RU2104467C1

RU2104467C1 - Electric initiator

Info

Publication number: RU2104467C1
Application number: RU94029754A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Федоров; С.В. Михайлов; В.Л. Копнов; Г.А. Бидеев
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Краснознаменец"
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1998-02-10
Also published as: RU94029754A

Abstract

FIELD: electric means of initiation. SUBSTANCE: in electric initiator having a current-conducting body accommodating an explosive charge and an electric igniting assembly of foiled glass-cloth- base laminate with two concentric electrodes one of which is connected to the body, and the other is brought outside via a current conductor in the article axis, and bridge between the electrodes, the electrode is connected to the body by a quick solder, and the thickness of the electric igniting assembly makes up 0.25 to 0.8 of the explosive charge height. The current conductor diameter makes up 0.5 to 0.1 of the thickness of the electric igniting assembly. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим средствам инициирования и может быть использовано в средствах воспламенения к патронам стрелкового оружия, боеприпасам оружия самообороны, патронам малокалиберной артиллерии, взрывных боеприпасов, а также и в аналогичных изделиях гражданской техники. The invention relates to electric means of initiation and can be used in means of ignition for small arms cartridges, ammunition for self-defense weapons, small-caliber artillery cartridges, explosive ammunition, as well as in similar civilian products.

Известен электрический инициатор ЭВ-Ш-4, черт. ЛД 34.323.004, инв. 11322 и способ его изготовления, выполненный на плате из гибкого фольгированного материала, при этом контактные площадки соединенные мостиком накаливания, размещены на одной из сторон платы. Known electrical initiator EV-Sh-4, damn. LD 34.323.004, inv. 11322 and a manufacturing method thereof, made on a board of flexible foil material, wherein the contact pads connected by a glow bridge are placed on one side of the board.

Недостатком такой конструкции является низкая механическая прочность, невозможность точного дозирования заряда взрывчатого вещества (ВВ). The disadvantage of this design is the low mechanical strength, the inability to accurately dose the explosive charge (EX).

Перечисленные недостатки устранены в конструкции втулки электровоспламенительной ЭКВ-23А, черт. ЛД 34.342.022, инв. N 12134. The above disadvantages are eliminated in the design of the sleeve of the electro-igniter ECV-23A, damn. LD 34.342.022, inv. N, 12134.

Данный электровоспламенитель выполнен в виде диска из фольгированного диэлектрика с центральным отверстием, в котором размещен мостик накаливания, припаянный к двум противоположным плоскостям диска, и заряд ВВ, запрессованный с одновременной подачей ступенчатого давления на диск и на навеску ВВ в отверстие диска. Недостатком такой конструкции является низкая технологичность изделия за счет сложного процесса пайки мостика. Также наличие сквозного центрального отверстия достаточно большого диаметра в электровоспламенителе существенно уменьшает его прочность. Это приводит к невозможности использования таких изделий в скорострельных артиллерийских системах повышенной эффективности, где в канале ствола развивается давление более 3500 МПа (3500 кгс/см²).This electric igniter is made in the form of a foil dielectric disk with a central hole, in which there is an incandescent bridge soldered to two opposite planes of the disk, and an explosive charge, pressed with simultaneous supply of step pressure to the disk and to the explosive hinge in the disk hole. The disadvantage of this design is the low manufacturability of the product due to the complex process of soldering the bridge. Also, the presence of a through central hole of a sufficiently large diameter in the electric igniter significantly reduces its strength. This leads to the impossibility of using such products in high-speed artillery systems of increased efficiency, where a pressure of more than 3500 MPa (3500 kgf / cm ² ) develops in the bore.

Кроме того, в конструкции таких электровоспламенителей наблюдается большой разброс по сопротивлению мостика накаливания за счет отклонений в толщине диэлектрика и неопределенности местоположения точек пайки. In addition, in the design of such electric igniters there is a large spread in the resistance of the incandescent bridge due to deviations in the thickness of the dielectric and the uncertainty of the location of the solder points.

