RU2356008C2

RU2356008C2 - Contact explosive

Info

Publication number: RU2356008C2
Application number: RU2007119204/02A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Платонов (RU); Николай Александрович Платонов; Игорь Александрович Оськин (RU); Игорь Александрович Оськин; Георгий Александрович Сулин (RU); Георгий Александрович Сулин; Владислав Александрович Брагин (RU); Владислав Александрович Брагин; Галина Григорьевна Круглова (RU); Галина Григорьевна Круглова; Денис Васильевич Дудоладов (RU); Денис Васильевич Дудоладов; Юрий Иванович Свирщевский (RU); Юрий Иванович Свирщевский
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Поиск"
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2009-05-20
Also published as: RU2007119204A

Abstract

FIELD: weaponry.

SUBSTANCE: invention relates to contact explosives (CE) for small- and large-diametre anti-aircraft missiles. The essence of proposed invention consists in that the CE, comprising the wave-action magneto-electric generator pickup and wave-action firing switch pickup, integrated in common casing, and a safety-actuating mechanism representing a rotary sleeve accommodating an electrical detonator and contact set arranged on the said sleeve held in place by pyrotechnical and inertial retainers, incorporates additionally a contact-type pickup of the casing destruction representing two coaxial cylindrical caps fitted inside the fuse casing, on isolating support.

EFFECT: higher reliability of contact-type explosive and efficiency of anti-aircraft missile operation.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике, а именно к контактным взрывательным устройствам (КВУ) для зенитных ракет большого и малого диаметра. Подобные ракеты получили широкое распространение во всех армиях мира вследствие их высокой эффективности поражения воздушных целей.The invention relates to military equipment, namely to contact explosive devices (HVC) for anti-aircraft missiles of large and small diameter. Such missiles are widespread in all armies of the world due to their high efficiency in hitting air targets.

Взрыватели для зенитных ракет содержат обычно контактный датчик цели реакционного действия, который при соударении ракеты с воздушной целью деформируется и замыкает контакты боевой электрической цепи КВУ, вызывая срабатывание взрывателя и подрыв боевой части ракеты.Fuses for anti-aircraft missiles usually contain a contact sensor for a reactionary target, which, when a missile strikes an air target, deforms and closes the contacts of the KVU combat electrical circuit, causing the fuse to detonate and undermine the warhead of the missile.

Известен ряд патентов США и ФРГ, в которых описаны взрыватели, решающие подобные задачи. Так, в патенте США №4063513 от 20.12.1977 по классу F42C 19/00 описан взрыватель для снаряда с датчиком цели. На корпусе снаряда выполнены две кольцевые поверхности с продольным пазом, в котором размещен чувствительный элемент, реагирующий на соударение снаряда с преградой, приводящее к разрушению корпуса снаряда.A number of US patents and the Federal Republic of Germany are known, which describe fuses that solve such problems. So, in US patent No. 4063513 dated 12/20/1977 according to class F42C 19/00 a fuse for a projectile with a target sensor is described. Two annular surfaces with a longitudinal groove are made on the shell of the projectile, in which a sensing element is placed that responds to the impact of the projectile with an obstacle, leading to the destruction of the shell of the projectile.

Устройство, описанное в патенте США №4480550 от 06.11.1984 по классу F42C 11/00, обеспечивает избирательное замедление при проникании. Используя два пояса датчиков для определения относительной скорости, электрические сигналы датчиков относительной скорости преобразуются по заданной схеме, электрическая цепь избирательного замедления при проникании использует эти сигналы для подрыва зарядаThe device described in US Patent No. 4,480,550 of November 6, 1984, class F42C 11/00, provides selective penetration retardation. Using two sensor belts to determine the relative speed, the electrical signals of the sensors of the relative speed are converted according to a given scheme, the electrical circuit of selective deceleration upon penetration uses these signals to undermine the charge

