РАДИОВЗРЫВАТЕЛЬ ЗАЛПОВОГО ПОДРЫВА БОЕПРИПАСОВ ЗАМЕДЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ С ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ НАЛИЧИЯ ЦЕЛИ "АККОРД-2К" Российский патент 2003 года по МПК F42C13/00 

Изобретение относится к взрывным устройствам неконтактного типа, а именно к радиоуправляемым устройствам инициирования.

Данный взрыватель расcчитан для применения в реактивных неуправляемых снарядах артиллерийских систем залпового огня, в управляемых ракетах зенитно-ракетных комплексов, в реактивных снарядах и ракетах класса "воздух-воздух" системы ПВО-ПРО и авиации ВВС, может использоваться для подрыва боеприпасов объемного взрыва, других боеприпасов, применяемых в различных родах войск и Военно-морского флота, а принцип подрыва может быть применен для беспроводного управления подрывом зарядов при вскрышных работах в горнорудной промышленности, при строительстве каналов, железных и шоссейных дорог или при производстве аварийно-спасательных и предупредительных работ службами МЧС при стихийных бедствиях (наводнениях, землетрясениях, для принудительного схода снежных лавин, для тушения лесных пожаров на больших площадях возгорания и т.п.).

Аналогами данного типа взрывателя являются:
1. "Активный допплеровский радиолокационный взрыватель РВ-2У" Россия. (Описание изделия PC-2 УС, 1960 год, состоявшего на вооружении истребителей МИГ-19ПМ и СУ-9).

2. "Радиовзрыватель для управления снарядов". США, по кл. 102 - 70,2, патент 3269314, август 1966 год.

3. "Неконтактный радиолокационный взрыватель". США, по кл. 102 - 70,2, патент 3877377 от 75.04.15 года.

4. "Радиовзрыватель для ракеты". Англия, кл. F - 3А (F 42 C, 13/04), патент 1535795 янв. 1979 год.

5. "Устройство для наземного управления срабатыванием неконтактных взрывателей". США. по НКИ 102 - 702,2р, патент 4030420 от 21.06.77 года
Указанные аналоги принципиально, функционально и конструктивно во многом идентичны, рассчитаны на одно и то же назначение и отличаются лишь размерами и элементной базой, т.е. они рассчитаны для подрыва того снаряда (ракеты), в котором (ой) установлены. Диапазон применения их ограничен и потому невозможно их применять для решения других важнейших боевых задач. Например - для уничтожения низколетящих и противокорабельных ракет с необходимой степенью вероятности их поражения.

Вероятность поражения воздушных целей боеприпасами, снаряженными такими взрывателями, не превышает 0,7.

К тому же их боевая работа обусловлена согласованностью диаграммы направленности приемно-передающей антенны доплеровского радиолокационного приемопередатчика с углом разлета осколков боевой части снаряда. По целям с известными характеристиками (ТТД) и для решения задач, под которые они были рассчитаны, такие взрыватели действовали безотказно.

Наиболее близким к изобретению является радиовзрыватель по патенту США 3745573, кл. F 42 С 13/04, 10.07.1973, содержащий бортовой радиолокационный приемопередатчик с приемно-передающей антенной, смеситель, усилитель сигнала доплеровской частоты и формирователь электрического сигнала "Подрыв".

Недостатком известного радиовзрывателя является его недостаточная эффективность, поскольку в нем отсутствуют элементы, предназначенные для подтверждения обнаружения цели.

Предлагаемое изобретение представляет собой взрыватель неконтактного типа замедленного действия залпового подрыва боеприпасов для реактивных снарядов артиллерийских систем залпового огня, ракет, в том числе зенитных управляемых ракет, а также для самолетных и вертолетных реактивных снарядов и ракет класса "воздух-воздух", но может применяться и в других боеприпасах, а также для залпового подрыва зарядов при строительных или аварийно-спасательных и предупредительных работах по ликвидации последствий стихийных бедствий.

Заявляемое изобретение направлено на решение технической задачи, которая заключается в повышении надежности осуществления залпового подрыва боеприпасов на траектории вблизи цели, на расчетном удалении от нее, служит для защиты радиовзрывателя от срабатывания при наличии радиопомех и, следовательно, для повышения вероятности поражения (уничтожения) воздушных особо-опасных, наземных и надводных целей, обеспечивает избирательность взрывателя по инфракрасному излучению цели.

Решение технической задачи достигается:
1. Созданием радиовзрывателя замедленного действия залпового подрыва боеприпасов, конструкция которого содержит оптическое инфракрасное приемное устройство, служащее для обнаружения и подтверждения (для электронной схемы радиовзрывателя) наличия в обстреливаемом пространстве выбранной цели, которую необходимо уничтожить.

