RU2483274C1

RU2483274C1 - Detonating fuse of combined action

Info

Publication number: RU2483274C1
Application number: RU2012100049/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Станиславович Голембиовский; Руслан Умарович Есиев; Юрий Васильевич Колпащиков; Олег Тимофеевич Чижевский
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор"
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-05-27

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: detonating fuse comprises the following components installed in a body equipped with an optical window: a beam detonator, a safety mechanism, an igniter and a unit of remote control of igniter actuation connected with a contact sensor. In the unit composition the following components are electrically connected in series: a receiving device of a time code and the following components controlled by a clock oscillator: a time delay device, a circuit of delayed cocking and an output key for switching of the igniter with a source of power supply. At the same time one of inputs of the delayed cocking circuit is connected to a contact sensor via a normally closed switch of a control unit controlled with a clock oscillator counter, which via a self-liquidation timer is connected with another input of a delayed cocking circuit.

EFFECT: minimised dimensions of a detonating fuse with the possibility of its use in small-calibre artillery ammunition and lowering.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к управляемым артиллерийским снарядам с комбинированным, контактным и бесконтактным срабатыванием взрывателя для дистанционного инициирования от воздействия управляющего излучения внешнего источника и подрыва непосредственно при встрече с целью на траектории полета.The invention relates to guided artillery shells with a combined, contact and contactless fuse triggering for remote initiation from an external source of control radiation and detonation directly upon encountering a target on a flight path.

Уровень данной области техники характеризует установленный в артиллерийском снаряде взрыватель комбинированного инициирования подрыва, включающий преобразователь, предохранительный и исполнительный механизмы, блок дистанционного управления взрывателем, связанный с источником электрического питания и содержащий последовательные приемное устройство кода времени, дешифратор и устройство временной задержки, описанное в патенте RU 2135947 C1, F42B 15/01, 1999 г.The level of this technical field is characterized by a fuse for combined initiation of detonation installed in an artillery shell, including a converter, safety and actuating mechanisms, a fuse remote control unit connected to an electric power source and containing a serial time code receiver, a decoder and a time delay device described in RU patent 2135947 C1, F42B 15/01, 1999

Между блоком дистанционного управления и штатным взрывателем, содержащим пьезоэлектрический преобразователь, дополнительно установлен генератор ударного импульса, выполненный в виде электродетонатора, срабатывание которого по команде устройства временного замедления в корпусе снаряда возбуждает ударную волну, передаваемую на пьезоэлектрический преобразователь взрывателя.Between the remote control unit and the standard fuse containing the piezoelectric transducer, an additional shock pulse generator is installed, made in the form of an electric detonator, the operation of which upon the command of the temporary deceleration device in the projectile body excites the shock wave transmitted to the piezoelectric transducer of the fuse.

Ударный импульс, создаваемый электродетонатором в заданной точке траектории полета снаряда, эквивалентен импульсу от штатного элемента при контактном срабатывании, что определяет идентичность функционирования схемы подрыва в разных режимах инициирования.The shock impulse created by the electric detonator at a given point in the projectile’s flight path is equivalent to the impulse from a standard element during contact operation, which determines the identity of the operation of the detonation circuit in different initiation modes.

Описанный боеприпас характеризуется универсальным механизмом подрыва наполнения, который инициируется от удара при встрече с целью под воздействием сил инерции на пьезоэлектрический преобразователь, а также альтернативно: от ударного импульса имитатора подобной встречи с автономного электродетонатора, срабатывающего по внешней управляющей кодированной команде, содержащей информацию о времени подрыва, преобразуемой в стандартный исполнительный сигнал по истечении времени задержки.The described ammunition is characterized by a universal filling detonation mechanism, which is initiated from an impact when meeting with a target under the influence of inertia on a piezoelectric transducer, and also alternatively: from a shock pulse of a simulator of a similar meeting from an autonomous electric detonator, triggered by an external coded control command containing information about the detonation time converted to a standard executive signal after a delay time.

Выходной сигнал с блока дистанционного управления трансформируется посредством дополнительного электродетонатора в ударный импульс, генерирующий ударную волну в корпусе снаряда, адекватную принимаемой пьезоэлектрическим преобразователем штатного взрывателя при реальной встрече с преградой.The output signal from the remote control unit is transformed by means of an additional electric detonator into a shock pulse generating a shock wave in the shell of the projectile that is adequate to the standard fuse received by the piezoelectric transducer in a real encounter with an obstacle.

Блок управления опосредовано связан с преобразователем взрывателя, что позволяет использовать штатный предохранительно-исполнительный механизм, унифицируя конструкцию и комплектацию боеприпасов, что снижает производственные затраты.The control unit is indirectly connected to the fuse converter, which allows the use of a standard safety-executive mechanism, unifying the design and equipment of ammunition, which reduces production costs.

Выход на режим энергосодержащей батареи - источника электропитания блока управления происходит с задержкой 0,1с после выстрела (100 м полета) для обеспечения безопасности, исключив несанкционированный разрыв снаряда вблизи позиции стрельбы.Entering the energy-containing battery mode - the power supply of the control unit occurs with a delay of 0.1 s after the shot (100 m flight) to ensure safety, eliminating unauthorized shell rupture near the firing position.

Генератор ударного импульса размещается в корпусе боеприпаса независимо от взрывателя, то есть без электрических и кинематических с ним связей, что обеспечивает конструктивную мобильность блоку дистанционного управления.The shock pulse generator is located in the shell of the ammunition regardless of the fuse, that is, without electrical and kinematic connections with it, which provides constructive mobility to the remote control unit.

