PL207165B1 - Zapalnik uderzeniowy z automatyczną regulacją zwłoki - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zapalnik uderzeniowy z automatyczną regulacją zwłoki, przeznaczony do amunicji używanej w broni lufowej z gwintowanym przewodem lufy, średniego kalibru, o duż ej prę dkości począ tkowej, dużej prędkoś ci obrotowej oraz dużych przeciążeniach podczas strzału. W szczególności ma on zastosowanie w amunicji artyleryjskiej, przeciwpancernej i przeciwlotniczej, oraz takiej, gdzie wymaganą cechą jest zadziałanie pocisku za przeszkodą, wewnątrz celu, w czasie jak najkrótszej zwłoki realizowanej od momentu wyjścia pocisku z przeszkody.

Z uwagi na bardzo mał e wymiary gabarytowe zapalnik uderzeniowy z automatyczn ą regulacją zwłoki, będący przedmiotem niniejszego wynalazku, jest przeznaczony do zamontowania korzystnie w środkowej części pocisku, co pozwala nadać mu nazwę użytkową zapalnika ś rodkowego, którego konstrukcja nie jest dotychczas znana. W klasyfikacji zapalników „ze względu na miejsce połączenia z pociskiem znane są dotychczas zapalniki gł owicowe i denne.

Z uwagi na dużą ilość rodzajów amunicji o różnej charakterystyce działania, w zależności od stawianych jej zadań bojowych, zapalniki posiadają bardzo różnorodną konstrukcję.

Wspólną cechą zapalników różnych typów, zarówno dennych jak i głowicowych, jest ich wyposażenie w takie podstawowe mechanizmy, jak mechanizm odpalający oraz co najmniej jeden mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający i pobudzacz.

Najliczniejszą grupę stanowią zapalniki uderzeniowe, których mechanizm lub układ odpalający powoduje zadziałanie układu pirotechnicznego inicjującego materiał wybuchowy umieszczony w pocisku, na skutek uderzenia zapalnika w przeszkodę.

W znanych rozwią zaniach zapalników uderzeniowych mechanizm odpalający jest wyposaż ony w elementy inicjujące spłonkę, takie jak na przykład iglica z tłoczkiem, które są uruchomiane działaniem poosiowej siły bezwładności pojawiającej się w momencie uderzenia pocisku w przeszkodę.

Z uwagi na coraz bardziej rygorystyczne wymagania dotyczą ce bezpieczeń stwa i niezawodności zadziałania amunicji w ściśle określonych warunkach, zapalniki powinny posiadać specjalne układy mechanizmów zabezpieczeń. Aby w jak największym stopniu zminimalizować prawdopodobieństwo niezamierzonego zadziałania pocisku, powstała konieczność dodatkowego zabezpieczenia elementów mechanizmu odpalającego.

Znane mechanizmy zabezpieczająco-uzbrajające zapalników zawierają między innymi takie elementy zabezpieczające i uzbrajając, jak na przykład: wirnik ze spłonką napędzany sprężyną, służący do izolowania spłonki od pozostałych elementów łańcucha ogniowego, bezwładnik w postaci tulei ze sprężyną bezwładnika, taśma elastoplastyczna, ruchome kulki stalowe, itp. elementy i mechanizmy współpracujące z elementami mechanizmu odpalającego, które gwarantują uzbrojenie zapalnika w okreś lonym konstrukcyjnie czasie.

Te znane elementy, stosowane w różnych typach zapalników uderzeniowych, głowicowych i dennych, tworzą różnorodne układy konstrukcyjne znanych zapalników, przy czym układ konstrukcyjny zapalnika uderzeniowego z automatyczną regulacją zwłoki według niniejszego wynalazku nie jest dotychczas znany.

W zapalnikach całkowicie zabezpieczonych spłonka zapalająca i/lub spłonka pobudzająca są izolowane od pobudzacza, dzięki czemu przedwczesny zapłon którejkolwiek ze spłonek nie powoduje wybuchu pocisku. Izolację spłonek poprzez przesunięcie spłonki względem pobudzacza lub przekaźnika detonacji i pobudzacza uzyskuje się za pomocą mechanizmu przesuwającego spłonkę, którym może być suwak przesuwany siłą odśrodkową, bęben obrotowy lub rotor (wirnik). Z uwagi na skomplikowaną konstrukcję rozwiązania takie są stosowane głównie w zapalnikach do pocisków o dużej szybkości pocztowej powyżej 800 m/s z dużym ładunkiem kruszącym.

Zdetonowanie pocisku we właściwym czasie, z wymaganą skutecznością, jest uzależnione od właściwości użytego w nim zapalnika, zwłaszcza od szybkości jego działania w momencie zetknięcia się pocisku z przeszkodą.

Działanie zapalnika rozpoczyna się z chwilą nakłucia spłonki przez iglicę, bądź przez przekazanie spłonce silnego impulsu cieplnego od wewnątrz, jak to ma miejsce w spłonkach elektrycznych, albo przez wytworzenie dostatecznie wysokiej temperatury otoczenia wskutek gwałtownego sprężenia powietrza, jak to ma miejsce w zapalnikach z pneumatycznym mechanizmem uderzeniowym.

W znanych rozwiązaniach zapalników uderzeniowych, zwłaszcza w zapalnikach dennych, ruch iglicy w kierunku spłonki jest wymuszony działaniem poosiowej siły bezwładności, która pojawia się w momencie uderzenia pocisku w przeszkodę. Wybuch pocisku następuje po upływie pewnego czasu,

PL 207 165 B1 zwanego zwłoką, potrzebnego na przeniesienie się płomienia spłonki zapalającej do spłonki pobudzającej, rozwinięcie się detonacji i zdetonowanie całego ładunku materiału kruszącego.

W zależ ności od rodzaju amunicji wymaganą cechą zapalnika może być jego działanie bez zwłoki, bądź ze zwłoką. Zapalniki uderzeniowe ze zwłoką służą do uzbrajania pocisków lub bomb burzących. Wskutek opóźnienia działania zapalnika, wybuch pocisku lub bomby następuje na większej głębokości i działanie burzące jest silniejsze.

W zapalnikach uderzeniowych do pocisków przeciwpancernych są stosowane opóźniacze ze zwłoką automatyczną, których zadaniem jest spowodowanie wybuchu pocisku z opóźnieniem proporcjonalnym do grubości płyty pancernej. W celu większego opóźnienia wybuchu między spłonką zapalającą i pobudzającą są umieszczane opóźniacze pirotechniczne lub gazodynamiczne.

Znane zapalniki z automatyczną regulacją zwłoki, takie jak na przykład radziecki zapalnik denny DBR, który zapewnia działanie pocisku za przeszkodą, posiadają w swojej konstrukcji specjalne układy składające się z opóźniaczy pirotechnicznych, tłoczków i zespołów ścieżek pirotechnicznych realizujących opóźnienie detonacji. Urządzenie opóźniające, zapewniające realizację automatycznie regulowanej zwłoki w działaniu zapalnika, składa się z osłony, tłoczka iglicy, który na bocznej powierzchni posiada podłużne rowki, tulejki ze skośnym otworem, opóźniacza oraz obudowy. Po uderzeniu pocisku w pancerz obsada ze spłonką zapalającą przemieszcza się w kierunku iglicy. Spłonka nakłuwa się na iglicę, gazy od spłonki przedostają się przez otwór skośny w tulejce i rowki tłoczka do opóźniacza prochowego i zapalają go. Podczas wnikania pocisku w przeszkodę tłoczek jest dociskany siłą bezwładności do wgłębienia osłony, a gazy ze spalającego się opóźniacza przepływają przez otwór w tulejce do przestrzeni wewnę trznej zapalnika. Zapobiega to gwał townemu wzrostowi ciś nienia w przestrzeni opóź niacza i masa opóźniacza nie spala się gwałtownie. Z chwilą przebicia pancerza lub utknięcia pocisku, siły bezwładności zanikają. Tłoczek z iglicą zostaje odrzucony do tyłu siłą ciśnienia gazów spalającego się opóźniacza i swoim stożkowym zgrubieniem zamyka otwór w tulejce, odcinając tym samym przepływ. Ciśnienie w komorze opóźniacza gwałtownie wzrasta, co powoduje niemal natychmiastowe spalenie pozostałej masy opóźniacza. Przepływ gazów przez otwór w tulejce opóźniacza do komory wkrętki dociskowej, a następnie do spłonki pobudzającej powoduje jej wybuch.