2. Созданием электронной схемы радиовзрывателя на основе современной элементной и технологической базы с учетом помехозащищенности от радио- и световых помех.

3. Наличием устройства безопасного взведения взрывателя на траектории (например инерционных электрических контактов).

4. Оснащением взрывателя передающей и приемной антеннами с круговой диаграммой направленности.

5. Применением взрывателя залпового подрыва совместно с боевой частью ненаправленного (всенаправленного) действия.

6. Осуществлением залпового подрыва реактивных снарядов (ракет) вблизи цели по радиокоманде, излучаемой в эфир радиовзрывателем снаряда, который сблизился с целью на расчетную дистанцию срабатывания с учетом расчетного времени задержки выдачи команды "Подрыв".

Достижение технического результата, а именно повышения надежности, достигается за счет того, что радиовзрыватель залпового подрыва боеприпасов замедленного действия, содержащий бортовой радиолокационный приемопередатчик с приемно-передающей антенной, смеситель, усилитель сигнала доплеровской частоты, формирователь электрического сигнала "Подрыв" снабжен оптическим инфракрасным приемным устройством, служащим для обнаружения и подтверждения наличия выбранной цели, последовательно соединенными схемой И, схемой задержки, схемой ИЛИ и усилителем мощности, шифратором и дешифратором сигнала "Подрыв", передатчиком радиокоманды "Подрыв" с передающей антенной, приемником радиокоманды "Подрыв" с приемной антенной, тиристорным ключом, электродетонатором, инерционным электрическими контактами, источником электрической энергии, устройством самоликвидации, предохранительно-исполнительным механизмом, причем оптическое инфракрасное приемное устройство состоит из приемной оптической системы с узкополосным итерференционным светофильтром фотоприемника, выход которого соединен с усилителем-формирователем входного электрического сигнала оптического датчика цели, выход оптического инфракрасного приемного устройства соединен со вторым входом схемы И, первый вход которой соединен с формирователем электрического сигнала "Подрыв", второй выход схемы задержки соединен со входом шифратора сигнала "Подрыв", выход которого соединен с передатчиком радиокоманды "Подрыв", выход приемника радиокоманды "Подрыв" соединен со входом дешифратора сигнала "Подрыв", выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ, выход усилителя мощности соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого соединен с нитью накаливания электродетонатора, а анод тиристора через инерционный предохранительный контакт соединен с плюсовой шиной источника электропитания, второй конец нити накаливания соединен с минусовой шиной источника электропитания.

Технический результат достигается также за счет того, что радиовзрыватель снабжен переключателем времени задержки схемы задержки для учета скорости сближения с целью.

Технический результат достигается также за счет того, что в радиовзрывателе устройство самоликвидации выполнено с возможностью срабатывания через 0,6-1,0 мс после приема радиокоманды "Подрыв".

Примечание.

Если при соблюдении всех технических условий, подрыва боевой части не произошло, то через 0,6-1 мс после достижения снарядом рассчетной дистанции срабатывает устройство самоликвидации взрывателя и боевой части, детонируемой взрывателем. При этом поражающие элементы и факторы взрыва поражают цель и при самоликвидации снаряда, а не подрываются на конечном участке траектории после пролета цели, как это предусмотрено у имеющихся на вооружении боеприпасов.

Примечание: все указанные временные интервалы являются теоретическими, приближенными к реальным условиям стрельбы, но не экспериментальными по результатам испытаний.

Данная система инициирующего средства предусматривает при ее создании применение элементной и технологической базы, отвечающих современному уровню развития необходимых технических средств и современных материалов.

Наличие оптической части в радиовзрывателе залпового подрыва, которая служит для обнаружения и подтверждения наличия в поле зрения взрывателя выбранной для атаки цели:
1 - обеспечивает выбор из множества возможных целей, находящихся в пространстве, именно той цели, по которой ведется стрельба, т.е. цели определенного типа, на которую и рассчитан взрыватель, т.е. обеспечивается заданная избирательность взрывателя по инфракрасному излучению цели;
2 - исключает срабатывание взрывателя на радиопомеху;
3 - обеспечивает экономию боеприпасов для надежного поражения цели в каждой отдельно взятой стрельбе.

Взрыватель предлагаемой конструкции при необходимости может иметь два прерывателя электрических цепей во входных устройствах: один из них находится в выходной цепи радиолокационного приемно-передающего устройства (датчика цели), а другой в оптическом ИКЛ - приемном устройстве (датчике цели). При отключении одного из прерывателей взрыватель становится монофункциональным, а при включенных прерывателях приобретает свойства универсального взрывателя залпового подрыва боеприпасов.