Это универсальное техническое решение пригодно для артиллерийских снарядов крупного калибра, авиабомб и мин, однако практическое использование в артиллерийских снарядах малого калибра затруднено из-за ограниченности объема для размещения дополнительных электродетонатора и блока дистанционного управления с источником электропитания.This universal technical solution is suitable for large-caliber artillery shells, aerial bombs and mines, however, the practical use of small-caliber artillery shells is difficult due to the limited volume for accommodating additional electric detonator and a remote control unit with a power source.

Использование штатного взрывателя обеспечивает адаптивную переналаживаемость боеприпасов, но при этом снижается боевая эффективность снаряда из-за больших суммарных габаритов блока дистанционного управления с источником электропитания и взрывателя с относительно мощным пьезоэлектрическим преобразователем, функционирующим автономно, инициируя срабатывание электродетонатора без дополнительного источника тока.The use of a standard fuse provides adaptive adaptability of ammunition, but at the same time the combat effectiveness of the projectile is reduced due to the large total dimensions of the remote control unit with a power source and a fuse with a relatively powerful piezoelectric transducer that operates autonomously, initiating the operation of an electric detonator without an additional current source.

Кроме того, блок дистанционного управления и генератор ударного импульса должны быть изолированы от прямого воздействия высокого давления пороховых газов метательного заряда. В лимитированном объеме снаряда это может быть сделано только за счет уменьшения массы боевого наполнения, что снижает боевую мощь изделий.In addition, the remote control unit and the shock pulse generator must be isolated from direct exposure to high pressure propellant gases propellant charge. In a limited projectile volume, this can be done only by reducing the weight of the combat load, which reduces the combat power of the products.

Высокочувствительный взрыватель описанного боеприпаса может вызывать ложное срабатывание от взаимодействия с ландшафтными препятствиями, ветками деревьев, кустарником и с атмосферными осадками в виде града, ливневых струй, что приводит к разрыву снаряда вблизи огневой позиции и расположения личного состава своих войск.A highly sensitive fuse of the described ammunition can cause a false positive from interaction with landscape obstacles, tree branches, shrubs and with atmospheric precipitation in the form of hail, torrential jets, which leads to the rupture of the projectile near the firing position and the location of the personnel of their troops.

Отмеченные недостатки устранены в более совершенном взрывателе по патенту RU 2229678 C1, F42B 13/00, 2002 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному взрывателю к артиллерийским боеприпасам малого калибра.The noted shortcomings were eliminated in the more advanced fuse according to patent RU 2229678 C1, F42B 13/00, 2002, which, according to the technical nature and the number of matching features, was chosen as the closest analogue to the proposed fuse for small-caliber artillery ammunition.

Известный взрыватель к артиллерийским боеприпасам включает размещенные в корпусе, оснащенном оптическим окном, лучевой детонатор, предохранительный механизм, электровоспламенитель и связанный с контактным датчиком блок дистанционного управления срабатыванием электровоспламенителя, связанные с источником электропитания.Known fuse for artillery ammunition includes placed in a case equipped with an optical window, a beam detonator, a safety mechanism, an electric igniter and a remote control unit for activating an electric igniter connected to a contact sensor associated with a power source.

Блок дистанционного управления содержит последовательно электрически соединенные приемное устройство кода времени и управляемые тактовым генератором устройство временной задержки, схему дальнего взведения и выходной ключ для коммутации электровоспламенителя с источником электропитания.The remote control unit contains a series-connected time code receiving device and a time delay device controlled by a clock, a long-range cocking circuit and an output key for switching an electric igniter to a power source.

Известный взрыватель характеризуется уменьшением габаритов взрывателя с дистанционным управлением подрывом до приемлемых для использования в артиллерийских снарядах малого калибра, в винтовочных гранатах, что значительно расширило область применения при повышении эффективности действия боеприпасов по назначению.The well-known fuse is characterized by a reduction in the dimensions of a fuse with remote control of the detonation to acceptable for use in small-caliber artillery shells, in rifle grenades, which significantly expanded the scope of application while increasing the effectiveness of the intended ammunition.

Непосредственная связь блока дистанционного управления с преобразователем, в качестве которого используется чувствительный электровоспламенитель, восприимчивый к управляющему сигналу устройства временной задержки без усилия, гарантированно обеспечивает срабатывание взрывателя, как при контактном действии при встрече с целью, так и в заданное извне время, без применения дополнительного энергоемкого детонатора и мощного пьезопреобразователя.The direct connection of the remote control unit with the converter, which uses a sensitive electric igniter that is susceptible to the control signal of the time delay device without effort, ensures that the fuse is triggered, both during contact action when meeting the target and at a predetermined time without the use of additional energy-intensive detonator and powerful piezoelectric transducer.

Введение в структуру устройства временной задержки управляемой схемы дальнего взведения позволяет блокировать случайные срабатывания электровоспламенителя от механических воздействий на контактный датчик при выстреле и преждевременный подрыв боеприпаса, что повышает безопасность применения и функциональную надежность.Introduction to the structure of the time delay device of a controlled long-range cocking scheme allows you to block the accidental operation of the electric igniter from mechanical stress on the contact sensor during firing and premature munition detonation, which increases the safety of use and functional reliability.