Перечисленные недостатки частично устранены в конструкции электрического средства инициирования по пат. США N 3682096, кл. F 42 В 3/12 мки 102-21. Эта конструкция наиболее близка к предлагаемому техническому решению и принимается за прототип. Электрическое средство инициирования по пат. США N 3682096 содержит корпус c размещенным в нем зарядом ВВ и электровоспламенительным узлом из фольгированного диэлектрика с двумя концентрическими электродами, соединенными мостиком накаливания. Наружный электрод соединен с корпусом посредством прижимаемой втулки; а внутренний электрод выведен через металлизированное отверстие на обратную сторону электровоспламенительного узла и поджат к центральному контакту. Мостик припаивается, приваривается или химически осаждается между электродами. These shortcomings are partially eliminated in the design of the electric means of initiation according to US Pat. U.S. N 3682096, CL F 42V 3/12 MKI 102-21. This design is closest to the proposed technical solution and is taken as a prototype. Electrical means of initiation according to US Pat. US No. 3682096 contains a housing with an explosive charge placed therein and an electric ignition assembly of a foil dielectric with two concentric electrodes connected by an incandescent bridge. The outer electrode is connected to the housing by means of a pressure sleeve; and the inner electrode is brought out through a metallized hole to the back side of the igniter assembly and is drawn to the central contact. The bridge is soldered, welded or chemically deposited between the electrodes.

Прототип имеет следующие недостатки. The prototype has the following disadvantages.

1. Большие переходные сопротивления в цепи подрыва. Они возникают из-за наличия нескольких "холодных" (прижимных) контактов внутри изделия. Это приводит к появлению отказов изделий после длительного хранения из-за окисления прижимных контактов, а также к невозможности создания изделий высокой чувствительности вследствие потери части электрической энергии. 1. Large transient resistances in the blast circuit. They arise due to the presence of several "cold" (clamping) contacts inside the product. This leads to the appearance of product failures after long-term storage due to oxidation of the pressure contacts, as well as to the inability to create products of high sensitivity due to the loss of part of the electric energy.

2. Низкая механическая прочность изделия, а также выполнение его внутреннего электрода в виде эксцентрично расположенного сегмента приводит к необходимости введения дополнительного центрального контакта, что усложняет конструкцию изделия и существенно увеличивает его габариты. 2. The low mechanical strength of the product, as well as the implementation of its internal electrode in the form of an eccentrically located segment, necessitates the introduction of an additional central contact, which complicates the design of the product and significantly increases its dimensions.

Цель изобретения - повышение надежности действия электроинициатора за счет упрощения конструкции и исключения "холодных" прижимных контактов, а также повышение прочности конструкции при одновременном снижении габаритных размеров изделия за счет выбора оптимальных соотношений размеров входящих в конструкцию деталей. The purpose of the invention is to increase the reliability of the action of the electric initiator by simplifying the design and eliminating the "cold" clamping contacts, as well as increasing the strength of the structure while reducing the overall dimensions of the product due to the selection of the optimal size ratios of the parts included in the design.

