КОНТАКТНЫЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 2005 года по МПК F42C1/00 

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано во взрывателях для мелкокалиберных артиллерийских осколочных снарядов и осколочных боевых элементов кассетного боеприпаса.

Для обеспечения срабатывания боеприпаса при встрече с целью во взрывателях используются ударные механизмы. Причем чем больше масса инерционного ударника, тем выше чувствительность и надежность действия взрывателя.

Поэтому во взрывателях для мелкокалиберных артиллерийских осколочных снарядов и осколочных боевых элементов кассетного боеприпаса, из-за малых размеров взрывателя, в качестве инерционного ударника используется, как правило, вся масса боеприпаса. (Васильев М.Ф. «Теория проектирования трубок и взрывателей», Военное издательство Министерства вооруженных сил Союза ССР, М., 1946 г.). Это может быть достигнуто за счет того, что реакционный ударник выступает за головную часть корпуса взрывателя. При этом масса инерционного ударника состоит из массы взрывателя и боеприпаса. Следует заметить, что такое конструктивное исполнение иногда используется и во взрывателях для артиллерийских снарядов среднего калибра.

Аналогами заявляемого изобретения по конструктивному исполнению являются известные устройства по патенту США № 3961578, МПК F 42 C 001/04 опубликованному 08.06.76 г., по патенту США № 4004521, МПК F 42 C 001/04, F 42 C 009/16, опубликованному 25.01.77 г., по патенту США № 4741270, МПК F 42 C 9/14, F 42 C 15/24, опубликованному 03.05.88 г., взрыватели РГ-6, КТ-1, КТ-2, КТ-3, АД, АД-2, АД-Н, AZ 5075 (Третьяков Г.М. «Боеприпасы артиллерии». Военное издательство Министерства вооруженных сил Союза ССР, М., 1946 г.), японские взрыватели (там же, рис.279 и 280), а также взрыватели EKZ-16, М-50 и М-1 (Молчанов Г.Г., Туркин П.И., «Курс артиллерии», книга 5, боеприпасы. Военное издательство Министерства вооруженных сил Союза ССР, М., 1949 г.). Перечисленные аналоги так же, как и заявляемое изобретение, имеют выступающий за головную часть корпуса взрывателя подпружиненный реакционный ударник, предохранительный механизм, капсюль-детонатор лучевого типа.

Японский взрыватель мгновенного действия (Третьяков Г.М. «Боеприпасы артиллерии». Военное издательство Министерства вооруженных сил Союза. ССР, М., 1946 г., рис.279) выбран авторами в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сути и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению.

Японский взрыватель содержит подпружиненный реакционный ударник с жалом, выступающий за головную часть корпуса взрывателя, систему предохранения, капсюль-воспламенитель и капсюль-детонатор лучевого действия, расположенный в детонаторе.

Взрыватель работает следующим образом. Перед выстрелом из взрывателя выдергивается предохранительная вилка. При выстреле под действием осевой силы инерции разгибатель, преодолевая сопротивление лапчатого предохранителя, перемещается до упора в расточку корпуса, освобождая при этом центробежные предохранители. Одновременно с этим реакционный ударник, преодолевая сопротивление пружины, перемещается до упора в центробежные предохранители, препятствуя их перемещению в канале ствола орудия.

За дульным срезом под действием пружины реакционный ударник возвращается в первоначальное положение и освобождает центробежные предохранители. Из-за вращения боеприпаса центробежные предохранители расходятся и не препятствуют перемещению реакционного ударника с жалом к капсюлю-воспламенителю. Взрыватель взведен.

При встрече с преградой при взаимном перемещении реакционного ударника и инерционного ударника, который состоит из боеприпаса и взрывателя, сжимается пружина и жало накалывает капсюль-воспламенитель, от огня которого срабатывает капсюль-детонатор и детонатор.

Общими признаками заявляемого изобретения с прототипом являются корпус, выступающий подпружиненный реакционный ударник с жалом, предохранительный механизм и капсюль-детонатор лучевого типа, расположенный в детонаторе.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного взрывателя, принятого за прототип, относится его недостаточная надежность действия при рикошетных углах встречи боеприпаса с преградой, т.к. при встрече боеприпаса с прочной преградой, например скалистый грунт, наблюдаются случаи деформации (изгиб) выступающей части реакционного ударника. При этом происходит его заклинивание в корпусе взрывателя, что приводит к отказу в действии.