Дополнительное оснащение взрывателя контактным датчиком унифицировало его действие в обоих режимах функционирования боеприпаса: при контакте с целью и управляемом подрыве на заданной дистанции полета.Additional equipment of the fuse with a contact sensor unified its action in both modes of operation of the ammunition: upon contact with the target and controlled detonation at a given flight distance.

Продолжением достоинств являются присущие недостатки. Так, надежное инициирование электровоспламенителя в известном взрывателе происходит от относительно большого токового импульса (150-200 мА), что вынуждает применять достаточно габаритный источник электропитания.A continuation of the advantages are inherent disadvantages. Thus, reliable initiation of an electric igniter in a known fuse comes from a relatively large current pulse (150-200 mA), which forces the use of a sufficiently dimensional power source.

Это возможно только за счет объема взрывчатого наполнения при сопутствующем ухудшении показателей назначения боеприпаса.This is possible only due to the volume of explosive filling with a concomitant deterioration in the ammunition destination.

В малокалиберных боеприпасах по указанной причине практически невозможно обеспечить точное инициирование подрыва без значительной потери поражающего осколочного действия.In small-caliber ammunition for this reason, it is practically impossible to ensure accurate initiation of detonation without significant loss of damaging fragmentation.

Кроме того, автономное расположение контактного датчика также снижает полезную нагрузку боеприпаса.In addition, the autonomous location of the contact sensor also reduces the payload of the ammunition.

Существенным недостатком известного взрывателя является неудовлетворительная безопасность применения взрывателя из-за существования вероятности несанкционированного подрыва боеприпаса в стволе или над собственными позициями при любом отказе схемы дальнего взведения, так как электровоспламенитель с выходным ключом соединен напрямую.A significant drawback of the known fuse is the unsatisfactory safety of the fuse due to the possibility of unauthorized detonation of ammunition in the barrel or over its own positions in case of any failure of the long-range cocking scheme, since the electric igniter with the output key is connected directly.

При этом если боеприпас, не попавший в цель непосредственно, по каким-либо причинам не подорвется на дистанции, может не сработать при встрече с мягким грунтом, под большим углом рикошета, что представляет собой опасность в форме своеобразной противопехотной мины.At the same time, if the ammunition that didn’t hit the target directly, for some reason, does not detonate at a distance, it may not work when meeting with soft soil, at a high angle of rebound, which is a danger in the form of a kind of anti-personnel mine.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение области применения безопасного многофункционального взрывателя за счет минимизации его габаритов при повышении функциональной надежности точного срабатывания в заданной точке траектории полета малокалиберного артиллерийского боеприпаса или неизбежно самоликвидироваться в установленное время после выстрела.The technical problem to which the present invention is directed is to expand the scope of use of a safe multifunctional fuse by minimizing its dimensions while increasing the functional reliability of accurate operation at a given point on the flight path of small-caliber artillery ammunition or inevitably self-destruct at the specified time after the shot.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном взрывателе комбинированного действия к артиллерийским боеприпасам, содержащем помещенные в корпусе, оснащенном оптическим окном, лучевой детонатор, предохранительный механизм, электровоспламенитель и связанный с контактным датчиком блок дистанционного управления срабатыванием электровоспламенителя, при этом в составе блока дистанционного управления последовательно электрически связаны приемное устройство кода времени и управляемые тактовым генератором устройство временной задержки, схема дальнего взведения и выходной ключ для коммутации электровоспламенителя с источником электропитания, согласно изобретению один из входов схемы дальнего взведения подсоединен к контактному датчику через нормально замкнутый коммутатор блока контроля, управляемого счетчиком тактового генератора, который через таймер самоликвидации соединен с другим входом схемы дальнего взведения, причем контактный датчик с нормально замкнутым коммутатором блока контроля дополнительно связан через параллельно подключенную схему совпадения сигнала замыкания контактного датчика и импульса опроса от формирователя, подключенного к счетчику тактового генератора.The required technical result is achieved by the fact that in the known fuse of combined action for artillery ammunition containing placed in a case equipped with an optical window, a beam detonator, a safety mechanism, an electric igniter and a remote control unit for activating an electric igniter connected to a contact sensor, while in the composition of the remote control unit the time code receiver and the devices controlled by the clock are electrically connected in series time delay, the long-range cocking circuit and the output key for switching the electric igniter to the power source, according to the invention, one of the inputs of the long-range cocking circuit is connected to the contact sensor via a normally closed switch of a control unit controlled by a clock meter, which is connected to the other input of the long-range circuit via a self-liquidation timer cocking, moreover, the contact sensor with a normally closed switch of the control unit is additionally connected via a parallel connection th coincidence circuit contact sensor circuit signal and the interrogation pulse from the generator connected to the counter clock.

Другой особенностью изобретения является то, что осевой электровоспламенитель одним из выводов подключен к положительному полюсу источника электропитания через резистор и диод и через конденсатор - к его отрицательному полюсу, связанному с выходным ключом.Another feature of the invention is that one of the terminals of the axial electric igniter is connected to the positive pole of the power source through a resistor and diode and through the capacitor to its negative pole connected to the output key.

