ДОННЫЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 2006 года по МПК F42C1/04 

Изобретение относится к механическим взрывателям ударного действия для боевых элементов кассетных боеприпасов и может быть использовано как в артиллерийских, так и ракетных боеприпасах.

Известны взрыватели для кассетных кумулятивно-осколочных боевых элементов (БЭ), например, по патенту США №4.488.488, кл. 102/387, 1984 г., в которых взведение осуществляется за счет вывинчивания ударника аэродинамическим стабилизатором в виде матерчатой ленты. Достоинством такого решения является простота конструкции. Но такой взрыватель имеет очень малое время дальнего взведения, что может привести к срабатыванию БЭ в воздухе при столкновениях их в момент выброса из кассетного боеприпаса (КБ) и тем самым снизить его эффективность, а в отдельных случаях и безопасность. Кроме того, взрыватель не имеет самоликвидации, что может приводить к засорению (минированию) территории несработавшими БЭ.

Известен донный механический взрыватель для БЭ, патент РФ №2135950, кл. F 42 C 1/04, 1998 г. (прототип), содержащий механизмы дальнего взведения и самоликвидации, однако данный взрыватель недостаточно безопасен, так как имеет одну механическую ступень предохранения, связанную с рывком аэродинамического стабилизатора, что может привести к его срабатыванию при случайном вытягивании стабилизатора в процессе сборки боеприпаса. Во взрывателе времена дальнего взведения и самоликвидации обеспечиваются за счет перетекания через фильеры вязкотекучего материала (силоксанового каучука), вязкость которого значительно зависит от температуры. В результате времена дальнего взведения и самоликвидации во всем диапазоне температур эксплуатации имеют очень низкую точность. Особенно это неблагоприятно для времени дальнего взведения, так как приводит к снижению эффективности боеприпаса за счет вынужденного увеличения времени взведения и соответственно высот вскрытия КБ. А это ведет к снижению плотности рассеивания БЭ и уменьшению вероятности попадания в цель.

Настоящим изобретением решается задача повышения безопасности за счет введения нескольких, последовательно срабатывающих и функционально связанных ступеней предохранения, а также точности обеспечения времени дальнего взведения и самоликвидации применением пиротехнических узлов замедления, отработанных длительной практикой проектирования взрывателей и их массового изготовления. Общими с прототипом являются следующие существенные признаки: назначение взрывателя, наличие в нем детонатора, движка с накольным капсюлем-детонатором, устройства взведения, устройства самоликвидации и ударника, соединенного с аэродинамическим стабилизатором. Новым является то, что в конструкцию взводящего устройства взрывателя введены инерционный предохранительный механизм, блокирующий радиальный стопор и срабатывающий от осевых ускорений при выстреле (первая ступень предохранения); радиальный стопор, удерживающий ударник до момента выброса и разделения БЭ (вторая ступень предохранения). Введен также накольно-воспламенительный механизм, срабатывающий после выдергивания ударника аэродинамическим стабилизатором (третья ступень предохранения), предназначенный для одновременного запуска устройств дальнего взведения и самоликвидации, выполненных пиротехническими - более точными, чем устройства с перетеканием вязкотекучих материалов. Предлагаемая конструкция инерционного предохранительного механизма оптимизирована с точки зрения минимальных габаритов и позволяет за счет выполнения инерционного тела в виде колпачка иметь достаточно большое гнездо под пружину, а за счет размещения тонкого стержневого фиксатора внутри колпачка обеспечивать значительный ход колпачка, необходимый для повышения безопасности в служебном обращении при минимальных габаритах. При этом фиксатор выполняется в виде Г-образного тонкого стержня, малое колено которого шарнирно подвешивается в корпусе над колпачком, а большое колено соосно входит в отверстие в донышке колпачка. Длина фиксатора выбирается исходя из величины хода колпачка таким образом, чтобы при опускании колпачка свободный конец фиксатора выходил из зацепления с колпачком. Фиксатор выполнен в виде тонкого стержня, значительно более легкого, чем колпачок, и потому практически не создает паразитных сил трения для хода колпачка от воздействия боковых (центробежных) ускорений. За счет шарнирной подвески фиксатора над колпачком обеспечивается нормальное функционирование при произвольном направлении центробежных ускорений. Для исключения возврата фиксатора в отверстие колпачка при воздействии произвольно направленных ударных ускорений в момент распаковки КБ на отверстии колпачка выполнен выступающий соосный "воротничок". Изогнутое малое колено фиксатора для вращающихся КБ выполняется минимальной длины, но достаточной для зацепления с опорной втулкой в корпусе. Для невращающихся КБ опорное колено фиксатора опирается своей крайней точкой за счет изгиба его под углом 70-85° или за счет выполнения конической поверхности на опорной втулке. При этом отклонение свободного конца фиксатора после опускания колпачка обеспечивается за счет смещения центра тяжести фиксатора (практически совпадающего с осью колпачка) относительно опорной точки отогнутого колена фиксатора.

На фиг.1 представлено продольное сечение взрывателя через движок и пиротехнический предохранительный механизм, на фиг.2 - поперечное сечение взрывателя, на фиг.3 - продольное сечение взрывателя через инерционный предохранительный механизм, на фиг.4 - продольное сечение через инерционный предохранительный механизм во взведенном положении, на фиг.5 - продольное сечение взрывателя через накольно-воспламенительный механизм, на фиг.6 - продольное сечение взрывателя через радиальный стопор, на фиг.7 - продольное сечение взрывателя через движок и пиротехнический предохранительный механизм во взведенном положении.

