МЕХАНИЧЕСКИЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК F42C9/00 

Изобретение относится к комбинированным взрывателям двойного действия, ударного и временного, срабатывающим от инерционного перемещения механизмов при встрече с преградой и по истечении заданного промежутка времени с момента выстрела, определяемого сгоранием порохового заряда механизма самоликвидации.

Уровень техники характеризует механический донный взрыватель, описанный в патенте RU 2135950 С1, F 42 C 1/04, 1999 г., который содержит помещенный в кожухе монтажный корпус, несущий аксиально установленные детонатор основного заряда и нагруженное пружиной жало инерционно-реакционного механизма, а также смещенный в исходном положении от оси взрывателя капсюль-детонатор, установленный в поперечном предохранительном движке.

Сущность этого изобретения заключается в том, что с целью повышения чувствительности и функциональной надежности боек дополнительного стреляющего механизма расположен коаксиально на снабженном буртиком стержне жала с возможностью продольного перемещения в трубчатом корпусе осевого стопора, внутри 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 корпуса и кинематически связанной с лентой аэродинамического стабилизатора.

Недостатком указанного механического донного взрывателя является сложность конструкции и технологии сборки исполнительных узлов и механизмов, работа части которых осуществляется от внешнего привода раскрытия аэродинамического стабилизатора боеприпаса, что определяет узконаправленность целевого использования.

Отмеченные недостатки устранены в конструкции головного взрывателя артиллерийских боеприпасов, выбранного в качестве наиболее близкого аналога по числу совпадающих признаков, которая описана в свидетельстве RU 23971 на полезную модель, F 42 C 9/14, 2002 г.

Известный взрыватель содержит помещенный в кожухе монтажный корпус, несущий подпружиненное жало инерционного механизма взведения, воспламенитель которого связан с пиротехническими зарядами, сообщающимися с капсюлем-детонатором самоликвидации, и стопорный затвор, кинематически связанный с опирающейся на пружину шиберной заслонкой, имеющей коммуникационное окно, а также ударный инерционно-реакционный механизм, смонтированный над источником детонации основного заряда боеприпаса.

Особенностью известного взрывателя артиллерийских боеприпасов является выполнение механизма взведения в виде энергосодержащей ампульной электролитической батареи, связанной с пороговым устройством бесконтактного управления электрическими цепями, что повышает точность по дальнему взведению и надежность срабатывания взрывателя при контакте с преградой.

Однако продолжением достоинств описанного взрывателя является недостаток по функциональной надежности из-за хрупкости ампул источника питания, неконтролируемую целостность которых затруднительно сохранить при ударах и вибрациях транспортировки и перегрузках длительного хранения боеприпасов.

Кроме того, не представляется технически возможным реализовать известную конструктивную схему взрывателя в ограниченных габаритах малокалиберных артиллерийских боеприпасов.

Разнородная техника электромеханических исполнительных механизмов осложняет технологию изготовления и комплектацию взрывателей массового производства, что снижает мобильность боеготовности вооружения.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование известной конструкции по созданию механического универсального, как в донном, так и головном исполнении, компактного взрывателя двойного действия с самоликвидацией, надежного в обращении и функционировании.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном механическом взрывателе, содержащем помещенный в кожухе и закрытый прокладками по торцам корпус, несущий жало инерционного механизма взведения, воспламенитель которого связан с пиротехническими зарядами капсюля-детонатора самоликвидации, и стопорный затвор механизма дальнего взведения, кинематически связанный с предохранительной шиберной заслонкой, опирающейся на пружину, а также ударный инерционно-реакционный механизм, смонтированный над источником детонации основного заряда, согласно изобретению, источник детонации основного заряда снабжен дополнительным капсюлем-детонатором, укрепленным в представляющей собой эксцентрик шиберной заслонке и смещенным от продольной оси взрывателя, при этом эксцентрик выполнен с пазом и оснащен фиксатором ступенчатой формы, установленным с возможностью радиального перемещения, причем пружина выполнена пластинчатой, а ее свободный конец взаимодействует с центробежным упором и размещен в пазу эксцентрика.