Отличительные признаки позволили усовершенствовать известный взрыватель с дистанционно управляемым точным и безопасным функционированием, минимизировав его габариты для оснащения малокалиберных артиллерийских боеприпасов, при обеспечении кратного снижения разброса от номинала заданного времени подрыва в выбранной точке траектории, чем увеличена боевая эффективность боеприпаса в целом.Distinctive features made it possible to improve the well-known fuse with remotely controlled accurate and safe operation, minimizing its dimensions for equipping small-caliber artillery ammunition, while providing a multiple reduction in the dispersion from the nominal time of detonation at a chosen point on the trajectory, which increased the combat effectiveness of the ammunition as a whole.

Предложенный взрыватель характеризуется дополнительной функцией - конструктивно программируемым временем самоликвидации для разного типа артиллерийских снарядов, которое отмеряется в связанном со счетчиком тактового генератора таймере, независимо управляющем срабатыванием детонатора снаряда через заданное время после выстрела.The proposed fuse is characterized by an additional function - a constructively programmed self-destruction time for various types of artillery shells, which is measured in a timer associated with the clock counter that independently controls the operation of the projectile detonator after a specified time after the shot.

Связь контактного датчика со схемой дальнего взведения через нормально замкнутый коммутатор блока контроля, подключенного к счетчику импульсов через схему совпадения тактового генератора, позволяет осуществить дополнительную ступень предохранения, предотвращая несанкционированное раннее срабатывание взрывателя над позицией стрельбы.The connection of the contact sensor with the long-range cocking circuit through a normally closed switch of the control unit connected to the pulse counter via the clock generator coincidence circuit allows for an additional protection stage, preventing the unauthorized early firing of the fuse over the firing position.

При неисправном контактном датчике схема совпадения сигнала замыкания контактного датчика с импульсом опроса от формирователя переключает коммутатор блока контроля, разрывая электрическую связь контактного датчика с выходным ключом, что исключает подрыв боеприпаса. При этом сохраняется автономное прохождение через схему дальнего взведения сигналов с приемного устройства о заданной дистанции срабатывания взрывателя.If the contact sensor is faulty, the circuit for matching the contact sensor circuit with the polling pulse from the driver switches the control unit switch, breaking the electrical connection of the contact sensor with the output key, which eliminates the munition detonation. At the same time, autonomous passage through the long-range cocking of signals from the receiving device about the given firing distance is maintained.

После завершения импульса опроса от формирователя и при отсутствии срабатываний схемы совпадения коммутатор остается в нормально замкнутом положении, подключая контактный датчик в выходному ключу, обеспечивая инерционное срабатывание взрывателя при встрече с целью.After the completion of the polling pulse from the shaper and in the absence of operations of the matching circuit, the switch remains in the normally closed position, connecting the contact sensor in the output key, providing an inertial fuse when meeting the target.

Дополнительная автономная связь тактового генератора со схемой дальнего взведения через программируемый таймер обеспечивает неизбежное и независимое срабатывание детонатора боеприпаса через установленное время его самоликвидации.An additional autonomous connection between the clock generator and the long-range cocking scheme through a programmable timer ensures the inevitable and independent operation of the ammunition detonator after the set time for its self-destruction.

Конденсатор, подключенный к обоим выводам электровоспламенителя и замкнутый через резистор, связанный с положительным полюсом источника электропитания, обеспечивает накопление электрической энергии от маломощного источника до заданного уровня, достаточного для срабатывания электровоспламенителя, то есть выполняет функции программируемого накопителя.A capacitor connected to both terminals of the electric igniter and closed through a resistor connected to the positive pole of the power source provides the accumulation of electric energy from a low-power source to a predetermined level sufficient to trigger the electric igniter, that is, it performs the functions of a programmable drive.

Установка резистора в цепи электрической связи электровоспламенителя с положительным полюсом источника питания создает дополнительную ступень предохранения взрывателя, исключая срабатывание электровоспламенителя при разряде конденсатора до достижения в нем заданного уровня напряжения, таким образом предотвращая несанкционированное срабатывание взрывателя в опасной близости от позиции стрельбы.The installation of a resistor in the electrical connection circuit of the electric igniter with the positive pole of the power source creates an additional stage of fuse protection, excluding the operation of the electric igniter when the capacitor is discharged until it reaches the specified voltage level, thus preventing the unauthorized operation of the fuse in a dangerous proximity to the firing position.

Диод в электрической цепи связи электровоспламенителя с положительным полюсом источника питания удерживает накопленный конденсатором уровень напряжения при возможных в динамике полета флуктуациях токовых характеристик источника электропитания.The diode in the electrical circuit of the electric igniter with the positive pole of the power source holds the voltage level accumulated by the capacitor at possible fluctuations in the flight dynamics of the current characteristics of the power source.

Связь источника электропитания, в частности, его отрицательным полюсом, через выходной ключ с электровоспламенителем обеспечивает срабатывание последнего после замыкания выходного ключа управляющим сигналом схемы дальнего взведения.The connection of the power source, in particular, its negative pole, through the output key with an electric igniter provides the operation of the latter after closing the output key by the control signal of the long-range cocking circuit.

Таким образом, предложенный взрыватель для малокалиберных артиллерийских боеприпасов обеспечивает разные режимы срабатывания его детонаторе при контактной встрече с целью, бесконтактно в заданной точке траектории полета и самоликвидацию, когда не выполнена боевая задача.Thus, the proposed fuse for small-caliber artillery ammunition provides different modes of operation of its detonator in contact with a target, contactless at a given point on the flight path and self-destruction when the combat mission is not completed.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача достигается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the characteristics of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is achieved not by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the attributes.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображены:The invention is illustrated by drawings, which have a purely illustrative purpose and do not limit the scope of the claims of the totality of the features of the formula. The drawings show:

на фиг.1 - конструкция взрывателя в разрезе;figure 1 - design of the fuse in the context;

на фиг.2 - функциональная блок-схема предложенного взрывателя;figure 2 is a functional block diagram of the proposed fuse;

на фиг.3 - структура блока контроля состояния контактного датчика.figure 3 - structure of the control unit of the state of the contact sensor.

