АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 2010 года по МПК F42C11/06 F42C15/24 

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано во взрывателях преимущественно для боеприпасов ствольной и реактивной артиллерии при стрельбе на контактное действие.

В электромеханических взрывателях чувствительным элементом при встрече с преградой обычно является реакционный контактный датчик цели (РКДЦ). Срабатывание (замыкание) контактов РКДЦ при встрече боеприпаса с преградой происходит вследствие воздействия сил реакции преграды на головную часть взрывателя, в которой, как правило, располагается РКДЦ.

Наибольшее распространение во взрывателях получила конструкция РКДЦ, выполненная в виде токопроводящих колпачка и штыря, замыкание которых между собой при встрече с преградой приводит к срабатыванию исполнительной цепи и огневой цепи взрывателя (Прохоров Б.А. Боеприпасы артиллерии. - М.: Машиностроение, 1973).

Аналогами заявляемому изобретению являются известные устройства по патентам РФ №№2186334, 2219487, 2289784, патентам США №№4019441, №4480550, 4019440, 3630152, патенту ФРГ №1089304, патенту Великобритании №1534469. Общими признаками перечисленных аналогов с предлагаемым изобретением является наличие в их конструкциях реакционных контактных датчиков цели, каждый из которых выполнен в виде токопроводящих колпачка и штыря.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является взрыватель по патенту Великобритании №2064074, взятый авторами за прототип.

Конструкция РКДЦ прототипа содержит металлическую чашечку, играющую роль токопроводящего колпачка, которая при помощи изолированного провода соединена с исполнительной цепью взрывателя, при этом чашечка изолирована от корпуса взрывателя, выполняющего роль токопроводящего штыря, прокладкой из диэлектрического материала.

При встрече с преградой под действием сил реакции преграды происходит смятие металлической чашечки, разрушение прокладки из диэлектрического материала и замыкание чашечки на корпус снаряда, что приводит к срабатыванию взрывателя.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного взрывателя, принятого за прототип, относится его недостаточная устойчивость на траектории, особенно при стрельбе в дождь. Попадание электрически заряженной капли дождя на корпус снаряда приведет к появлению в схеме исполнительной цепи разности потенциалов, что в свою очередь может привести либо к преждевременному срабатыванию взрывателя, либо к выходу из строя электронных ключевых элементов исполнительного устройства.

Кроме того, при встрече снаряда с преградой под малыми углами, близкими к рикошетным, от действия момента сил реакции преграды может произойти облом корпуса в головной части снаряда до замыкания чашечки на корпус снаряда, что приведет к отказу в действии взрывателя.

Помимо этого, чашечка и корпус, соединенные с электрической схемой взрывателя, представляют собой дипольную антенну, воспринимающую различные электромагнитные излучения, имеющие место, как в служебном обращении, так и на траектории полета боеприпаса, что снижает помехозащищенность взрывателя.

Общими признаками с предлагаемым изобретением во взрывателе-прототипе является наличие РДКЦ и исполнительного устройства.

Задачей предлагаемого изобретения является создание артиллерийского взрывателя, устойчивого к воздействию электризации снаряда на траектории, особенно при стрельбе в дождь, повышение надежности действия взрывателя при встрече снаряда с преградой под рикошетными углами и повышение помехозащищенности взрывателя к воздействию электромагнитных излучений.

Это достигается тем, что в конструкции взрывателя, содержащего корпус, реакционный контактный датчик цели и исполнительное устройство, реакционный контактный датчик цели выполнен в виде двух, четырех или шести токопроводящих штырей, равномерно расположенных в торце корпуса на окружности диаметра D и электрически изолированных от корпуса, и наружного колпачка с токопроводящей внутренней поверхностью диаметром D₁, гальванически развязанной от схемы исполнительного устройства, причем четные штыри подключены к управляющей цепи исполнительного устройства, нечетные - к цепи питания, а диаметры D и D₁ связаны соотношением

D=(0,3…0,8)D₁.

Как показывают результаты натурных испытаний стрельбой, для обеспечения мгновенности действия взрывателя при встрече с преградой под различными углами расстояние между каждым из штырей и внутренней поверхностью колпачка должно быть в пределах (1…5) мм, что обеспечивается выполнением соотношения D=(0,3…0,8)D₁.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, и фиг.2, на которых представлены общий вид предлагаемой конструкции головной части взрывателя и схема электрическая принципиальная соответственно.

Артиллерийский взрыватель содержит металлический корпус 1, в торце которого на окружности диаметра D размещены два токопроводящих штыря - реакционные контакты 2 и 3 (на фиг.2, а обозначены РК1 и РК2). Штыри электрически изолированы от корпуса 1 с помощью сепаратора 4. На корпус 1 навинчен металлический колпачок 5 с токопроводящей внутренней поверхностью (на фиг.2, а, б, в обозначена К). Герметичность соединения «корпус - колпачок» обеспечивается резиновой прокладкой 6. Корпус 1 может изготавливаться и из пластмассы, при этом необходимо осуществить экранирование нанесением на его поверхность металлического покрытия.

