Предохранительно-исполнительный механизм взрывателя

Предохранительно-исполнительный механизм взрывателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области военной техники, а именно к предохранительно-исполнительным механизмам взрывателей авиационных и зенитных ракет и снарядов, предназначенных для поражения наземных, воздушных и надводных целей.

Применение авиационных и зенитных ракет для поражения различных целей напрямую связано с безопасностью в служебном обращении и с надежностью их действия во всех условиях боевого применения (при пуске и на траектории полета до момента дальнего взведения предохранительно-исполнительного механизма) при воздействии больших ударных нагрузок на траектории полета, обусловленных повышенной мощностью двигателя современных ракет и различными аэродинамическими воздействиями на ракету (бафтинг, флаттер и др.).

Безопасность ракет в служебном обращении, при пуске, а также на полете и надежность действия при встрече с целью обеспечивают предохранительно-детонирующие устройства, являющиеся составной частью предохранительно-исполнительного механизма и предназначенные для изоляции одного из элементов огневой цепи и снятия этой изоляции при взведении предохранительно-исполнительного механизма. Для обеспечения надежности действия предохранительно-исполнительного механизма, имеющего перемещающиеся детали взведения, например, движки с элементами огневой цепи, требуется повышенная ударная устойчивость при и после его взведения по огневой цепи (снятия изоляции) при движении ракеты в условиях воздействия больших ударных нагрузок на траектории полета. Наиболее оптимально задачу ударной устойчивости в этих условиях решают предохранительно-исполнительные механизмы, включающие движки с различного рода механическими или электрическими фиксаторами.

Известен взрыватель для кумулятивного снаряда по патенту DE 10137494 С1 от 31.07.2001 по классу F 42 C 9/02; F 42 C 15/184. Взрыватель содержит перемещающийся при помощи поворотного магнита, например, шагового двигателя, движок с электродетонатором и контактной группой. В холостом положении движок удерживается двумя механическими стопорами, один из которых освобождает движок при помощи пружины, а второй - при помощи пиротехнического реле, во взведенном положении движок удерживается механическими подпружиненными защелками. Контактная группа, соединяющая цепи электродетонатора с боевой цепью взрывателя, также удерживается во взведенном положении при помощи пружины растяжения.

Общим признаком с предлагаемым изобретением во взрывателе - аналоге является наличие перемещающегося движка с расположенным в нем взрывным элементом, удерживаемого механическими стопорами в холостом положении. Однако, как показывает опыт отработки аналогичных предохранительно-исполнительных механизмов, для соединений с пружинной связью при воздействии больших импульсных перегрузок характерно временное размыкание электрической цепи, что может привести к отказу в действии взрывателя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является взрыватель, принятый за прототип, по патенту ЕР 1225418 A1, опубликованному 24.07.2002, МПК F 42 C 15/184, F 42 C 15/40, который содержит перемещающийся взрывом движок с взрывным элементом (электродетонатором) и контактную группу, электронную схему с таймерами и передаточный заряд (детонатор). Срабатывание взрывателя происходит следующим образом. По истечении времени, отсчитываемого таймером, пусковой электровоспламенитель приводит в действие вышибной заряд, продукты взрыва которого перемещают движок с взрывным элементом в цилиндрическом корпусе взрывателя в боевое положение, при котором электродетонатор совмещается с передаточным зарядом (располагаясь внутри него), а контакты переключаются на боевую цепь взрывателя. По истечении заданного времени, отсчитываемого вторым таймером, происходит последовательное срабатывание электродетонатора и передаточного заряда (детонатора), вызывая подрыв всего боевого снаряжения.

Задачей данного изобретения (прототипа) являлось создание предохранительно-исполнительного механизма повышенной безопасности боеприпаса, уменьшение его габаритных размеров и повышение его быстродействия.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что предохранительно-исполнительный механизм известного взрывателя не обеспечивает надежную фиксацию (стопорение) движка во взведенном положении в указанных выше условиях эксплуатации.

Общими признаками с предлагаемым изобретением во взрывателе - прототипе являются: наличие движка с взрывным элементом, приводимого в движение вышибным зарядом, срабатывающим от пускового электровоспламенителя, и наличие контактной группы, переключаемой при перемещении движка.

Задачей данного технического решения является повышение надежности действия предохранительно-исполнительного механизма и ударной устойчивости при переводе взрывателя во взведенное (боевое) положение, при котором элементы огневой цепи располагаются в порядке, обеспечивающем его работоспособность при воздействии больших ударных нагрузок на траектории полета, обусловленных повышенной мощностью двигателя современных ракет и различными аэродинамическими воздействиями на ракету (бафтинг, флаттер и др.).

Это достигается тем, что в предохранительно-исполнительном механизме, состоящем из цилиндрического корпуса, в котором имеется движок с расположенным в нем взрывным элементом, вышибной заряд, пусковой электровоспламенитель, контактная группа боевой цепи и передаточный заряд, на переднем торце движка установлен фиксатор, выполненный в виде конусной чашечки из деформируемого материала, например, мягкой отожженной стали, направленной большим основанием в сторону перемещения движка, а на внутренней поверхности корпуса, примыкающей к торцу, выполнена кольцевая расточка; ширина кольцевой расточки b определяется соотношением: b=(2-3)а, где а - толщина стенки чашечки, а диаметр расточки D=(1,2-1,5)d, где d - диаметр движка; диаметр большего основания конусной чашечки d₁ определяется соотношением d₁=0,6-0,9d, где d - диаметр движка; вышибной заряд установлен соосно на заднем торце движка напротив пускового электровоспламенителя; предохранительно-исполнительный механизм дополнительно содержит пиротехнический и инерционный стопоры. Контактная группа выполнена в виде микропереключателя, упирающегося в боковую поверхность движка. В исходном положении (невзведенное по электрической цепи) контакты боевой цепи разомкнуты, движок удерживается стопорами, например, пиротехническим, инерционным, электромагнитным и др. Взрывной элемент смещен относительно электродетонатора, который расположен в корпусе предохранительно-исполнительного механизма, обеспечивая безопасность взрывателя при случайном срабатывании электродетонатора в служебном обращении.

