КОНТАКТНОЕ ВЗРЫВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОРПЕД Российский патент 2004 года по МПК F42C14/04 F42C1/00 F42C11/06 

Изобретение относится к военной технике, в частности к взрывательным устройствам для морских торпед. Разнообразие морских целей ставит задачу контактному взрывательному устройству обеспечения эффективного поражения цели независимо от скоростей и углов подхода к цели, т.е. обеспечивать избирательность действия, а также быть помехозащищенным при воздействии на торпеду перегрузок от различных средств воздействия при ее движении на подводной траектории, а в случае промаха и расхода энергетического ресурса торпеды - обеспечение самоликвидации торпеды, если ее уничтожение не раскрывает место нахождения стреляющего корабля. Это разнообразие поставленных задач требует от взрывательного устройства обладать способностью быть управляемым на всей траектории движения торпеды. В современных условиях развития техники торпедного вооружения, когда на борту торпеды установлены ЭВМ, обеспечивающие управление движением торпеды, задача управления взрывательным устройством может быть решена за счет возможности регулирования отдельных устройств взрывателя при поступлении соответствующих команд от аппаратуры управления торпеды при ее движении на траектории. Эти команды могут быть сформированы различными датчиками и устройствами торпеды, обеспечивающими контроль параметров ее движения (скорости, расстояния до цели, углы подхода к цели и другие) и характер цели (надводный корабль, подводная лодка, береговое укрепление, док, торпеда и другие объекты).

Известно универсальное запальное устройство для торпед - универсальное запальное устройство УЗУ-М (Исаченко П.С. Торпедные контактные взрыватели. - СПб, 1996, с.26-27), имеющее инерционный ударный механизм, срабатывание которого может быть обеспечено только при достижении достаточно высокой величины перегрузки при встрече торпеды с целью (более 50), так как при более низкой величине настройки перегрузки срабатывания ударного механизма взрывателя не обеспечивается помехозащищенность при воздействии на торпеду поражающих средств противника (перегрузки, при которых торпеда не разрушается, не должны превышать 35). Использование УЗУ-М ограничивает возможность надежного поражения цели, так как при использовании торпеды по движущимся целям (надводный корабль, подводная лодка, торпеда), особенно на догонных курсах, когда углы встречи с целью незначительны и относительные скорости малы, величины перегрузок, возникающие при соударении торпеды с целью, могут быть значительно меньше величины настройки инерционного механизма и не обеспечивать его срабатывания. Введение в УЗУ-М канала от неконтактного датчика цели повысило надежность поражения цели, но не исключило сам недостаток - отсутствие возможности регулирования чувствительностью инерционного ударного механизма на траектории движения торпеды.

Известный контактный взрыватель КАВТ-55 (Там же, с.23-25), применяемый только с авиационных носителей, имеет контактный датчик цели переменной чувствительности, автоматически устанавливаемой на более высокую чувствительность, в случае промаха сбрасываемой торпеды с авианосителя на надводный корабль и попадания ее в воду. Но при встрече торпеды с целью, поражение цели не достигается, так как настройка на самую высокую чувствительность датчика меняется в узких пределах в зависимости от характеристик контрпредохранительных пружин и весов инерционных ударников контактного датчика и имеет значительную величину (50-80 g), что не обеспечит срабатывания на догонных курсах встречи, когда величина действующей перегрузки имеет значение нескольких единиц (2-5 g). Кроме того, включение устройства самоликвидации взрывателя происходит всегда, как только торпеда сбрасывается с авианосителя, что ограничивает возможность его применения в случаях, когда включение самоликвидации может раскрыть местонахождение стреляющего торпедой носителя (например, при выстреле с подводной лодки).

Наиболее близким к предлагаемому контактному взрывательному устройству является устройство, описанное в патенте США №6105504, МПК F 42 C 014/04, F 42 C 01/00, F 42 C 11/06, опубл. 22.08.2000 г. В этом контактном взрывательном устройстве для торпед имеются электропусковое устройство, устройство дальнего взведения, контактный датчик цели и исполнительно-детонирующая цепь с электровоспламенителем. В качестве датчика цели используются трубчатые проводники, расположенные на наружной оболочке головной части торпеды. Во всех условиях применения торпеды обеспечение поражения цели может быть только при условии деформации головной части корпуса торпеды, разрушении трубчатых проводников и замыкании их между собой. Такое устройство не может обеспечить в различных условиях встречи торпеды с целью ее поражения, особенно на догонных курсах движения торпеды к цели (подводной лодке или надводному кораблю), когда малы относительные скорости и углы встречи и деформация головной части корпуса торпеды может отсутствовать.