Вследствие того что при пробитии современной воздушной цели деформация наконечника ракеты, где должен обычно располагаться контактный датчик цели, недостаточна для его срабатывания, а инерционные силы при внедрении ракеты в воздушную цель малы или соизмеримы с виброударными возмущениями на траектории полета ракеты, в настоящее время стали использовать для срабатывания контактного датчика цели волновой принцип, который заключается в использовании волн механического напряжения, возникающих в оболочке ракеты при пробитии тонких воздушных целей (патент РФ №2180123 от 27.02.2002 по классу G01P 15/04). Контактный датчик цели волнового действия под действием волны механического напряжения вызывает отскок подвижного элемента датчика-якоря, который при движении замыкает боевую цепь КВУ.Due to the fact that when a modern air target is penetrated, the deformation of the rocket tip, where the target’s contact sensor should usually be located, is insufficient for its operation, and the inertial forces when introducing the rocket into the air target are small or commensurate with vibration-shock disturbances on the rocket’s flight path, they have now begun to use for triggering the contact sensor of the target, the wave principle, which is the use of waves of mechanical stress arising in the shell of a rocket when penetrating thin air GOVERNMENTAL purposes (RF patent №2180123 from 27.02.2002 class G01P 15/04). The contact sensor of the target of wave action under the action of a wave of mechanical stress causes a rebound of the moving element of the sensor-armature, which closes the combat chain of the HLV when moving.

Из наиболее близких к заявляемому за прототип принят КВУ по патенту №2268457 от 20.01.2006 (МПК F42C 1/00, F42C 15/00). КВУ включает в себя предохранительно-исполнительный механизм с огневой цепью предохранительного типа и систему контактных датчиков цели - импульсного магнитоэлектрического генератора волнового действия и датчика волнового ударного замыкателя, причем предохранительно-исполнительный механизм выполнен в виде поворотной втулки с расположенным внутри нее электродетонатором и контактной группы, установленной на втулке, удерживаемой пиротехническим и инерционным стопорами.Of the closest to the claimed prototype adopted HLC according to patent No. 2268457 from 01.20.2006 (IPC F42C 1/00, F42C 15/00). KVU includes a safety-actuating mechanism with a firing circuit of a safety type and a system of contact sensors of the target — a pulsed magnetoelectric generator of wave action and a sensor of a wave shock contactor, the safety-actuating mechanism made in the form of a rotary sleeve with an electric detonator located inside it and a contact group installed on the sleeve held by pyrotechnic and inertial stoppers.

Благодаря ряду таких преимуществ, как повышенная чувствительность срабатывания, особенно по воздушным целям, возможность размещения в любом отсеке ракеты, а не только в наконечнике, высокое быстродействие, подобное КВУ получило широкое распространение в ракетном оружии.Due to a number of advantages, such as increased response sensitivity, especially for air targets, the ability to place missiles in any compartment, and not just at the tip, and high speed, similar to HLV has become widespread in missile weapons.

Причинами, препятствующими использованию данного изобретения - прототипа для современных зенитных ракет, являются некоторые ограничения в боевом использовании зенитных ракет. Эти ограничения вызваны дальнейшим развитием воздушных целей. Особенно увеличением прочности их конструкций и скорости полета. При боевом использовании зенитных ракет возможны случаи, когда ракета попадает в броневую защиту кабины летчика или другую особо прочную часть воздушной цели. В этом случае может происходить разрушение ракеты до момента срабатывания КВУ без причинения цели хоть какого-либо ущерба. Другим случаем могут служить малые (рикошетные) углы подхода ракеты к цели. При больших скоростях и малых углах подхода ракета может переломиться по слабому сечению. Для обеспечения надежного срабатывания КВУ должно содержать датчик цели, который в этих неблагоприятных случаях выдавал бы сигнал на мгновенный подрыв взрывателя и БЧ ракеты.The reasons that impede the use of this invention, the prototype for modern anti-aircraft missiles, are some limitations in the combat use of anti-aircraft missiles. These restrictions are caused by the further development of air targets. Especially an increase in the strength of their structures and flight speed. In the combat use of anti-aircraft missiles, there may be cases when the missile falls into the armor protection of the cockpit or other particularly durable part of the air target. In this case, the destruction of the rocket can occur until the moment of operation of the HLR without causing any damage to the target. Another case may be the small (ricochet) angles of the rocket approaching the target. At high speeds and small angles of approach, the rocket can break over a weak cross section. To ensure reliable operation, the HLM should contain a target sensor, which in these adverse cases would give a signal for instant detonation of the fuse and warhead of the rocket.

