PL207162B1 - Mechanizm wirnikowy bębnowy, zwłaszcza do zabezpieczania i uzbrajania zapalnika uderzeniowego z automatyczną regulacją zwłoki - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm wirnikowy bębnowy, zwłaszcza do zabezpieczania i uzbrajania zapalnika uderzeniowego z automatyczną regulacją zwłoki.

Z uwagi na skomplikowaną konstrukcję rozwią zanie takie jest stosowane gł ównie w zapalnikach do pocisków o dużej szybkości początkowej powyżej 800 m/s z dużym ładunkiem kruszącym. Stanowi ono główne zabezpieczenie elementów mechanizmu odpalającego zapalnika.

W zapalnikach całkowicie zabezpieczonych spł onka zapalają ca i/lub spł onka pobudzają ca są izolowane od pobudzacza dzięki czemu przedwczesny zapłon którejkolwiek ze spłonek nie powoduje wybuchu pocisku. Izolację spłonek poprzez przesunięcie spłonki pobudzającej względem przekaźnika detonacji (pobudzacza) uzyskuje się za pomocą mechanizmu przesuwającego spłonkę, którym może być suwak przesuwany siłą odśrodkową, bęben obrotowy lub rotor (wirnik).

Znane mechanizmy zabezpieczająco - uzbrajające zapalników amunicji zawierają między innymi takie elementy zabezpieczające i uzbrajające, jak na przykład wirnik z otworem mieszczącym spłonkę zapalającą lub spłonkę pobudzającą, napędzany sprężyną. Otwór pod spłonkę jest przelotowy lub nieprzelotowy, przy czym otwór przelotowy jest stosowany przy spłonkach zapalających oraz gdy zachodzi potrzeba łatwego wydostawania się produktów gazowych ze spalonej spłonki a sam efekt jej działania nie jest w stanie zniszczyć przeszkody. Otwór nieprzelotowy jest natomiast stosowany w celu dodatkowej izolacji od sąsiadującego z nią elementu pirotechnicznego. Element ze spłonką jest przesunięty względem reszty łańcucha ogniowego, jest od niego odizolowany. Produkty niezamierzonego wybuchu spłonki pobudzającej muszą pokonać ściankę dna nieprzelotowego otworu i przeszkodę , która s ą siaduje z tą ś cianką . Tym samym cał kowita grubość warstwy izolują cej jest większa niż przy otworze przelotowym. Z uwagi na silne spłonki stosowane dotychczas w znanych konstrukcjach zapalników, nieprzelotowe otwory pod spłonkę posiadają prosty kształt, bez elementów wzmacniających energię wybuchu.

Mechanizm wirnikowy bębnowy, zwłaszcza do zabezpieczania i uzbrajania zapalnika uderzeniowego z automatyczną regulacją zwłoki według wynalazku, zawierający wirnik bębnowy z otworem mieszczącym spłonkę, napędzany sprężyną, charakteryzuje się tym, że ma elementy blokujące obrót wirnika bębnowego w stanie napiętym oraz ma zagłębienie kumulacyjne wzmacniające energię wybuchu.

Elementami blokującymi obrót wirnika bębnowego w stanie napiętym są: rygiel odśrodkowy ze sprężyną i wkrętem dociskowym oraz bezpiecznik odśrodkowy z ryglem bezpiecznika odśrodkowego wspartym na bezpieczniku kapturkowym.

Rygiel odśrodkowy i bezpiecznik odśrodkowy są osadzone przeciwbieżnie, symetrycznie względem podłużnej osi wirnika bębnowego, w jednej osi prostopadłej do podłużnej osi tego wirnika, przy czym w położeniu zmontowanym rygiel odśrodkowy jest wsparty na zagłębieniu kumulacyjnym, zaś bezpiecznik odśrodkowy jest wsparty na podłużnym wycięciu. Rygiel bezpiecznika odśrodkowego jest przesuwnie osadzony w osi prostopadłej do osi tego bezpiecznika. Bezpiecznik kapturkowy jest ustalany w kadłubie zapalnika wkrętem dociskowym. Zagłębienie kumulacyjne ma kształt korzystnie stożkowy. Spłonka jest spłonką pobudzającą inicjowaną nakłuciem, która w stanie zmontowanym jest odchylona kątowo od osi zespołu pobudzacza i iglicy zapalnika, przy czym pobudzająca część spłonki jest skierowana w przeciwną stronę niż zespół pobudzacza.

Na obu końcach wirnika bębnowego znajdują się dwa obwodowe rowki z wkrętem dociskowym ograniczającym ruch powrotny tego wirnika.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku został o wykorzystane zjawisko formowania się strumienia kumulacyjnego, wzmacniającego energię wybuchu, przez zastosowanie zagłębienia w kształcie stożka w elemencie mieszczącym materiał wybuchowy. Pozwoliło to na zastosowanie spłonki pobudzającej i skonstruowanie całego wirnikowego bębnowego mechanizmu zabezpieczająco-uzbrajającego o bardzo mał ych wymiarach gabarytowych i jednoczesne uzyskanie wymaganej energii wybuchu.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mechanizm wirnikowy bębnowy do zabezpieczania i uzbrajania zapalnika uderzeniowego mechanicznego z automatyczną regulacją zwłoki, w widoku ogólnym, fig. 2 - mechanizm z fig. 1 w przekroju wzdł u ż nym, osadzony w kadł ubie zapalnika, a fig. 3 - mechanizm z fig. 1 w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny przekroju z fig. 2.

