ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ВЗРЫВАТЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК F42C15/20 

Изобретение относится к области военной техники и конкретно - к взрывателям и предохранительно-исполнительным механизмом для боевых элементов, стабилизируемых в полете, например, парашютом.

Срабатывание такого механизма осуществляется от механического усилия, возникающего при раскрытии парашюта боевого элемента.

Известны предохранительные устройства, срабатывающие при воздействии значительных ускорений, например устройство по патенту США 4338861 от 13.07.1982 года, МПК F 42 C 15/20, F 42 C 1/02. В заявленном устройстве предохранение обеспечивается подбором соотношения усилий предохранительных пружин и механизмом расцепа двух штоков, который срабатывает при перемещении штоков и выходе механизма расцепа в кольцевую проточку большего диаметра в корпусе предохранительного механизма. Механизм срабатывает только при узком интервале углов между осью механизма расцепа и направлением действия усилия.

В качестве прототипа авторами взято предохранительное инициирующее устройство по патенту США 3657958 от 25.04.1972 года, МПК F 42 C 15/188, F 42 B 3/10.

Устройство состоит из серьги взведения, жесткого предохранителя (чеки), устройства расцепа серьги взведения с подпружиненным штоком, которое расположено соосно в неподвижной втулке, подпружиненного поворотного металлического кожуха с накольным капсюлем-детонатором и корпуса.

При приложении усилия по оси механизма к серьге взведения последняя срезает жесткий предохранитель (чеку) и выдвигается из механизма, при этом через устройство расцепа серьги со штоком перемещает шток, сжимая пружину штока. Шток при перемещении освобождает подпружиненный металлический кожух с накольным капсюлем-детонатором, который разворачивается и устанавливает накольный капсюль-детонатор под жалом штока. Механизм взведен в боевое положение. При дальнейшем перемещении серьги взведения устройство расцепа серьги со штоком выходит в кольцевую расточку большего диаметра корпуса механизма и серьга взведения расцепляется со штоком, при этом освобожденный шток под действием пружины перемещается в противоположном направлении и накалывает жалом капсюль-детонатор в развернувшемся в боевое положение металлическом кожухе.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится его недостаточная безопасность и надежность работы при вырыве серьги взведения карабином стыковочного устройства парашюта боевого элемента.

Общими признаками с предлагаемым изобретением в устройстве-прототипе являются наличие серьги взведения, жесткого предохранителя, расположенных соосно в корпусе втулки, и подпружиненного штока.

Задачей настоящего изобретения является создание малогабаритного предохранительного механизма взрывателя, обеспечивающего безопасную и надежную работу от механического усилия, возникающего при раскрытии парашюта боевого элемента, например, кассетного.

При раскрытии парашюта кассетный боевой элемент летит нестабилизировано и максимальное усилие от раскрытия парашюта, используемое для задействования предохранительного механизма взрывателя и действующее в первую секунду при его раскрытии, может быть направлено под углом ±90^o от оси предохранительного механизма.

При эксплуатации к предохранительному механизму взрывателя прикреплено стыковочное устройство, обычно выполняемое в виде карабина и стыковочного троса, которое создает ударные нагрузки на жесткий предохранитель механизма через серьгу взведения и может привести к постепенному ослаблению или даже к разрушению жесткого предохранителя.

Выполнение поставленных задач достигается тем, что в известный предохранительный механизм, содержащий корпус, серьгу взведения, жесткий предохранитель и расположенные соосно втулку и подпружиненный шток, введена демпфирующая, например резиновая, прокладка, а втулка подпружинена и ее конец, обращенный к жесткому предохранителю, имеет сферическую форму. Жесткий предохранитель установлен на серьге взведения и имеет лапки, обжатые по сферической части втулки, шток подпружинен до упора в жесткий предохранитель и имеет возможность перемещаться вместе с серьгой взведения и жестким предохранителем.

Втулка со сферой для обжимки лапок жесткого предохранителя установлена с зазором между ею и корпусом, что позволяет втулке перемещаться в пределах этого зазора без деформации лапок жесткого предохранителя и ослабляет ударные воздействия на лапки жесткого предохранителя. Величина зазора может быть соизмерена с толщиной резиновой демпфирующей прокладки.

