сторону положительной полярности рабочего импульса магнитоэлектрического генератора.

Новым в изобретении является то, что катушка закреплена соосно неподвижно за кольцевым цилиндрическим магнитом, якорь имеет возможность продольного перемещения внутри катушки, разрыв магнитной цепи осуществляется между цилиндрическим сердечником ярма и якорем в плоскости магнита, при этом величина зазора при разрыве магнитной цепи составляет 30÷40% от высоты магнита, а ударно-спусковой механизм содержит подпружиненный ударник. К выходной цепи контактного взрывателя может быть подключен диод катодом в сторону положительной полярности рабочего импульса магнитоэлектрического генератора.

На чертеже показан контактный взрыватель в разрезе.

Контактный взрыватель работает следующим образом. При внешнем воздействии (нажатии, ударе, за счет сил инерции, за счет набегающего воздушного потока и т.п.) на ударно-спусковой механизм 1, состоящий из пружины 2 и штока 3, происходит отрыв якоря 4 от ярма 5. Ярмо 5 выполнено в виде цилиндрического сердечника с основанием в форме диска, на ярме 5 закреплен кольцевой цилиндрический магнит 6, намагниченный в осевом направлении. Кольцевой цилиндрический магнит 6 одним торцом соприкасается с основанием ярма, а другим упирается в неметаллический каркас 7 катушки 8. Отрыв якоря 4 от цилиндрического сердечника ярма 5 происходит в плоскости постоянного кольцевого цилиндрического магнита 6. Якорь 4 соединен со штоком 3, а жесткость пружины 2 подбирается в соответствии с необходимым усилием сжатия. Например, для использования данного устройства в огнестрельном оружии усилие сжатие пружины выбирается из условий безопасности обращения с оружием для предотвращения самопроизвольного срабатывания и равно 2,5÷3,5 кг.

При отрыве якоря 4 от ярма 5 резко изменяется сопротивление магнитной цепи магнитопровода 9 генератора, в результате чего в обмотке катушки 8 генерируется электродвижущая сила (ЭДС), которая передается на нагрузку (электровоспламенитель мины, капсюль патрона и т.п.).

В данном контактном взрывателе разрыв магнитной цепи может происходить в двух плоскостях катушки 8: между якорем 4 и ярмом 5 и якорем 4 и магнитопроводом 9. В результате этого сопротивление магнитной цепи изменяется еще резче.

Во время движения якоря 4 происходит одновременное сжатие возвратной пружины 10, которая обеспечивает возврат якоря в исходное положение. Из конструктивных соображений усилие возвратной пружины выбирается таким образом, чтобы обеспечить оптимальную величину зазора Δ (рабочего хода) якоря 4. Оптимальная величина зазора при разрыве магнитной цепи составляет 30÷40% от высоты магнита. Данное соотношение было получено экспериментальным путем. При зазоре меньше данной величины не обеспечивается максимальная величина ЭДС. Увеличение зазора приводит к увеличению габаритов изделия. В результате опытов были получены оптимальные размеры: высота магнита 5 мм, величина зазора 1,5÷2 мм.

При использовании данного контактного взрывателя в оружии необходимо подавить отрицательную составляющую ЭДС, которая возникает при обратном ходе якоря 4. С этой целью к выходной цепи взрывателя подключен диод 11 катодом в сторону положительной полярности рабочего импульса генератора.

Данный контактный взрыватель имеет вероятность срабатывания 99,99% при небольших габаритных размерах и высокие энергетические выходные характеристики.

Использование данного изобретения позволило добиться следующих размеров: диаметр изделия (d) 18 мм, длина (1) 48 мм, при этом полученное напряжение (U) равно 3÷4 В на нагрузке около (R) 10 Ом и длительности импульса (τ) 1÷1,5 мс.

Данное изобретение было испытанно в различных условиях и может использоваться для приведения в действие различных устройств. В частности, данное устройство используется при изготовлении бесствольного оружия самообороны, где превосходно зарекомендовало себя.

Изобретение относится к военной технике, а именно к контактным электрическим взрывателям, и может найти применение в противопехотных минах, минах-ловушках, в оружии с электрическим воспламенением патронов и т.п. Контактный взрыватель содержит ударно-спусковой механизм, включающий подпружиненный ударник, и магнитоэлектрический генератор. Магнитоэлектрический генератор содержит ярмо, состоящее из цилиндрического сердечника с основанием в форме диска, с закрепленным на нем кольцевым цилиндрическим магнитом, катушку, закрепленную соосно неподвижно за кольцевым цилиндрическим магнитом, и якорь. Якорь имеет возможность продольного перемещения внутри катушки, а разрыв магнитной цепи осуществляется между цилиндрическим сердечником ярма и якорем в плоскости магнита, при этом величина зазора при разрыве магнитной цепи составляет 30÷40% от высоты магнита. К выходной цепи взрывателя подключен диод катодом в сторону положительной полярности рабочего импульса магнитоэлектрического генератора. Изобретение позволило создать надежное устройство контактного взрывателя с минимальными размерами и одновременно обеспечивающего максимальную величину генерируемой электрической энергии. 1 з. п.ф-лы, 1 ил.

1. Контактный взрыватель, содержащий ударно-спусковой механизм, и магнитоэлектрический генератор, состоящий из ярма, выполненного в виде цилиндрического сердечника с основанием в форме диска, с закрепленным на нем кольцевым цилиндрическим магнитом, катушки, закрепленной неподвижно, и якоря, отличающийся тем, что якорь имеет возможность перемещаться продольно внутри катушки, которая расположена соосно кольцевому цилиндрическому магниту, а разрыв магнитной цепи осуществляется между цилиндрическим сердечником ярма и якорем в плоскости магнита, при этом величина зазора при разрыве магнитной цепи составляет 30÷40% от высоты магнита, а ударно-спусковой механизм содержит подпружиненный ударник. 2. Контактный взрыватель по п.1, отличающийся тем, что к выходной цепи взрывателя подключен диод катодом в сторону положительной полярности рабочего импульса магнитоэлектрического генератора.