Inne rozwiązanie jest stosowane w znanym zapalniku serii MD przeznaczonym do uzbrajania pocisków przeciwpancernych. W tym znanym zapalniku dennym zwłoka również jest realizowana za pomocą opóźniacza. Czas jego palenia się jest tym dłuższy, im dłużej jest przebijana przeszkoda, gdyż przy przebijaniu grubej przeszkody ciśnienie wywierane przez naciskający krążek ołowiany na powierzchnię pastylki prochowej opóźniacza jest większe. Pastylka jest prasowana a większy nacisk na nią zwiększa czas palenia.

Opisane układy służą jednak do generowania zwłoki rzędu od 0,005 s. Ich konstrukcja jest skomplikowana i wymaga dużo miejsca w pocisku do pomieszczenia całego układu. Zastosowane w nich elementy pirotechniczne są czułe na zmiany temperatury, ciśnienia, wilgotności i warunków prasowania a także mają ograniczony czas przechowywania w warunkach magazynowych i polowych.

Zapalniki uderzeniowe z automatyczną regulacją zwłoki w przedziale czasowym do 0,005 s nie są dotychczas znane. Zapalniki denne i głowicowe mogą posiadać możliwość nastawy zwłoki o ściśle określonej wartości. Mechanizmy takie nie pozwalają jednak na jej automatyczną regulację w momencie przebijania przeszkody przez pocisk.

Zapalnik uderzeniowy z automatyczną regulacją zwłoki według wynalazku, zawierający zespół pobudzacza, mechanizm odpalający oraz co najmniej jeden mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający, charakteryzuje się tym, że jego mechanizm odpalający, współpracujący z co najmniej jednym mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym, zawiera element inicjujący uruchomienie elementu pirotechnicznego, wyposażony w podatny środek sprężysty magazynujący energię, gdy zapalnik jest zabezpieczony.

Elementem inicjującym uruchomienie elementu pirotechnicznego jest korzystnie iglica z grotem i gniazdem sprężyny, elementem pirotechnicznym jest znana spłonka pobudzają ca inicjowana nakłuciem, zaś podatnym środkiem sprężystym magazynującym energię gdy zapalnik jest zabezpieczony jest, korzystnie, napięta sprężyna iglicy.

Mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym jest osadzony od strony dna pocisku, o osi obrotu prostopadłej do osi głównej zapalnika, mechanizm wirnikowy bębnowy ze znaną spłonką pobudzającą inicjowaną nakłuciem, izolujący tę spłonkę od zespołu pobudzacza. Mechanizm wirnikowy bębnowy ma wirnik bębnowy napędzany sprężyną mający otwór kumulacyjny wzmacniający energię

PL 207 165 B1 wybuchu oraz ma rygiel odśrodkowy ze sprężyną rygla odśrodkowego i bezpiecznik odśrodkowy z ryglem bezpiecznika odś rodkowego wspartym na bezpieczniku kapturkowym.

Mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym jest osadzony współosiowo względem głównej osi zapalnika, od strony głowicy pocisku, mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający z taśmą elastoplastyczną wyposażony w znany bezwładnik i sprężynę bezwładnika umieszczoną współosiowo wewnątrz sprężyny iglicy mechanizmu odpalającego.

Mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym jest mechanizm wirnikowy talerzowy osadzony od strony głowicy pocisku, współosiowo względem osi głównej zapalnika. Mechanizm wirnikowy talerzowy ma wirnik talerzowy napędzany sprężyną oraz ma rygiel odśrodkowy ze sprężyną, rygiel z bezpiecznikiem kapturkowym i ma otwory współpracujące z występami pierścienia zabezpieczającego mechanizmu odpalającego.

Mechanizm odpalający jest osadzony współosiowo względem głównej osi zapalnika, od strony głowicy pocisku i ma elementy podtrzymujące iglicę w zadanej konstrukcyjnie odległości od spłonki pobudzającej inicjowanej nakłuciem oraz ma elementy blokujące mechanizm, gdy zapalnik jest nieuzbrojony.

Elementami podtrzymującymi iglicę są rolki z bezpiecznikami łapkowymi.

Również elementami podtrzymującymi iglicę są znane kulki współpracujące z wewnętrzną powierzchnią walcową pierścienia zabezpieczającego.

Elementami blokującymi mechanizm są znane kulki osadzone w otworach obsady iglicy, współpracujące z wewnętrzną powierzchnią kadłuba i z kołnierzem iglicy.

Również elementami blokującymi mechanizm są znane kulki osadzone w otworach pierścienia zabezpieczającego, współpracujące z obwodowym rowkiem wewnętrznej powierzchni kadłuba.

Elementami blokującymi mechanizm są również znane kulki wsparte na czołowej powierzchni pierścienia zabezpieczającego, osadzone w koronie z odkształcalnymi łapkami. Co najmniej jeden mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający, mechanizm odpalający oraz zespół pobudzacza są osadzone w kadłubie zapalnika, korzystnie w środkowej części pocisku.

Kadłub zapalnika ma od strony głowicy pocisku wewnętrzny obwodowy rowek współpracujący z mechanizmem odpalają cym.

Zespół pobudzacza, usytuowany pod mechanizmem wirnikowym bębnowym, ma osłonę z osadzoną w niej miseczką z materiałem wybuchowym, przy czym miseczka jest osadzona w pozycji do góry dnem.

Zapalnik uderzeniowy z automatyczną regulacją zwłoki według wynalazku posiada mechanizmy, które dzięki swej konstrukcji zapobiegają uzbrojeniu zapalnika w przedziale od momentu wystrzelenia pocisku z lufy do założonego konstrukcyjnie czasu uzyskania minimalnej odległości uzbrojenia oraz zapewniają zadziałanie pocisku za przeszkodą, po upływie założonego konstrukcyjnie czasu.

Konstrukcja zapalnika, po nieznacznych modyfikacjach określonych elementów, pozwala na zastosowanie go w amunicji o różnej prędkości początkowej pocisków i o różnych wymaganiach dla przedziału czasu, kiedy zapalnik jest nieuzbrojony.

W zapalniku według wynalazku ruch iglicy w stronę spłonki wymusza siła sprężyny iglicy a czynnikiem regulującym zwłokę jest poosiowa siła bezwładności pojawiająca się w momencie uderzenia pocisku w przeszkodę i trwająca przez czas przebijania przeszkody. Konstrukcja zapalnika według wynalazku pozwala uzyskiwać zwłoki mniejsze od 0,005 s, co jest korzystne przy zastosowaniu go w amunicji o prę dkoś ciach rzę du 1000 m/s i więcej, a takż e czyni ten zapalnik podobnym do zapalników bez zwłoki, umożliwiając jednakże jej regulację w przedziale wartości niższych od 0,005 s.

Układ regulacji zwłoki zastosowany w zapalniku według wynalazku jest pozbawiony elementów pirotechnicznych, co czyni jego konstrukcję odporną na zmiany temperatury, ciśnienia i wilgotności. Zbudowany jest wyłącznie z elementów mechanicznych, które posiadają większą odporność na oddziaływanie środowiska, co znacznie wydłuża okres przechowywania amunicji w warunkach magazynowych i polowych.

Zapalnik według wynalazku z racji usytuowania w środkowej części pocisku nosi nazwę zapalnika środkowego. Łączy on w swojej konstrukcji cechy zapalnika dennego i głowicowego, co pozwala na zmniejszenie jego wymiaru wysokości a tym samym zmniejszenie zajmowanej w pocisku przestrzeni. Uzyskane dzięki temu powiększenie objętości materiału wybuchowego zwiększa siłę rażenia pocisku.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zapalnik uderzeniowy mechaniczny z automatyczną regulacją zwłoki, osadzony

PL 207 165 B1 w środkowej części pocisku artyleryjskiego średniego kalibru, w przekroju wzdłużnym - jako przykład I realizacji wynalazku; fig. 2 przedstawia w przekroju wzdłużnym składowe elementy zapalnika z fig. 1; fig. 3 przedstawia w przekroju wzdłużnym, w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny przekroju z fig. 2, skł adowe elementy zapalnika z fig. 1; fig. 4 przedstawia w widoku ogólnym składowe mechanizmy zapalnika z fig. 2 i fig. 3 z pominięciem jego kadłuba; fig. 5 przedstawia zapalnik uderzeniowy mechaniczny z automatyczną regulacją zwłoki, osadzony w środkowej części pocisku artyleryjskiego średniego kalibru, w przekroju wzdłużnym - jako przykład II realizacji wynalazku; fig. 6 przedstawia w przekroju wzdłuż nym składowe elementy zapalnika z fig. 5; fig. 7 przedstawia w przekroju wzdłużnym, w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny przekroju z fig. 6, składowe elementy zapalnika z fig. 5; fig. 8 przedstawia w widoku ogólnym skł adowe mechanizmy zapalnika z fig. 6 i fig. 7 z pominięciem jego kadłuba; fig. 9 przedstawia zapalnik uderzeniowy mechaniczny z automatyczną regulacją zwłoki, osadzony w środkowej części pocisku artyleryjskiego średniego kalibru, w przekroju wzdłużnym - jako przykład III realizacji wynalazku; fig. 10 przedstawia w przekroju wzdłużnym składowe elementy zapalnika z fig. 9; fig. 11 przedstawia w przekroju wzdłużnym, w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny przekroju z fig. 10, składowe elementy zapalnika z fig. 9, a fig. 12 przedstawia w widoku ogólnym składowe mechanizmy zapalnika z fig. 10 i fig. 11 z pominięciem jego kadłuba.