Направление для перемещения штока обеспечивает основание корпуса, которое также обеспечивает опору для пружины штока и позволяет оформить механизм в виде функционально законченного узла.

Превышение усилия пружины втулки над усилием пружины штока обеспечивает возврат деталей механизма в исходное состояние после перемещения втулки в пределах зазора между корпусом механизма и фланцем втулки.

Эксперименты показали достаточность превышения усилия пружины втулки над усилием пружины штока в 1,5 раза.

Жесткий предохранитель имеет деформируемые при сборке лапки, которые обжимаются по сферической части втулки, что позволяет производить вырыв установленной на жестком предохранителе серьги взведения с заданным усилием в диапазоне углов ±90^o от продольной оси механизма. При отрыве серьги взведения по оси механизма все лапки жесткого предохранителя отгибаются одновременно на одинаковую величину и расцепляются со сферой втулки. При отрыве серьги взведения под разными углами от оси механизма в диапазоне углов ±90^o лапки жесткого предохранителя отгибаются последовательно в зависимости от их месторасположения относительно направления вырыва серьги и отгибаются на разную величину. Для обеспечения соосности жесткого предохранителя и сферической части втулки при обжимке лапок, однородности и качества обжимки всех лапок и для обеспечения стабильного усилия вырыва серьги взведения в диапазоне углов вырыва ±90^o количество лапок на жестком предохранителе должно быть не менее 3-х, что подтвердилось при экспериментальной отработке. Жесткий предохранитель с лапками может изготавливаться из металла, например из стали.

Усилие срыва серьги взведения определяется геометрией жесткого предохранителя и его материалом. Например, усилие срыва серьги взведения в диапазоне углов ±90^o может находиться в пределах от 150 до 700 Н.

Для обеспечения прочности механизма в процессе эксплуатации усилие отгибания лапок жесткого предохранителя должно превышать усилие пружины втулки не менее, чем в 3 раза и выбирается из характера, величины и продолжительности внешних воздействий.

При эксплуатации механизма, особенно при применении его в авиации, на серьгу взведения через стыковочное устройство действуют продолжительные вибрации и механические удары многократного действия, поэтому в предлагаемом механизме при экспериментальной отработке выбрано превышение минимального усилия вырыва серьги над максимальным усилием пружины втулки в 8 раз.

Предлагаемые конструктивные решения позволяют создать малогабаритный предохранительный механизм, обеспечивающий безопасную и надежную работу от механического усилия, возникающего при раскрытии парашюта кассетного боевого элемента.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предохранительный механизм взрывателя в исходном состоянии, на фиг.2 - после вырыва серьги взведения
Предохранительный механизм взрывателя состоит из основания корпуса 1, корпуса 2, втулки 3, демпфирующей и герметизирующей прокладки 4, серьги взведения 5, жесткого предохранителя 6 с лапками 7, пружин 8 и 9 и штока 10. Серьга взведения 5 прикреплена к жесткому предохранителю 6. Лапки 7 жесткого предохранителя 6 обжаты по сферической части втулки 3, при этом пружина 8 через жесткий предохранитель 6 поджимает демпфирующую прокладку 4 к корпусу 2. Зазор "А" между фланцем втулки 3 и корпусом 2 дает возможность втулке 3 перемещаться без деформации лапок 7 жесткого предохранителя 6. Шток 10 через осевое сквозное отверстие во втулке 3 поджат к жесткому предохранителю 6 усилием сжатой пружины 9.

Усилие пружины 8 не менее чем в 1,5 раза превышает усилие пружины 9, т. е. демпфирующая прокладка 4 всегда поджата к корпусу 2.

Направлением для перемещения штока 10 является сквозное осевое отверстие в основании корпуса 1. Выступающей из основания корпуса 1 частью шток 10 удерживает в исходном состоянии детали взрывателя (на чертежах не изображены), при перемещении которых происходит взведение взрывателя. Например, это может быть подпружиненный движок с элементом огневой цепи (электродетонатором) и группой контактов, при замыкании которых после перемещения движка производится коммутация боевой электрической цепи взрывателя.