В отличие от прототипа радиовзрыватель "Аккорд-2К" обладает надежной защитой от радиопомех, обладает избирательностью цели по инфракрасному излучению, имеет переключатель времени задержки срабатывания "Тзад." с учетом скорости сближения снаряда (ракеты) с целью и снабжен устройством самоликвидации, которое обеспечивает самоликвидацию снаряда через 0,6-1 мс после приема радиокоманды "Подрыв", что позволяет поражать цель и в том случае, если, например, по неисправности не произошло штатного срабатывания радиовзрывателя в момент сближения с целью.

Предлагаемый радиовзрыватель залпового подрыва боеприпасов с оптико-электронным устройством подтверждения наличия цели "Аккорд-24" схематично представлен на фиг.1, 2. 3.

На фиг.1 представлен общей вид взрывателя "Аккорд-2К".

На фиг.2 представлена функциональная схема радиовзрывателя залпового подрыва "Аккорд-2К", который содержит:
1 - радиолокационный приемопередатчик с приемно-передающей антенной WA1;
2 - смеситель;
3 - усилитель рабочего сигнала "Цель";
4 - формирователь электрического сигнала "Подрыв";
5 - приемную оптическую систему с узкополосным интерференционным светофильтром;
6 - фотоприемник;
7 - усилитель - формирователь электрического сигнала, подтверждающего наличие цели - источника инфракрасного излучения;
8 - схема И (имеет два входа: вх.1 и вх.2) кодовая формула 1+1=1;
9 - схема задержки электрического сигнала "Подрыв";
10 - шифратор радиокоманды "Подрыв";
11 - передатчик радиокоманды "Подрыв" с антенной WA2;
12 - приемник радиокоманды "Подрыв" с антенной WA3;
13 - дешифратор радиокоманды "Подрыв";
14 - схема ИЛИ;
15 - усилитель мощности исполнительного электрического сигнала "Подрыв";
16 - тиристорный ключ;
17 - нити накаливания капсюля детонатора;
18 - инерционные предохранительные электрические контакты (замыкаются при достижении продольного ускорения в 6 g).

Устройство радиовзрывателя залпового подрыва боеприпасов "Аккорд-2К" работает следующим образом.

При полете снаряда (ракеты) к цели радиолокационный доплеровский приемопередатчик с антенной WA1 работает так же, как и в схеме взрывателя "Аккорд-1К"(прототип). В процессе сближения снаряда с целью, при достижении удаления от цели, на котором оптическое инфракрасное устройство начинает принимать инфракрасное излучение цели, т. е. обнаруживает и подтверждает наличие в поле зрения взрывателя цели (самолета. вертолета, или наземных целей - танка, автоколонны или надводного корабля), или других целей, излучающих ИКЛ, усилители 3 и 6 выдают электрические сигналы на формирователи 4 и 7.

Формирователи 4 и 7 формируют электрические сигналы "Подрыв", которые через схему И 8, подаются на схему задержки 9 в виде электрического сигнала "Подрыв", с выхода схемы задержки 9 электрический сигнал подается на вход шифратора 10, а с выхода шифратора на вход передатчика 11, через передающую антенну WA2 которого радиокоманда "Подрыв" излучается в пространство вокруг снаряда и в заднюю полусферу для приема этой команды приемниками 12 через приемные антенны WA3 всех реактивных снарядов (ракет), группы (групп) снарядов (ракет) и последующего их залпового подрыва у цели.

Принятая приемниками 12 группы (п) снарядов радиокоманда "Подрыв" дешифрируется дешифраторами 13 и подается на вход 1 схем ИЛИ 14, с выхода схем ИЛИ 14 команда "Подрыв" подается на усилители мощности 15, с выхода которых она подается на управляющие электроды терристорных ключей 16, а через замкнутые инерционные электрические контакты 18 электрический ток подается на нити накаливания капсюлей детонаторов 17 группы (п) реактивных снарядов (ракет), находящихся у цели (вокруг нее).

Детонаторы 17 подрывают боевые части группы (п) реактивных снарядов (ракет) практически одновременно, чем и обеспечивается залповый подрыв боеприпасов у цели.

Время, необходимое для срабатывания электронной схемы и детонатора взрывателя, не превышает 1 миллисекунды и поэтому, из-за его малости, им можно пренебречь, т.к. время в 1 мс при скорости сближения с целью в 2000 м/с соответствует 2 м, а при скорости сближения с целью в 1000 м/с всего 1-му метру дистанции.