В корпусе 1 взрывателя (фиг.1) с торцовым оптическим окном 2 последовательно размещены: блок 3 дистанционного управления, источник 4 электропитания, которые смонтированы в коаксиальной демпфирующей обечайке 5, контактный датчик 6, осевой электровоспламенитель 7, штатный предохранительный механизм 8 центробежного действия и лучевой капсюль-детонатор 9.In the fuse case 1 (Fig. 1) with an end optical window 2, there are sequentially placed: a remote control unit 3, a power supply 4, which are mounted in a coaxial damping shell 5, a contact sensor 6, an axial electric igniter 7, a standard safety mechanism 8 of a centrifugal action and a beam detonator capsule 9.

Электровоспламенитель 7 размещен внутри контактного датчика 6 кольцевой формы, что обеспечивает компактность их пространственного взаиморасположения во взрывателе.The electric igniter 7 is placed inside the contact sensor 6 of a ring shape, which ensures the compactness of their spatial relative position in the fuse.

Энергосодержащий источник 4 электропитания, выполненный в виде электролитической батареи с накольной ампулой, и электронный блок 3 дистанционного управления автономно размещены внутри силовой обечайки 5, с которой последний связан посредством демпфирующей прослойки 10 из клеящего компаунда. Этим гарантированно обеспечивается целостность и функциональность источника 4 и блока 3, так как ударные осевые перегрузки при выстреле воспринимаются силовой обечайкой 5 и амортизируются в прослойке 10.An energy-containing power source 4, made in the form of an electrolytic battery with a nakolny ampoule, and an electronic remote control unit 3 are autonomously placed inside the power shell 5, to which the latter is connected by means of a damping layer 10 of an adhesive compound. This is guaranteed to ensure the integrity and functionality of the source 4 and block 3, since shock axial overloads during firing are perceived by the power shell 5 and are amortized in the interlayer 10.

Структурно функциональная блок-схема взрывателя выполнена в следующей взаимосвязи структурных элементов (фиг.2).Structurally functional block diagram of the fuse is made in the following relationship of structural elements (figure 2).

Блок 3 дистанционного управления инициированием срабатывания взрывателя, сообщающийся с контактным датчиком 6 и источником 4 электропитания, включает электрически связанные между собой приемное устройство 11 кода времени, содержащее приемник 12 управляющих кодированных сигналов внешнего лазерного излучения и дешифратор 13, который соединен с устройством 14 временной задержки.The fuse triggering remote control unit 3, in communication with the contact sensor 6 and the power supply 4, includes a time code receiver 11 electrically connected to each other, comprising a receiver 12 of the encoded control signals of the external laser radiation and a decoder 13, which is connected to the time delay device 14.

Устройство 14 временной задержки состоит из последовательных счетчика 15 запускающих импульсов схемы 16 сравнения, схемы 17 дальнего взведения, связанной со счетчиком 18 тактовых импульсов, и выходного ключа 19.The time delay device 14 consists of sequential counter 15 of starting pulses of a comparison circuit 16, a long-range cocking circuit 17 connected to a clock counter 18, and an output key 19.

Устройство 14 временной задержки содержит тактовый генератор 20, один выход которого с частотой тактовых импульсов f подсоединен к счетчику 18 тактовых импульсов, таймеру 21 и дешифратору 13, а другой выход с частотой f/к - к счетчику 15 запускающих импульсов.The time delay device 14 comprises a clock 20, one output of which with a clock frequency f is connected to a clock counter 18, a timer 21 and a decoder 13, and another output with a frequency f / k is connected to a counter 15 of start pulses.

Счетчик 15 тактовых импульсов связан с блоком 22 контроля, который установлен в линии электрической связи контактного датчика 6 со схемой 17 дальнего взведения.The counter 15 clock pulses is connected to the control unit 22, which is installed in the electric communication line of the contact sensor 6 with the circuit 17 long-range cocking.

Блок 22 контроля (фиг.3) состоит из нормально замкнутого коммутатора 23, электрически связывая контактный датчик 6 со схемой 17 напрямую и параллельно через схему 24 совпадения, которая дополнительно подключена через формирователь 25 импульса опроса к счетчику 18 тактовых импульсов.The control unit 22 (Fig. 3) consists of a normally closed switch 23, electrically connecting the contact sensor 6 to the circuit 17 directly and in parallel through the matching circuit 24, which is additionally connected through the polling pulse former 25 to the clock counter 18.

Подключенный к отрицательному полюсу источника 4 электропитания выходной ключ 19 устройства 14 временной задержки (то есть в целом выход блока 3 дистанционного управления инициированием взрывателя) соединен с одним из двух выводов осевого электровоспламенителя 7, оснащенного штатным предохранительным механизмом 8 центробежного действия, перекрывающим огневую цепь связи с лучевым капсюлем-детонатором 9.Connected to the negative pole of the power supply source 4, the output key 19 of the time delay device 14 (i.e., in general, the output of the fuse initiating remote control unit 3) is connected to one of the two terminals of the axial electric igniter 7, equipped with a standard centrifugal safety mechanism 8 that overlaps the fire circuit beam detonator capsule 9.