Jak pokazano na rysunku, mechanizm wirnikowy bębnowy składa się z wirnika bębnowego 1, którego trzpień 2 jest osadzony obrotowo w cylindrycznym gnieździe kadłuba zapalnika wraz z zamoPL 207 162 B1 cowaną na końcu spiralną sprężyną 3 napędzającą wirnik bębnowy 1, mieszczącą się w gnieździe 4 zamkniętym osłoną 5 i zaślepką 6. Z drugiej strony wirnik bębnowy 1 ma trzpień z oporą 7 wkręcaną współosiowo w otwór kadłuba zapalnika. Wirnik bębnowy 1 ma wewnątrz nieprzelotowy otwór, w którym mieści się spłonka pobudzająca 8 inicjowana nakłuciem, zaś na zewnętrznej, walcowej powierzchni ma w górnej części podłużne spłaszczenie z zagłębieniem kumulacyjnym 9 oraz naprzeciwległe symetryczne podłużne wycięcie 10.

Na zagłębieniu kumulacyjnym 9 wzmacniającym energię wybuchu jest wsparty rygiel odśrodkowy 11, dociskany sprężyną 12 rygla odśrodkowego i wkrętem dociskowym 13, przesuwnie osadzony w otworze kadłuba zapalnika o osi prostopadłej do osi wirnika bębnowego 1. Na przeciwległym, podłużnym wycięciu 10 jest wsparty bezpiecznik odśrodkowy 14, ruchomo, przeciwbieżnie osadzony w otworze usytuowanym współosiowo względem rygla odśrodkowego 11, utrzymywany w położeniu blokującym za pomocą prostopadłego rygla 15 bezpiecznika odśrodkowego, wspartego na bezpieczniku kapturkowym 16 ustalanym w kadłubie zapalnika za pomocą wkręta dociskowego 17. Na obu końcach wirnika bębnowego 1 znajdują się obwodowe rowki 18 z wkrętem dociskowym 19 z występem ograniczającym ruch powrotny tego wirnika 1 do ustalonego konstrukcyjnie położenia, w którym oś podłużna spłonki pobudzającej 8 pokrywa się z osią iglicy i zespołu pobudzacza.

W stanie zmontowanym wirnik bę bnowy 1 jest tak usytuowany, ż e umieszczona w nim spł onka pobudzająca 8 inicjowana nakłuciem jest odchylona o pewien kąt od osi zespołu pobudzacza i iglicy zapalnika, przy czym pobudzająca część spłonki 8 jest skierowana w przeciwną stronę niż zespół pobudzacza.

Wirnik bębnowy 1 jest w stanie napiętym i posiada możliwość wykonania ruchu obrotowego dzięki napiętej sprężynie spiralnej 3 tego wirnika. Jest jednak zablokowany ryglem odśrodkowym 11 przytrzymywanym sprężyną rygla odśrodkowego 12 i bezpiecznikiem odśrodkowym 14 przytrzymywanym ryglem 15 bezpiecznika odśrodkowego wspartym na bezpieczniku kapturkowym 16.

W momencie strzału na zapalnik zaczyna oddziaływać poosiowa siła bezwładności skierowana wzdłuż osi podłużnej zapalnika. Powoduje ona poosiowy ruch rygla 15 bezpiecznika odśrodkowego, który przebija swoją dolną częścią o mniejszej średnicy bezpiecznik kapturkowy 16 i pozostaje w dolnym położeniu. W ten sposób bezpiecznik odśrodkowy 14 zostaje odblokowany.

W momencie, gdy pocisk wetnie się swoim pierś cieniem wiodą cym w gwint przewodu lufy, zaczyna poruszać się ruchem obrotowym i na elementy zapalnika zaczyna działać siła odśrodkowa. Powoduje ona ruch bezpiecznika odśrodkowego 14, który stanowi jedno z zabezpieczeń wirnika bębnowego 1. Gdy zostanie osiągnięta założona konstrukcyjnie wartość siły odśrodkowej, ruch rozpoczyna rygiel odśrodkowy 11, który ugina pod wpływem siły odśrodkowej sprężynę 12 rygla odśrodkowego. W tym momencie wirnik bębnowy 1 jest już całkowicie odblokowany - usunięte zostały dwa niezależne stopnie zabezpieczenia. Wirnik bębnowy 1 nie może jednak wykonać ruchu obrotowego, ponieważ działa na niego poosiowa siła bezwładności wywołująca moment sił tarcia pomiędzy wirnikiem bębnowym 1 a kadłubem zapalnika, który to moment jest większy od momentu obrotowego sprężyny spiralnej 3 napędzającej wirnik. Przez cały czas, kiedy pocisk jest w lufie, wirnik bębnowy 1 jest po odblokowaniu nieruchomy.

