УПРАВЛЯЕМЫЙ ЗАПАЛ ДЛЯ РУЧНОЙ ГРАНАТЫ, ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ СРАБАТЫВАНИЕМ УПРАВЛЯЕМОГО ЗАПАЛА ДЛЯ РУЧНОЙ ГРАНАТЫ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДРЫВА РУЧНОЙ ГРАНАТЫ, КОМПЛЕКТ УПРАВЛЯЕМОГО ВООРУЖЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F42C13/04 F42C14/02 F42C15/00 

Заявляемое изобретение относится к области взрывателей для боеприпасов, в частности запалов для ручных гранат.

Из уровня техники известен запал для ручных гранат - УДЗ (Ручные и ружейные гранаты / Прибылов Б.В., Кравченко Е.Н. - М.: «Арктика 4Д», 2008. - 776 с., с. 553-555). Запал УДЗ предназначен для приведения в действие гранаты при ударе о препятствие через 1…1,8 с (время взведения) после броска или по истечении времени самоликвидации (3,2…4,2 с). Одним из существенных недостатков этого запала, как и всех известных запалов к ручным гранатам, является невозможность управлять временем подрыва гранат, что снижает эффективность их применения.

Известны также устройства радиоуправления, которые могут применяться для подрыва различных боеприпасов в требуемый момент времени (RU 2189559, US 5159149 и др.), предназначенные, как правило, для подрыва зарядов, заранее установленных на месте применения (подрыва). Однако использовать подобные устройства для приведения в действие ручных гранат опасно. В случае неисправности (ошибки изготовления, поломки, сбоя, прохождения ложного сигнала на срабатывание из-за воздействия электромагнитных помех) в электронном блоке устройства радиоуправления не исключен подрыв гранаты в руках оператора, или в момент броска, или сразу после броска, до того как граната отлетела на безопасное расстояние. Применение электронных систем задержки взведения запала не может обеспечить безопасность его применения по той же причине: из-за возможных неисправностей в таких электронных системах. Следует отметить, что проконтролировать наличие или отсутствие неисправностей в системах радиоуправления до их включения невозможно, а после включения их опасно устанавливать в гранату, т.к. неисправность может возникнуть во время установки. Кроме того, такие системы не рассчитаны на ударные нагрузки, возникающие при попадании гранаты в жесткие, прочные преграды, а алгоритм приведения их в действие существенно отличается от алгоритма приведения в действие обычного запала для ручной гранаты.

Известна ручная граната DE 102005015906 В3 с электронным взрывателем, взведение которого блокируется до тех пор, пока расстояние между гранатой и передатчиком системы радиоуправления меньше определенного значения. Однако и в данном случае неисправности в электронной системе измерения расстояния могут привести к преждевременному взведению взрывателя.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании управляемого взрывателя, состоящего из пульта управления и одного или нескольких управляемых запалов, безопасных в служебном обращении и при применении до истечения времени взведения и после истечения времени нахождения во взведенном состоянии (времени готовности к подрыву), а также работоспособных в составе гранаты после метания рукой и последующего попадания в жесткие, прочные преграды. При этом алгоритм действий оператора при обращении с управляемым запалом до момента броска гранаты не должен отличаться от алгоритма действий с обычным запалом для ручной гранаты.

Решение поставленной задачи обеспечивается управляемым взрывателем, состоящим из:

- пульта управления, формирующего команды на срабатывание управляемых запалов;

- одного или нескольких управляемых запалов, имеющих как минимум две ступени предохранения: механическую и электрическую.

Пульт управления содержит корпус с органами управления, защищенными от случайного воздействия, и генератор кодированных команд на срабатывание управляемых запалов. При этом элемент, определяющий коды команд, может быть сменным.

Управляемый запал содержит корпус, приемник команд управления, воспламенительный механизм, механизм дальнего взведения, предохранительно-исполнительный механизм и огневую цепь.

На иллюстрациях изображен пример осуществления изобретения в виде радиоуправляемого взрывателя для ручных гранат:

- на фиг. 1 - пульт управления;

- на фиг. 2 - радиоуправляемый запал в предохранительном положении;

- на фиг. 3 - радиоуправляемый запал после срабатывания воспламенительного механизма;

- на фиг. 4, 5 - механизм дальнего взведения и предохранительно-исполнительный механизм в предохранительном положении;

- на фиг. 6, 7 - механизм дальнего взведения и предохранительно-исполнительный механизм во взведенном состоянии;

- на фиг. 8 - механизм дальнего взведения;

- на фиг. 9 - функциональная блок-схема пульта управления;

- на фиг. 10 - вариант функциональной блок-схемы пульта управления;

- на фиг. 11 - функциональная блок-схема радиоуправляемого запала.

