КОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ЦЕЛИ С УСТРОЙСТВОМ САМОЛИКВИДАЦИИ Российский патент 2017 года по МПК F42C1/00 F42C19/12 

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях снарядов разрывного действия.

Известен контактный датчик цели, содержащий несущий корпус, чувствительный элемент в виде наружной оболочки, размещенной с зазором относительно корпуса, и по крайней мере одну пару электрических контактов, выполненных с возможностью замыкания при деформации участка наружной оболочки, обращенного к цели, на величину зазора, электрические контакты выполнены в виде соприкасающихся изолированных проводников, размещенных в зазоре между наружной оболочкой и несущим корпусом. Выполнение электрических контактов в виде изолированных проводников, расположенных в зазоре между наружной оболочкой и несущим корпусом, исключает необходимость подавать напряжение на элементы корпуса боеприпаса. В этом случае повышается помехозащищенность контактного датчика цели, а его конструкция существенно упрощается, так как не нужны элементы, изолирующие контакты датчика и соответственно элементы корпуса боеприпаса друг от друга (патент РФ №2416780, МПК F42C 1/00, опубл. 20.04.2011).

Датчик работает следующим образом. При соударении боеприпаса с целью в соответствующей зоне чувствительности происходит деформация наружной оболочки на величину, равную величине зазора между несущим корпусом и наружной оболочкой. При этом происходит разрушение изоляции между проводниками и/или между каждым проводником и поверхностями несущего корпуса и наружной оболочки. Вследствие разрушения изоляции проводники замыкаются, и по их замыканию осуществляется выдача команды на подрыв боеприпаса.

Основным недостатком описанного устройства является низкая чувствительность, определяемая усилием, необходимым для деформации наружной оболочки и разрушения изоляции между проводниками и/или поверхностями несущего корпуса и наружной оболочки.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание контактного датчика цели, характеризующегося высокой чувствительностью при встрече боеприпаса с целью, высокими показателями безопасности в служебном обращении, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории, а также характеризующегося наличием функции самоликвидации - формированием сигнала на подрыв снаряда в случае несрабатывания датчика в результате ударного воздействия.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный контактный датчик цели с устройством самоликвидации согласно изобретению содержит корпус с электровводом и электровыводом, два чувствительных элемента, выполненных в виде микроэлектромеханической системы (далее - МЭМС-устройство), срабатывающих под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий управляющий сигнал в случае превышения отсчитываемым временем определенной величины, при этом одно из МЭМС-устройств расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси контактного датчика, при этом вход МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика цели, а выход указанного МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия продольной перегрузки и осуществляющего подачу сигнала идентификации цели на выход контактного датчика в случае превышения длительности действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, определенного временного значения, при этом второе МЭМС-устройство расположено в цепи самоликвидации, соединяющей электроввод контактного датчика с электровыводом контактного датчика, причем вход указанного МЭМС-устройства соединен с электровводом, а выход - с электровыводом контактного датчика, при этом указанное МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика цели относительно продольной оси, при этом, при увеличении частоты вращения до определенной величины, обеспечивается размыкание цепи самоликвидации.

В варианте исполнения чувствительные элементы выполнены в виде МЭМС- ключей, при этом контакты МЭМС- ключа, действующего под влиянием продольной перегрузки, разомкнуты в исходном положении, причем замыкание контактов осуществляется под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, при этом контакты МЭМС- ключа, расположенного в цепи самоликвидации, срабатывающего под действием центробежной силы, замкнуты в исходном положении, при этом размыкание/замыкание контактов указанного МЭМС-ключа осуществляется при достижении контактным датчиком цели определенной величины частоты вращения.

Техническим результатом является создание контактного датчика цели с устройством самоликвидации, характеризующегося повышенной чувствительностью при контактном подрыве, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории полета снаряда, высоким уровнем безопасности в служебном обращении, обеспечивающего формирование сигнала на подрыв снаряда при условии снижения частоты вращения снаряда после выстрела ниже определенной величины.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 приведена конструктивная схема варианта исполнения контактного датчика цели с чувствительным элементом, выполненным в виде МЭМС-устройства, срабатывающего под действием продольной перегрузки, и устройством самоликвидации, выполненным в виде МЭМС-устройства центробежного срабатывания, на фиг. 2 представлена структурная схема контактного датчика цели с устройством самоликвидации.

Контактный датчик цели с устройством самоликвидации содержит корпус 1 с электровводом 2 и выходным контактом 3, МЭМС-устройство 4, срабатывающее под действием продольной перегрузки, электронно-временной блок 5, МЭМС-устройство 6, срабатывающие под действием центробежной силы.

Предложенный контактный датчик цели с устройством самоликвидации работает следующим образом.

