Инициатор модульного метательного заряда Российский патент 2021 года по МПК F42C19/85 F42B5/38 

Изобретение относится к средствам воспламенения, предназначено преимущественно для воспламенения метательных зарядов артиллерийских комплексов с боеприпасами безгильзового заряжания.

Известен металлический инициатор, входящий в устройство для воспламенения метательного заряда в каморе ствола артиллерийского орудия для безгильзовых боеприпасов по патенту РФ №2571459 от 21.11.2014 г., имеющий свинцовую трубку с периферийным электродом в качестве связующего звена электрической цепи и несущего элемента конструкции, опорного изолятора для механического крепления центрального электрода внутри коммутационной перемычки. Нить накаливания электрически связана с электродами, замкнутыми с разъемами резонатора.

Данный металлический инициатор имеет такие недостатки конструкции, как использование узла «свинцовая трубка - опорный изолятор коммутационной перемычки с электродами», усложняющие технологию изготовления изделия, ввиду значительного количества элементов в составе, что предполагает включение множества технологических операций. Сложность конструкции металлического инициатора, а также значительное количество элементов повышает трудоемкость, а, следовательно, и стоимость изделия.

Кроме того, крепление нити накаливания осуществляется только на одну фиксированную площадку - торец центрального электрода, и на торцевую поверхность коммутационной перемычки, что предполагает увеличение трудозатрат при ориентировании точки крепления нити накаливания на торцевой поверхности коммутационной перемычки или введение дополнительных технических или технологических решений и приемов, включающих специальную оснастку, для обеспечения минимального диапазона электрического сопротивления изделий, что непосредственно влияет на разброс пороговых значений плотности потока энергии, при которой происходит срабатывание инициатора от энергии СВЧ-излучения, а следовательно, понижает надежность срабатывания.

Также конструкция металлического инициатора предопределяет не типовую технологию изготовления с использованием нетипового оборудования, предназначенного для ограниченной номенклатуры изделий с узлом такого типа. При серийном или массовом производстве данного инициатора количество изготовителей будет ограничено ввиду отсутствия данного оборудования и соответствующего технологического процесса.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение технологичности конструкции и функциональной надежности средства воспламенения, и как следствие стабилизация баллистических характеристик метаемого снаряда.

Требуемый технический результат достигается тем, что диэлектрическая подложка является несущим элементом конструкции инициатора модульного метательного заряда и выполнена в виде платы печатной. Плата печатная является дешевым, технологичным и недефицитным покупным комплектующим изделием, который выпускается многими производителями в больших объемах и с низкой стоимостью.

На плате печатной выполнен печатный монтаж, представляющий собой уникальный металлизированный рисунок, включающий резонансный полуволновой излучатель и площадки для крепления мостика накаливания и корпуса. Технология изготовления платы печатной позволяет выполнять печатный монтаж любой конфигурации с возможностью размещения дополнительных элементов защиты от воздействия электромагнитных полей и токов естественного и искусственного происхождения.

На фиксированные площадки печатного монтажа напаян мостик накаливания. За счет высокой точности изготовления печатного монтажа определяется однозначное расположение мостика накаливания без использования технологических приемов и дополнительной оснастки, обеспечивается узкий диапазон электрического сопротивления изделия, следовательно, повышается надежность срабатывания инициатора модульного метательного заряда от заданной расчетной энергии.

На плату печатную установлен корпус. Данный тип узла позволяет разместить в корпус на мостик накаливания шайбу из электроизоляционного материала для предотвращения возникновения искрового промежутка в части конструкции, непосредственно прилегающей к взрывчатому веществу, и обеспечить дополнительную защиту конструкции от зарядов статического электричества.

В корпусе размещен комбинированный заряд взрывчатого вещества. Узел «плата печатная-корпус» позволяет производить снаряжение методом прессования с заданной точностью дозирования навесок, что обеспечивает однообразность действия изделий, и как следствие, повышает функциональную надежность срабатывания.

Комбинированный заряд состоит из инициирующего взрывчатого вещества и воспламенительного состава, каждый из которых выполняет свою функцию: инициирующее взрывчатое вещество, восприимчивое к тепловой энергии раскаленного материала мостика накаливания, задействует воспламенительный состав, который в свою очередь надежно поджигает воспламенитель из дымного ружейного пороха метательного заряда.

Конструкция основана на технологических принципах изготовления электронных изделий, что позволяет применять технологический цикл изготовления под различную оснащенность изготовителей: от преимущественно ручных операций до частичной или полной механизации и автоматизации.

