УСТРОЙСТВО ЗАПУСКА Российский патент 2022 года по МПК F42C11/00 

Изобретение относится к техническим устройствам в области военной техники для инициирования боевой части (взрыватель). Предпочтительно для боевой части, установленной в корпусе малогабаритного беспилотного летательного аппарата (БПЛА), оснащенного источником электрического питания и командным прибором. Устройство запуска (УЗ) предназначено для обеспечения двойного действия (траекторного и контактного срабатывания).

Уровень данной области техники характеризует головной взрыватель (патент RU №2211437 приоритет от 18.01.2003), относящийся к дистанционным комбинированным взрывателям двойного действия, временного и ударного, срабатывающий от инерционного перемещения механизмов при встрече с преградой и по истечении заданного промежутка времени с момента выстрела, определяемого сгоранием пиротехнического заряда самоликвидации. Включает в себя соосный боевому заряду электродетонатор, между которыми смонтировано предохранительное устройство, связанное с пиротехническим зарядом лучевого капсюля-детонатора самоликвидации, а инерционный механизм взведения выполнен в качестве источника питания и представляет собой ампульную электролитическую батарею с RS-цепочкой замедления, замкнутой на оптрон, связанный с электровоспламенителем, который через центробежный замыкатель соединяется с источником питания, а шарик ударного инерционно-реакционного механизма нагружен подпружиненным контактом коммутатора электродетонатора, примыкающего к лучевому капсюлю-детонатору самоликвидации и электрически замкнутого посредством контактов шиберной заслонки предохранительного устройства, которая зафиксирована затвором порохового стопора, сообщающегося с электровоспламенителем.

Работает взрыватель следующим образом. При выстреле под действием сил инерции стеклянная ампула перемещается относительно корпуса, сжимая пружину, и раскалывается об жало, а под действием центробежных сил вращения гранаты срабатывает замыкатель. Временное действие взрывателя обусловлено наличием сгорающего пиротехнического заряда самоликвидации, обеспечивающего 40-45 секундное замедление с момента выстрела.

Недостатком указанного взрывателя является фиксированное время срабатывания, обусловленное временем горения пиротехнического заряда.

Указанный недостаток устранен во взрывателе с переключением режимов работы (патент RU №2219486, приоритет от 17.04.2000), содержащим первую и вторую части, установленные с возможностью взаимного осевого перемещения и поворота, средство фиксации частей, выполненное с возможностью снятия фиксации взаимным осевым перемещением первой и второй частей, направленным противоположно осевым составляющим сил, действующим на элементы боеприпаса при заряжании, в процессе выстрела и на траектории полета, огневую цепь с начальным и конечным элементами, средство задания режимов работы, при этом средство фиксации, средство соединения и средство задания режимов работы выполнены таким образом, что взаимные осевое перемещение и поворот первой и второй частей осуществляется дискретно с одновременным заданием режимов работы без использования каких либо приспособлений, а средство фиксации выполнено из условия невозможности снятия фиксации под воздействием момента, приложенного к одной из частей взрывателя относительно другой его части.

Работа взрывателя реализована следующим образом. Снятие предохранителей осуществляется за счет осевых перегрузок, а также набегающего потока воздуха. Дальнейшая работа осуществляется от источника питания, который питает электронный времязадающий блок, а тот в свою очередь передает сигнал на срабатывание. Также имеется контактный датчик, способный отправить сигнал для срабатывания.

Недостатком вышеописанного взрывателя является невозможность изменения заданного времени срабатывания после выстрела.

Заданное время срабатывания на траектории после выстрела обеспечивается взрывателем комбинированного действия (патент RU №2482441, приоритет от 28.12.2011), включающим корпус, лучевой детонатор, предохранительный механизм, электровоспламенитель и блок дистанционного управления срабатыванием электровоспламенителя, связанный с контактным датчиком, а также оптическое окно.

Функционирует данный взрыватель следующим образом. При выстреле от перегрузок ускорения снаряда инициируется источник электропитания структурных элементов взрывателя, а именно: приемник управляющих кодированных сигналов, дешифратор приемного устройства, устройство временной задержки.