P r z y k ł a d I.

Jak pokazano na rysunku fig. 1 do fig. 4, zapalnik mechaniczny uderzeniowy z automatyczną regulacją zwłoki składa się z kadłuba 1, w którym są osadzone wzdłuż jego osi głównej cztery zespoły: mechanizm wirnikowy bębnowy 2, mechanizm odpalający 3, mechanizm zabezpieczająco-uzbrająjący 4 z taśmą elastoplastyczną oraz zespół pobudzacza 5.

Mechanizm wirnikowy bębnowy 2, usytuowany od strony dna pocisku, składa się z wirnika bębnowego 6 o osi obrotu prostopadłej do osi głównej zapalnika, osadzonego w cylindrycznym gnieździe kadłuba 1 pomiędzy jego wewnętrzną ścianką 7 a wkręcaną oporą 8. W wewnętrznej ściance 7 kadłuba 1 znajduje się przelotowy, walcowy otwór, w którym jest obrotowo osadzony trzpień 9 wirnika bębnowego 6 mający zamocowaną na końcu spiralną sprężynę 10 napędzającą wirnik bębnowy 6, mieszczącą się w gnieździe 11 zamkniętym osłoną 12 i zaślepką 13. Wirnik bębnowy 6 ma wewnątrz nieprzelotowy otwór, w którym mieści się spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem, zaś na jego zewnętrznej, walcowej powierzchni ma podłużne spłaszczenie z zagłębieniem kumulacyjnym 15 oraz ma przeciwległe symetryczne podłużne wycięcie 16.

Na zazębieniu kumulacyjnym 15 wsparty jest rygiel odśrodkowy 17, dociskany sprężyną 18 rygla odśrodkowego i wkrętem dociskowym 19, przesuwnie osadzony w otworze kadłuba 1, o osi prostopadłej do osi wirnika bębnowego 6. Na przeciwległym, podłużnym wycięciu 16 jest wsparty bezpiecznik odśrodkowy 20, ruchomo, przeciwbieżnie osadzony w otworze usytuowanym współosiowo względem rygla odśrodkowego 17, utrzymywany w położeniu blokującym za pomocą prostopadłego rygla 21 bezpiecznika odśrodkowego, wspartego na bezpieczniku kapturkowym 22 ustalanym w kadłubie 1 za pomocą wkręta dociskowego 23. Na obu końcach wirnika bębnowego 6 znajdują się obwodowe rowki 24 z wkrętem dociskowym 25 z występem, który ogranicza ruch powrotny tego wirnika 6 do ustalonego konstrukcyjnie położenia, w którym oś podłużna spłonki 14 pokrywa się z osią podłużną zespołu pobudzacza 5 i iglicy 26.

W stanie zmontowanym wirnik bę bnowy 6 jest tak usytuowany, ż e umieszczona w nim spł onka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest odchylona o pewien kąt od osi zespołu pobudzacza 5 i iglicy 26, przy czym pobudzająca część spłonki 14 jest skierowana w przeciwną stronę niż zespół pobudzacza 5.

Nad wirnikiem bębnowym 6 znajduje się mechanizm odpalający 3, umieszczony wraz z mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym 4 z taśmą elastoplastyczną w specjalnie ukształtowanym, wspólnym gnieździe kadłuba 1, usytuowanym od strony głowicy pocisku. Mechanizm odpalający 3 składa się z iglicy 26 w kształcie grubościennej miseczki osadzonej współosiowo w obsadzie 27 iglicy, która to iglica z jednej strony jest wsparta na czterech rolkach 28 z bezpiecznikami łapkowymi 29 i ma centralnie usytuowany grot, zaś z drugiej strony ma kołnierz oporowy oraz gniazdo mieszczące napiętą sprężynę 30 iglicy dociskaną sklepieniem obsady 27 iglicy. Obsada 27 iglicy ma na obwodzie trzy gniazda pod kulki stalowe 31 współpracujące z powierzchnią stożkową kołnierza oporowego iglicy 26 oraz ma w sklepieniu przelotowy, walcowy otwór, w którym jest osadzony suwliwie bezwładnik 32 ze sprężyną 33 bezwładnika. Na bezwładniku 32 jest ciasno nawinięta taśma elastoplastyczna 34, wsparta z jednej strony na sklepieniu obsady 27 iglicy i opasana pierścieniem 35 zabezpieczającym przed jej rozwinięciem, z drugiej zaś strony bezwładnik 32 i taśma elastoplastyczna 34 przylegają do

PL 207 165 B1 pokrywki 36 kadłuba 1, który ma ponadto wewnętrzny obwodowy rowek 37 współpracujący z mechanizmem odpalającym 3. W nagwintowanym otworze kadłuba 1, od strony wirnika bębnowego 6, jest nieruchomo osadzony zespół pobudzacza 5, który składa się z nagwintowanej osłony 38 pobudzacza, zawierającej wklejoną do góry dnem miseczkę 39 pobudzacza z zaprasowanym materiałem wybuchowym 40.

Gdy zapalnik jest w stanie zabezpieczonym (transportowym) jego mechanizm odpalający 3 jest w stanie napię tym. Jego iglica 26 powiązana z napię tą sprężyną 30 nie mo ż e wykonać ruchu w kierunku wirnika bębnowego 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem, ponieważ opiera się swoim kołnierzem oporowym na trzech kulkach stalowych 31 osadzonych w gniazdach obsady 27 iglicy i opierających się o powierzchnię walcową kadłuba 1. Dodatkowo iglica 26 opiera się na czterech rolkach 28 z bezpiecznikami łapkowymi 29 zabezpieczającymi przed ich przemieszczaniem się. Kulki stalowe 31 znajdują się poniżej obwodowego rowka 37 w kadłubie 1 zapalnika. Cały układ jest zabezpieczony przed przemieszczaniem się w kierunku przodu zapalnika za pomocą ciasno nawiniętej na bezwładniku 32 taśmy elastoplastycznej 34. Bezwładnik 32 jest utrzymywany w swoim położeniu sprężyną 33 bezwładnika.

Jednocześnie wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem mechanizmu zabezpieczająco-uzbrajającego 2 jest w stanie napiętym i posiada możliwość wykonania ruchu obrotowego dzięki napiętej sprężynie spiralnej 10 tego wirnika. Jest jednak zablokowany ryglem odśrodkowym 17 przytrzymywanym sprężyną rygla odśrodkowego 18 i bezpiecznikiem odśrodkowym 20 przytrzymywanym ryglem 21 bezpiecznika odśrodkowego wspartym na bezpieczniku kapturkowym 22. Spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest odchylona kątowo od osi zespołu pobudzacza 5 i iglicy 26. Zespół pobudzacza 5 jest w tym czasie odizolowany od reszty mechanizmów zapalnika pełnym dnem miseczki 39 pobudzacza.

W momencie strzału na zapalnik zaczyna oddziaływać poosiowa siła bezwładności skierowana wzdłuż osi podłużnej zapalnika. Powoduje ona poosiowy ruch rygla 21 bezpiecznika odśrodkowego, pierścienia zabezpieczającego 35 oraz bezwładnika 32. Rygiel 21 bezpiecznika odśrodkowego przebija swoją dolną częścią o mniejszej średnicy bezpiecznik kapturkowy 22 i pozostaje w dolnym położeniu. W ten sposób bezpiecznik odśrodkowy 20 zostaje odblokowany. W tym samym czasie pierścień zabezpieczający 35, uniemożliwiający przypadkowe rozwinięcie taśmy elastoplastycznej 34 pod wpływem siły odśrodkowej, zsuwa się z tej taśmy i pozostaje w dolnym położeniu, zaś bezwładnik 32 ugina sprężynę 33 bezwładnika. Taśma elastoplastyczna 34 nie rozwija się, ponieważ w tym momencie nie działa na nią siła odśrodkowa.