Пульт управления (фиг. 1, 9, 10) содержит корпус 25, источник электропитания 28, передающую антенну 26, генератор кодированных команд управления 32, генератор несущей частоты 33, электронный модуль для хранения кодов команд управления 27, выход которого подключен к одному входу генератора кодированных команд управления 32, модулятор 34, один вход которого подключен к выходу генератора несущей частоты 33, другой вход подключен к выходу генератора кодированных команд управления 32, а выход подключен к передающей антенне 26, кнопку 31 для включения пульта управления, подключенную по входу к источнику электропитания 28, а по выходам - ко входу генератора несущей частоты 33, к другому входу генератора кодированных команд управления 32 и одному входу электронного модуля для хранения кодов команд управления 27, кнопки 30 для выбора кода команды управления, подключенные к другим входам электронного модуля для хранения кодов команд управления 27.

Источник электропитания 28 закрыт крышкой 29. Электронный модуль для хранения кодов команд управления 27 устанавливается в разъем и является сменным. Для замены электронного модуля для хранения кодов команд управления 27 необходимо снять крышку 29, изъять источник электропитания 28, вынуть электронный модуль для хранения кодов команд управления 27 из разъема, в который он установлен, вставить в этот же разъем новый электронный модуль для хранения кодов команд управления 27, установить на место источник электропитания 28 и крышку 29.

Такое решение позволяет при израсходовании радиоуправляемых запалов, поставленных вместе с пультом управления, заказать новые радиоуправляемые запалы и электронный модуль для хранения кодов команд управления 27 и использовать их в комплекте с имеющимся пультом управления. Коды команд управления записываются в ячейки памяти электронного модуля для хранения кодов команд управления 27 при его производстве. На кнопки 30 наносятся условные обозначения кодов команд или соответствующих им радиоуправляемых запалов.

Кнопки 30 расположены на передней панели корпуса 25. На задней панели корпуса 25 расположена кнопка 31, предназначенная для включения пульта управления и защиты от случайной подачи команд управления. Для проверки работоспособности источника электропитания 28 и удобства работы в темноте пульт управления может содержать устройство для подсветки кнопок 30.

Нажатием на кнопку 31 и удержанием ее в нажатом положении осуществляется включение пульта управления - подача электропитания на генератор кодированных команд управления 32 с электронным модулем для хранения кодов команд управления 27, генератор несущей частоты 33, модулятор 34.

Кроме того, нажатие и удержание в нажатом положении кнопки 31 может вызывать включение подсветки кнопок 30, что, во-первых, свидетельствует об исправности источника электропитания 28 и, во-вторых, помогает оператору выбирать нужную из кнопок 30 при работе ночью или в неосвещенном помещении. Такая подсветка может осуществляться любым источником света, работающим от электроэнергии, например светодиодом 43 (см. фиг. 10).

При нажатии каждой из кнопок 30 считывается код из соответствующей ячейки памяти электронного модуля для хранения кодов команд управления 27, который передается на генератор кодированных команд управления 32, который формирует соответствующую команду.

Модулятор 34 на основе кодированной команды управления, сформированной генератором кодированных команд управления 32, преобразует высокочастотные электромагнитные колебания, сформированные генератором несущей частоты 33, в модулированный информационный сигнал, который излучается в радиоэфир передающей антенной 26. При необходимости модулированный информационный сигнал может быть до поступления в антенну 26 усилен усилителем 44 (см. фиг. 10).

Таким образом, формируется уникальный информационный сигнал, содержащий код, который воспринимается только теми радиоуправляемыми запалами, в которые такой же код был записан при их производстве. Это позволяет производить одновременное или многократное (по количеству кнопок 30) последовательное срабатывание радиоуправляемых запалов: при нажатии каждой из кнопок 30 будут срабатывать все те приведенные в готовность к действию запалы, в которые при их производстве был записан соответствующий код.

Следует отметить, что формирование и излучение в радиоэфир уникального информационного сигнала осуществляется только при одновременном нажатии на кнопку 31 и одну из кнопок 30, что служит защитой от случайного воздействия на органы управления и обеспечивает безопасность использования всей системы в целом.

Для увеличения степени безопасности кнопки 30 и 31 могут быть дополнительно защищены от случайного нажатия механическими элементами (откидными крышками, сдвижными шторками и т.п.).