Задачей данного технического решения является создание контактного взрывательного устройства, обладающего возможностью регулирования отдельных устройств взрывателя в процессе выстрела и движения торпеды на траектории до встречи с целью, при этом обладающего высокой помехоустойчивостью к различным активным воздействиям на торпеду (взрывы глубинных или авиационных бомб) с целью ее уничтожения, и избирательностью контактного действия в зависимости от характера цели.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится отсутствие регулировки чувствительности контактного датчика цели на основе трубчатых проводников и отсутствие деформации головной части торпеды, разрушения трубчатых проводников и замыкания их между собой при малых относительных скоростях встречи. Введение регулировки чувствительности для датчиков цели на основе трубчатых проводников является практически не разрешимой задачей.

Общими признаками с предлагаемым изобретением в устройстве-прототипе является наличие в контактном взрывательном устройстве для торпед электропускового устройства, устройства дальнего взведения, контактного датчика цели и исполнительно-детонационной цепи, включающей электровоспламенитель.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в создании класса универсальных управляемых торпед, применяемых против различных типов целей и с различных носителей, что обеспечивается возможностью регулирования чувствительности контактного датчика цели, то есть возможностью изменять величину перегрузки для срабатывания датчика в широких пределах, а также возможностью регулирования отдельных устройств взрывателя при поступлении соответствующих команд от аппаратуры управления торпеды при ее движении на траектории.

Технический результат обеспечения работы взрывателя против различных типов целей обеспечивается путем введения датчика цели, построенного на основе магнитоэлектрического генератора и дополненного электромагнитом с регулируемой силой притяжения, которая обеспечивается аппаратурой торпеды. Универсальность торпеды по возможности применения с различных носителей обеспечивается введением управляемой самоликвидации и размещением электропускового устройства на внешней оболочке корпуса торпеды для удобства адаптации с носителем.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в контактном взрывательном устройстве для торпед, содержащем электропусковое устройство, устройство дальнего взведения, контактный датчик цели и исполнительно-детонационную цепь, контактный датчик цели выполнен в виде магнитоэлектрического генератора, магнитопровод которого имеет разрыв, а катушка генератора соединена с электровоспламенителем исполнительно-детонационной цепи, сердечник магнитоэлектрического генератора выполнен в виде подпружиненного инерционного тела, расположенного в катушке дополнительно введенного электромагнита, катушка которого через контакты разъема имеет выход на бортовую аппаратуру управления торпеды. В исполнительно-детонационную цепь введены часовой механизм самоликвидации и два стопора, удерживаемые автономными пиротолкателями, воспламенители которых через контакты разъема торпеды также имеют выход на бортовую аппаратуру управления торпеды, причем первый стопор блокирует исполнительный механизм исполнительно-детонационной цепи, то есть он установлен со стороны перемещения движка исполнительного механизма исполнительно-детонационной цепи, а второй стопор блокирует часовой механизма самоликвидации, то есть он связан с пусковым устройством часового механизма самоликвидации. Электропусковое устройство размещено на боковой оболочке торпеды и соединено через контакты отрывного разъема носителя с источником питания, расположенным на носителе, например надводном корабле, подводной лодке, самолете, ракете, а замыкающие контакты электропускового устройства через контакты разъема торпеды соединены с источником питания торпеды с одной стороны и с другой стороны - с разъемом исполнительно-детонационной цепи, расположенной вместе с контактным датчиком цели и устройством самоликвидации в едином блоке внутри торпеды. Электропусковое устройство расположено в отдельном блоке в горловине торпеды и может быть подключено к источнику питания, установленному на носителе. Все известные носители (самолет, вертолет, надводные корабли различного типа, подводные лодки, мины и другие) имеют собственные источники электрического питания, которые могут быть использованы для включения контактного взрывательного устройства, только после отделения торпеды от носителя.

Исполнительно-детонационная цепь - предохранительного типа, то есть содержит движок, капсюль-детонатор которого смещен относительно передаточного заряда и изолирован от детонатора диафрагмой, обычно стальной.

Устройство предлагаемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена электрокинематическая схема взрывательного устройства.

На фиг.2 представлена конструктивная схема исполнения контакного датчика цели.

На фиг.3 представлена схема связи контактного взрывательного устройства с аппаратурой торпеды.