На фиг. 3 представлена схема взаимодействия радиовзрывателя "Аккорд-2К" снарядалидера, обнаружившего цель с такими же радиовзрывателями в группе (пах) снарядов, сближающихся с целью.

Изобретение относится к области взрывательных инициирующих устройств, к неконтактным радиоуправляемым устройствам инициирования. Радиовзрыватель залпового подрыва "Аккорд-2К" может применяться для комплектации реактивных снарядов (ракет) систем залпового огня, в управляемых ракетах зенитно-ракетных комплексов, в РС и ракетах класса "Воздух-воздух" системы ПВО-ПРО, авиации ВВС и для других боеприпасов. Технический результат - повышение надежности. Взрыватель представляет собой радиовзрыватель залпового подрыва боеприпасов замедленного действия с оптико-электронным устройством подтверждения наличия выбранной цели в пространстве и состоит из следующих устройств и элементов конструкции, размещенных на дюралевом каркасе типовой формы: доплеровского приемопередатчика с приемопередающей антенной, смесителя, усилителя сигнала "Цель", формирователя электрического сигнала "Подрыв", приемной оптической системы с узкополосным интерференционным светофильтром, фотоприемника, усилителя-формирователя сигнала от оптического приемного устройства, схемы И, схемы задержки сигнала "Подрыв" с переключателем времени задержки, шифратора сигнала "Подрыв". передатчика радиокоманды "Подрыв" с передающей антенной, диаграмма направленности которой обращена в заднюю полусферу снаряда (ракеты), приемника радиокоманды "Подрыв" с приемной антенной, дешифратор сигнала "Подрыв", схемы Или, усилителя мощности сигнала "Подрыв", тиристорного ключа,. нитей накаливания электродетонатора, инерционных предохранительных электроконтактов, источников электрического питания (турбогенератора и ампульной батареи), устройства самоликвидации, предохранительно-исполнительного механизма. Особенностью взрывателя является то, что он подрывает не, только боевую часть того снаряда, в котором он установлен, а обеспечивает излучение в пространство радиокоманды "Подрыв", по которой подрывается группа (группы в серии) снарядов (ракет), т.е. обеспечивается залповый подрыв боеприпасов у цели. При этом радиовзрыватель "Аккорд-2К" обладает избирательностью цели по инфракрасному излучению, имеет переключатель с учетом скорости сближения снаряда (ракеты) с целью и оснащен устройством самоликвидации, которое обеспечивает самоликвидацию снаряда через 0,6-1 миллисекунды, после приема радиокоманды "Подрыв", что позволяет поражать цель и в том случае, если по какой-либо причине (например по неисправности) штатного срабатывания радиовзрывателя не произошло. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Радиовзрыватель залпового подрыва боеприпасов замедленного действия, содержащий бортовой радиолокационный приемопередатчик с приемопередающей антенной, смеситель, усилитель сигнала доплеровской частоты, формирователь электрического сигнала "Подрыв", отличающийся тем, что он снабжен оптическим инфракрасным приемным устройством, служащим для обнаружения и подтверждения наличия выбранной цели, последовательно соединенными схемой И, схемой задержки, схемой ИЛИ и усилителем мощности, шифратором и дешифратором сигнала "Подрыв", передатчиком радиокоманды "Подрыв" с передающей антенной, приемником радиокоманды "Подрыв" с приемной антенной, тиристорным ключом, электродетонатором, инерционными электрическими контактами, источником электрической энергии, устройством самоликвидации, предохранительно-исполнительным механизмом, причем оптическое инфракрасное приемное устройство состоит из приемной оптической системы с узкополосным интерференционным светофильтром фотоприемника, выход которого соединен с усилителем-формирователем входного электрического сигнала оптического датчика цели, выход оптического инфракрасного приемного устройства соединен со вторым входом схемы И, первый вход которой соединен с формирователем электрического сигнала "Подрыв", второй выход схемы задержки соединен со входом шифратора сигнала "Подрыв", выход которого соединен с передатчиком радиокоманды "Подрыв", выход приемника радиокоманды "Подрыв" соединен со входом дешифратора сигнала "Подрыв", выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ, выход усилителя мощности соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого соединен с нитью накаливания электродетонатора, а анод тиристора через инерционный предохранительный контакт соединен с плюсовой шиной источника электропитания, второй конец нити накаливания соединен с минусовой шиной источника электропитания. 2. Радиовзрыватель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен переключателем времени задержки схемы задержки для учета скорости сближения с целью. 3. Радиовзрыватель по п. 1, отличающийся тем, что устройство самоликвидации выполнено с возможностью срабатывания через 0,6-1,0 мс после приема радиокоманды "Подрыв".