Радиоуправляемый запал (фиг. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11) содержит корпус, имеющий верхнюю часть корпуса 1 и нижнюю часть корпуса 23, в котором размещены воспламенительный механизм; механизм дальнего взведения 8, пиротехнически связанный с воспламенительным механизмом; предохранительно-исполнительный механизм, содержащий заслонку 13, выполненную с возможностью перемещения по истечении времени дальнего взведения, замыкатель 17, скрепленный с заслонкой 13, и электрические контакты 15, 16; приемник кодированных команд управления 21, выполненный с возможностью включения путем замыкания электрических контактов 15, 16 при перемещении заслонки 13 с замыкателем 17 и обеспечивающий время электронной задержки при включении, огневая цепь, содержащая электровоспламенитель 18, передаточный элемент - капсюль-детонатор 19, размещенный в заслонке 13, и конечный элемент - детонатор 20, при этом предохранительно-исполнительный механизм выполнен таким образом, что при перемещении заслонки 13 одновременно обеспечивается включение приемника кодированных команд управления 21 и замыкание огневой цепи.

Приемник кодированных команд управления 21 (фиг. 4, 6, 11) содержит последовательно соединенные приемную антенну 22, детектор 41, декодер команд управления 42 и блок электронной задержки 37, подключенные к источнику электропитания 35 посредством контактов 15, 16 и замыкателя 17.

Конструкция приемника кодированных команд управления 21 выполнена в виде электронного модуля, содержащего детектор 41, декодер команд управления 42 и блок электронной задержки 37, размещенные на основании 36 - печатной плате, которая может быть выполнена однослойной или многослойной, и объемного амортизирующего заполнения 39, снижающего воздействие на составные части электронного модуля, в том числе - на основание 36, инерционных сил, возникающих при ударах. Наиболее массивный элемент приемника кодированных команд управления 21 - источник электропитания 35 - «вывешен» в объемном амортизирующем заполнении 39 и соединен с основанием 36 гибкими проводниками 38 с целью снижения действия инерционных сил на основание 36 при ударных нагрузках.

Блок электронной задержки 37 представляет собой таймер и электронный ключ, находящийся в закрытом положении с момента подачи питания и до окончания отсчета таймером времени задержки и открывающийся после завершения отсчета таймером времени задержки.

Включение приемника кодированных команд управления 21 (подача электропитания) осуществляется замыканием контактов 15, 16 между собой замыкателем 17. Приемник кодированных команд управления 21 имеет вынесенную за пределы верхней части корпуса 1 упругую приемную антенну 22 (фиг. 2, 3, 11), увеличивающую дальность радиосвязи и не повреждающуюся при ударах о жесткие, твердые преграды.

Воспламенительный механизм (фиг. 2, 3) содержит накольник 2, пружину 3, предохранительную скобу 4, шплинт 5 с кольцом 6 и капсюль-воспламенитель 7. Кольцо 6 служит для удобства изъятия шплинта 5 при использовании управляемого запала по назначению.

Условное обозначение кода, записанного при производстве в декодер команд управления 42, включающее в себя уникальный номер электронного модуля для хранения кодов команд управления 27 и конкретный номер одной из кнопок 30 пульта управления, которую необходимо нажать для формирования соответствующей команды управления, может быть маркировано как на корпусе 1 управляемого запала, так и на предохранительной скобе 4, шплинте 5, кольце 6, остающихся в руках или в непосредственной близости от оператора после броска гранаты с установленным запалом. По этому условному обозначению оператор может удостовериться, запал с каким кодом он использовал и какой из кнопок 30 ему следует воспользоваться для подрыва запала.

Механизм дальнего взведения 8 (фиг. 8) состоит из корпуса 9, штока 10, пружины 11 и пиротехнической запрессовки 12.

Предохранительно-исполнительный механизм (фиг. 4, 5, 6, 7) состоит из заслонки 13, пружины 14, электрических контактов 15, 16 и замыкателя 17, закрепленного на заслонке 13.

Огневая цепь (фиг. 4, 5, 6, 7) состоит из начального элемента - электровоспламенителя 18, передаточного элемента - капсюля-детонатора 19, размещенного в заслонке 13, и оконечного элемента - детонатора 20, расположенного в нижней части корпуса 23.

В служебном обращении предохранительная скоба 4 (фиг. 2), удерживающая накольник 2 от перемещения к капсюлю-воспламенителю 7, размещенному в заглушке 24, под действием пружины 3, зафиксирована в предохранительном положении шплинтом 5, установленным в отверстия предохранительной скобы 4 и верхней части корпуса 1. Заслонка 13 с замыкателем 17 зафиксирована в предохранительном положении механизмом дальнего взведения 8 (фиг. 4, 5) при этом контакты 15 и 16, закрепленные на основании 36, разомкнуты.