Дополнительное отличие заключается в том, что в корпусе между эксцентриком шиберной заслонки и источником детонации основного заряда аксиально помещен передаточный заряд.

Установка дополнительного капсюля-детонатора в поворотной шиберной заслонке позволяет разместить его в исходном положении, при служебном обращении, в крайнем удалении от огневой цепи взрывателя (его продольной оси), перекрытой эксцентриком. Это предотвращает срабатывание исполнительного детонатора - источника детонации основного заряда боеприпаса при несанкционированном срабатывании капсюля-воспламенителя механизма взведения, например, от высокой температуры внутри автоматики пушки при остановке стрельбы, потому что эксцентрик может поворачиваться только лишь при осевом вращении боеприпаса, то есть центробежными силами на траектории полета через заданное время задержки дальнего взведения.

Фиксатор при повороте эксцентрика в рабочее положение радиально перемещается в его пазу до упора в пластинчатую пластину, упругостью которой отклоняется вверх от оси движения. В результате этого фиксатор выступающей ступенью профиля устанавливается на торце эсцентрика, заклинивая его в корпусе, предотвращая тем самым угловое перемещение шиберной заслонки в положении, когда укрепленный в ней дополнительный капсюль-детонатор размещается аксиально жалу ударного механизма над исполнительным детонатором.

Пластинчатая пружина в исходном положении является ограничителем, препятствующим произвольному повороту эксцентрика (предохранительной шиберной заслонки огневой цепи). При полете боеприпаса центробежный упор отклоняет свободный конец консольно закрепленной пластинчатой пружины, освобождая траекторию поворота эксцентрика и пространство для радиального перемещения фиксатора в пазу корпуса, который позиционирует транспортируемый дополнительный капсюль-детонатор в рабочем положении на огневой цепи взрывателя.

В варианте использования изобретения в головном взрывателе, где дополнительный капсюль-детонатор и исполнительный детонатор пространственно разнесены по продольной оси огневой цепи, между ними помещен передаточный пиротехнический заряд, адаптирующий функции предложенной конструкции.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для получения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть при достижении заданного технического результата получена не сумма эффектов, а эффект суммы признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - донный взрыватель, продольный разрез;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1;

на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.2;

на фиг.5 - головной взрыватель, продольный разрез;

на фиг.6 - разрез по Д-Д на фиг.5;

на фиг.7 - разрез по Е-Е на фиг.6;

на фиг.8 - головной взрыватель при выстреле;

на фиг.9 - то же, на траектории полета;

на фиг.10 - разрез по К-К на фиг.9.

Взрыватель по изобретению может быть реализован в малокалиберном артиллерийском боеприпасе как в донном, так и в головном исполнении.

В кожухе 1 взрывателя закреплен монтажный корпус 2, закрытый по торцам прокладками 3 и 4 соответственно верхней разделительной и нижней обтюрирующей. Взрыватель содержит аксиально смонтированные исполнительный детонатор 5 (источник детонации основного заряда боеприпаса) и нагруженное пружиной 6 жало 7 инерционно-реакционного действия, закрепленное в донном исполнении взрывателя на массивном ударнике 8 (фиг.1 и 2).

Между жалом 7 и детонатором 5 размещена предохранительная шиберная заслонка 9, выполненная в виде эксцентрика, который установлен на оси 10 поворота, закрепленной в корпусе 2.

Шиберная заслонка 9 зафиксирована в исходном положении служебного обращения взрывателя стопорным затвором, который включает стержень 11 (затвор), опирающийся на пиротехнический заряд 12 (стопор), перекрывая его огневую цепь. При этом дополнительный капсюль-детонатор 13 (фиг.2 и 6) смещен от оси взрывателя в крайнее удаленное положение, которое фиксируется пластинчатой пружиной 14.

