RU2764513C1 - Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса - Google Patents

Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса Download PDF

Info

Publication number
RU2764513C1
RU2764513C1 RU2021102029A RU2021102029A RU2764513C1 RU 2764513 C1 RU2764513 C1 RU 2764513C1 RU 2021102029 A RU2021102029 A RU 2021102029A RU 2021102029 A RU2021102029 A RU 2021102029A RU 2764513 C1 RU2764513 C1 RU 2764513C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
warhead
trigger
flop
Prior art date
Application number
RU2021102029A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Александрович Кузнецов
Александр Алексеевич Новиков
Андрей Юрьевич Перфильев
Сергей Николаевич Шуин
Геннадий Васильевич Харин
Анатолий Александрович Буланов
Андрей Олегович Жаров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2021102029A priority Critical patent/RU2764513C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2764513C1 publication Critical patent/RU2764513C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C1/00Impact fuzes, i.e. fuzes actuated only by ammunition impact
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00Electric fuzes
    • F42C11/06Electric fuzes with time delay by electric circuitry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к военной технике, а именно к устройствам подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса. Устройство содержит систему контактных датчиков, предохранительно-исполнительный механизм. Система контактных датчиков установлена на передней поверхности боевой части. В донной области боевой части установлен блок критического состояния, в состав которого входит акселерометр, ждущий мультивибратор, первый RS-триггер, первый тактовый генератор, счетчик прямого счета, второй тактовый генератор, счетчик обратного счета, схема задержки, второй RS-триггер и логический элемент «И». Выход системы контактных датчиков подключен к входу цепи замедленного действия предохранительно-исполнительного механизма и к входу S первого RS-триггера. Акселерометр подключен к входу ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входом R первого RS-триггера, входом разрешения предварительной установки счетчика обратного счета, первым входом логического элемента «И» и входом схемы задержки. Выход первого RS-триггера соединен с входом пуска-останова первого тактового генератора, подключенного к тактовому входу счетчика прямого счета, выход данных которого соединен с входом данных счетчика обратного счета. Тактовый вход счетчика обратного счета подключен ко второму тактовому генератору. Выход окончания счета счетчика обратного счета соединен с входом R второго RS-триггера, вход S которого соединен с выходом схемы задержки. Выход второго RS-триггера подключен ко второму входу логического элемента «И», выход которого соединен с входом цепи мгновенного действия предохранительно-исполнительного механизма. Техническим результатом является повышение эффективности действия боевой части в широком диапазоне характеристик преград и условий встречи с целью. 3 ил.