Задачей настоящего изобретения является создание КВУ повышенной надежности, обеспечивающего подрыв БЧ во всех случаях соударения с целью, независимо от угла встречи и прочности цели.The objective of the present invention is the creation of a HVC of increased reliability, providing undermining warhead in all cases of collision with the goal, regardless of the angle of meeting and the strength of the target.

Эта задача достигается тем, что в известное КВУ, включающее датчик импульсного магнитоэлектрического генератора волнового действия и датчик волнового ударного замыкателя, которые объединены в едином корпусе, а также предохранительно-исполнительный механизм в виде поворотной втулки с расположенным внутри нее электродетонатором и контактной группы, установленной на втулке, удерживаемой пиротехническим и инерционным стопорами, введен контактный датчик разрушения корпуса, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндрических колпаков, установленных внутри корпуса взрывателя на изоляционной опоре. В торцевой части колпаков соосно выполнены отверстия, внутренние поверхности которых имеют 6-8 выступов, причем отношение диаметра окружности, образованной выступами D₂ к диаметру отверстия D₁, составляет 0,6-0,8, а высота наружного колпака h=0,1-0,2 D, где D - наружный диаметр КВУ.This task is achieved by the fact that in the well-known HLC, which includes a sensor of a pulsed magnetoelectric generator of wave action and a sensor of a wave shock contactor, which are combined in a single housing, as well as a safety-actuating mechanism in the form of a rotary sleeve with an electric detonator located inside it and a contact group mounted on a sleeve held by pyrotechnic and inertial stoppers, a contact sensor for the destruction of the housing is introduced, made in the form of two coaxial cylindrical caps, Becoming inside the fuse housing on an insulating support. Holes are coaxially made in the end part of the caps, the inner surfaces of which have 6-8 protrusions, the ratio of the diameter of the circle formed by the protrusions D ₂ to the diameter of the hole D ₁ being 0.6-0.8, and the height of the outer cap h = 0.1 -0.2 D, where D is the outer diameter of the HLC.

Общими признаками с предлагаемым изобретением в устройстве-прототипе является наличие в контактном взрывательном устройстве системы контактных датчиков цели и предохранительно-исполнительного механизма с огневой цепью предохранительного типа.Common features with the proposed invention in the prototype device is the presence in the contact fuse of the system of contact sensors of the target and the safety-actuating mechanism with a fire chain of the safety type.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в повышении надежности работы контактного взрывательного устройства и повышении эффективности боевого применения.The technical result achieved during the implementation of the invention is expressed in increasing the reliability of the contact explosive device and increasing the effectiveness of combat use.

На фиг.1 представлена функциональная схема КВУ и ее размещение на ракете.Figure 1 presents the functional diagram of the HLC and its placement on the rocket.

На фиг.2 представлен вариант электрической схемы КВУ.Figure 2 presents a variant of the electrical circuit of the HLC.

На фиг.3 представлен вариант конструктивной схемы датчика разрушения корпуса КВУ.Figure 3 presents a variant of the structural scheme of the destruction sensor of the HVAC case.

На функциональной схеме КВУ, представленной на фиг.1, изображен корпус 1 КВУ, являющийся несущим отсеком ракеты. Внутри корпуса КВУ размещены магнитоэлектрический генератор 2 волнового действия, ударный волновой замыкатель 3, датчик разрушения корпуса КВУ 4. Генератор 2 соединен со схемой усиления электрического сигнала 5, через которую сигнал поступает на предохранительно-исполнтельный механизм 6. Выводы от ударного замыкателя 3 и датчика разрушения корпуса КВУ 4 подключены непосредственно на исполнительный механизм 6, так как сигналы от ударного замыкателя 3 и датчика разрушения корпуса КВУ 4 не нуждаются в усилении.On the functional diagram of the HLV, shown in figure 1, shows the housing 1 of the HLR, which is the bearing compartment of the rocket. A magnetoelectric generator 2 of wave action, a shock wave contactor 3, and a destruction sensor of the HVC case 4 are located inside the HVC case. The generator 2 is connected to the amplification circuit of the electric signal 5, through which the signal is supplied to the safety-executive mechanism 6. Conclusions from the shock contactor 3 and the destruction sensor KVU buildings 4 are connected directly to the actuator 6, since the signals from the shock contactor 3 and the destruction sensor of the KVU 4 buildings do not need to be amplified.