Po wylocie pocisku z lufy na jego dno działa siła powylotowego oddziaływania gazów prochowych, w związku z czym na elementy zapalnika działa nadal poosiowa siła bezwładności. Wirnik bębnowy 1 nadal nie może wykonać ruchu obrotowego pod wpływem sprężyny spiralnej 3 a rygiel odśrodkowy 11 i bezpiecznik odśrodkowy 14 są cały czas odchylone pod wpływem siły odśrodkowej.

W momencie zaniku powylotowego oddziaływania gazów prochowych na dno pocisku, zanika poosiowa siła bezwładności występująca w chwili zjawiska strzału. Moment obrotowy jest teraz większy od momentu sił tarcia, w związku z czym ruch pod wpływem sprężyny rozpoczyna wirnik bębnowy 1, który obraca się o kąt 220° i zatrzymuje w skrajnym położeniu, opierając się zakończeniem obwodowego rowka 18 o występ wkręta dociskowego 19. W takim położeniu oś spłonki pobudzającej 8 inicjowanej nakłuciem pokrywa się z osią zespołu pobudzacza i iglicy zapalnika, przy czym spłonka pobudzająca 8 inicjowana nakłuciem jest skierowana swoją częścią pobudzającą do zespołu pobudzacza.

Parametry sprężyny spiralnej 3 wirnika bębnowego są tak dobrane, że uwzględniając parametry techniczne wirnika bębnowego 1, siłę tarcia, drogę ruchu oraz czas powylotowego oddziaływania gazów prochowych, czas ruchu obrotowego wirnika bębnowego 1 od zapoczątkowania zjawiska strzału do chwili uzbrojenia zapalnika wynosi od 40 do 50 ms.

PL 207 162 B1

W momencie, gdy pocisk przebije przeszkodę, ustaje działanie siły bezwładności na elementy zapalnika spowodowanej reakcją przeszkody. Iglica zapalnika w swoim skrajnym położeniu nakłuwa spłonkę pobudzającą 8 i inicjuje jej działanie. Powstająca w części pobudzającej spłonki 8 fala detonacyjna napotyka na dno gniazda spłonki. Dzięki zagłębieniu kumulacyjnemu 9 w wirniku bębnowym 1 powstaje strumień kumulacyjny, który przebija dno otworu mieszczącego spłonkę 8 i ściankę pobudzacza. Dalej następuje zainicjowanie materiału wybuchowego zespołu pobudzacza, a jego detonacja pobudza z kolei materiał wybuchowy pocisku.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm wirnikowy bębnowy, zwłaszcza do zabezpieczania i uzbrajania zapalnika uderzeniowego z automatyczną regulacją zwłoki, zawierający wirnik bębnowy z otworem mieszczącym spłonkę, napędzany sprężyną, znamienny tym, że ma elementy (11, 14) blokujące obrót wirnika bębnowego (1) w stanie napiętym oraz ma zagłębienie kumulacyjne (9) wzmacniające energię wybuchu.
2. 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że elementami (11, 14) blokującymi obrót wirnika bębnowego (1) w stanie napiętym są: rygiel odśrodkowy (11) ze sprężyną (12) i wkrętem dociskowym (13) oraz bezpiecznik odśrodkowy (14) z ryglem (15) bezpiecznika odśrodkowego wspartym na bezpieczniku kapturkowym (16).
3. 3. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rygiel odśrodkowy (11) i bezpiecznik odśrodkowy (14) są osadzone przeciwbieżnie, symetrycznie względem podłużnej osi wirnika bębnowego (1), w jednej osi prostopadłej do podłużnej osi tego wirnika (1), przy czym w położeniu zmontowanym rygiel odśrodkowy (11) jest wsparty na zagłębieniu kumulacyjnym (9), zaś bezpiecznik odśrodkowy (14) jest wsparty na podłużnym wycięciu (10).
4. 4. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że rygiel (15) bezpiecznika odśrodkowego (14) jest przesuwnie osadzony w osi prostopadłej do osi tego bezpiecznika (14).
5. 5. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że bezpiecznik kapturkowy (16) jest ustalany w kadłubie zapalnika wkrętem dociskowym (17).
6. 6. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że jego zagłębienie kumulacyjne (9) ma kształt korzystnie stożkowy.
7. 7. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że jego spłonka (8) jest spłonką pobudzającą inicjowaną nakłuciem, która w stanie zmontowanym jest odchylona kątowo od osi zespołu pobudzacza i iglicy zapalnika, przy czym pobudzająca część spłonki (8) jest skierowana w przeciwną stronę niż zespół pobudzacza.
8. 8. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że na obu końcach wirnika bębnowego (1) znajdują się obwodowe rowki (18) z wkrętem dociskowym (19) ograniczającym ruch powrotny tego wirnika (1).