Пластинчатая пружина 14 закреплена вертикально в пазу 15 корпуса 2, а ее свободный конец опирается на центробежный упор 16.

Диаметрально капсюлю-детонатору 13 в торцевом пазу эксцентрика 9 установлен с возможностью радиального перемещения фиксатор 17 ступенчатой формы, взаимодействующий в рабочем положении с пластинчатой пружиной 14.

В корпусе 2 смонтирован инерционный механизм взведения (фиг.3 и 7), включающий стационарное жало 18 и подпружиненный капсюль-воспламенитель 19, который посредством пиротехнических зарядов 20 и воспламенителя 21 (фиг.4) сообщается с капсюлем-детонатором 22 самоликвидации.

В головном исполнении предложенной конструкции взрывателя под эксцентриком 9 аксиально исполнительному детонатору 5 в корпусе 2 установлен передаточный пиротехнический заряд 23.

Функционирует взрыватель следующим образом.

В исходном положении служебного обращения (фиг.1-7) эксцентрик 9 повернут так, что огневая цепь взрывателя перекрыта его массой, а капсюль-детонатор 13 находится в крайнем смещенном от продольной оси взрывателя положении. При этом эксцентрик 9 механически зафиксирован стержнем 11, ограниченным в перемещении пиротехническим зарядом 12.

Ударник 8 донного взрывателя смонтирован в крайнем верхнем по чертежу положении, а жало 7 ударного механизма размещается в технологическом пазу эксцентрика снизу. Подпружиненное жало 7 головного взрывателя размещается над торцевой прокладкой 3 корпуса 2 сверху эксцентрика 9, соосно его технологическому пазу.

Вертикальная пластинчатая пружина 14 опирается на центробежный упор 16, который находится внутри корпуса 2. Свободный конец пластинчатой пружины 14, защемленной внизу паза 15 корпуса 2, размещается внутри эксцентрика 9, препятствуя его повороту. В торцевом пазу эксцентрика 9 радиально расположен фиксатор 17 ступенчатой формы.

При выстреле (фиг.8) под действием инерционных сил линейного ускорения боеприпаса капсюль-воспламенитель 19 перемещается вниз и накалывается на жало 18, а жало 7, сжимая пружину 6, устанавливается в технологическом пазу эксцентрика 9. Ударник 8 (фиг.1) донного взрывателя смещается книзу, выводя жало 7 за габарит эксцентрика 9 (условно не показано).

Далее работа поясняется на примере головного взрывателя.

Воспламенительным импульсом капсюля-воспламенителя 19 инициируется горение пиротехнического заряда 12 и воспламенителя 21 (фиг.4), от последнего зажигаются пиротехнические заряды 20 канала самоликвидации.

На полете боеприпаса под действием упругости пружины 6 жало 7 возвращается в исходное положение, кинематически размыкаясь с эксцентриком 9 (фиг.9), а под действием центробежной силы упор 16 перемещается к периферии корпуса 2, толкая пластинчатую пружину 14, которая, изгибаясь, выходит из паза за габарит эксцентрика 9, освобождая траекторию его поворота.

На заданной дистанции полета заряд 12 сгорает, в результате чего стержень 11 под действием центробежных сил вращения боеприпаса смещается к периферии корпуса 2, освобождая эксцентрик 9, который поворачивается вокруг оси 10.

Когда капсюль-детонатор 13 совмещается с огневой цепью взрывателя (устанавливается аксиально жалу 7 и исполнительному детонатору 5), противно расположенный в эксцентрике 9 фиксатор 17 радиально перемещается до упора в пружину 14, при этом упругим действием пружины 14 фиксатор 17 смещается вверх от оси движения и ступенью профиля устанавливается на торце эксцентрика 9, чем фиксирует его рабочее положение. Этим завершается дальнее взведение взрывателя (фиг.10), который готов к встрече боеприпаса с преградой. В это время продолжается горение пиротехнических зарядов 20 канала самоликвидации.