Второй вывод электровоспламенителя 7 подключен через резистор 26 и диод 27 к положительному полюсу источника 4 электропитания, а через конденсатор 28 - к его отрицательному полюсу.The second terminal of the electric igniter 7 is connected through a resistor 26 and a diode 27 to the positive pole of the power supply 4, and through the capacitor 28 to its negative pole.

Источник 4 электропитания с устройством 14 временной задержки и с дешифратором 13 приемного устройства 11 кода времени связан через стабилизатор 29 напряжения, а с его приемником 12 - через стабилизатор 30 напряжения.A power source 4 with a time delay device 14 and a time code decoder 13 of a receiver 11 is connected via a voltage stabilizer 29, and to its receiver 12 via a voltage stabilizer 30.

В линии электропитания приемника 12 управляющих кодированных сигналов между источником 4 и стабилизатором 30 напряжения установлен коммутатор 31, связанный с выходом дешифратора 13.In the power supply line of the receiver 12 control encoded signals between the source 4 and the voltage stabilizer 30, a switch 31 is installed, connected to the output of the decoder 13.

Функционирует предложенный взрыватель в режимах дистанционного воздушного и контактного при встрече с целью подрывов следующим образом.The proposed fuse operates in remote air and contact modes when meeting for the purpose of detonation as follows.

При выстреле механически от перегрузок ускорения снаряда инициируется источник 4 электропитания структурных элементов взрывателя: приемника 12 управляющих кодированных сигналов и дешифратора 13 приемного устройства 11 и устройства 14 временной задержки.When fired mechanically from projectile acceleration overloads, the power supply 4 of the fuse structural elements is initiated: a receiver 12 of encoded control signals and a decoder 13 of a receiver 11 and a time delay device 14.

При появлении электропитания схема 17 дальнего взведения запирается, не пропуская никаких импульсов на выходной ключ 19, а счетчик 18 тактовых импульсов начинает счет импульсов тактового генератора 20.When the power supply, the long-range cocking circuit 17 is locked without passing any pulses to the output key 19, and the clock counter 18 starts counting the pulses of the clock generator 20.

Пока счетчик 18 тактовых импульсов отсчитывает установленное их число, никакие случайные сигналы со схемы 16 сравнения не пройдут на выходной ключ 19 и не вызовут несанкционированных срабатываний взрывателя.While the counter 18 clock pulses counts the set number, no random signals from the circuit 16 of the comparison will not go to the output key 19 and will not cause unauthorized fuses.

Сигнал от счетчика 18 поступает на формирователь 25 импульса опроса в момент, предшествующий окончанию конструктивно заложенного временного интервала дальнего взведения. Импульс от формирователя 25 длительностью этой временной разницы поступает на один из выходов схемы 24 совпадения.The signal from the counter 18 is supplied to the imaging pulse generator 25 at the time preceding the end of the structurally embedded time interval of the long-range cocking. The pulse from the shaper 25 with the duration of this temporary difference is supplied to one of the outputs of the matching circuit 24.

При несправном контактном датчике 6 (замыкание от перегрузок выстрела или брак сборки) электрический сигнал поступает на схему 24 за время действия импульса опроса от формирователя 25, в результате чего управляющим сигналом со схемы 24 коммутатор 23 переключается и разрывает электрическую связь контактного датчика 6 с выходным ключом 19.If the contact sensor 6 is faulty (short circuit due to overload of the shot or assembly failure), the electric signal enters the circuit 24 during the duration of the polling pulse from the driver 25, as a result of which the control signal from the circuit 24 switches 23 and disconnects the electrical connection of the contact sensor 6 with the output key 19.

В результате, сигналы от контактного датчика 6 после завершения импульса дальнего взведения не поступят на вход схемы 17 дальнего взведения, что исключает несанкционированное срабатывание электровоспламенителя 7.As a result, the signals from the contact sensor 6 after the completion of the long-range cocking pulse will not go to the input of the long-range cocking circuit 17, which eliminates the unauthorized operation of the electric igniter 7.

При этом дистанционный подрыв взрывателя осуществляется в штатном режиме по сигналу от схемы 16 сравнения.In this case, the remote detonator firing is carried out in the normal mode according to the signal from the comparison circuit 16.

Если за время существования в схеме совпадения 24 импульса опроса с формирователя 25 от контактного датчика 6 сигнал не поступит, то схема 24 не вырабатывает управляющего сигнала и коммутатор 23 остается замкнутым, что обеспечивает готовность взрывателя к действию при встрече с целью от сигнала инерционного замыкания с контактного датчика 6.If during the existence in the coincidence circuit 24 of the polling pulse from the shaper 25 from the contact sensor 6 the signal is not received, then the circuit 24 does not generate a control signal and the switch 23 remains closed, which ensures the fuse is ready for action when meeting with the target from the inertial fault signal from the contact sensor 6.

Одновременно, при появлении напряжения источника 4, начинает заряжаться конденсатор 27 через резистор 26 и диод 27, который сохраняет накопленный на конденсаторе 28 заряд при случайных падениях напряжения источника 4 электропитания.At the same time, when the voltage of the source 4 appears, the capacitor 27 starts charging through the resistor 26 and the diode 27, which stores the charge accumulated on the capacitor 28 in case of accidental voltage drops of the power supply 4.