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 20, który stanowi jedno z zabezpieczeń wirnika bębnowego 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem. Gdy zostanie osiągnięta założona konstrukcyjnie wartość siły odśrodkowej, ruch rozpoczyna rygiel odśrodkowy 17 ryglujący wirnik bębnowy 6 oraz cztery rolki 28 podpierające iglicę 26. Rygiel odśrodkowy 17 ugina pod wpływem siły odśrodkowej sprężynę 18 rygla odśrodkowego. W tym momencie wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem jest już całkowicie odblokowany - usunięte zostały dwa niezależne stopnie zabezpieczenia. Wirnik bębnowy 6 nie może jednak wykonać ruchu obrotowego, ponieważ działa na niego poosiowa siła bezwładności wywołująca moment tarcia pomiędzy wirnikiem bębnowym 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem a kadłubem 1 zapalnika, który to moment jest większy od momentu obrotowego sprężyny spiralnej 10. Przez cały czas, kiedy pocisk jest w lufie, wirnik bębnowy 6 jest po odblokowaniu nieruchomy. Cztery rolki 28 podpierające iglicę 26 umieszczone obwodowo w podłużnych gniazdach kadłuba 1 zaczynają naciskać na bezpieczniki łapkowe 29, których ramiona opierające się o specjalnie wyprofilowane krawędzie gniazd zginają się do wewnątrz i rolki 28 wysuwają się spod iglicy 26 a następnie przyjmują skrajne położenia, w których nie blokują już ruchu iglicy 26. Taśma elastoplastyczna 34, która jest rozwijana pod wpływem siły odśrodkowej, nie może się jeszcze rozwijać, ponieważ działa na nią własna poosiowa siła bezwładności, która wytwarza moment tarcia pomiędzy powierzchnią taśmy elastoplastycznej 34 a powierzchnią obsady 27 iglicy.

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 6 nadal nie może wykonać ruchu obrotowego pod wpływem sprężyny spiralnej 10, natomiast taśma elastoplastyczna 34 rozpoczyna ruch rozwijający, ale tylko kilku ostatnich zwojów, które wykłaPL 207 165 B1 dają się na wewnętrznej powierzchni kadłuba 1 zapalnika. Rygiel odśrodkowy 17, bezpiecznik odśrodkowy 20 oraz rolki 28 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 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem. Rozwijanie kontynuuje również taśma elastoplastyczna 34. Wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem obraca się o kąt 220° i zatrzymuje w skrajnym poł oż eniu, opierają c się zakoń czeniem obwodowego rowka 24 o wystę p wkręta dociskowego 25. W takim położeniu oś spłonki pobudzającej 14 inicjowanej nakłuciem pokrywa się z osią zespołu pobudzacza 5 i iglicy 26, przy czym spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest skierowana swoją częścią pobudzającą do zespołu pobudzacza 5. Parametry sprężyny spiralnej 10 wirnika bębnowego są tak dobrane, że uwzględniając; parametry techniczne wirnika bębnowego 6, siłę tarcia, drogę ruchu oraz czas powylotowego oddziaływania gazów prochowych, czas ruchu obrotowego wirnika bębnowego 6 od zapoczątkowania zjawiska strzału do chwili uzbrojenia zapalnika wynosi od 40 do 50 ms. Taśma elastoplastyczna 34 podczas rozwijania, wykłada się na wewnętrznej średnicy kadłuba 1 zapalnika. Równomierne rozwijanie taśmy elastoplastycznej 34 gwarantuje bezwładnik 32, który uniemożliwia przemieszczanie się jej na boki. Średnica wewnętrzna rozwiniętej taśmy elastoplastycznej jest większa od średnicy zewnętrznej pierścienia zabezpieczającego 35 nasuniętego na obsadę 27 iglicy. Oznacza to, że mechanizm odpalający 3 jest odblokowany i obsada 27 iglicy może już wykonać ruch w kierunku przodu zapalnika i odblokować iglicę 26. Zapalnik jest jednak bezpieczny na torze lotu. Ruch mechanizmu odpalającego 3 jest niemożliwy, ponieważ utrzymuje go w położeniu początkowym bezwładnik 32 ze sprężyną 33 bezwładnika opierający się o pokrywkę 36, działający pod wpływem siły odśrodkowej i siły nabiegania po ustaniu powylotowego oddziaływania gazów prochowych. Parametry taśmy elastoplastycznej 34 są tak dobrane, że uwzględniając wymiar średnicy, na której się ona rozwija, prędkość obrotową pocisku, siłę tarcia między zwojami, siłę tarcia spowodowaną siłą nabiegania oraz czas powylotowego oddziaływania gazów prochowych, czas pełnego rozwinięcia taśmy elastoplastycznej 34 od zapoczątkowania zjawiska strzału do chwili uzbrojenia zapalnika wynosi od 40 do 50 ms. Jest to czas gwarantujący uzbrojenie zapalnika na danej odległości na torze lotu.

W momencie uderzenia pocisku w przeszkodę na mechanizm odpalający 3 działa siła bezwładności spowodowana penetracją przeszkody, zwana reakcją przeszkody. Wykonuje on ruch w kierunku pokrywki 36, ponieważ nie jest już zablokowany zwiniętą taśmą elastoplastyczną 34. Podczas ruchu mechanizmu odpalającego 3 siła reakcji przeszkody pokonuje opór sprężyny bezwładnika 30. Gdy mechanizm odpalający 3 zajmie skrajne położenie, stalowe kulki 31 wypadają ze swoich gniazd do rowka 37 pod wpływem siły odśrodkowej i odblokowują iglicę 26. Jednocześnie siła bezwładności spowodowana reakcją przeszkody działa na iglicę 26, sprężynę 30 iglicy i sprężynę 33 bezwładnika. Przez cały czas, kiedy pocisk penetruje przeszkodę siła bezwładności iglicy 26, sprężyny 30 iglicy i sprężyny 33 bezwładnika jest większa od siły napiętej sprężyny 30 iglicy i sprężyny 33 bezwładnika. Iglica 26 nie może w związku z tym przemieścić się w kierunku spłonki pobudzającej 14 inicjowanej nakłuciem. Im grubsza przeszkoda, tym dłuższy jest czas zwłoki w zadziałaniu pocisku, tj. czas przytrzymania iglicy 26, napiętej sprężyny 30 iglicy i sprężyny 33 bezwładnika w pierwotnym położeniu - zwłoka regulowana jest automatycznie.

W momencie, gdy pocisk przebije przeszkodę, ustaje działanie siły bezwładności na elementy zapalnika, spowodowanej reakcją przeszkody. Na iglicę 26 działa już tylko siła sprężyny 30 iglicy i sprężyny 33 bezwładnika. Przemieszcza się ona w kierunku wirnika bę bnowego 6 i spłonki pobudzającej 14 inicjowanej nakłuciem. Iglica 26 w swoim skrajnym położeniu nakłuwa spłonkę pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem i inicjuje jej działanie. Powstająca w części pobudzającej spłonki 14 fala detonacyjna napotyka na dno gniazda spłonki. Dzięki zagłębieniu kumulacyjnemu 15 w wirniku bębnowym 6 powstaje strumień kumulacyjny, który przebija ściankę w dnie miseczki 39 pobudzacza. Dalej następuje zainicjowanie materiału wybuchowego zespołu pobudzacza 5. Jego detonacja z kolei pobudza materiał wybuchowy pocisku. Następuje zadziałanie pocisku za przeszkodą.

Parametry sprężyny 30 iglicy, sprężyny 33 bezwładnika są tak dobrane, że uwzględniając ich masę, masę iglicy 26, drogę przemieszczenia iglicy 26, siły tarcia oraz bezwładność łańcucha ogniowego, zadziałanie pocisku następuje po czasie 40 ąs od momentu uderzenia pocisku w przeszkodę.

PL 207 165 B1

P r z y k ł a d II.