Электрокинематическая схема контактного взрывательного устройства, представленная на фиг.1, включает электропусковое устройство 1, устройство дальнего взведения 2, пиротолкатель взведения 3, контактный датчик цели 4, стопор 5, движок 6 с капсюлем-детонатором 7, электровоспламенитель 8, передаточный заряд 9, детонатор 10, стопор 11 часового механизма самоликвидации 12, пиротолкатель включения самоликвидации 13.

Контактный датчик цели, представленный на фиг.2, состоит из магнитоэлектрического генератора 15, включающего постоянный магнит 16, магнитопровод 17, сердечник 18 с пружиной 19 и катушку генератора 20, электромагнит 21 с катушкой 22.

На схеме, представленной на фиг.3, изображены электропусковое устройство 1, контактный взрыватель 23, включающий устройство дальнего взведения, контактный датчик цели, часовой механизм самоликвидации и исполнительно-детонационную цепь (на фиг.3 не обозначенные), электрический разъем 24 контактного взрывательного устройства, электрический разъем торпеды 25, аппаратура управления торпеды 26, источник питания торпеды 27, источник питания носителя 28 и отрывной разъем носителя 29.

При отделении торпеды от носителя на электропусковое устройство 1 от источника питания носителя 28 через отрывной разъем носителя 29 и электрический разъем 24 контактного взрывательного устройства поступает электрическая команда. Срабатывание электропускового устройства 1 вызывает замыкание электрической цепи устройства дальнего взведения 2 и подключение его через электрический разъем 24 контактного взрывательного устройства и через электрический разъем торпеды 25 к бортовой аппаратуре управления 26 и источнику питания торпеды 27. Устройство дальнего взведения 2 после получения электрических команд от аппаратуры управления торпеды 26 по истечении дистанции дальнего взведения замыкает электрическую цепь пиротолкателя взведения 3 и при поступлении электрической команды от аппаратуры управления торпеды 26 происходит срабатывание пиротолкателя 3, включение контакного датчика цели 4 и освобождение стопора 5, который, перемещаясь, толкает второй стопор 11 до упора его во второй пиротолкатель 13, не снимая блокировки с часового механизма самоликвидации 12, и одновременно освобождает движок 6 исполнительно-детонационной цепи взрывательного устройства. Перемещаясь, движок 6 замыкает огневую цепь исполнительно-детонационной цепи взрывательного устройства, т.е. капсюль-детонатор 7 становится напротив электровоспламенителя 8, передаточного заряда 9 и детонатора 10 исполнительно-детонационной цепи. Взрывательное устройство взведено и подготовлено к действию. В зависимости от величины подаваемого напряжения на катушку 22 электромагнита 21 изменяется величина перегрузки, необходимой для перемещения сердечника 18, представляющего собой инерционное тело, и замыкания магнитопровода 17 магнитоэлектрического генератора 15, что обеспечивает наведение электрического тока в катушке 20 магнитоэлектрического генератора 15, срабатывание электровоспламенителя 8 и всей огневой цепи взрывательного устройства.

Величина напряжения, подаваемого на катушку электромагнита 22, устанавливается автоматически аппаратурой управления торпеды 26 в зависимости от расстояния до цели, средств воздействия противника для уничтожения движущейся торпеды и характера цели (движущаяся или неподвижная). При встрече торпеды с целью возникают инерционные перегрузки, которые приводят к перемещению сердечника 18 и замыканию магнитной цепи магнитоэлектрического генератора 15, что приводит к появлению электрического импульса и срабатыванию электровоспламенителя 8 исполнительно-детонационной цепи: капсюля-детонатора 7, передаточного заряда 9 и детонатора 10. При промахе торпеда совершает повторный поиск цели, при этом аппаратура управления 26 торпеды может изменить величину подаваемого напряжения на катушку 22 электромагнита 21 контактного датчика цели 4 в зависимости от условий повторного поиска и при необходимости, если исчерпан энергетический ее ресурс, а стреляющий корабль не может быть обнаружен противником, подать электрический сигнал на пиротолкатель включения самоликвидации 13 часового механизма самоликвидации 12, после срабатывания которого происходит перемещение стопора 11, включение часового механизма самоликвидации 12 и по истечении времени самоликвидации - срабатывание всей огневой цепи взрывательного устройства.