Далее сигналы поступают через контактную группу 7 на электродетонатор 8, размещенный в поворотной втулке (не показана), в которой электродетонатор 8 смещен относительно передаточного заряда 9.Next, the signals pass through the contact group 7 to the electric detonator 8, placed in a rotary sleeve (not shown), in which the electric detonator 8 is offset from the transfer charge 9.

Электрическая схема предлагаемого технического решения, изображенная на фиг.2, состоит из трех цепей, одна из которых обеспечивает снятие первой ступени предохранения. Ступень предохранения связана с механизмом выхода ракеты из пусковой трубы через пусковой электровоспламенитель 10, который электрически связан с механизмом раскрытия рулей 11. Вторая цепь обеспечивает задействование огневой цепи от магнитоэлектрического датчика 2 через усилитель 5 или от ударного замыкателя 3 и от датчика разрушения корпуса взрывателя 4 непосредственно, то есть напрямую. Питание электрической схемы осуществляется от накопительного конденсатора С. Третья цепь является контрольной и служит для проверки отсутствия взведения взрывателя посредством электрических шунтов 12 и 12а.The electrical circuit of the proposed technical solution, shown in figure 2, consists of three circuits, one of which provides the removal of the first stage of protection. The degree of protection is connected with the mechanism of the rocket’s exit from the launch tube through the starting electric igniter 10, which is electrically connected with the opening mechanism of the rudders 11. The second circuit enables the firing circuit from the magnetoelectric sensor 2 through the amplifier 5 or from the shock contact 3 and from the destruction sensor of the fuse 4 , i.e. directly. The electric circuit is powered from the storage capacitor C. The third circuit is a control circuit and serves to verify the absence of cocking of the fuse by means of electric shunts 12 and 12a.

Конструктивная схема датчика разрушения корпуса КВУ показана на фиг.3 и включает два коаксиальных цилиндрических контактных колпака 13 и 14, установленных в нижней части КВУ на изоляционной опоре 15. Диаметр внешнего цилиндрического колпака d_н составляет 0,6-0,8 наружного диаметра корпуса 1 КВУ, обозначенного на фиг.3 как D. Зазор Х_з между коаксиальными цилиндрическими контактными колпаками должен быть в пределах 1-2 мм или (0,1-0,2) от высоты наружного колпака h. Высота наружного колпака h составляет (0,1-0,2)D.The structural diagram of the destruction sensor of the HVAC case is shown in FIG. 3 and includes two coaxial cylindrical contact caps 13 and 14 mounted on the lower part of the HLV on the insulating support 15. The diameter of the outer cylindrical cap d _n is 0.6-0.8 of the outer diameter of the case 1 HLC, designated in figure 3 as D. The clearance X _z between the coaxial cylindrical contact caps must be within 1-2 mm or (0.1-0.2) of the height of the outer cap h. The height of the outer cap h is (0.1-0.2) D.

В торцевой части колпаков соосно выполнены отверстия, внутренние поверхности которых имеют 6-8 выступов. Форма выполнения выступов может быть различной. Предпочтительна трапецеидальная форма, обеспечивающая минимизацию объема внутренней части КВУ. Отношение диаметра окружности, образованной выступами D₂, к диаметру отверстия D₁ составляет 0,6-0,8. Прочность материала, из которого изготавливаются колпаки, должна быть ниже прочности материала корпуса КВУ, то есть, с одной стороны, материал должен быть прочным и устойчивым при всех эксплуатационных воздействиях на ракету, а с другой стороны - материал должен обеспечить замыкание контактов путем деформации при разрушении корпуса КВУ. Поэтому оптимальные параметры датчика были выбраны экспериментальным путем. Предел прочности материала коаксиальных цилиндрических контактных колпаков σ_в выбран (0,5-0,6) σ_в материала корпуса взрывателя.Holes are made coaxially in the end part of the caps, the inner surfaces of which have 6-8 protrusions. The shape of the protrusions may be different. A trapezoidal shape that minimizes the volume of the internal part of the HLW is preferred. The ratio of the diameter of the circle formed by the protrusions D ₂ to the diameter of the hole D ₁ is 0.6-0.8. The strength of the material from which the caps are made must be lower than the strength of the material of the HLV case, that is, on the one hand, the material must be strong and stable under all operational impacts on the rocket, and on the other hand, the material must provide contact closure by deformation upon failure Hull Corps. Therefore, the optimal sensor parameters were chosen experimentally. The tensile strength of the material of the coaxial cylindrical contact caps σ _in selected (0.5-0.6) σ _{in the} material of the fuse.