Jak pokazano na rysunku fig. 5 do fig. 8, zapalnik uderzeniowy mechaniczny z automatyczną regulacją zwłoki składa się z kadłuba 101, w którym są osadzone wzdłuż jego osi głównej cztery zespoły: mechanizm wirnikowy bębnowy 2, mechanizm odpalający 103, mechanizm wirnikowy talerzowy 104 oraz zespół pobudzacza 5. Mechanizm wirnikowy bębnowy 2, usytuowany od strony dna pocisku, składa się z wirnika bębnowego 6 o osi obrotu prostopadłej do osi głównej zapalnika, osadzonego w cylindrycznym gnieździe kadłuba 101 pomiędzy jego wewnętrzną ścianką 7 a wkręcaną oporą 8. W wewnętrznej ściance 7 kadłuba 101 znajduje się przelotowy, walcowy otwór, w którym jest obrotowo osadzony trzpień 9 wirnika bębnowego mający zamocowaną na końcu spiralną sprężynę 10 napędzającą wirnik bębnowy 6, mieszczącą się w gnieździe 11 zamkniętym osłoną 12 i zaślepką 13. Wirnik bębnowy 6 ma wewnątrz nieprzelotowy otwór, w którym mieści się spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem, zaś na jego zewnętrznej, walcowej powierzchni ma podłużne spłaszczenie z zazębieniem kumulacyjnym 15 oraz przeciwległe, symetryczne, podłużne wycięcie 16.

Na zagłębieniu kumulacyjnym 15 wsparty jest rygiel odśrodkowy 17, dociskany sprężyną 18 rygla odśrodkowego i wkrętem dociskowym 19, przesuwnie osadzony w otworze kadłuba 101, o osi prostopadłej do osi wirnika bębnowego 6. Na przeciwległym, podłużnym wycięciu 16 jest wsparty bezpiecznik odśrodkowy 20, ruchomo, przeciwbieżnie osadzony w otworze usytuowanym współosiowo względem rygla odśrodkowego 17, utrzymywany w położeniu blokującym za pomocą prostopadłego rygla 21 bezpiecznika odśrodkowego, wspartego na bezpieczniku kapturkowym 22 ustalanym w kadłubie 101 za pomocą wkręta dociskowego 23. Na obu końcach wirnika bębnowego 6 znajdują się obwodowe rowki 24 z wkrętem dociskowym 25 z występem, który ogranicza ruch powrotny wirnika bębnowego 6 do ustalonego konstrukcyjnie położenia, w którym oś podłużna spłonki 14 pokrywa się z osią podł u ż n ą zespoł u pobudzacza 5 i iglicy 1026.

W stanie zmontowanym wirnik bę bnowy 6 jest tak usytuowany, ż e umieszczona w nim spł onka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest odchylona o pewien kąt od osi zespołu pobudzacza 5 i iglicy 1026, przy czym pobudzają ca część spł onki 14 jest skierowana w przeciwną stronę niż zespół pobudzacza 5.

Nad wirnikiem bębnowym 6 znajduje się mechanizm odpalający 103, umieszczony wraz z wirnikowym talerzowym mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym 104, w stanie napiętym, w specjalnie ukształtowanym wspólnym gnieździe w kadłubie 101, usytuowanym od strony głowicy pocisku. Mechanizm odpalający 103 składa się z obsady 1027 iglicy, iglicy 1026, sprężyny 1030 iglicy, kulek stalowych 1028, pierścienia zabezpieczającego 1042, kulek stalowych 1031 oraz kołków ustalających 1044. Obsada 1027 iglicy ma kształt odwróconej miseczki z kołnierzem mającej na obwodzie sześć przelotowych otworów. Wewnątrz obsady 1027 iglicy jest osadzona iglica 1026 razem ze sprężyną 1030 iglicy. Sprężyna 1030 iglicy jest napinana iglicą 1026 a układ jest blokowany sześcioma kulkami stalowymi 1028 osadzonymi w otworach przelotowych obsady 1027 iglicy. Iglica 1026 ma kształt miseczki z grubym dnem mającym grot i z cienkimi ściankami. Na bocznej powierzchni dna iglicy 1026 wykonane jest obwodowe wcięcie wyprofilowane promieniem równym promieniowi kulek stalowych 1028 podpierających i blokujących iglicę 1026, gdy działa na nią poosiowa siła bezwładności. Na obsadę 1027 iglicy 1026 nałożony jest pierścień zabezpieczający 1042, który ma kształt tulejki z dwoma poosiowymi występami. Obsada 1027 iglicy i pierścień zabezpieczający 1042 posiadają na swoich bocznych powierzchniach dwa współśrodkowe naprzeciwległe otwory półkoliste o osiach równoległych do osi podłużnej zapalnika, w których są osadzone kołki blokujące 1044 zapobiegające ruchowi obrotowemu mechanizmu odpalającego 103 względem kadłuba 101 zapalnika. Dodatkowo pierścień zabezpieczający 1042 posiada na swej zewnętrznej walcowej powierzchni dwa naprzeciwległe nieprzelotowe otwory współpracujące z kulkami stalowymi 1031, służącymi do blokowania ruchu pierścienia zabezpieczającego 1042 pod wpływem sił nabiegania na torze lotu.

Mechanizm wirnikowy talerzowy 104, usytuowany od strony głowicy pocisku, składa się z wirnika talerzowego 106 o osi obrotu pokrywającej się z osią podłużną zapalnika, sprężyny spiralnej 1010 wirnika talerzowego, pokrywki 1036, rygla 1021 z bezpiecznikiem kapturkowym 1022, rygla odśrodkowego 1017 ze sprężyną płaską 1018 i wkrętem 1019 oraz ogranicznika ruchu 1025. Wirnik talerzowy 106 w swojej górnej części posiada trzpień z rowkiem, w którym zamocowana jest sprężyna spiralna 1010. W dolnej części wirnik talerzowy 106 posiada powierzchnię, która opiera się o kadłub 101 zapalnika oraz powierzchnię, która opiera się o obsadę 1027 iglicy 1026. Ponadto w dolnej części wirnika talerzowego 106 znajdują się dwa naprzeciwległe otwory 1037 oraz rowek 1024, po którym porusza się ogranicznik ruchu 1025. Na zewnętrznej obwodowej powierzchni wirnika talerzowego znajduje

PL 207 165 B1 się otwór współpracujący z ryglem 1021 oraz otwór współpracujący z ryglem odśrodkowym 1017. Sprężyna 1010 wirnika talerzowego jest zamocowana do kadłuba 101 dwoma nitami 1011. Po napięciu sprężyny 1010 wirnika talerzowego cały układ jest blokowany ryglem 1021 i zabezpieczony ryglem odśrodkowym 1017. Rygiel 1021 jest wsparty na bezpieczniku kapturkowym 1022, zaś rygiel odśrodkowy 1017 jest przytrzymywany płaską sprężyną 1018 zamocowaną do kadłuba 101 wkrętem 1019. Wirnik talerzowy 106 w dolnej części ma ponadto dwa poosiowe otwory 1037 pod występy pierścienia zabezpieczającego 1042 obrócone o pewien kąt względem dwóch otworów 1037. Takie ustawienie pierścienia zabezpieczającego 1042 względem wirnika talerzowego 106 uniemożliwia jego przemieszczenie się wzdłuż osi podłużnej zapalnika a tym samym odblokowanie kulek stalowych 1028, gdy zapalnik jest w stanie zabezpieczonym (transportowym).

W nagwintowanym otworze kadłuba 101, od strony wirnika bębnowego 6, jest nieruchomo osadzony zespół pobudzacza 5, który składa się z nagwintowanej osłony 38 pobudzacza, zawierającej wklejoną do góry dnem miseczkę 39 pobudzacza z zaprasowanym materiałem wybuchowym 40.

Gdy zapalnik jest w stanie zabezpieczonym (transportowym) wirnik talerzowy 106 mechanizmu zabezpieczająco-uzbrajającego 104 jest w stanie napiętym i posiada możliwość wykonania mchu obrotowego dzięki napiętej sprężynie spiralnej 1010 wirnika. Jest jednak zablokowany ryglem 1021 i zabezpieczony ryglem odś rodkowym 1017. W stanie napię tym i zaryglowanym wirnik talerzowy 106 ma takie położenie, że jego dwa naprzeciwległe otwory 1037 nie pokrywają się z występami pierścienia zabezpieczającego 1042.

Mechanizm odpalający 103 jest również w stanie napiętym. Jego iglica 1026 powiązana z napiętą sprężyną 1030 nie może wykonać ruchu w kierunku wirnika bębnowego 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem, ponieważ opiera się swoim obwodowym wcięciem na sześciu kulkach 1028 osadzonych w gniazdach obsady 1027 iglicy 1026 i opierających się o pierścień zabezpieczający 1042. Pierścień zabezpieczający 1042 nie może wykonać ruchu w kierunku wirnika talerzowego 106 i zwolnić kulek blokujących iglicę 1028, ponieważ opiera się swoimi występami o dolną powierzchnię tego wirnika 106.

Wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem mechanizmu zabezpieczająco-uzbrajającego 2 jest w stanie napiętym i posiada możliwość wykonania ruchu obrotowego dzięki napiętej sprężynie spiralnej 10 tego wirnika. Jest jednak zablokowany ryglem odśrodkowym 17 przytrzymywanym sprężyną rygla odśrodkowego 18 oraz bezpiecznikiem odśrodkowym 20 przytrzymywanym ryglem bezpiecznika odśrodkowego 21 wspartym na bezpieczniku kapturkowy 22. Spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest odchylona od osi zespołu pobudzacza 5 i iglicy 1026. Zespół pobudzacza 5 jest przez cały czas odizolowany od reszty mechanizmów zapalnika pełnym dnem miseczki 39 pobudzacza.

W momencie strzału na zapalnik zaczyna oddziaływać poosiowa siła bezwładności skierowana wzdłuż osi podłużnej zapalnika. Powoduje ona poosiowy ruch rygla bezpiecznika odśrodkowego 21 i ruch rygla 1021. Rygiel bezpiecznika odś rodkowego 21 pod wpł ywem sił y bezwł adnoś ci przebija swoją dolną częścią o mniejszej średnicy bezpiecznik kapturkowy 22 i pozostaje w dolnym położeniu, wskutek czego bezpiecznik odśrodkowy 20 zostaje odblokowany. Również rygiel 1021, blokujący ruch wirnika talerzowego 106, pod wpływem siły bezwładności przebija swoją dolną częścią o mniejszej średnicy bezpiecznik kapturkowy 1022 i pozostaje w dolnym położeniu. Wirnik talerzowy 106 nie może wykonać ruchu obrotowego względem kadłuba 101 pod wpływem momentu obrotowego sprężyny spiralnej 1010, ponieważ działa na niego poosiowa siła bezwładności dociskająca go do kadłuba 101. Ponadto jest unieruchomiony ryglem odśrodkowym 1017. Moment sił tarcia pomiędzy wirnikiem talerzowym 106 a kadłubem 101 i obsadą 1027 iglicy, jest większy od momentu obrotowego sprężyny spiralnej.

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 20, który stanowi jedno z zabezpieczeń wirnika bębnowego 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem. Gdy zostanie osiągnięta założona konstrukcyjnie wartość siły odśrodkowej, ruch rozpoczynają dwa elementy zabezpieczające: rygiel odśrodkowy 17 ryglujący wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem oraz rygiel odśrodkowy 1017 blokujący ruch wirnika talerzowego 106. Rygiel odśrodkowy 17 ugina pod wpływem siły odśrodkowej sprężynę rygla odśrodkowego 18. W tym momencie wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem jest już całkowicie odblokowany - usunięte zostały dwa niezależne stopnie zabezpieczenia. Wirnik bębnowy 6 nie może jednak wykonać ruchu obrotowego, ponie10

PL 207 165 B1 waż działa na niego poosiowa siła bezwładności wywołująca moment sił tarcia pomiędzy wirnikiem bębnowym 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem a kadłubem 101, który to moment jest większy od momentu obrotowego sprężymy spiralnej 10.

Przez cały czas, kiedy pocisk znajduje się w lufie, wirnik bębnowy 6 jest po odblokowaniu nieruchomy. Z kolei rygiel odśrodkowy 1017 ugina pod wpływem siły odśrodkowej ramię sprężyny płaskiej 1018. W ten sposób również wirnik talerzowy 106 jest już całkowicie odblokowany - usunięte zostały dwa niezależne stopnie zabezpieczenia. Przez cały czas, kiedy pocisk jest w lufie, wirnik talerzowy 106 wykonuje ruch obrotowy wspólnie z całym zapalnikiem.

Po wylocie pocisku z lufy działa na niego siła powylotowego oddziaływania gazów prochowych. W związku z tym, na elementy zapalnika działa jeszcze poosiowa siła bezwładności i wirnik bębnowy 6 oraz wirnik talerzowy 106 nie mogą wykonywać ruchu obrotowego pod wpł ywem sprężyn spiralnych. Rygiel odśrodkowy 17, bezpiecznik odśrodkowy 20 oraz rygiel odśrodkowy 1017 są cały czas w położeniach odchylonych pod wpływem siły odśrodkowej.

Z chwilą zaniku powylotowego oddziaływania gazów prochowych na dno pocisku, zanika poosiowa siła bezwładności występująca w chwili zjawiska strzału a moment obrotowy jest większy od momentu sił tarcia. W tym momencie ruch pod wpływem sprężyn spiralnych rozpoczyna wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem oraz wirnik talerzowy 106. Wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem obraca się o kąt 220° i zatrzymuje w drugim skrajnym położeniu, opierając się zakończeniem bocznego rowka 24 o występ wkręta dociskowego 25. W takim położeniu oś spłonki pobudzają cej 14 inicjowanej nakłuciem pokrywa się z osią zespołu pobudzacza 5 i iglicy 1026, przy czym spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest skierowana swoją częścią pobudzającą do zespołu pobudzacza 5. Parametry sprężyny spiralnej 10 wirnika bębnowego są tak dobrane, że uwzględniając parametry techniczne tego wirnika 6, siłę tarcia, drogę mchu oraz czas powylotowego oddziaływania gazów prochowych, czas ruchu obrotowego wirnika bębnowego 6 od momentu początku zjawiska strzału do chwili uzbrojenia wynosi od 40 do 50 ms. Jest to czas gwarantujemy uzbrojenie zapalnika na danej odległości. Również wirnik talerzowy 106 pod wpływem sprężyny spiralnej 1010 tego wirnika obraca się o kąt 160° i zatrzymuje w drugim skrajnym położeniu opierając się zakończeniem bocznego rowka 1024 o występ kołka ograniczającego 1025. W tym położeniu wirnika talerzowego 106 jego dwa naprzeciwległe otwory 1037 pokrywają się z dwoma naprzeciwległymi występami pierścienia zabezpieczającego 1042. Parametry sprężyny spiralnej 1010 wirnika talerzowego są tak dobrane, że uwzględniając parametry techniczne tego wirnika 106, siłę tarcia, drogę ruchu oraz czas powylotowego oddziaływania gazów prochowych, czas ruchu obrotowego wirnika talerzowego 106 od momentu początku zjawiska strzału do chwili uzbrojenia wynosi od 40 do 50 ms. Jest to czas gwarantujący uzbrojenie zapalnika na danej odległości.

Na torze lotu, po ustaniu powylotowego oddziaływania gazów prochowych, na zapalnik działają siła odśrodkowa i siła nabiegania. Elementem, który może przemieszczać się pod wpływem siły nabiegania jest pierścień zabezpieczający 1042. Jednak jego ruch jest niemożliwy, ponieważ naciskają na niego kulki 1028 blokujące ruch iglicy 1026. Dodatkowo dwie kulki 1031 umieszczone w swoich gniazdach w pierścieniu zabezpieczającym 1042 naciskają, pod wpływem siły odśrodkowej, na stożkowe powierzchnie obwodowego rowka w kadłubie 101. Siła nabiegania działająca na pierścień zabezpieczający 1042 z kulkami stalowymi 1031 jest niewystarczająca, aby pokonać składową sił nacisku kulek 1031 równoległą do siły nabiegania. Zapalnik jest w ten sposób bezpieczny na torze lotu.

W momencie, gdy pocisk uderza w przeszkodę na pierś cień zabezpieczający 1042 z kulkami 1031 działa siła bezwładności spowodowana reakcją przeszkody. Pierścień zabezpieczający 1042 może wykonać ruch w kierunku wirnika talerzowego 106, ponieważ jego występy pokrywają się z dwoma naprzeciwległymi otworami 1037 w wirniku talerzowym 106. Podczas ruchu pierścienia zabezpieczającego 1042 siła reakcji przeszkody pokonuje opór spowodowany naciskiem sześciu kulek 1028 w obsadzie 1027 iglicy i dwóch kulek 1031 w pierś cieniu zabezpieczają cym 1042. Gdy pierś cień zabezpieczający 1042 zajmie skrajne położenie, odblokowuje sześć kulek 1028 w obsadzie 1027 iglicy i wypadają one ze swoich gniazd pod wpływem siły odśrodkowej. Jednocześnie siła bezwładności spowodowana reakcją przeszkody działa na iglicę 1026 i sprężynę 1030 iglicy. Przez cały czas, kiedy pocisk penetruje przeszkodę siła bezwładności iglicy 1026 i sprężyny 1030 iglicy jest większa od siły napiętej sprężyny 1030 iglicy. Iglica 1026 nie może w związku z tym przemieścić się w kierunku spłonki pobudzającej 14 inicjowanej nakłuciem. Im grubsza przeszkoda, tym dłuższy jest czas zwłoki w zadziałaniu pocisku, tj. czas przytrzymania iglicy 1026 i napię tej sprężyny iglicy 1030 w pierwotnym położeniu - zwłoka regulowana jest automatycznie.