Кроме того, при стрельбе по преградам с малой прочностью, например торфянистый грунт, - недостаточная эффективность поражения цели, так как боеприпас значительно заглубляется в преграду и большинство осколков остаются в грунте. Это является следствием большого времени срабатывания огневой цепи взрывателя, которое, в основном, определяется временем срабатывания капсюля-детонатора лучевого типа. Время срабатывании капсюля-детонатора лучевого типа от огня капсюля-воспламенителя составляет порядка 300...500 мкс, что при скорости встречи в пределах (150...300) м/с обеспечивает заглубление боеприпаса в грунт на глубину порядка (45...150) мм, а это соизмеримо с длинной мелкокалиберного снаряда или боевого элемента кассетного боеприпаса.

Задачей предлагаемого изобретения является создание взрывателя для комплектации мелкокалиберных артиллерийских осколочных снарядов или для осколочных боевых элементов кассетного боеприпаса, обеспечивающего повышение эффективности поражения цели и повышение надежности действия взрывателя при встречи с преградами различной прочности при различных углах встречи боеприпаса с преградой, в том числе при рикошетных углах встречи.

Это достигается тем, что в контактном взрывателе, включающем корпус, выступающий подпружиненный реакционный ударник с жалом, предохранительный механизм и капсюль-детонатор лучевого типа, расположенный в детонаторе, между жалом и капсюлем-детонатором лучевого типа установлен капсюль-детонатор накольного типа, а выступающая часть реакционного ударника выполнена в виде подпружиненного толкателя, на торцевой поверхности цилиндрической части которого выполнен крестообразный выступ, имеющий во взаимно перпендикулярных осевых продольных сечениях форму равнобедренной трапеции со следующими соотношениями:

b=(0,6...0,8) a, h=(0,3...0,5) а, и c=(0,2...0,4)h,

где а - нижнее основание трапеции;

b - верхнее основание трапеции;

h - высота трапеции,

с - толщина крестообразного выступа,

а высота цилиндрической части толкателя связана с его диаметром соотношением: Н=(0,06...0,08)D,

где Н - высота цилиндрической части толкателя,

D - диаметр цилиндрической части толкателя.

Соотношения верхнего и нижнего оснований трапеции (b и а) и ее высота (h), a также высота цилиндрической части толкателя (Н) по отношению к ее диаметру (D) установлены экспериментально для обеспечения срабатывания взрывателя при углах встречи до 45°, а толщина крестообразного выступа (с) должна быть минимальной и установлена из учета прочности материала толкателя и высоты крестообразного выступа.

Конструктивно предохранительный механизм может быть выполнен в различном исполнении в зависимости от факторов, использованных для снятия ступени предохранения взрывателя. В артиллерийских взрывателях для снятия ступени предохранения используется осевая сила инерции, действующая в канале ствола при выстреле, центробежная сила инерции, вызванная вращением снаряда, или совместное использование этих факторов, как это сделано в прототипе. Во взрывателях для боевых элементов кассетного снаряда в качестве фактора для снятия ступени предохранения используется повышенные давление и температура, возникающие от сгорания порохового заряда, раскрывающего кассетный снаряд и разбрасывающего боевые элементы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид предлагаемой конструкции взрывателя.

Контактный взрыватель содержит корпус 1, за головную часть которого выступает толкатель 2, пружину 3, реакционный ударник с жалом 4, пружину 5, элемент предохранительного механизма 6, капсюль-детонатор накольного типа 7, капсюль-детонатор лучевого типа 8, расположенный в детонаторе 9.

Взрыватель работает следующим образом. В служебном обращении элемент предохранительного механизма 6 препятствует перемещению реакционного ударника с жалом 4.

При выстреле под действием осевой силы инерции толкатель 2, преодолевая сопротивление пружины 3, перемещается до упора в реакционный ударник с жалом 4.

За дульным срезом толкатель 2 под действием пружины 3 возвращается в исходное положение. Одновременно с этим снимается ступень предохранения во взрывателе и элемент предохранительного механизма 6 освобождает реакционный ударник с жалом 4. При этом реакционный ударник с жалом 4 под действием пружины 5 перемещается до упора в толкатель 2, т.к. сопротивление пружины 5 больше сопротивления пружины 3. Взрыватель взведен.

При встрече под различными углами с преградой малой прочности, например торфяной грунт, сила реакции преграды, воздействуя на торцевую часть цилиндрической поверхности толкателя 2 и преодолевая сопротивление пружин 3 и 5, перемещает толкатель 2 и реакционный ударник с жалом 4. При этом происходит накол капсюля-детонатора 7, который продуктами взрыва инициирует капсюль-детонатор 8, расположенный в детонаторе 9.