Работа предлагаемого КВУ происходит следующим образом. Перед пуском ракеты в КВУ боевая и огневая цепь разомкнуты. В момент пуска ракеты из трубы на КВУ действует инерционная перегрузка, которая утапливает инерционный стопор и тем самым освобождает поворотную втулку, но втулка продолжает удерживаться пиротехническим стопором. При дальнейшем движении ракеты в момент выхода из пусковой трубы раскрываются рули ракеты 11 и при этом подается электрический сигнал на срабатывание пускового электровоспламенителя 10, который окончательно освобождает поворотную втулку. Последняя, подключая электрическую и огневую цепи датчиков через контактную группу 7 к электродетонатору 8, приводит к взведению КВУ.The work of the proposed HLC is as follows. Before launching a missile in a military artillery system, the combat and fire chain are open. At the moment of launching the rocket from the pipe, the inertial overload acts on the KVU, which drowns the inertial stop and thereby releases the rotary sleeve, but the sleeve continues to be held by the pyrotechnic stop. With further movement of the rocket at the moment of exit from the launch tube, the rudders of the rocket 11 open and an electrical signal is supplied to trigger the igniter 10, which finally releases the rotary sleeve. The latter, connecting the electric and fire circuits of the sensors through the contact group 7 to the electric detonator 8, leads to the cocking of the HCC.

При встрече с целью, в зависимости от условий встречи, происходит срабатывание одного из трех датчиков - магнитоэлектрического генератора 2 волнового действия, ударного волнового замыкателя 3 или датчика разрушения корпуса КВУ 4. При встрече с пробиваемой преградой происходит срабатывание КВУ от магнитоэлектрического датчика 2 или ударного замыкателя 3. Если встреча со сверхпрочной преградой происходит при большой скорости или при рикошетных углах, при которых ракета разламывается, то разлом ракеты происходит по сечению корпуса 1 КВУ. При этом замыкаются контакты датчика разрушения корпуса 1 КВУ 4 - коаксиальные цилиндрические контактные колпаки 13 и 14, и также происходит подрыв боевой части ракеты.When meeting with a goal, depending on the conditions of the meeting, one of three sensors is triggered - a magnetoelectric generator 2 of a wave action, a shock wave contactor 3, or a HVC case destruction sensor 4. When meeting a punctured obstacle, the HLC is triggered by a magnetoelectric sensor 2 or an impact contactor 3. If a meeting with a heavy-duty barrier occurs at high speed or at ricocheting angles at which the rocket breaks, then the rocket breaks down along the cross section of the 1st HLF body. At the same time, the contacts of the destruction sensor of the housing 1 of the HLF 4 are closed - coaxial cylindrical contact caps 13 and 14, and also the missile warhead is undermined.

Таким образом, происходит надежное срабатывание ракеты по воздушной цели во всех случаях соударения, в том числе и неблагоприятных с точки зрения срабатывания КВУ.Thus, the missile is reliably fired at an aerial target in all cases of impact, including those unfavorable from the point of view of the operation of the HVC.

Технический результат заявляемого изобретения подтвержден результатами многочисленных натурных испытаний.The technical result of the claimed invention is confirmed by the results of numerous field tests.

Claims

1. Contact explosive device (HLC), including a sensor of a pulsed magnetoelectric generator of wave action and a sensor of a wave shock contact, combined in a single housing, a safety-actuating mechanism in the form of a rotary sleeve with an electric detonator located inside it and a contact group mounted on a sleeve held by a pyrotechnic and inertial stoppers, characterized in that it contains a contact sensor for destruction of the housing of the CVC, made in the form of two coaxial cylinders FIR hoods installed inside the body of the HLC on an insulating support.

2. The device according to claim 1, characterized in that in the end part of the cylindrical caps coaxially made holes with a diameter of D ₁ , the inner surfaces of which have 6 ... 8 protrusions, and the ratio of the diameter of the circle formed by the protrusions D ₂ to the diameter of the hole D ₁ is 0.6 ... 0.8, and the height of the outer cap is h = (0.1 ... 0.2) D, where D is the outer diameter of the HVC housing.