Предварительно контактный датчик цели размещают во взрывателе боеприпаса таким образом, чтобы продольная ось контактного датчика совпадала с продольной осью снаряда. В момент выстрела, при достижении снарядом определенной частоты вращения, под действием центробежной силы срабатывает МЭМС-устройство 6, обеспечивающее размыкание цепи самоликвидации, соединяющей электроввод 2 с электровыводом 3. После выстрела снаряда на электроввод 2 контактного датчика подают напряжение. Далее, при соударении боеприпаса с целью, при достижении продольной перегрузкой порогового уровня, срабатывает МЭМС-устройство 4, на вход электронно-временного блока 5 поступает сигнал, инициирующий отсчет времени действия продольной перегрузки. При превышении длительности действия продольной перегрузки определенного временного значения на выходе электронно-временного блока 5 формируется сигнал идентификации цели, поступающий на выход контактного датчика.

В случае, если длительность действия продольной перегрузки, превышающей пороговое значение, менее определенного временного значения, например при столкновении боеприпаса с малоразмерными помехами на траектории, - в результате уменьшения перегрузки ниже порогового уровня и прекращения подача сигнала с выхода МЭМС-устройства 4 на вход электронно-временного блока 5 прерывается отсчет времени электронно-временным блоком 5, сигнал идентификации цели на выходе электронно-временного блока не формируется, и датчик в контактном режиме не срабатывает.

В случае отсутствия подрыва снаряда в контактном режиме после падения снаряда на подстилающую поверхность поступательное движение и вращение снаряда замедляется. При снижении скорости вращения снаряда относительно продольной оси до определенной величины и, вследствие этого, уменьшении центробежной силы срабатывает МЭМС-устройство 6, обеспечивающее замыкание электрической цепи электроввод 2-электровывод 3, в результате чего на электровыводе 3 формируется сигнал на подрыв снаряда.

Реализация предложенного технического решения позволит создать малогабаритный контактный датчик, характеризующийся высокой чувствительностью при встрече снаряда с целью, высокими показателями безопасности в служебном обращении, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории, обеспечивающим, в случае несрабатывания датчика цели в результате ударного воздействия, самоликвидацию снаряда, вследствие замедления - снижения скорости вращения снаряда относительно продольной оси, при этом при увеличении частоты вращения до определенной величины обеспечивается размыкание цепи самоликвидации, а при снижении частоты вращения ниже определенной величины обеспечивается замыкание цени самоликвидации.

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях снарядов разрывного действия. Контактный датчик цели с функцией самоликвидации содержит корпус с электровводом и электровыводом, чувствительные элементы, выполненные в виде микроэлектромеханических систем (далее - МЭМС-устройство), срабатывание одного из них осуществляется при контакте снаряда с целью под действием линейной перегрузки, превышающей пороговый уровень. Вход указанного МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика, а выход МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующего управляющий сигнал на выходе контактного датчика в случае превышения отсчитываемым временем определенной величины. Контактный датчик цели содержит цепь самоликвидации, включающую МЭМС-устройство, вход которого соединен с электровводом контактного датчика, а выход МЭМС-устройства соединен с выходом контактного датчика, причем указанное МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием центробежной силы при вращении контактного датчика цели относительно продольной оси, при этом при увеличении частоты вращения до определенной величины обеспечивается размыкание цепи самоликвидации, а при снижении частоты вращения ниже определенной величины обеспечивается замыкание цепи самоликвидации. Изобретение позволяет создать датчик с повышенной чувствительностью при контактном подрыве, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории полета снаряда, высоким уровнем безопасности в служебном обращении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Контактный датчик цели с устройством самоликвидации, характеризующийся тем, что содержит корпус с электровводом и электровыводом, два чувствительных элемента, выполненных в виде микроэлектромеханической системы (далее - МЭМС-устройство), срабатывающих под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий управляющий сигнал в случае превышения отсчитываемым временем определенной величины, при этом одно из МЭМС-устройств расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси контактного датчика, при этом вход МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика цели, а выход указанного МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия продольной перегрузки и осуществляющего подачу сигнала идентификации цели на выход контактного датчика в случае превышения длительности действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, определенного временного значения, при этом второе МЭМС-устройство расположено в цепи самоликвидации, соединяющей электроввод контактного датчика с электровыводом контактного датчика, причем вход указанного МЭМС-устройства соединен с электровводом, а выход - с электровыводом контактного датчика, при этом указанное МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика цели относительно продольной оси, при этом, при увеличении частоты вращения до определенной величины, обеспечивается размыкание цепи самоликвидации.

2. Контактный датчик цели по п. 1, отличающийся тем, что чувствительные элементы выполнены в виде МЭМС-ключей, при этом контакты МЭМС-ключа, действующего под влиянием продольной перегрузки, разомкнуты в исходном положении, причем замыкание контактов осуществляется под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, при этом контакты МЭМС-ключа, расположенного в цепи самоликвидации, срабатывающего под действием центробежной силы, замкнуты в исходном положении, при этом размыкание/замыкание контактов указанного МЭМС-ключа осуществляется при достижении контактным датчиком цели определенной величины частоты вращения.