После временной задержки, необходимой для гарантированного выхода энергосодержащего источника на требуемый уровень, достаточный для работы структурных элементов взрывателя, внешнее передающее лазерное устройство, связанное с оружием, излучает в направлении снаряда кодовую посылку в виде двух пар импульсов. В зависимости от условий применения передающее устройство и, следовательно, приемник на снаряде могут работать в лазерном или радиоволновом диапазоне. В первом случае в донной части корпуса установлено оптическое окно, а во втором - в структуре приемника имеется антенна.

Приведение в действие боевой части осуществляется либо по алгоритму, определенному полученным от внешнего передающего лазерного устройства сигналом, либо при контакте с преградой. Недостатком является необходимость в отдельном передающем устройстве.

Взведение всех указанных выше взрывателей осуществляется действием на них характерных для ствольных систем линейных и центробежных перегрузок, измеряемых сотнями и тысячами единиц. Такие перегрузки не могут быть использованы для взведения устройства запуска размещенного в корпусе малогабаритного БПЛА.

Известен взрыватель (патент RU №2399869, приоритет от 05.06.2009) взведение которого осуществляется подачей электрического импульса с борта-носителя, обеспечивающий безопасность в условиях воздействия электромагнитных полей высокой мощности.

Работа взрывателя реализована следующим образом. При сбросе авиабомбы с носителя электрический импульс, пройдя через фильтр, приводит в действие электровоспламенитель, образовавшиеся газы которого попадают в герметичную полость блока взведения и происходит воспламенение пиротехнического замедлителя, после выгорания которого подпружиненный накольник отодвигает втулку в сторону штока, а подпружиненный капсюль-детонатор становится под накольник. При соударении с текучей преградой (вода, снег, грунт) приводится в действие реакционный механизм. При соударении с твердой преградой (сказа, замерзший грунт), приводится в действие инерционный механизм.

К недостаткам указанного взрывателя относятся отсутствие устройства, информирующего о несанкционированном взведении взрывателя, невозможность перевода в безопасное состояние при несанкционированном взведении.

Наиболее близким аналогом является авиационный взрыватель (патент RU №2592934, приоритет от 19.06.2015), включающий корпус, детонатор и электрический жгут с контактным узлом, блок взведения с электровоспламенителем взведения и замедлителем, объединенные общей герметичной полостью, электрический фильтр, содержащий индуктивность взведения, составной реакционный ударник, выполненный в виде штока, ударника и поджимной гайки, инерционный ударник с подпружиненным капсюлем-детонатором и передаточным детонатором, подпружиненный накольник, втулку с пиротехническим составом, бокобойную втулку, индикатор взведения, механический предохранитель перемещаемый винтовой крышкой. Механический предохранитель выполнен в виде смонтированной в корпусе направляющей втулки, установленного во втулке с возможностью продольного перемещения над инерционным ударником предохранителя с вилкообразной частью и размещенной над ней герметизирующей прокладкой.

Решения, примененные в данном изобретении, повысили безопасность эксплуатации взрывателя, а также обеспечили визуальный контроль положений «взведен» и «не взведен».

Описанное в патенте RU №2592934 техническое решение, как наиболее близкое к заявляемым по технической сущности и достигаемым техническим результатам, выбрано за прототип.

Признаки прототипа, общие с заявляемой конструкцией УЗ:

- инерционно-реакционный механизм, обеспечивающий контактное срабатывание;

- индикатор, обеспечивающий визуальный контроль положений «взведен» и «не взведен»;

- транспортировочный предохранитель, обеспечивающий возможность перевода в безопасное состояние при несанкционированном взведении;

Основными недостатками известного технического решения являются:

- отсутствие возможности приведения в действие от командного прибора малогабаритного БПЛА боевой части на траектории полета;

- действие реакционно-инерционного механизма обеспечивается только на больших скоростях, измеряемых сотнями метров в секунду при подходе к грунту, присущих авиабомбам, что не позволяет использовать имеющееся техническое решение в составе малогабаритных БПЛА, скорость которых на порядок меньше.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание безопасного в служебном обращении и надежного в функционировании УЗ (электромеханического командно-контактного взрывателя), обеспечивающего приведение в действие боевой части, предпочтительно установленной в корпусе малогабаритного БПЛА, как при контакте с целью в широком диапазоне углов подхода при малых скоростях, так и на траектории полета по команде.