Цель достигнута тем, что по сравнению с прототипом предлагаемая конструкция имеет меньшее количество деталей (центральный контакт является частью воспламенительного узла, отсутствует прижимной содержатель) и только паяные электрические соединения, что обеспечивает уменьшение переходного сопротивления в 15-20 раз. Это позволяет создать высокочувствительные изделия, срабатывающие от тока около 120 мА, тогда как изделие-прототип срабатывает от тока 300-500 мА. Также паяные контакты не подвержены коррозии, что позволяет повысить надежность срабатывания изделия после длительного хранения. Кроме того, диаметр предлагаемого изделия составляет около 5 мм при обеспечении всех требований по прочности конструкции, предлагаемых к электровоспламенителям для боеприпасов мелкокалиберной артиллерии (диаметр изделия-прототипа составляет около 10 мм). Безотказная работа электроинициатора при повышенных нагрузках в условиях артиллерийских выстрелов малых калибров достигнута тем, что экспериментально подобрано оптимальное соотношение толщины платы из фольгированного стеклотекстолита электровоспламенительного узла (h₁) и высоты заряда ВВ (h₂), а также диаметр токопровода (d). Эксперименты показали, что величина этого соотношения для предлагаемого элекроинициатора должна составить h₁/h₂ = 0,25-0,8. При меньшей толщине платы происходит ее разрушение от воздействия взрыва заряда ВВ, большая толщина платы нерациональна с точки зрения увеличения габаритов изделия, а также технологических трудностей при изготовлении электровоспламенительного узла (более толстый текстолит плохо рубится штампом, и возникающие нагрузки при вырубке приводят к его деформации).The goal is achieved in that, in comparison with the prototype, the proposed design has fewer parts (the central contact is part of the igniter assembly, there is no clamp holder) and only soldered electrical connections, which ensures a reduction in the transition resistance by 15-20 times. This allows you to create highly sensitive products that operate on a current of about 120 mA, while the prototype product operates on a current of 300-500 mA. Also, soldered contacts are not susceptible to corrosion, which improves the reliability of the product after a long storage. In addition, the diameter of the proposed product is about 5 mm, while meeting all the structural strength requirements proposed for electric igniters for small-caliber artillery ammunition (the diameter of the prototype product is about 10 mm). The failure-free operation of the electric initiator under increased loads in the conditions of small-caliber artillery shots is achieved by experimentally selecting the optimal ratio of the thickness of the foil fiberglass plate of the electroflamer assembly (h ₁ ) and the height of the explosive charge (h ₂ ), as well as the diameter of the current lead (d). The experiments showed that the value of this ratio for the proposed electric initiator should be h ₁ / h ₂ = 0.25-0.8. With a smaller thickness of the board, it is destroyed by the explosion of an explosive charge, a large thickness of the board is irrational from the point of view of increasing the dimensions of the product, as well as technological difficulties in the manufacture of an electric igniter assembly (thicker textolite is badly cut with a stamp, and the resulting loads during cutting lead to its deformation) .

Для обеспечения герметичности электроинициатора и предотвращения его разрушения при давлениях, развиваемых при выстреле, диаметр центрального контакта должен быть как можно меньше, но по технологическим соображениям, а также из условий надежного подключения электроинициатора при его боевом использовании его диаметр должен быть большим. В процессе работы над конструкцией электроинициатора подобрано соотношение между толщиной платы электровоспламенительного узла (h₁) и диаметром токопровода (d). Оно составляет h₁/d = 0,5-1,0.To ensure the tightness of the electric initiator and prevent its destruction at pressures developed during firing, the diameter of the central contact should be as small as possible, but for technological reasons, as well as from the conditions for reliable connection of the electric initiator during its combat use, its diameter should be large. In the process of working on the design of the electric initiator, the ratio between the thickness of the board of the electric igniter assembly (h ₁ ) and the diameter of the conductor (d) was selected. It is h ₁ / d = 0.5-1.0.

Повышение механической прочности и надежной герметизации электроинициатора достигнуто также тем, что соединение кольцевого контакта с корпусом выполнено не механическим прижимом, а легкоплавким припоем или токопроводящим клеем и расположено по наружному диаметру токопровода. При нагреве в специальной печи происходит оплавление легкоплавкого припоя типа ПОСК 50-18 или сплава Розе и образуется надежный герметизирующе-контактирующий шов без нарушения пайки мостика (при пайке мостика используется припой слово-свинец типа ПОС-61). The increase in mechanical strength and reliable sealing of the electric initiator was also achieved by the fact that the ring contact connection to the body was not made by mechanical clamping, but by fusible solder or conductive adhesive and located along the outer diameter of the current lead. When heated in a special furnace, fusible solder of the POSC 50-18 type or Rose alloy is melted and a reliable sealing-contact seam is formed without disturbing the soldering of the bridge (when soldering the bridge, POS-61 word-lead solder is used).

На чертеже дана конструкция предлагаемого изобретения. The drawing shows the design of the invention.