Предохранительный механизм взрывателя работает следующим образом.

При эксплуатации при механических воздействиях на серьгу взведения 5 и соответственно на лапки 7 жесткого предохранителя 6 происходит демпфирование механических ударов от стыковочного устройства объекта демпфирующей прокладкой 4 и пружиной 8 посредством перемещения серьги взведения 5 совместно с жестким предохранителем 6 и втулкой 3 в пределах зазора "А". Пружина 8 после перемещения возвращает детали механизма в исходное состояние.

При боевом применении на серьгу взведения 5 в интервале углов ±90^o от продольной оси механизма через стыковочное устройство объекта в виде карабина с тросом, соединенным с парашютом боевого элемента, воздействует усилие, достаточное для отгибания лапок 7 жесткого предохранителя 6, при этом серьга взведения 5 совместно с жестким предохранителем 6, втулкой 3 и штоком 10 перемещается, выбирая зазор "А" до упора фланца втулки 3 в поверхность "Б" корпуса 2. При дальнейшем перемещении серьги взведения 5 лапки 7 жесткого предохранителя 6 разгибаются и жесткий предохранитель 6 разделяется со сферической частью втулки 3, освобождая шток 10 и втулку 3. Под действием пружины 8 втулка 3 перемещается до упора фланцем в основание корпуса 1, а шток 10 под действием пружины 9 перемещается до упора своим фланцем во втулку 3. Ранее выступающий из основания корпуса 1 конец штока 10 заходит в отверстие основания корпуса 1 и выходит из зацепления с другими деталями (на чертежах не изображены) взрывателя, например с подпружиненным движком с электродетонатором и коммутирующими боевую электрическую цепь контактами, что дает возможность переместиться движку в боевое положение и приводит к взведению взрывателя.

Разработка предложенной конструкции позволила создать малогабаритный функционально законченный предохранительный механизм, обеспечивающий безопасную и надежную работу при вырыве серьги взведения стыковочным устройством парашюта боевого элемента.

Изобретение относится к области военной техники и конкретно - к взрывателям и предохранительно-исполнительным механизмам для боевых элементов, стабилизируемых в полете, например, парашютом. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в предохранительный механизм, содержащий корпус, серьгу взведения, жесткий предохранитель и расположенные соосно втулку и подпружиненный шток, введена демпфирующая, например резиновая, прокладка, а втулка подпружинена и ее конец, обращенный к жесткому предохранителю, имеет сферическую форму. Жесткий предохранитель установлен на серьге взведения и имеет лапки не менее 3, обжатые по сферической части втулки, шток подпружинен до упора в жесткий предохранитель и имеет возможность перемещаться вместе с серьгой взведения и жестким предохранителем. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в повышении надежности и безопасности при вырыве серьги взведения стыковочным устройством парашюта боевого элемента. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Предохранительный механизм взрывателя, содержащий корпус, серьгу взведения, жесткий предохранитель и расположенные соосно втулку и подпружиненный шток, отличающийся тем, что между корпусом и жестким предохранителем размещена демпфирующая прокладка, втулка подпружинена относительно корпуса, а ее конец, обращенный к жесткому предохранителю, имеет сферическую форму, жесткий предохранитель установлен на серьге взведения и имеет лапки, обжатые по сферическому концу втулки, шток подпружинен до упора в жесткий предохранитель с возможностью перемещения вместе с серьгой взведения и жестким предохранителем. 2. Предохранительный механизм по п.1, отличающийся тем, что втулка установлена c образованием зазора между ею и корпусом. 3. Предохранительный механизм по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что отношение усилий пружины втулки и пружины штока составляет не менее 1,5. 4. Предохранительный механизм по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что усилие отгибания обжатых лапок жесткого предохранителя, равное усилию вырыва серьги взведения, не менее чем в 3 раза превышает усилие пружины втулки. 5. Предохранительный механизм по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что демпфирующая прокладка выполнена из резины. 6. Предохранительный механизм по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что жесткий предохранитель имеет не менее трех лапок.