PL 207 165 B1

W momencie, gdy pocisk przebije przeszkodę, ustaje działanie siły bezwładności na elementy zapalnika, spowodowanej reakcją przeszkody. Na iglicę 1026 działa już tylko siła sprężyny 1030 iglicy. Przemieszcza się ona w kierunku wirnika bębnowego 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem. Iglica 1026 w swoim skrajnym położeniu nakłuwa spłonkę pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem i inicjuje jej działanie. Powstająca w części pobudzającej spłonki fala detonacyjna napotyka na dno gniazda spłonki. Dzięki zagłębieniu kumulacyjnemu 15 w wirniku bębnowym 6 powstaje strumień kumulacyjny, który przebija ściankę w dnie miseczki 39 pobudzacza. Dalej następuje zainicjowanie materiału wybuchowego zespołu pobudzacza 5. Jego detonacja z kolei pobudza materiał wybuchowy pocisku. Następuje zadziałanie pocisku za przeszkodą. Parametry sprężyny 1030 iglicy są tak dobrane, że uwzględniając jej masę, masę iglicy 1026, drogę przemieszczenia iglicy 1026, siły tarcia oraz bezwładność łańcucha ogniowego, zadziałanie pocisku następuje po czasie 400 μs od momentu uderzenia pocisku w przeszkodę.

P r z y k ł a d III

Jak pokazano na rysunku fig. 9 do fig, 12, zapalnik uderzeniowy mechaniczny z automatyczną regulacją zwłoki składa się z kadłuba 201, w którym są osadzone wzdłuż jego osi głównej trzy podstawowe zespoły: mechanizm wirnikowy bębnowy 2, mechanizm odpalający 203 oraz zespół pobudzacza 5.

Mechanizm wirnikowy bębnowy 2, usytuowany od strony dna pocisku, składa się z wirnika bębnowego 6 o osi obrotu prostopadłej do osi głównej zapalnika, osadzonego w cylindrycznym gnieździe kadłuba 201 pomiędzy jego wewnętrzną ścianką 7 a wkręcaną oporą 8. W wewnętrznej ściance 7 kadłuba 201 znajduje się przelotowy, walcowy otwór, w którym jest obrotowo osadzony trzpień 9 wirnika bębnowego mający zamocowaną na końcu spiralną sprężynę 10 napędzającą wirnik bębnowy 6, mieszczącą się w gnieździe 11 zamkniętym osłoną 12 i zaślepką 13. Wirnik bębnowy 6 ma wewnątrz nieprzelotowy otwór, w którym mieści się spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem, zaś na jego zewnętrznej, walcowej powierzchni ma podłużne spłaszczenie z zagłębieniem kumulacyjnym 15 oraz przeciwległe, symetryczne, podłużne wycięcie 16.

Na zagłębieniu kumulacyjnym 15 wsparty jest rygiel odśrodkowy 17, dociskany sprężyną 18 rygla odśrodkowego i wkrętem dociskowym 19, przesuwnie osadzony w otworze kadłuba 201, o osi prostopadłej do osi wirnika bębnowego 6. Na przeciwległym, podłużnym wycięciu 16 jest wsparty bezpiecznik odśrodkowy 20, ruchomo, przeciwbieżnie osadzony w otworze usytuowanym współosiowo względem rygla odśrodkowego 17, utrzymywany w położeniu blokującym za pomocą prostopadłego rygla 21 bezpiecznika odśrodkowego, wspartego na bezpieczniku kapturkowym 22 ustalanym w kadłubie 201 za pomocą wkręta dociskowego 23. Na obu końcach wirnika bębnowego 6 znajdują się obwodowe rowki 24 z wkrętem dociskowym 25 z występem, który ogranicza ruch powrotny wirnika bębnowego 6 do ustalonego konstrukcyjnie płożenia, w którym oś podłużna spłonki 14 pokrywa się z osią podłużną zespołu pobudzacza 5 i iglicy 1026.

W stanie zmontowanym wirnik bębnowy 6 jest tak usytuowany, że umieszczona w nim spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest odchylona o pewien kąt od osi zespołu pobudzacza 5 i iglicy 1026, przy czym pobudzająca część spłonki 14 jest skierowana w przeciwną stronę niż zespół pobudzacza 5.

Nad wirnikiem bębnowym 6 znajduje się mechanizm odpalający 203, umieszczony w stanie napiętym w specjalnie ukształtowanym gnieździe w kadłubie 201, usytuowanym od strony głowicy pocisku. Mechanizm odpalający 203 składa się z obsady iglicy 2027, iglicy 1026, sprężyny iglicy 1030, kulek stalowych 1028, pierścienia zabezpieczającego 2042 oraz kulek stalowych 1031. Obsada iglicy 2027 ma kształt odwróconej miseczki z kołnierzem, mającej na obwodzie sześć przelotowych otworów. Iglica 1026 razem ze sprężyną iglicy 1030 znajduje się wewnątrz obsady iglicy 2027. Sprężyna 1030 iglicy jest napinana iglicą 1026 a układ jest blokowany sześcioma kulkami stalowymi 1028 osadzonymi w otworach przelotowych obsady 2027 iglicy. Iglica 1026 ma kształt miseczki z grubym dnem mnącym grot i z cienkimi ściankami. Na bocznej powierzchni dna iglicy 1026 wykonane jest obwodowe wcięcie wyprofilowane promieniem równym promieniowi kulek stalowych 1028 podpierających i blokujących iglicę 1026, gdy działa na nią poosiowa siła bezwładności. Na obsadę 2027 iglicy 1026 nałożony jest pierścień zabezpieczający 2042, który ma kształt tulejki z kołnierzem posiadającym na jego zewnętrznej walcowej powierzchni dwa naprzeciwległe nieprzelotowe otwory współpracujące z kulkami stalowymi 1031, służącymi do blokowania ruchu pierścienia zabezpieczającego 2042 pod wpływem sił nabiegania na torze lotu.

PL 207 165 B1

Ruch pierścienia zabezpieczającego 2042 w kierunku przodu zapalnika uniemożliwiła ponadto kulki stalowe 2043 opierające się o koronę 2041 osadzoną pomiędzy obsadą 2027 iglicy i pokrywką 2036 zapalnika. Korona 2041 ma na swoim obwodzie, rozmieszczone promieniowo, odkształcalne łapki zabezpieczające kulki stalowe 2043 przed wypadnięciem z górnej powierzchni pierścienia zabezpieczającego 2042. Uniemożliwia to jego przemieszczenie się wzdłuż osi podłużnej zapalnika a tym samym odblokowanie kulek stalowych 1028, gdy zapalnik jest w stanie zabezpieczonym (transportowym).

W nagwintowanym otworze kadłuba 201, od strony wirnika bębnowego 6, jest nieruchomo osadzony zespół pobudzacza 5, który składa się z nagwintowanej osłony 38 pobudzacza, zawierającej wklejoną do góry dnem miseczkę 39 pobudzacza z zaprasowanym materiałem wybuchowym 40.

Wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem mechanizmu zabezpieczająco - uzbrajającego 2 jest w stanie napiętym i posiada możliwość wykonania mchu obrotowego dzięki napiętej sprężynie spiralnej 10 tego wirnika. Jest jednak zablokowany ryglem odśrodkowym 17 przytrzymywanym sprężyną rygla odśrodkowego 18 oraz bezpiecznikiem odśrodkowym 20 przytrzymywanym ryglem bezpiecznika odśrodkowego 21 wspartym na bezpieczniku kapturkowy 22. Spłonka pobudzająca 14 inicjowana nakłuciem jest odchylona od osi zespołu pobudzacza 5 i iglicy 1026. Zespół pobudzacza 5 jest przez cały czas odizolowany od reszty mechanizmów zapalnika pełnym dnem miseczki 39 pobudzacza.

W momencie strzału na zapalnik zaczyna działać poosiowa siła bezw ładności skierowana wzdłuż osi podłużnej zapalnika. Powoduje ona ruch rygla bezpiecznika odśrodkowego 21, który pod wpływem siły bezwładności przebija swoją dolną częścią o mniejszej średnicy bezpiecznik kapturkowy 22 i pozostaje w dolnym położeniu. W ten sposób bezpiecznik odśrodkowy 20 zostaje odblokowany.