Предлагаемая конструкция контактного взрывательного устройства для торпед обеспечивает высокую эффективность поражения цели за счет возможности регулирования чувствительности контактного датчика цели, что позволяет изменять величину перегрузки для срабатывания датчика в широких пределах от 2 до 100 единиц, кроме того, обеспечивает высокую помехозащищенность взрывательного устройства при движении торпеды на траектории и высокую надежность действия у цели, а также универсальность применения торпеды с различных носителей за счет возможности включения и выключения механизма самоликвидации и размещения электропускового устройства на внешней оболочке торпеды для удобства адаптации с носителем. Размещение электропускового устройства на внешней оболочке торпеды в малой горловине и подключение взрывательного устройства к аппаратуре управления торпеды и к источнику питания торпеды только после полного отделения торпеды от собственного носителя обеспечивают высокую безопасность как в обращении и боевой эксплуатации контактного взрывательного устройства, так и в период подготовки, проверки, окончательной сборки торпеды. Предлагаемая конструкция позволяет не ослаблять прочность корпуса торпеды при использования ее независимо от глубины погружения.

Высокая надежность, помехозащищенность, избирательность контактного действия в зависимости от характера цели и безопасность контактного взрывательного устройства подтверждены многочисленными лабораторными и натурными испытаниями.

Изобретение относится к военной технике, в частности к взрывательным устройствам для морских торпед. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в контактном взрывательном устройстве для торпед, содержащем электропусковое устройство, устройство дальнего взведения, контактный датчик цели и исполнительно-детонационную цепь, контактный датчик цели выполнен в виде магнитоэлектрического генератора, магнитопровод которого имеет разрыв, а катушка генератора соединена с электровоспламенителем исполнительно-детонационной цепи, сердечник магнитоэлектрического генератора выполнен в виде подпружиненного инерционного тела, расположенного в катушке дополнительно введенного электромагнита, катушка которого через контакты разъема имеет выход на бортовую аппаратуру управления торпеды. В исполнительно-детонационную цепь введены часовой механизм самоликвидации и два стопора, удерживаемые автономными пиротолкателями, воспламенители которых через контакты разъема торпеды также имеют выход на бортовую аппаратуру управления торпеды, причем первый стопор блокирует исполнительный механизм исполнительно-детонационной цепи, то есть он установлен со стороны перемещения движка исполнительного механизма исполнительно-детонационной цепи, а второй стопор блокирует часовой механизм самоликвидации, то есть он связан с пусковым устройством часового механизма самоликвидации. Электропусковое устройство размещено на боковой оболочке торпеды и соединено через контакты отрывного разъема носителя с источником питания, расположенным на носителе, например, надводном корабле, подводной лодке, самолете, ракете, а замыкающие контакты электропускового устройства через контакты разъема торпеды соединены с источником питания торпеды с одной стороны и с другой стороны - с разъемом исполнительно-детонационной цепи, расположенной вместе с контактным датчиком цели и устройством самоликвидации в едином блоке внутри торпеды. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в создании класса универсальных управляемых торпед, применяемых против различных типов целей и с различных носителей, что обеспечивается возможностью регулирования чувствительности контактного датчика цели. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Контактное взрывательное устройство для торпед, содержащее электропусковое устройство, устройство дальнего взведения, контактный датчик цели и исполнительно-детонационную цепь, включающую электровоспламенитель, отличающееся тем, что контактный датчик цели выполнен в виде магнитоэлектрического генератора, катушка которого соединена с электровоспламенителем исполнительно-детонационной цепи, а его сердечник подпружинен в дополнительно введенном электромагните, катушка которого через контакты разъема имеет выход на бортовую аппаратуру управления торпеды, в исполнительно-детонационную цепь введены часовой механизм самоликвидации и два стопора, удерживаемые пиротолкателями, воспламенители которых через контакты разъема также имеют выход на бортовую аппаратуру управления торпеды, причем первый стопор блокирует исполнительный механизм исполнительно-детонационной цепи, а второй стопор блокирует часовой механизм самоликвидации.2. Контактное взрывательное устройство по п.1, отличающееся тем, что электропусковое устройство размещено на боковой оболочке торпеды и соединено через контакты отрывного разъема носителя с источником питания, расположенным на носителе, например надводном корабле, подводной лодке, самолете, ракете, а замыкающие контакты электропускового устройства через контакты разъема торпеды соединены с источником питания торпеды с одной стороны и с другой стороны с разъемом исполнительно-детонационной цепи, расположенной вместе с контактным датчиком цели и устройством самоликвидации в едином блоке внутри торпеды.