Контакт РК1 подсоединен к управляющему входу вх.1 исполнительного устройства ИУ, а контакт РК2 соединен с входом питания вх.2 (фиг.2, а). Корпус 1 и колпачок 5 гальванически не соединены со схемой взрывателя.

Взрыватель работает следующим образом.

На траектории под действием трения от набегающего потока воздуха, особенно при стрельбе в дождь, происходит электризация колпачка 5. При этом накопление заряда на колпачке не вызывает появления разности потенциалов между реакционными контактами, так как колпачок гальванически не связан с входами исполнительного устройства. Таким образом, данное конструктивное и схемно-техническое решение не дает предпосылок для преждевременного срабатывания или отказа в действии взрывателя на траектории, в том числе при воздействии электромагнитных помех.

При встрече с преградой под действием сил реакции происходит смятие колпачка и замыкание поверхностью К электрической цепи между реакционными контактами РК1 и РК2, при этом происходит срабатывание исполнительного устройства ИУ и взрывателя в целом.

При встрече снаряда с преградой под малыми углами, близкими к рикошетным, смятие колпачка может вызвать выламывание и демонтаж одного из штырей еще до их замыкания колпачком. При этом исполнительное устройство не сработает, и произойдет отказ в действии взрывателя. Вероятность такого события по конструктивным особенностям штырей 2 и 3, сепаратора 4 и колпачка 5 меньше, чем в прототипе, однако она существует.

Для устранения указанного недостатка, т.е. для обеспечения работоспособности взрывателя при малых углах встречи снаряда с преградой, в конструкции равномерно размещены на окружности диаметра D (под углом 90° друг относительно друга) четыре штыря РК1…РК4, причем нечетные контакты соединены с управляющим входом исполнительного устройства вх.1, а четные - с входом питания вх.2 (фиг.2, б). В этом случае при встрече снаряда с преградой под малыми углами встречи возрастает вероятность замыкания колпачком соседних штырей до их выламывания или демонтажа.

Еще большей надежности можно достичь при равномерном размещении на окружности диаметра D (под углом 60° друг относительно друга) шести штырей РК1…РК6 (фиг.2, в). При этом нечетные контакты соединены с управляющим входом исполнительного устройства вх.1, а четные - с входом питания вх.2.

Дальнейшее увеличение количества штырей практически не влияет на повышение надежности действия взрывателя при встрече снаряда с преградой под рикошетными углами.

В конкретной реализации заявляемого изобретения корпус выполнен из пластмассы с обеспечением экранирования на внутренней поверхности металлическим покрытием толщиной (20…30) мкм; внутренний диаметр колпачка D - 15,188 мм (внутренний диаметр резьбы M16×0,75-7Н); диаметр, на котором размещены штыри, - (8±0,05) мм; диаметр каждого штыря - (1,8-0,06) мм. При этом расстояние между каждым из штырей и внутренней поверхностью колпачка - (2,6…2,8) мм.

Достигаемый эффект при использовании заявляемого изобретения заключается в повышении помехоустойчивости и надежности артиллерийского взрывателя при воздействии электризации снаряда на траектории, особенно при стрельбе в дождь, и при встрече снаряда с преградой под малыми углами встречи, близкими к рикошетным.

Технический результат заявляемого изобретения подтвержден результатами многочисленных натурных испытаний.

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано во взрывателях ствольной и реактивной артиллерии при стрельбе на контактное действие. Сущность изобретения заключается в том, что во взрывателе, содержащем корпус, реакционный датчик цели и исполнительное устройство, датчик цели выполнен в виде двух, четырех или шести токопроводящих штырей, равномерно расположенных в торце корпуса на окружности диаметра D, и колпачка с токопроводящей внутренней поверхностью диаметром D₁. Штыри изолированы от корпуса. Четные штыри подключены к управляющей цепи исполнительного устройства, нечетные - к цепи питания. Колпачок гальванически развязан от схемы исполнительного устройства. Диаметры D и D₁ связаны соотношением D=(0,3…0,8)D₁. Повышается помехоустойчивость и надежность взрывателя при электризации снаряда на траектории и при встрече снаряда с преградой под рикошетными углами встречи. 2 ил.

Артиллерийский взрыватель, содержащий корпус, реакционный контактный датчик цели и исполнительное устройство, отличающийся тем, что реакционный контактный датчик цели выполнен в виде двух, четырех или шести токопроводящих штырей, равномерно расположенных в торце корпуса на окружности диаметра D и электрически изолированных от корпуса, и наружного колпачка с токопроводящей внутренней поверхностью диаметром D₁, гальванически развязанной от схемы исполнительного устройства, причем четные штыри подключены к управляющей цепи исполнительного устройства, нечетные - к цепи питания, а диаметры D и D₁ связаны соотношением D=(0,3…0,8)D₁.