В составе КБ БЭ скомпонованы таким образом, что донная часть с взрывателем одного БЭ соосно располагается в полости кумулятивной воронки следующего. Скомпонованные цепочки БЭ располагаются параллельно оси КБ. На заднем торце взрывателя, на ударнике 1 (фиг.1), крепится аэродинамический стабилизатор 2 БЭ в виде сложенной матерчатой ленты. Взрыватель содержит накольный капсюль-детонатор 3 в движке 4, который в служебном обращении смещен относительно жала ударника 1 и передаточного заряда в детонаторе 5. Движок 4 удерживается от взведения стопором 6 пиротехнического предохранительного механизма и дополнительно заблокирован жалом ударника 1. Ударник 1 находится в зацеплении с радиальным стопором 7, удерживаемым от перемещения колпачком 8 (фиг.3) инерционного предохранительного механизма. Жало 9 (фиг.5) накольно-воспламенительного механизма зафиксировано в верхнем положении шариком 10, заблокированным ударником 1.

Работает взрыватель следующим образом.

При выстреле, под действием сил инерции от осевого ускорения, колпачок 8, преодолевая сопротивление пружины 11, опускается вниз, при этом фиксатор 12 отклоняется от осевого положения (под действием центробежной силы для вращающихся боеприпасов или за счет смещения от оси точки подвеса - для невращающихся боеприпасов) и блокирует возврат колпачка 8 (фиг.4). Колпачок 8 освобождает радиальный стопор 7, который не выходит из зацепления с ударником 1 до момента выброса БЭ из КБ за счет упора в деталь следующего БЭ.

После выброса БЭ из КБ и их разделения радиальный стопор 7 выходит из корпуса и зацепления с ударником 1 (под действием центробежной силы для вращающихся боеприпасов). Для невращающихся или слабовращающихся боеприпасов радиальный стопор 7 может выдвигаться дополнительной пружиной (на чертеже не показана). В воздушном потоке раскрывается аэродинамический стабилизатор 2 и вытягивает ударник 1, который снимает блокировку движка 4 и через шарик 10 освобождает жало 9. Под действием пружины 13 жало 9 накалывает капсюль-воспламенитель 14, форс огня которого воспламеняет пиротехнические составы во втулке 15 пиротехнического предохранителя и во вкладыше 16 устройства самоликвидации. После выгорания состава во втулке 15 стопор 6 под действием пружины 17 утопает и освобождает движок 4, который под действием пружины 18 перемещается в боевое положение, устанавливая капсюль-детонатор 3 соосно ударнику 1 и детонатору 5. Взрыватель взведен (фиг.7).

При встрече БЭ с преградой под действием сил инерции происходит перемещение ударника 1 к капсюлю-детонатору 3 и его накол. Срабатывание капсюля-детонатора 3 вызывает последовательное срабатывание детонатора 5 и основного заряда БЭ. В случае отказа в контактном действии через заданное время сгорают составы 19 устройства самоликвидации и воспламеняют лучевой капсюль-детонатор 20 (фиг.5), который сбоку инициирует накольный капсюль-детонатор 3 и далее детонатор 5 и основной заряд БЭ.

Достоинствами настоящего взрывателя являются повышенный уровень безопасности, возможность применения его как во вращающихся, так и невращающихся КБ, а также достаточно высокая точность обеспечения времени дальнего взведения и самоликвидации при небольших габаритных размерах.

Изобретение относится к механическим взрывателям ударного действия для боевых элементов кассетных боеприпасов и может быть использовано как в артиллерийских, так и ракетных боеприпасах. Инерционный предохранительный механизм взрывателя состоит из подпружиненного колпачка с выступом на донышке и фиксатора в виде тонкого стержня, шарнирно подвешенного над колпачком и соосно входящего через выступ в колпачок и пружину, причем длина фиксатора выполняется с возможностью выхода из зацепления с колпачком при его оседании. Изобретением решается задача повышения безопасности за счет введения нескольких, последовательно срабатывающих и функционально связанных ступеней предохранения, а также точности обеспечения времени дальнего взведения и самоликвидации применением пиротехнических узлов замедления, отработанных длительной практикой проектирования взрывателей и их массового изготовления. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Донный взрыватель для боевых элементов кассетных боеприпасов, содержащий детонатор, движок с накольным капсюлем-детонатором, устройство взведения, устройство самоликвидации и ударник, соединенный с ленточным аэродинамическим стабилизатором боевого элемента, отличающийся тем, что устройство взведения состоит из инерционного предохранительного механизма, блокирующего радиальный стопор, входящий в зацепление с ударником, накольно-воспламенительного механизма, заблокированного через шарик ударником и удерживающего движок пиротехнического предохранительного механизма, запускаемого одновременно с пиротехническим устройством самоликвидации от накольно-воспламенительного механизма.2. Взрыватель по п.1, отличающийся тем, что инерционный предохранительный механизм состоит из подпружиненного колпачка с выступом на донышке и фиксатора в виде Г-образного тонкого стержня, шарнирно подвешенного над колпачком, и соосно входящего через отверстие в колпачок и пружину, причем фиксатор выполнен длиной, обеспечивающей возможность выхода фиксатора из зацепления с колпачком при его оседании.