Устройство предлагаемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 показано схематическое изображение предохранительно-исполнительного механизма до момента взведения (в холостом положении).

На фиг.2 изображен предохранительно-исполнительный механизм после взведения (боевое положение).

Предохранительно-исполнительный механизм (ПИМ), представленный на фиг.1, содержит движок 1, выполненный для обеспечения требуемой прочности в виде цилиндра с размещенными на противоположных торцах вышибным зарядом 2 и фиксатором 3 в виде конусной чашечки, закрепленной малым основанием к торцу движка винтом 4, передаточный заряд 5, установленный в движке и пусковой электровоспламенитель 6, расположенный в корпусе 7 напротив вышибного заряда 2. Движок удерживается в невзведенном (холостом) положении стопорами 8 и 9, обеспечивая изоляцию передаточного заряда 5 от электродетонатора 10 при случайном срабатывании последнего в служебном обращении, при пуске ракеты и на траектории движения до момента взведения ПИМ по огневой цепи. Изоляция передаточного заряда 5 обеспечивается смещением его относительно электродетонатора 10 на безопасное расстояние, при котором случайное срабатывание электродетонатора не приведет к срабатыванию передаточного заряда. В движок 1 упирается шток микропереключателя 12, разомкнутые контакты которого обеспечивают отключение электродетонатора от датчиков цели (на чертежах не показаны). Движок 1 перемещается по каналу корпуса 7, в котором со стороны фиксатора 3 выполнена расточка 11 шириной 2-3 толщины стенки чашечки фиксатора и глубиной не менее 1,2 диаметра движка 1.

Устройство работает следующим образом.

При пуске ракеты под действием сил инерции оседает один из стопоров 8 или 9, частично освобождая при этом движок 1, под действием стартового ускорения происходит оседание второго стопора 8 или 9 и полное освобождение движка. При поступлении электрического сигнала на пусковой электровоспламенитель 6 происходит его срабатывание, вызывая срабатывание вышибного заряда 2, продукты взрыва которого перемещают движок 1 в сторону расточки 11. При этом шток микропереключателя 12 освобождается и подключает к боевой цепи ПИМ контактные датчики цели (на фиг.1 не показаны). В результате ударного столкновения фиксатора 3 с кольцевой расточкой 11 корпуса 7 происходит расклепывание деформируемой конусной чашечки фиксатора 5, которая жестко фиксируется в расточке. При этом передаточный заряд 5 становится под электродетонатором 10, а движок надежно зафиксирован во взведенном положении. ПИМ взведен по огневой и электрической цепи и устойчив к воздействию импульсных механических нагрузок на траектории полета ракеты и при встрече с целью. ПИМ срабатывает от сигнала контактных датчиков, при этом происходит срабатывание электродетонатора 10, который подрывает передаточный заряд 5 и далее взрывчатое вещество боевой части ракеты.

Таким образом, предлагаемый предохранительно-исполнительный механизм взрывателя обеспечивает безопасность в служебном обращении при случайном срабатывании электродетонатора, при пуске боеприпаса, на траектории до момента взведения, а также повышенную ударную устойчивость к воздействию импульсных механических сил различной природы на траектории полета ракеты или любого другого снаряда на траектории полета боеприпаса после взведения по электрической и огневой цепям и надежность функционирования боеприпаса при встрече с преградой.

Технический результат заявляемого изобретения подтвержден результатами многочисленных натурных испытаний.

1. Предохранительно-исполнительный механизм взрывателя, содержащий корпус, пусковой электровоспламенитель, движок с взрывным элементом и вышибным зарядом, контактную группу и передаточный заряд, отличающийся тем, что на переднем торце движка соосно установлен фиксатор, выполненный в виде конусной чашечки из деформируемого материала, например мягкой отожженной стали, направленной большим основанием в сторону перемещения движка, а на внутренней поверхности корпуса, примыкающей к торцу, выполнена кольцевая расточка.

2. Предохранительно-исполнительный механизм по п.1, отличающийся тем, что ширина кольцевой расточки b определяется соотношением b=(2÷3)а, где а - толщина стенки чашечки, а диаметр расточки D=(1,2÷1,5)d, где d -диаметр движка.

3. Предохранительно-исполнительный механизм по п.1, отличающийся тем, что диаметр большего основания конусной чашечки d₁ определяется соотношением d₁=(0,6÷0,9)d, где d - диаметр движка.

4. Предохранительно-исполнительный механизм по п.1, отличающийся тем, что вышибной заряд установлен соосно на заднем торце движка напротив пускового электровоспламенителя.

5. Предохранительно-исполнительный механизм по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стопоры, например, пиротехнический, инерционный, электромагнитный.