Description

Изобретение относится к военной технике, а именно к устройствам для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса.
Задачей таких устройств является подрыв боевой части при встрече боеприпаса с особо прочными или непробиваемыми преградами до разрушения корпуса боевой части и потери ее работоспособности. В данных условиях подрыв боевой части целесообразно производить при наступлении критического уровня пластической деформации ее корпуса. Технический результат - повышение эффективности действия боевой части в широком диапазоне характеристик преград.
Известен контактный датчик цели с устройством самоликвидации (Патент RU №2634945, публ. 08.11.2017 г., МПК F42C 1/00, F42C 19/12) содержащий два чувствительных элемента, выполненных в виде МЭМС-устройств, срабатывающих под действием перегрузок. При этом одно из МЭМС - устройств срабатывает от перегрузок, действующих вдоль продольной оси контактного датчика, а другое срабатывает под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика относительно продольной оси. При снижении частоты вращения до определенной величины после соударения боеприпаса с преградой происходит замыкание цепи самоликвидации.
Достоинством известного контактного датчика цели является наличие функции самоликвидации в случае несрабатывания датчика в результате ударного воздействия.
Недостаток данного устройства заключается в отсутствии контроля деформации корпуса боеприпаса в качестве критерия самоликвидации при его соударении с непробиваемой преградой. Область применения данного технического решения ограничивается вращающимися артиллерийскими снарядами, поскольку физическим фактором, используемым для самоликвидации, является центробежная сила, которая, как правило, незначительна у таких боеприпасов как управляемые ракеты и авиационные бомбы.
Известно контактное взрывательное устройство (Патент RU №2356008, публ. 20.05.2009 г., МПК F42C 15/184), включающее датчик импульсного магнитоэлектрического генератора волнового действия и датчик волнового ударного замыкателя, объединенные в едином корпусе, предохранительно-исполнительный механизм, контактный датчик разрушения корпуса взрывательного устройства, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндрических колпаков, установленных на изоляционной опоре.
Достоинством данного взрывательного устройства является возможность его срабатывания за счет использования контактного датчика разрушения корпуса взрывательного устройства.
Недостаток устройства заключается в отсутствии контроля деформации корпуса боевой части при соударении с непробиваемой преградой, вследствие чего команда на подрыв может поступить с опозданием, в случае, когда корпус взрывательного устройства сохраняет целостность, а корпус боевой части уже разрушен и боеприпас не способен нанести существенный ущерб цели.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению можно рассматривать контактное взрывательное устройство для противокорабельных ракет (Патент RU №2186334, публ. 27.07.2002 г., МПК F42C 9/10, F42C 11/00, F42B 15/00), содержащее предохранительно-исполнительный механизм, систему контактных датчиков, выполненную в виде двух групп, первая из которых - контактные датчики цели - установлена на оболочке ракеты, а вторая - датчики разрушения - в боевой части ракеты.
Достоинством данного взрывательного устройства является возможность его срабатывания от датчиков разрушения, установленных внутри боевой части ракеты, в том случае, если время разрушения боевой части окажется меньше установленного времени замедления предохранительно-исполнительного механизма.
Недостатком данного взрывательного устройства является отсутствие количественной оценки деформации корпуса боевой части, которая позволила бы сформировать команду на мгновенный подрыв при достижении критической деформации корпуса боевой части в случае ее встречи с особо прочной или непробиваемой преградой.
Также не исключается преждевременное срабатывание датчиков разрушения при сохранении целостности корпуса в случае возникновении волн деформации в заряде взрывчатого вещества. Волны деформации могут возникать в случае снаряжения боевой части взрывчатыми веществами с повышенной текучестью, например, пластизольными смесями ОЛА-15, ОЛА-30 и др.
Общими признаками устройства, выбранного в качестве прототипа, с предлагаемым техническим решением является наличие предохранительно-исполнительного механизма и системы контактных датчиков.
Задачей предполагаемого изобретения является повышение эффективности действия проникающих боеприпасов.
Технический результат предполагаемого изобретения обеспечивается за счет формирования устройством команды на мгновенный подрыв при возникновении критической деформации корпуса боевой части в процессе ее взаимодействия с преградой.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса включает в себя систему контактных датчиков, установленную на передней поверхности боевой части, установленные в донной области боевой части предохранительно-исполнительный механизм и блок критического состояния, в состав которого входит акселерометр, ждущий мультивибратор, первый RS-триггер, первый тактовый генератор, счетчик прямого счета, второй тактовый генератор, счетчик обратного счета, схему задержки, второй RS-триггер и логический элемент «И», при этом выход системы контактных датчиков подключен к входу цепи замедленного действия предохранительно-исполнительного механизма и к входу S первого RS-триггера, акселерометр подключен к входу ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входом R первого RS-триггера, входом разрешения предварительной установки счетчика обратного счета, первым входом логического элемента «И» и входом схемы задержки, причем выход первого RS-триггера соединен с входом пуска-останова первого тактового генератора, подключенного к тактовому входу счетчика прямого счета, выход данных которого соединен с входом данных счетчика обратного счета, тактовый вход счетчика обратного счета подключен ко второму тактовому генератору, выход окончания счета счетчика обратного счета соединен с входом R второго RS-триггера, вход S которого соединен с выходом схемы задержки, а выход второго RS-триггера подключен к второму входу логического элемента «И», выход которого соединен с входом цепи мгновенного действия предохранительно-исполнительного механизма.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в устройство введен блок критического состояния, который осуществляет количественную оценку относительной деформации корпуса боевой части по изменению периода собственных колебаний, возникающих в корпусе боевой части в процессе ее взаимодействия с преградой.
В момент соударения с преградой в корпусе боевой части возбуждается продольная упругая волна, распространяющаяся со скоростью, определяемой выражением («Введение в физику», А.И. Китайгородский, Изд-во «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1973 год, стр. 116):
Figure 00000001
где: Е - модуль упругости материала корпуса,
ρ - плотность материала корпуса.
При этом, основная частота собственных колебаний равна:
Figure 00000002
где L - длина корпуса боевой части.
Соответственно, период собственных колебаний T1 = 1/ν1.
При встрече с непробиваемой преградой, вследствие деформации корпуса боевой части и уменьшения длины L, пропорционально уменьшается и период колебаний Т1. Например, при заданной предельно допустимой деформации корпуса 30%, критерием выдачи команды на самоликвидацию будет уменьшение периода колебаний на 30%.