При встрече с прочной преградой, например скалистый грунт, при больших углах встречи она воздействует на верхнее основание трапеции крестообразного выступа, а при рикошетных углах на ее боковую сторону. При этом сила реакции преграды, воздействуя на крестообразный выступ и преодолевая сопротивление пружин 3 и 5, перемещает толкатель 2 и реакционный ударник с жалом 4. При этом происходит накол капсюля-детонатора 7, который продуктами взрыва инициирует капсюль-детонатор 8, расположенный в детонаторе 9.

В реализованной конструкции взрывателя, предназначенного для комплектации осколочного боевого элемента кассетного снаряда, заявляемое изобретение выполнено при следующих параметрах:

а=12,5 мм, b=9,0 мм=0,72а, h=5,0 мм=0,4а, с=1,5 мм=0,3h, D=16,0 мм, Н=1,1 мм=0,07D. Толкатель изготовлен из материала -полиамид 610 литьевой ГОСТ 10589-73.

В качестве капсюля-детонатора накольного типа используется капсюль-детонатор марки КД-Н-20, а капсюль-детонатор лучевого типа - марки ТАТ-1-ПТ.

Для снятия ступени предохранения во взрывателе используются повышенное давление и температура, возникающие при срабатывании порохового заряда? раскрывающего кассетный снаряд и разбрасывающего боевые элементы.

Использование в заявляемом изобретении капсюля-детонатора накольного типа для инициирования капсюля-детонатора лучевого типа вместо капсюля-воспламенителя, который используется в прототипе, позволяет значительно уменьшить время его срабатывания. В лабораторных условиях установлено, что время срабатывания капсюля-детонатора лучевого типа при инициировании его продуктами взрыва капсюля-детонатора накольного типа находится в пределах 60...80 мкс. При скорости боеприпаса в пределах 150...300 м/с он заглубляется в грунт в пределах 9...24 мм, что значительно меньше, чем у прототипа (45...150 мм). За счет этого увеличивается количество надземных поражающих осколков и эффективность поражения цели.

Достигаемый эффект при использовании заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности поражения цели и повышении надежности действия взрывателя при встрече мелкокалиберного артиллерийского осколочного снаряда или осколочного боевого элемента кассетного боеприпаса с преградами различной прочности при различных углах встречи боеприпаса с преградой, в том числе при рикошетных углах встречи.

Технический результат заявляемого изобретения подтвержден результатами многочисленных натурных испытаний.

Контактный взрыватель относится к области военной техники и может быть использован для мелкокалиберных артиллерийских осколочных снарядов и осколочных боевых элементов кассетного боеприпаса. Сущность изобретения заключается в том, что в контактном взрывателе, включающем корпус, выступающий подпружиненный реакционный ударник с жалом, предохранительный механизм и капсюль-детонатор лучевого типа, расположенный в детонаторе, между жалом и капсюлем-детонатором лучевого типа установлен капсюль-детонатор накольного типа, а выступающая часть реакционного ударника выполнена в виде подпружиненного толкателя, на торцевой поверхности цилиндрической части которого выполнен крестообразный выступ, имеющий во взаимно перпендикулярных осевых продольных сечениях форму равнобедренной трапеции с определенными соотношениями. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности поражения цели и повышении надежности действия взрывателя при встрече мелкокалиберного артиллерийского осколочного снаряда или осколочного боевого элемента кассетного боеприпаса с преградами различной прочности при различных углах встречи боеприпаса с преградой, в том числе при рикошетных углах встречи. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Контактный взрыватель, включающий корпус, выступающий подпружиненный реакционный ударник с жалом, предохранительный механизм и капсюль-детонатор лучевого типа, расположенный в детонаторе, отличающийся тем, что между жалом и капсюлем-детонатором лучевого типа установлен капсюль-детонатор накольного типа, а выступающая часть реакционного ударника выполнена в виде подпружиненного толкателя, на торцевой поверхности цилиндрической части которого выполнен крестообразный выступ, имеющий во взаимноперпендикулярных сечениях форму равнобедренной трапеции.2. Контактный взрыватель по п.1, отличающийся тем, что крестообразный выступ имеет форму равнобедренной трапеции со следующими соотношениями:

b=(0,6...0,8) a, h=(0,3...0,5) а, c=(0,2...0,4)h,

где а - нижнее основание трапеции;

b - верхнее основание трапеции;

h - высота трапеции,

с - толщина выступа,

а высота цилиндрической части толкателя связана с его диаметром соотношением

Н=(0,06...0,08) D,

где H - высота цилиндрической части толкателя;

D - диаметр цилиндрической части толкателя.