Gdy pocisk zacznie nabierać prędkości obrotowej, rygiel odśrodkowy 17 i bezpiecznik odśrodkowy 20 przytrzymujące wirnik bębnowy 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem odblokowują ten wirnik 6. Kulki stalowe 2043 pod wpływem siły odśrodkowej odginają łapki korony 2041 i wypadają znad pierścienia zabezpieczającego 2042. W tym czasie działa jeszcze siła bezwładności spowodowana powylotowym działaniem gazów prochowych.

W momencie ustania powylotowego oddziaływania gazów prochowych rozpoczyna się ruch mechanizmu zabezpieczająco-uzbrajającego 2. Wirnik bębnowy 6 obraca się wokół swej osi pod wpływem sprężyny spiralnej 10 i ustawia się w takiej pozycji, w której spłonka pobudzająca 14 znajduje się w jednej linii z zespołem pobudzacza 5 i iglicą 1026. Pełne uzbrojenie zapalnika następuje po czasie od 40 ms do 50 ms.

Podczas lotu na pierścień zabezpieczający 2042 działa siła nabiegania. Usiłuje ona przemieścić ten pierścień 2042 w kierunku przodu zapalnika. Ruch ten jest jednak niemożliwy, ponieważ pierścień zabezpieczający 2042 jest blokowany przez kulki stalowe 1031 naciskające pod wpływem siły odśrodkowej na rowek w kadłubie 201 zapalnika.

Przy uderzeniu pocisku w przeszkodę pierścień zabezpieczający 2042 wykonuje ruch w kierunku przodu zapalnika. Kulki stalowe 1028 blokujące ruch iglicy 1026 w kierunku wirnika bębnowego 6 ze spłonką pobudzającą 14 inicjowaną nakłuciem, wypadają z otworów obsady iglicy 2027. Cały układ tj. pierścień zabezpieczający 2042, iglica 1026 i sprężyna 1030 iglicy jest jednak nadal przytrzymywany w położeniu początkowym przez siłę bezwładności powodowaną przebijaniem przeszkody przez pocisk. Im grubsza przeszkoda, tym dłuższy czas zwłoki w zadziałaniu pocisku, tj. czas przytrzymania układu - zwłoka regulowana jest automatycznie.

W momencie, gdy pocisk przebije przeszkodę, ustają opory przebijania i działanie siły bezwładności. Ruch w kierunku spłonki pobudzającej 14 rozpoczyna iglica 1026 pod wpływem działania sprężyny 1030 iglicy. Czas ruchu iglicy 1026 w kierunku spłonki pobudzającej 14, uzależniony od parametrów sprężyny 1030 iglicy i masy iglicy 1026 wynosi « 400 ps. Po tym czasie, pomijając opóźnienie spłonki pobudzającej 14 następuje zainicjowanie zespołu pobudzacza 5 a w następstwie zdetonowanie materiału wybuchowego w pocisku za przeszkodą.

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zapalnik uderzeniowy z automatyczną regulacją zwłoki, zawierający zespół pobudzacza, mechanizm odpalający oraz co najmniej jeden mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający, znamienny tym, że jego mechanizm odpalający (3, 103, 203), współpracujący z co najmniej jednym mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym (2, 4, 104), zawiera element (26, 1026) inicjujący uruchomienie elementu pirotechnicznego (14) wyposażony w podatny środek sprężysty (30, 1030) magazynujący energię gdy zapalnik jest zabezpieczony.
2. 2. Zapalnik według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem (26, 1026) inicjującym uruchomienie elementu pirotechnicznego (14) jest korzystnie iglica z grotem i gniazdem sprężyny, elementem pirotechnicznym (14) jest znana spłonka pobudzająca inicjowana nakłuciem, zaś podatnym środkiem sprężystym (30, 1030) magazynującym energię, gdy zapalnik jest zabezpieczony jest, korzystnie napięta sprężyna iglicy (26, 1026).
3. 3. Zapalnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jego mechanizmem zabezpieczająco-uzbrajającym (2) jest osadzony od strony dna pocisku, o osi obrotu prostopadłej do osi głównej zapalnika, mechanizm wirnikowy bębnowy ze znaną spłonką pobudzającą (14) inicjowaną nakłuciem, izolujący tę spłonkę (14) od zespołu pobudzacza (5).
4. 4. Zapalnik według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że jego mechanizm wirnikowy bębnowy (2) ma wirnik bębnowy (6) napędzany sprężyną (10) mający otwór kumulacyjny (15) wzmacniający energie wybuchu oraz ma rygiel odśrodkowy (17) ze sprężyną (18) rygla odśrodkowego i bezpiecznik odśrodkowy (20) z ryglem (21) bezpiecznika odśrodkowego wspartym na bezpieczniku kapturkowym (22).
5. 5. Zapalnik według zastrz. 1, znamienny tym, ż e jego mechanizmem zabezpieczają co-uzbrajającym (4) jest osadzony współosiowo względem głównej osi zapalnika, od strony głowicy pocisku, mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający z taśmą elastoplastyczną (34) wyposażony w znany bezwładnik (32) i sprężynę (33) bezwładnika umieszczoną współosiowo wewnątrz sprężyny (30) iglicy (26) mechanizmu odpalającego (3).
6. 6. Zapalnik według zastrz. 1, znamienny tym, ż e jego mechanizmem zabezpieczają co-uzbrajającym (104) jest mechanizm wirnikowy talerzowy osadzony od strony głowicy pocisku, współosiowo względem osi głównej zapalnika.
7. 7. Zapalnik według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że jego mechanizm wirnikowy talerzowy (104) ma wirnik talerzowy (106) napędzany sprężyną (1010) oraz ma rygiel odśrodkowy (1017) ze sprężyną (1018), rygiel (1021) z bezpiecznikiem kapturkowym (1022) i ma otwory (1037) współpracujące z występami (1044) pierścienia zabezpieczającego (1042) mechanizmu odpalającego (103).
8. 8. Zapalnik wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e jego mechanizm odpalają cy (3, 103, 203) jest osadzony współosiowo względem głównej osi zapalnika, od strony głowicy pocisku i ma elementy (28, 1028) podtrzymujące iglicę (26, 1026) w zadanej konstrukcyjnie odległości od spłonki pobudzającej (14) inicjowanej nakłuciem oraz ma elementy (31, 1031, 2043) blokujące mechanizm (3, 103, 203), gdy zapalnik jest nieuzbrojony.
9. 9. Zapalnik według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że elementami (28) podtrzymującymi iglicę (26) są rolki z bezpiecznikami łapkowymi (29).
10. 10. Zapalnik według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że elementami (1028) podtrzymującymi iglicę (1026) są znane kulki współpracujące z wewnętrzną powierzchnią walcową pierścienia zabezpieczającego (1042).
11. 11. Zapalnik według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że elementami (31) blokującymi mechanizm (3) są znane kulki osadzone w otworach obsady (27) iglicy (26), współpracujące z wewnętrzną powierzchnią kadłuba (1) i z kołnierzem iglicy (26).
12. 12. Zapalnik według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że elementami (1031) blokującymi mechanizm (103, 203) są znane kulki osadzone w otworach pierścienia zabezpieczającego (1042, 2042), współpracujące z obwodowym rowkiem wewnętrznej powierzchni kadłuba (101, 201).
13. 13. Zapalnik według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że elementami (2043) blokującymi mechanizm (203) są znane kulki wsparte na czołowej powierzchni pierścienia zabezpieczającego (2042), osadzone w koronie (2041) z odkształcalnymi łapkami.
14. 14. Zapalnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jego co najmniej jeden mechanizm zabezpieczająco-uzbrajający (2, 4, 104), mechanizm odpalający (3, 103, 203) oraz zespół pobudzacza (5) są osadzone w kadłubie (1, 101, 201) zapalnika, korzystnie w środkowej części pocisku.

    PL 207 165 B1
15. 15. Zapalnik według zastrz. 1 albo 14, znamienny tym, że jego kadłub (1) ma od strony głowicy pocisku wewnętrzny obwodowy rowek (37) współpracujący z mechanizmem odpalającym (3).
16. 16. Zapalnik według zastrz. 1 albo 14, znamienny tym, że jego zespół pobudzacza (5), usytuowany pod mechanizmem wirnikowym bębnowym (2), ma osłonę (38) z osadzoną w niej miseczką (39) z materiałem wybuchowym (40), przy czym miseczka (39) jest osadzona w pozycji do góry dnem.