Технический результат реализации предполагаемого изобретения достигается путем использования в составе устройства акселерометра и ждущего мультивибратора, вырабатывающего последовательность импульсов заданной длительности, период следования которых соответствует периоду собственных колебаний корпуса боевой части.
Введение в состав устройства первого RS-триггера обеспечивает формирование сигнала, длительность которого равна половине начального периода собственных колебаний корпуса, определяемого как время прохождения продольной упругой волны по корпусу от системы контактных датчиков, до акселерометра блока критического состояния, установленного в донной области боевой части.
Использование первого тактового генератора с тактовой частотой F1, управляемого первым RS-триггером, обеспечивает запись в счетчик прямого счета числа импульсов N соответствующего начальному значению половины периода собственных колебаний корпуса. Тактовая частота второго тактового генератора F2 выбирается из соотношения, определяемого допустимой деформации корпуса.
Например, при деформации корпуса в 30%, период собственных колебаний корпуса будет уменьшаться так же на 30%, что соответствует увеличению частоты в 1,3 раза. Учитывая, что число импульсов N соответствует половине начального периода колебаний, частота второго тактового генератора должна составлять F2=F/2×1,3=0,65F1.
Число N, записанное в счетчике прямого счета, перезаписывается в счетчик обратного счета в начале каждого последующего периода колебаний по сигналу от ждущего мультивибратора. Тот же сигнал через схему задержки подается на вход S второго RS-триггера, вызывая его переключение в состояние «логической единицы».
При каждом обнулении счетчика обратного счета сигнал с его выхода подается на вход R второго RS-триггера, вызывая его переключение в состояние «логического нуля». В случае уменьшения периода сигналов ждущего мультивибратора до критического значения счетчик обратного счета не успевает обнулиться. При этом на выходе второго RS-триггера сохраняется сигнал «логической единицы», который «перекрывается» с сигналом ждущего мультивибратора, вследствие чего на выходе логического элемента «И» появляется сигнал, который поступает на вход цепи мгновенного действия предохранительно-исполнительного механизма.
При отсутствии сигнала на входе цепи мгновенного действия срабатывание предохранительно-исполнительного механизма происходит по цепи замедленного действия.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена схема размещения устройства на боевой части.
На фиг. 2 представлена функциональная схема устройства.
На фиг. 3 представлены осциллограммы сигналов, поясняющие принцип работы устройства.
На фиг. 1 показана боевая часть 1 с предохранительно-исполнительным механизмом 2 и блоком критического состояния 3, которые электрическим жгутом 4 соединены с системой контактных датчиков 5, установленной на передней поверхности боевой части 1.
На фиг. 2 изображена функциональная схема устройства, которое включает в себя систему контактных датчиков 5, установленную на передней поверхности боевой части 1, предохранительно-исполнительный механизм 2 и блок критического состояния 3, установленный в донной области боевой части 1, в состав которого входит акселерометр 6, ждущий мультивибратор 7, первый RS-триггер 8, первый тактовый генератор 9, счетчик прямого счета 10, второй тактовый генератор 11, счетчик обратного счета 12, схема задержки 13, второй RS-триггер 14 и логический элемент «И» 15, при этом выход системы контактных датчиков 5 подключен к входу цепи замедленного действия предохранительно-исполнительного механизма 2 и к входу S первого RS-триггера 8, акселерометр 6 подключен к входу ждущего мультивибратора 7, выход которого соединен с входом R первого RS-триггера 8, входом разрешения предварительной установки счетчика обратного счета 12, первым входом логического элемента «И» 15 и входом схемы задержки 13, причем выход первого RS-триггера 8 соединен с входом пуска-останова первого тактового генератора 9, подключенного к тактовому входу счетчика прямого счета 10, выход данных которого соединен с входом данных счетчика обратного счета 12, его тактовый вход соединен со вторым тактовым генератором 11, а выход окончания счета соединен с входом R второго RS-триггера 14, вход S которого соединен с выходом схемы задержки 13, а выход подключен ко второму входу логического элемента «И» 15, выход которого соединен с входом цепи мгновенного действия предохранительно-исполнительного механизма 2.
При встрече боевой части 1 с преградой сигнал от системы контактных датчиков 5 (см. фиг. 3) поступает на вход цепи замедленного действия предохранительно-исполнительного механизма 2, который начинает отсчет заданного времени замедления.
Одновременно сигнал от системы контактных датчиков 5 также поступает на вход S первого RS-триггера 8, при этом на его выходе появляется сигнал «логической единицы».
В момент удара по преграде в корпусе боевой части 1 возбуждается продольная упругая волна, которая с определенной задержкой доходит до акселерометра 6. Сигнал акселерометра 6 с помощью ждущего мультивибратора 7 преобразуется в последовательность импульсов длительностью Тжмв с периодом следования соответствующим периоду собственных колебаний корпуса боевой части 1. Первый импульс указанной последовательности подается на вход R первого RS-триггера 8, переводя его в состояние «логического нуля». За время нахождения RS-триггера 8 в состоянии «логической единицы» на тактовый вход счетчика прямого счета 10 поступает N импульсов от первого тактового генератора 9. При этом число N в двоичном коде появляется на выходе данных счетчика прямого счета 10. По сигналу от ждущего мультивибратора 7 число N перезаписывается в счетчик обратного счета 12 и начинается его обратный отсчет с частотой второго тактового генератора 11. Одновременно, сигнал ждущего мультивибратора 7 поступает на вход логического элемента «И» 15 и схему задержки 13, которая задерживает сигнал ждущего мультивибратора 7 на время равное длительности его сигналов Тжмв. По сигналу от схемы задержки 13 второй RS-триггер 14 переключается в состояние «логической единицы», а при обнулении числа N в счетчике обратного счета 12 - в состояние «логического нуля».
В случае уменьшения периода сигналов ждущего мультивибратора 7 до критического значения, соответствующего критическому значению деформации, счетчик обратного счета 12 не успевает обнулить число N.
При этом на выходе второго RS-триггера 14 сохраняется сигнал «логической единицы», который (см. фиг. 3) «перекрывается» с сигналом ждущего мультивибратора 7, вследствие чего на выходе логического элемента «И» 15 появляется сигнал, который поступает на вход цепи мгновенного действия предохранительно-исполнительного механизма 2.
При отсутствии сигнала от логического элемента «И» 15 срабатывание предохранительно-исполнительного механизма 2 происходит после отсчета заданного времени замедления.
Предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять контроль деформации корпуса боевой части и обеспечить ее подрыв в случае возникновения критической деформации корпуса при встрече боеприпаса с особо прочной или непробиваемой преградой.
Положительный эффект, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в повышении эффективности действия боевых частей проникающего типа за счет применения предложенного устройства.