Применение технологического цикла изготовления с частичной или полной механизацией и автоматизацией повысит производительность труда, объем выпускаемой продукции, снизит трудоемкость, а, следовательно, стоимость изделий, а также позволит использовать современное оборудование, переналаживаемое под производство аналогичных изделий.

Предлагаемое изобретение изображено на Фиг. 1, 2 и состоит из платы печатной 1 (Фиг. 1), мостика накаливания 2 (Фиг. 1), корпуса 3 (Фиг. 1), шайбы 4 (Фиг. 1), комбинированного заряда взрывчатого вещества 5 (Фиг. 1).

Каждый инициатор модульного метательного заряда оснащен преобразователем накопленной электрической энергии в огневой импульс в виде резонансного полуволнового излучателя 6 (Фиг. 2), электрически связанного с мостиком накаливания 2 (Фиг. 2), для надежного задействования взрывчатого вещества (ВВ), прилегающего к мостику накаливания.

Принцип действия инициатора модульного метательного заряда.

Воспламенение инициатора модульного метательного заряда происходит от источника электромагнитного излучения СВЧ диапазона, посредством передачи СВЧ-излучения на резонансный полуволновой излучатель 6 (Фиг. 2) инициатора модульного метательного заряда. Электромагнитное поле микроволн приводит в колебание электроны резонансного полуволнового излучателя и создает в нем ток с частотой, равной частоте тока источника электромагнитного излучения СВЧ диапазона. При прохождении электрического тока по электрической цепи инициатора модульного метательного заряда происходит нагрев, соответственно, нагревается мостик накаливания 2 (Фиг. 1), выполненный из материала с расчетным удельным сопротивлением, который в свою очередь нагревает до температуры вспышки прилегающий комбинированный заряд взрывчатого вещества 5 (Фиг. 1).

Изобретение относится к средствам воспламенения, предназначено преимущественно для воспламенения метательных зарядов артиллерийских комплексов с боеприпасами безгильзового заряжания. Инициатор модульного метательного заряда установлен на технологичном несущем элементе конструкции - плате печатной. Плата печатная содержит печатный монтаж высокой точности и несет на себе мостик накаливания и корпус, размещающий в себе шайбу из электроизоляционного материала для устранения возникновения искрового промежутка, и прессованный комбинированный заряд взрывчатого вещества высокой точности дозирования, обеспечивающий повышенную функциональную надежность срабатывания. Печатный монтаж включает преобразователь накопленной электрической энергии в огневой импульс в виде резонансного полуволнового излучателя, фиксированные площадки для крепления мостика накаливания, определяющие его однозначное ориентирование и обеспечивающие узкий диапазон электрического сопротивления изделия и повышенную надежность срабатывания, и площадку вокруг мостика накаливания для установки корпуса. Комбинированный заряд взрывчатого вещества состоит из инициирующего взрывчатого вещества и воспламенительного состава, каждый из которых выполняет свою функцию: инициирующее взрывчатое вещество, восприимчивое к тепловой энергии мостика накаливания, задействует воспламенительный состав, который в свою очередь надежно поджигает дымный ружейный порох метательного заряда. Изобретение является стойким при хранении и безопасным в служебном обращении и транспортировании, обеспечивает высокую технологичность конструкции и повышенную функциональную надежность в объекте применения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Инициатор модульного метательного заряда, содержащий преобразователь накопленной электромагнитной энергии в огневой импульс в виде резонансного полуволнового излучателя, выполненного на диэлектрической подложке, электрически связанного с мостиком накаливания, и корпус, несущий внутри инициирующий заряд, отличающийся тем, что диэлектрическая подложка является несущим элементом конструкции и выполнена в виде платы печатной, содержащей печатный монтаж и несущей на себе мостик накаливания, ориентированный на фиксированных площадках, и монтированный на площадку вокруг мостика накаливания корпус, размещающий в себе шайбу, и инициирующий заряд в виде прессованного комбинированного заряда взрывчатого вещества заданной точности дозирования.

2. Инициатор модульного метательного заряда по п. 1, отличающийся тем, что на плате печатной выполнен печатный монтаж, включающий резонансный полуволновой излучатель, фиксированные площадки для крепления мостика накаливания и площадку для установки корпуса.

3. Инициатор модульного метательного заряда по п. 1, отличающийся тем, что прессованный комбинированный заряд взрывчатого вещества состоит из инициирующего взрывчатого вещества и воспламенительного состава.

4. Инициатор модульного метательного заряда по п. 2, отличающийся тем, что конфигурация печатного монтажа платы печатной выполнена с высокой точностью и возможностью размещения дополнительных элементов защиты от воздействия электромагнитных полей и токов естественного и искусственного происхождения.