При встрече с преградой жало 7 реакционно перемещается вниз и накалывает капсюль-детонатор 13. Детонационный импульс от капсюля-детонатора 13 через передаточный заряд 23 (а в донном взрывателе непосредственно) вызывает срабатывание детонатора 5 и последующий подрыв наполнения боеприпаса, который разрывается.

В случае, когда боеприпас не встречает преграды, то после догорания зарядов 20 усиленный тепловой импульс инициирует лучевой капсюль-детонатор 22 самоликвидации, который через влияние вызывает срабатывание капсюля-детонатора 13 и далее по вышеописанному порядку взаимодействия происходит подрыв наполнения боеприпаса и его самоликвидация.

Таким образом в предложенной конструкции универсального взрывателя точно и надежно осуществляется только средствами пиротехники и механики контактный и заданный дистанционный подрывы и самоликвидация малокалиберного артиллерийского боеприпаса. При этом конструктивно гарантируется безопасное служебное обращение и исключается несанкционированный подрыв изделий.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к комбинированным взрывателям двойного действия, ударного и временного, срабатывающим от инерционного перемещения механизмов при встрече с преградой и по истечении заданного промежутка времени с момента выстрела, определяемого сгоранием порохового заряда механизма самоликвидации. Механический взрыватель содержит помещенный в кожухе и закрытый прокладками по торцам корпус, несущий жало инерционного механизма взведения, воспламенитель которого связан с пиротехническими зарядами капсюля-детонатора самоликвидации, и стопорный затвор механизма дальнего взведения, кинематически связанный с предохранительной шиберной заслонкой, опирающейся на пружину; а также ударный инерционно-реакционный механизм, смонтированный над источником детонации основного заряда. Новым является то, что источник детонации основного заряда снабжен дополнительным капсюлем-детонатором, укрепленным в представляющей собой эксцентрик шиберной заслонке, и смещенным от продольной оси взрывателя, при этом эксцентрик выполнен с пазом и оснащен фиксатором ступенчатой формы, установленным с возможностью радиального перемещения, причем пружина выполнена пластинчатой, а ее свободный конец взаимодействует с центробежным упором и размещен в пазу эксцентрика, а так же то, что в корпусе между эксцентриком шиберной заслонки и источником детонации основного заряда аксиально помещен передаточный заряд. Предложенное техническое решение обеспечивает универсальность конструкции взрывателя, в котором точно и надежно осуществляются контактный и заданный дистанционный подрывы и самоликвидация малокалиберных артиллерийских боеприпасов. При этом конструктивно гарантировано безопасное служебное обращение и исключается несанкционированный подрыв изделий. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Механический взрыватель, содержащий помещенный в кожухе и закрытый прокладками по торцам корпус, несущий жало инерционного механизма взведения, воспламенитель которого связан с пиротехническими зарядами капсюля-детонатора самоликвидации, и стопорный затвор механизма дальнего взведения, кинематически связанный с предохранительной шиберной заслонкой, опирающейся на пружину, а также ударный инерционно-реакционный механизм, смонтированный над источником детонации основного заряда, отличающийся тем, что источник детонации основного заряда снабжен дополнительным капсюлем-детонатором, укрепленным в представляющей собой эксцентрик шиберной заслонке и смещенным от продольной оси взрывателя, при этом эксцентрик выполнен с пазом и оснащен фиксатором ступенчатой формы, установленным с возможностью радиального перемещения, причем пружина выполнена пластинчатой, а ее свободный конец взаимодействует с центробежным упором и размещен в пазу эксцентрика.2. Механический взрыватель по п.1, отличающийся тем, что в корпусе между эксцентриком шиберной заслонки и источником детонации основного заряда аксиально помещен передаточный заряд.