Claims (1)

  1. Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса, содержащее систему контактных датчиков, предохранительно-исполнительный механизм, отличающееся тем, что система контактных датчиков установлена на передней поверхности боевой части, а в донной области боевой части установлен блок критического состояния, в состав которого входит акселерометр, ждущий мультивибратор, первый RS-триггер, первый тактовый генератор, счетчик прямого счета, второй тактовый генератор, счетчик обратного счета, схема задержки, второй RS-триггер и логический элемент «И», при этом выход системы контактных датчиков подключен к входу цепи замедленного действия предохранительно-исполнительного механизма и к входу S первого RS-триггера, акселерометр подключен к входу ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входом R первого RS-триггера, входом разрешения предварительной установки счетчика обратного счета, первым входом логического элемента «И» и входом схемы задержки, причем выход первого RS-триггера соединен с входом пуска-останова первого тактового генератора, подключенного к тактовому входу счетчика прямого счета, выход данных которого соединен с входом данных счетчика обратного счета, тактовый вход счетчика обратного счета подключен ко второму тактовому генератору, выход окончания счета счетчика обратного счета соединен с входом R второго RS-триггера, вход S которого соединен с выходом схемы задержки, а выход второго RS-триггера подключен ко второму входу логического элемента «И», выход которого соединен с входом цепи мгновенного действия предохранительно-исполнительного механизма.
RU2021102029A 2021-01-29 2021-01-29 Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса RU2764513C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102029A RU2764513C1 (ru) 2021-01-29 2021-01-29 Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102029A RU2764513C1 (ru) 2021-01-29 2021-01-29 Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764513C1 true RU2764513C1 (ru) 2022-01-18