Техническая задача решается введением дополнительных элементов в конструкцию прототипа, а именно в металлический блок взведения установлен командный электровоспламенитель, соединенный через электрический фильтр с контактным узлом, аксиально которому расположен шток с вышибным зарядом. Между блоком взведения и инерционным механизмом введена составная перегородка.

В электроизоляционном секторе расположен электрический фильтр командного электровоспламенителя. Над ударником размещен толкатель с диском, диаметр которого составляет от 0.3 до 0.8 диаметра УЗ.

Возможность приведения в действие от командного прибора малогабаритного БПЛА боевой части на траектории полета обеспечивается с помощью новых конструктивных элементов, а именно: командного электровоспламенителя с фильтром, соединенным с контактным узлом, штока с вышибным зарядом и составной перегородки.

Учитывая ограниченность массогабаритных параметров компактных БПЛА, с целью сокращения линейных размеров УЗ командный электровоспламенитель установлен в блоке взведения параллельно и противоположно направленно электровоспламенителю взведения.

Шток с вышибным зарядом установлен аксиально командному электровоспламенителю причем заряд направлен в сторону выходного узла командного электровоспламенителя.

Составная перегородка установлена между блоком взведения и инерционным механизмом. Составное исполнение обеспечивает возможность перемещения центральной части перегородки в сторону инерционного механизма с накольником.

Фильтр командного электровоспламенителя установлен в электроизоляционном блоке. Индуктивность этого фильтра расположена на оси перпендикулярной индуктивности взведения. Данное техническое решение обусловлено взаимодействием магнитных полей при работе фильтров, а также необходимостью снижения взаимовлияния индуктивностей.

Для повышения всюдубойности УЗ ударник и прижимная гайка выполнены с коническими поверхностями в зоне взаимного контакта.

Толкатель с диском, диаметр которого составляет от 0,3 до 0,8 диаметров корпуса, обеспечивает приведение в действие реакционного механизма при контакте с поверхностью на малых скоростях, характерных для малогабаритных БПЛА, и в широком диапазоне углов подхода.

Минимальный диаметр диска 0,3 от диаметра корпуса обусловлен необходимостью достижения сил по преодолению тормозящих усилий штока.

Максимальный диаметр диска 0,8 от диаметра корпуса обусловлен необходимостью обеспечения линейного перемещения без потери устойчивости стержня.

Диск толкателя установлен с зазором над торцом УЗ, а для обеспечения безопасности при транспортировке и эксплуатации в зазор устанавливается Г-образный транспортировочный предохранитель, второй конец которого закреплен винтовой крышкой, которая перемещает механический предохранитель.

Техническое решение, содержащее признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым, причем совокупность предложенных признаков формирует достаточный изобретательский уровень.

Сущность предлагаемых технических решений поясняется чертежами, где на:

Фиг. 1 - конструкция устройства запуска в продольном сечении;

Фиг. 2 - конструкция устройства запуска в поперечном сечении.

Устройство запуска состоит из корпуса 1, электрического жгута с контактным узлом 2, металлического блока взведения 3, содержащего электровоспламенитель взведения 4 и электровоспламенитель командный 5, шток 6 с вышибным зарядом 7, электроизоляционного блока 8, включающего индуктивность фильтра взведения 9 и индуктивность фильтра командного 10, инерционного механизма с детонатором 11, составного реакционного механизма, состоящего из толкателя с диском 12, поджимной гайки 13, ударника 14, штока 15 и накольника 16, составной перегородки 17, индикатора взведения 18, механического предохранителя 19 перемещаемого винтовой крышкой 20, Г-образногго транспортировочного предохранителя 21.