Электровоспламенительный узел 1 выполнен из фольгированного стеклотекстолита и имеет кольцевой контакт с внутренней поверхности 3 и наружной поверхности 10 и центральный контакт 4, расположенный по оси изделия. Контактные площадки, соединенные мостиком накаливания 5, размещены на поверхности 3 и контакте 4 на одной стороне платы. The electric igniter assembly 1 is made of foil fiberglass and has an annular contact with the inner surface 3 and the outer surface 10 and a central contact 4 located along the axis of the product. Contact pads connected by a glow bridge 5 are placed on surface 3 and contact 4 on one side of the board.

Электровоспламенительный узел 1 расположен в корпусе 7, в который помещен заряд ВВ 8, плотно прилегающий к мостику накаливания 5. Электрическое соединение кольцевого контакта и корпуса осуществляется швом из легкоплавкого или токопроводящего клея, нанесенного по всей поверхности стыка наружной поверхности 10 и корпуса 7. Центральный контакт 4 через токопровод 6 соединен с наружным контактом 9. Внутренняя поверхность 3 и наружная поверхность 10 кольцевого контакта соединены токопроводом 11. Токопровод 6 и наружный контакт 9 покрыты сплавом олово-свинец, а центральный контакт 4 полностью выполнен из этого сплава, что обеспечивает высокую технологичность их группового изготовления, а также крайне малую величину переходного сопротивления при боевом использовании электроинициатора, так как контактирование в объекте применения осуществляется путем врезания острого закаленного контактного жала в токопровод. The electric igniter assembly 1 is located in the housing 7, in which the explosive charge 8 is placed, which is tightly attached to the glow bridge 5. The ring contact and the housing are electrically connected by a seam of fusible or conductive adhesive applied over the entire surface of the joint of the outer surface 10 and the housing 7. Central contact 4 is connected through the lead 6 to the outer contact 9. The inner surface 3 and the outer surface 10 of the annular contact are connected by the lead 11. The lead 6 and the outer contact 9 are coated with tin alloy o-lead, and the central contact 4 is completely made of this alloy, which ensures high manufacturability of their group manufacturing, as well as an extremely small transition resistance during the combat use of the electric initiator, since contacting in the application is carried out by cutting a sharp hardened contact tip into the current lead.

При прохождении электрического тока мостик накаливания нагревается, вызывая тем самым воспламенение заряда ВВ электроинициатора. Продукты взрывчатого разложения заряда ВВ воспламеняют пороховой заряд артиллерийского выстрела или совершают механическую работу. With the passage of electric current, the glow bridge heats up, thereby igniting the explosive charge of the electric initiator. Explosive decomposition products of explosive charge ignite the powder charge of an artillery shot or perform mechanical work.

По сравнению с прототипом данная конструкция обладает следующими преимуществами:
1) большей чувствительностью к электрическому импульсу за счет снижения переходных сопротивлений в цели подрыва;
2) большей механической прочностью при сохранении малых габаритов;
3) лучшими условиями подключения при боевом применении за счет врезания контакта стреляющего механизма пушки в токопровод.Compared with the prototype, this design has the following advantages:
1) greater sensitivity to electrical impulse due to the reduction of transient resistances in the purpose of detonation;
2) greater mechanical strength while maintaining small dimensions;
3) the best connection conditions during combat use due to embedding the contact of the firing mechanism of the gun in the current lead.

В настоящее время предлагаемое техническое решение прошло опытно-конструкторскую проработку и совокупностью признаков, отраженных в формуле изобретения, позволило достичь положительного эффекта, указанного в описании. Currently, the proposed technical solution has undergone experimental development and a combination of features reflected in the claims, has allowed to achieve a positive effect specified in the description.

Claims

An electric initiator comprising a conductive housing with an explosive charge placed therein and an electric igniter assembly made of foil fiberglass with two concentric electrodes, one of which is connected to the housing and the other is brought out through the conductors to the axis of the product, and a bridge between the electrodes, characterized in that the connection the electrode with the body is made of fusible solder, and the thickness of the electroflammable site is 0.25 0.8 the height of the explosive charge and the diameter of the conductor with stavlyaet 0.5 1.0 elektrovosplamenitelnogo assembly thickness.