Пока заданный уровень напряжения на конденсаторе 28 не достигнут, электровоспламенитель 7 не сработает, даже при открытом ключе 19, что создает дополнительную ступень предохранения, повышая безопасность взрывателя и боеприпаса в целом.Until the specified voltage level on the capacitor 28 is reached, the electric igniter 7 will not work, even with the key 19 open, which creates an additional level of protection, increasing the safety of the fuse and ammunition as a whole.

Процесс заряда конденсатора 28 требует времени, характеризующегося величиной τ=R·C (произведения сопротивления резистора 26 и емкости конденсатора 28).The process of charging the capacitor 28 requires time, characterized by the value τ = R · C (the product of the resistance of the resistor 26 and the capacitance of the capacitor 28).

Подбор емкости конденсатора 28 осуществляется исходя из необходимой энергии для срабатывания электровоспламенителя 7, а подбором сопротивления резистора 26 обеспечивают длительность времени заряда конденсатора 28, то есть действие этой дополнительной ступени предохранения.The selection of the capacitance of the capacitor 28 is based on the necessary energy to operate the electric igniter 7, and the selection of the resistance of the resistor 26 provides the duration of the charge time of the capacitor 28, that is, the effect of this additional protection stage.

Так, для срабатывания электровоспламенителя 7 достаточно использования конденсатора 28 емкостью 10 мкФ при напряжении 8-10 В на конденсаторе 28, установке резистора 26 с сопротивлением 3 кОм и при напряжении U_o=12 В на источнике 4 питания.So, for the operation of the electric igniter 7, it is sufficient to use a capacitor 28 with a capacity of 10 μF at a voltage of 8-10 V on the capacitor 28, install a resistor 26 with a resistance of 3 kΩ and at a voltage U _o = 12 V on the power supply 4.

В этом случае конденсатор 28 заряжается до рабочего напряжения U за время t=30 мс: U=U_o·e^-t/τ=8 B.In this case, the capacitor 28 is charged to the operating voltage U for a time t = 30 ms: U = U _o · e ^{-t / τ} = 8 B.

Средний ток i заряда конденсатора 28 за это время составит i=C·U/t≈3 мА, что многократно меньше тока (150-200 мА), необходимого для срабатывания электровоспламенителя 7 при его непосредственном подключении к источнику 4 тока по прототипу, то есть работоспособность предложенной конструкции взрывателя обеспечивается источником 4 питания существенно меньшей мощности и, соответственно, габаритов.The average current i of the charge of the capacitor 28 during this time will be i = C · U / t≈3 mA, which is much less than the current (150-200 mA) required to operate the electric igniter 7 when it is directly connected to the current source 4 according to the prototype, that is the performance of the proposed fuse design is provided by a power source 4 of significantly lower power and, accordingly, dimensions.

После временной задержки, необходимой для гарантированного выхода энергосодержащего источника 4 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.After the time delay necessary for the guaranteed output of the energy-containing source 4 to the required level, sufficient for the operation of the structural elements of the fuse, an external laser-transmitting device associated with a weapon emits a code message in the form of two pairs of pulses in the direction of the projectile.

В зависимости от условий применения передающее устройство и, следовательно, приемник 12 на снаряде могут работать в лазерном или радиодиапазоне. В первом случае в донной части корпуса 1 установлено оптическое окно 2 (фиг.1), а во втором - в структуре приемника 12 имеется антенна (не показана).Depending on the conditions of use, the transmitting device and, consequently, the receiver 12 on the projectile can operate in the laser or radio range. In the first case, an optical window 2 is installed in the bottom of the housing 1 (Fig. 1), and in the second case, an antenna (not shown) is in the structure of the receiver 12.

При поступлении на приемник 12 двух пар управляющих кодированных импульсов с внешнего передающего устройства в дешифраторе 13 отсчитывается временной интервал между этими парами импульсов и фиксируется в виде числа импульсов тактового генератора 20, полученных в течение времени между парами импульсов.Upon receipt of two pairs of control encoded pulses from an external transmitter at receiver 12, the time interval between these pairs of pulses is counted and recorded as the number of pulses of the clock generator 20 received over the time between the pairs of pulses.

Интервал между двумя парами импульсов пропорционален времени задержки подрыва снаряда (в К раз меньше), а временной интервал между импульсами в парах служит идентификационным признаком для исключения приема случайных помеховых сигналов в качестве управляющих сигналов.The interval between two pairs of pulses is proportional to the delay time of the detonation of the projectile (K times smaller), and the time interval between pulses in pairs serves as an identification sign to exclude the receipt of random interference signals as control signals.

Сигнал с дешифратора 13 о завершении приема кодовой посылки поступает на коммутатор 31, который отключает электропитание приемника 12 за ненадобностью, и на устройство 14 временной задержки, куда от дешифратора 13 передается также и число, характеризующее времязадающий интервал.The signal from the decoder 13 about the completion of the reception of the code packet is sent to the switch 31, which turns off the power to the receiver 12 as unnecessary, and to the time delay device 14, where a number characterizing the time-setting interval is also transmitted from the decoder 13.

Отключение приемника 12 управляющих кодированных сигналов после выполнения функционального назначения (после приема, обработки и передачи кодовой посылки) снижает в 2-3 раза потребление взрывателем тока, что позволяет дополнительно уменьшить габариты источника 4 электропитания, а также снизить тепловыделение в электронном блоке 3 взрывателя, чем повысить точность отсчета времени.Turning off the receiver 12 control encoded signals after performing the functional purpose (after receiving, processing and transmitting the code package) reduces the current consumption by the fuse by 2–3 times, which further reduces the dimensions of the power supply 4 and also reduces the heat emission in the electronic block 3 of the fuse, which Improve the accuracy of the countdown.