При таком расположении заслонки 13 форс пламени, который может образоваться при случайном срабатывании электровоспламенителя 18, не попадает на капсюль-детонатор 19 из-за их относительного смещения и не вызывает его срабатывания; детонационный импульс, который может образоваться при случайном срабатывании капсюля-детонатора 19, не вызывает срабатывания детонатора 20 из-за их относительного смещения и ослабления детонационного импульса материалом заслонки 13, мембраны 40 и нижней части корпуса 23. Таким образом, огневая цепь радиоуправляемого запала в служебном обращении разомкнута, т.е. является огневой цепью предохранительного типа.

Для приведения радиоуправляемого запала в готовность к действию его устанавливают в гранату, прижимают предохранительную скобу 4 к корпусу гранаты пальцами руки, удерживающей гранату, пальцами другой руки извлекают шплинт 5 за кольцо 6 из отверстий предохранительной скобы 4 и верхней части корпуса 1, а затем производят метание (бросок) гранаты в цель. Таким образом, действия оператора на начальной стадии использования радиоуправляемого запала полностью идентичны действиям, совершаемым при применении штатных запалов для ручных гранат.

После того как оператор отпускает предохранительную скобу 4, она отбрасывается под действием пружины 3 и перестает удерживать накольник 2, который также под действием пружины 3 накалывает капсюль-воспламенитель 7, размещенный в заглушке 24 (фиг. 3).

Форс пламени капсюля-воспламенителя 7 поджигает пиротехническую запрессовку 12 (фиг. 8) механизма дальнего взведения 8. После прогорания пиротехнической запрессовки 12, т.е. по истечении времени дальнего взведения, обеспечиваемого данной пиромеханической системой, шток 10 опускается вниз под действием пружины 11 и освобождает заслонку 13.

Заслонка 13 под действием пружины 14 перемещается вправо, замыкая между собой контакты 15 и 16 замыкателем 17 (фиг. 6, 7), что приводит к включению приемника кодированных команд управления 21 путем подачи на него электропитания. При этом капсюль-детонатор 19 встает в боевое положение между капсюлем-воспламенителем 18 и детонатором 20, замыкая огневую цепь.

После включения блок электронной задержки 37 производит отсчет времени электронной задержки, в течение которого он не пропускает никакие сигналы на электровоспламенитель 18, поэтому в течение времени электронной задержки срабатывание электровоспламенителя 18 невозможно даже при подаче соответствующей команды с пульта управления. Последовательное включение детектора 41 и декодера 42 и блока электронной задержки 37 позволяет не пропускать на электровоспламенитель 18 случайные сигналы, которые могут возникать в результате переходных электрических процессов при подаче электропитания на детектор 41 и декодер 42.

Таким образом, обеспечивается последовательная работа двух систем дальнего взведения, основанных на разных физических принципах: пиротехническом, механическом и электронном, что обеспечивает высокую степень безопасности оператора даже при отказе одной из систем.

После истечения времени дальнего взведения и времени электронной задержки радиоуправляемый запал готов к действию - подрыву по команде с пульта управления. Таким образом, реализация изобретения позволяет производить дистанционное минирование местности или объектов: забрасывать рукой из укрытия в необходимые места ручные гранаты с установленными и приведенными в готовность к действию радиоуправляемыми запалами, а затем подрывать их в нужный момент времени и в нужной последовательности по радиокомандам с пульта управления.

После подачи команды с пульта управления детектор 41 извлекает из принятого приемной антенной 22 информационного сигнала команду управления, содержащую код. Декодер команд управления 42 сравнивает код, содержащийся в команде управления, с кодом, записанным в него при производстве. В случае совпадения сравниваемых кодов декодер команд управления 42 формирует сигнал на срабатывание, который через блок электронной задержки 37 поступает на электровоспламенитель 18. Форс пламени электровоспламенителя 18 вызывает срабатывание капсюля-детонатора 19, а тот, пробивая мембрану 40, - срабатывание детонатора 20 и, как следствие, детонацию заряда взрывчатого вещества гранаты.

Радиоуправляемый запал остается в состоянии готовности к подрыву по команде с пульта управления до израсходования энергии источника электропитания 35. После израсходования энергии источника электропитания 35 приемник кодированных команд управления 21 не может принимать команды с пульта управления и, таким образом, радиоуправляемый запал переходит в безопасное состояние: инициирование электровоспламенителя 18 становится невозможным.