Family

ID=80040559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021102029A RU2764513C1 (ru) 2021-01-29 2021-01-29 Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764513C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU378917A1 (ru) * 1970-12-21 1973-04-18 Многоканальное устройство сигнализации о неисправности контролируемого объекта
US3750583A (en) * 1971-03-04 1973-08-07 Westinghouse Electric Corp Electronic fuze system
US4019440A (en) * 1975-07-10 1977-04-26 General Dynamics, Pomona Division Impact discriminating apparatus for missiles and the like, and method for impact discrimination
RU2186334C1 (ru) * 2001-11-12 2002-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Поиск" Контактное взрывательное устройство для противокорабельных ракет
RU2251069C1 (ru) * 2003-10-14 2005-04-27 ФГУП "ГосНИИМаш" Боевая часть тандемного типа
RU2727981C1 (ru) * 2020-01-21 2020-07-28 Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") Взрывательное устройство для проникающих боеприпасов

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU378917A1 (ru) * 1970-12-21 1973-04-18 Многоканальное устройство сигнализации о неисправности контролируемого объекта
US3750583A (en) * 1971-03-04 1973-08-07 Westinghouse Electric Corp Electronic fuze system
US4019440A (en) * 1975-07-10 1977-04-26 General Dynamics, Pomona Division Impact discriminating apparatus for missiles and the like, and method for impact discrimination
RU2186334C1 (ru) * 2001-11-12 2002-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Поиск" Контактное взрывательное устройство для противокорабельных ракет
RU2251069C1 (ru) * 2003-10-14 2005-04-27 ФГУП "ГосНИИМаш" Боевая часть тандемного типа
RU2727981C1 (ru) * 2020-01-21 2020-07-28 Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") Взрывательное устройство для проникающих боеприпасов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3726223A (en) Adaptive warhead
US20030070571A1 (en) Submunition fuzing and self-destruct using MEMS arm fire and safe and arm devices
US20030140811A1 (en) Medium caliber high explosive dual-purpose projectile with dual function fuze
US3633510A (en) Dual mode fuze explosive train
US2701527A (en) Selective delayed-action fuze
US5872324A (en) Trimode fuze
US6135028A (en) Penetrating dual-mode warhead
RU2764513C1 (ru) Устройство для подрыва боевых частей проникающего типа в критических условиях деформации корпуса
US5147973A (en) Multi-option fuze system
SE520188C2 (sv) Tändrör för granat med delladdningar samt metod för tändning av en delladdningsgranat
US5147975A (en) Remotely settable, multi-output, electronic time fuze and method of operation
US4019440A (en) Impact discriminating apparatus for missiles and the like, and method for impact discrimination
RU2186334C1 (ru) Контактное взрывательное устройство для противокорабельных ракет
RU2775921C1 (ru) Контактное взрывательное устройство для проникающих боеприпасов
US4667600A (en) Safe/arm explosive transfer mechanism
RU2413921C1 (ru) Осколочно-фугасный боеприпас
RU2532509C1 (ru) Взрывательное устройство для торпед
US2934019A (en) Fuze assembly
ES452002A1 (es) Perfeccionamientos en granadas de mano.
US3306205A (en) Fin stabilized projectile
RU2324890C1 (ru) Осколочно-фугасная авиабомба
RU2310154C1 (ru) Артиллерийский боеприпас
RU2788255C1 (ru) Проникающая боевая часть
US2981183A (en) Tail initiation with nose fuzes
RU2274818C1 (ru) Элемент динамической защиты (варианты)