При уменьшении температурной погрешности частоты тактового генератора 20 увеличивается вероятность поражения цели от сокращения расстояния места подрыва снаряда до цели.When reducing the temperature error of the frequency of the clock generator 20 increases the probability of hitting the target from reducing the distance of the place of detonation of the projectile to the target.

Затем счетчик 15 начинает отсчет запускающих импульсов с частотой в К раз меньше тактовой частоты, а схема 16 сравнивает текущее значение числа на выходе счетчика 15 с числом, переданным устройству 14 временной задержки от дешифратора 13.Then, the counter 15 starts counting the triggering pulses with a frequency of K times less than the clock frequency, and the circuit 16 compares the current value of the number at the output of the counter 15 with the number transmitted to the time delay device 14 from the decoder 13.

При совпадении этих чисел схема 16 сравнения выдает сигнал на выходной ключ 19, который открывается. При этом от разряда конденсатора 28 через замкнутый выходной ключ 19 импульс тока поступает на электровоспламенитель 7.When these numbers coincide, the comparison circuit 16 gives a signal to the output key 19, which opens. In this case, from the discharge of the capacitor 28 through a closed output key 19, a current pulse is supplied to the electric igniter 7.

Форс пламени от сработавшего электровоспламенителя 7 через открытый к этому времени огнепередаточный канал штатного центробежного предохранительного механизма 8 поступает на лучевой капсюль-детонатор 9, вызывая его срабатывание, чем инициируется детонация взрывчатого наполнения боеприпаса и его подрыв в заданной точке траектории полета.The force of the flame from the triggered electric igniter 7 through the open fire transfer channel of the standard centrifugal safety mechanism 8 enters the beam detonator capsule 9, causing it to fire, which initiates detonation of the explosive filling of the munition and its detonation at a given point on the flight path.

При встрече снаряда с целью сигнал от инерционного замыкания контактного датчика 6, независимо от этапа работы устройства 14 задержки, приоритетно поступает через открытую схему 17 дальнего взведения непосредственно на выходной ключ 19, замыкая его, чем вызывается подрыв снаряда.When the projectile encounters for the purpose, the signal from the inertial closure of the contact sensor 6, regardless of the stage of operation of the delay device 14, is priority transmitted through the open remote cocking circuit 17 directly to the output key 19, closing it, thereby causing the projectile to undermine.

С момента выстрела, когда инициируется работа энергосодержащего источника 4 электропитания сигналы от тактового генератора 20 поступают в таймер 21, запрограммированный при монтаже на конкретное время, в частности 13, 16 или 27 секунд (в зависимости от типа боеприпаса), где накапливаются.From the moment of the shot, when the operation of the energy-containing power source 4 is initiated, the signals from the clock generator 20 enter the timer 21, programmed during installation for a specific time, in particular 13, 16 or 27 seconds (depending on the type of ammunition), where they are accumulated.

При достижении суммарного времени тактовых сигналов от генератора 20 с установленным временем таймер 21 выдает сигнал на схему 17 дальнего взведения и далее независимо на выходной ключ 19, при замыкании которого происходит самоликвидация боеприпаса.When the total time of the clock signals from the generator 20 with the set time is reached, the timer 21 gives a signal to the long-range cocking circuit 17 and then independently to the output key 19, upon closure of which the ammunition self-destructs.

Стендовые и натурные испытания опытного образца взрывателя предложенной конструкции фактически подтвердили достижение качественно новых показателей назначения на всех режимах его функционирования, что позволяет рекомендовать его на комплектацию малокалиберных артиллерийских боеприпасов.Bench and full-scale tests of a prototype fuse of the proposed design actually confirmed the achievement of qualitatively new targets for all modes of its operation, which allows us to recommend it for the assembly of small-caliber artillery ammunition.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности серийного промышленного изготовления на действующем производстве артиллерийских снарядов калибром 23-30 мм и подствольных гранат, оснащенных описанным взрывателем, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for an ammunition specialist, showed that it is not known, but taking into account the possibility of serial industrial production at the existing production of artillery shells with a caliber of 23-30 mm and under-barrel grenades equipped with the described fuse, it can be concluded that the criteria for patentability are met.

Claims

1. Combined action detonator for artillery ammunition, comprising a beam detonator, a safety mechanism, an electric igniter and a remote control unit for operating an electric igniter connected to a contact sensor in a case equipped with an optical window, while the time code receiver is electrically connected in series with the remote control unit and time-delayed device controlled by a clock generator, a long cocking circuit and an output key d I switching electric igniter to a power source, characterized in that one of the inputs distal charging circuit is connected to the contact sensor through a normally closed switch control unit, managed by a counter clock generator which, via a self-destruct timer connected to the other input of the circuit driving cocking.

2. The fuse according to claim 1, characterized in that the contact sensor with a normally closed switch of the control unit is additionally connected via a parallel-connected circuit for matching the contact signal of the contact sensor and the polling pulse from the shaper connected to the clock generator counter.

3. The fuse according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the axial electric igniter is connected to the positive pole of the power source through a resistor and a diode, and through the capacitor to its negative pole connected to the output key.