Взведение устройства запуска осуществляется подачей от командного прибора БПЛА импульса постоянного тока, который проходящий через контактный узел и электрический жгут 2, индуктивность фильтра взведения 9, расположенную внутри электроизоляционного блока 8, и приводит в действие электровоспламенитель взведения 4, расположенный внутри блока взведения 3, обеспечивая перевод устройства запуска в боевое положение (взведение УЗ).

Срабатывание на траектории производится по следующему алгоритму. При подаче электрического импульса от командного устройства на контактный узел через электрический жгут 2 ток проходит через индуктивность командного фильтра 10, расположенную внутри электроизоляционного блока 8, и приводит в действие командный электровоспламенитель 5, расположенный внутри блока взведения 3. Срабатывание электровоспламенителя инициирует вышибной заряд 7, метающий шток 6, который перемещает центральную часть составной перегородки 17, до соударения с накольником 16 приводящим в действие инерционный механизм с детонатором 11.

Контактное реакционное действие обеспечивается перемещением под действием сил сопротивления преграды толкателя с диском 12 через отверстие поджимной гайки 13 до соударения с ударником 14, который через шток 15 воздействует на накольник 16, а тот инициирует детонатор инерционного механизма 11.

Контактное инерционное действие при малых углах подхода обеспечивается за счет перемещения ударника 14 под действием сил инерции по конической поверхности поджимной гайки 13 в сторону штока 15, с последующим перемещением накольника 16, который приводит инерционный механизм с детонатором 11 в действие.

Безопасность в служебном обращении обеспечивается наличием механического 19 и транспортировочного 21 предохранителей, удерживаемых винтовой крышкой 20, индикатор взведения 18 обеспечивает контроль отсутствия или наличия взведения УЗ, как до установки в боевую часть, так и в процессе подготовки к применению, в том числе при соединении контактного узла с командным прибором малогабаритного БПЛА.

Изобретение относится к техническим устройствам в области военной техники для инициирования боевой части (взрывателя). Устройство запуска состоит из корпуса (1), электрического жгута с контактным узлом (2), металлического блока взведения (3), содержащего электровоспламенитель взведения (4) и электровоспламенитель командный (5), шток (6) с вышибным зарядом (7), электроизоляционного блока (8), включающего индуктивность фильтра взведения (9) и индуктивность фильтра командного (10), инерционного механизма с детонатором (11), составного реакционного механизма, состоящего из толкателя с диском (12), поджимной гайки (13), ударника (14), штока (15) и накольника (16), составной перегородки (17), индикатора взведения (18), механического предохранителя (19), перемещаемого винтовой крышкой (20), и транспортировочного предохранителя (21). Обеспечивается безопасность в служебном обращении, высокая надежность приведения в действие боевой части как при контактном методе срабатывания в широком диапазоне углов подхода при малых скоростях, так и от командного прибора малогабаритных БПЛА на траектории полета по команде. 2 ил.

Устройство запуска, включающее корпус, электрический жгут с контактным узлом, металлический блок взведения сегментной формы, содержащий электровоспламенитель взведения, электроизоляционный блок сегментной формы, включающий фильтр взведения, инерционный механизм с детонатором, составной реакционный механизм, состоящий из ударника, поджимной гайки, штока и накольника, индикатор взведения и механический предохранитель перемещаемый винтовой крышкой, отличающееся тем, что в блок взведения установлен командный электровоспламенитель и аксиальный шток с вышибным зарядом, направленным в сторону выходного узла электровоспламенителя, в электроизоляционном блоке размещен фильтр командного электровоспламенителя, ось индуктивности которого перпендикулярна оси индуктивности фильтра взведения, между блоком взведения и инерционным механизмом введена составная перегородка, установленная с возможностью перемещения центральной части в сторону накольника, в отверстие прижимной гайки, сопряженной с ударником по конической поверхности, введен толкатель с диском, диаметр которого составляет от 0,3 до 0,8 диаметра корпуса, причем диск толкателя установлен с зазором относительно корпуса, в котором размещен Г-образный транспортировочный предохранитель, конец которого закреплен винтовой крышкой.