Использование перемещения только одной детали - заслонки 13 - для снятия двух ступеней предохранения, работающих на разных физических принципах (прекращение разрыва огневой цепи и подача электропитания на приемник кодированных команд управления 21), обеспечивает высокую степень надежности действия радиоуправляемого запала. При этом наличие последовательно работающих пиромеханического механизма дальнего взведения 8 и блока электронной задержки 37 обеспечивает высокий уровень безопасности радиоуправляемого запала.

Изобретение относится к области взрывателей для боеприпасов, в частности запалов для ручных гранат. Управляемый взрыватель состоит из пульта управления, формирующего команды на срабатывание управляемых запалов, одного или нескольких управляемых запалов, имеющих как минимум две ступени предохранения: механическую и электрическую. Пульт управления содержит корпус с органами управления, защищенными от случайного воздействия, и генератор кодированных команд на срабатывание управляемых запалов. При этом элемент, определяющий коды команд, может быть сменным. Управляемые запалы безопасны в служебном обращении и при применении до истечения времени взведения и после истечения времени нахождения во взведенном состоянии, времени готовности к подрыву, а также работоспособны в составе гранаты после метания рукой и последующего попадания в жесткие, прочные преграды. При этом алгоритм действий оператора при обращении с управляемым запалом до момента броска гранаты не отличается от алгоритма действий с обычным запалом для ручной гранаты. Управляемый взрыватель позволяет производить дистанционное минирование местности или объектов: забрасывать рукой из укрытия в необходимые места ручные гранаты с установленными и приведенными в готовность к действию радиоуправляемыми запалами, а затем подрывать их в нужный момент времени и в нужной последовательности по радиокомандам с пульта управления. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Управляемый запал ручной гранаты, включающий корпус, в котором размещены воспламенительный механизм, механизм дальнего взведения, пиротехнически связанный с воспламенительным механизмом, предохранительно-исполнительный механизм, содержащий заслонку, выполненную с возможностью перемещения по истечении времени дальнего взведения, замыкатель, скрепленный с заслонкой, и электрические контакты, приемник кодированных команд управления, выполненный с возможностью включения путем замыкания электрических контактов при перемещении заслонки с замыкателем и обеспечивающий время электронной задержки при включении, огневая цепь, содержащая электровоспламенитель, передаточный элемент, размещенный в заслонке, и конечный элемент, при этом предохранительно-исполнительный механизм выполнен таким образом, что при перемещении заслонки одновременно обеспечивается включение приемника кодированных команд управления и замыкание огневой цепи.

2. Управляемый запал по п. 1, отличающийся тем, что приемник кодированных команд управления содержит последовательно соединенные приемную антенну, детектор, декодер и блок электронной задержки, подключенные к источнику электропитания.

3. Управляемый запал по п. 2, отличающийся тем, что приемник кодированных команд управления размещен в объемном амортизирующем наполнителе, при этом подключение к источнику электропитания выполнено гибкими проводниками.

4. Управляемый запал по п. 2, отличающийся тем, что приемная антенна выполнена упругой и вынесена за пределы корпуса.

5. Пульт управления срабатыванием управляемого запала ручной гранаты, содержащий корпус, источник электропитания, передающую антенну, генератор кодированных команд управления, генератор несущей частоты, электронный модуль для хранения кодов команд управления, выход которого подключен к одному входу генератора кодированных команд управления, модулятор, один вход которого подключен к выходу генератора несущей частоты, другой вход подключен к выходу генератора кодированных команд управления, а выход подключен к передающей антенне, кнопку для включения пульта управления, подключенную по входу к источнику электропитания, а по выходам - ко входу генератора несущей частоты, входу генератора кодированных команд управления и одному входу электронного модуля для хранения кодов команд управления, кнопки для выбора кода команды управления, подключенные к другим входам электронного модуля для хранения кодов команд управления.

6. Пульт управления по п. 5, отличающийся тем, что электронный модуль для хранения кодов команд управления является сменным.

7. Пульт управления по п. 5, отличающийся тем, что кнопка для включения пульта управления подключена к электрическому источнику света для подсветки кнопок для выбора кода команды управления.

8. Пульт управления по п. 5, отличающийся тем, что кнопка для включения пульта управления и кнопки для выбора кода команды управления расположены на разных сторонах корпуса.

9. Устройство для подрыва ручной гранаты, содержащее пульт управления срабатыванием запала ручной гранаты по любому из пп. 5-8, и по меньшей мере один управляемый запал ручной гранаты по любому из пп. 1-4.

10. Комплект управляемого вооружения, содержащий, по меньшей мере, одну ручную гранату и одно устройство для подрыва ручной гранаты по п. 9.