SE458807B - Explosiv antitanklandminanordning - Google Patents

Description

458 807 Med bibehållande av den kända anordningens fördelar uppnås detta enligt uppfinningen därigenom att den inledningsvis beskrivna minanordningen känne- tecknas av detekteringsorgan för detektering av passagen av ett tungt övervä- gande metalliskt objekt i direkt kontakt med jorden rakt ovanför minanord- ningen, och av inhiberingsorgan kopplade till detekteringsorganen för att en- dast förhindra tändning av förladdningen när detekteringsorganen detekterar nämnda föremàls passage.

Grundidén med uppfinningen är att fullständigt dra nytta av instängnings- effekten som erhålles då ett tryck utövas på jordskiktet som täcker minan ge- nom att inte lata huvudladdningen verka såsom en formad laddning, med rikt- ningsverkan som ger sin maximala effekt på ett visst avstånd, utan såsom ett explosiv för konventionell användning där framför allt splittringseffekten till följd av chockvágen utnyttjas.

Experiment har visat att explosionen av minan enligt uppfinningen under en kedja pà en tanks omedelbart bryter sönder denna kedja.

Den följande beskrivningen, som är given såsom ett ej begränsande exempel med hänvisning till bifogade ritningar, kommer att klargöra hur uppfinningen kan realiseras. §ig_1a visar kopplingsschemat för en första utföringsform av den explosi- va anordningen enligt uppfinningen i en delvis frilagd sidovy och med en vridning av 90' mellan den övre och den nedre delen av diagrammet. §ig_1Q visar en modifíkation av den första utföringsformen.

Fig 2 visar i detalj inhiberingsorganen vid en andra utföringsform i enlighet med uppfinningen.

Fig 3 visar ett blockschema för tändanordningen enligt den andra utfö- ringsformen.

Fig 4 visar ett blockschema för tândanordningen enligt en tredje utfö- ringsform.

Den i fig 1 visade explosiva anordningen har på sin övre del, som är visad i en frilagd sidovy, en formad laddning 1 som i sin nedre del har ett ej visat pyrotekniskt relä och ett koniskt lock eller en täckplatta 2, varvid en för- laddning 3 som är tillsluten genon ett lock 4 ligger ovanpå denna koniska täck- platta. Locket 4 har formen av en tunn metallisk skiva som har en viss grad av böjlighet i den riktning som är angiven genom pilen 5 på ritningen. Ett rörfor- migt hölje 6, som är visat med en vridning av 90° mellan den övre och den nedre delen av fig 1, har vid sin övre ände ett axiellt hål son kan innehålla ' en tändare Il som innehåller ett elektriskt motstånd 7 omgivet av en liten _pulverladdning. Tändarens Il anslutningstrådar 8, som går genom ett ej visat 3 458 so? longitudinellt spår, leder till det inre av röret 6. Fäst vid den nedre delen av röret 6 är en ej visad metallplatta under vil ken de olika element som är visade i den nedre delen av fig 2 är fästa, vilka element i synnerhet är en axel 9 omkring vilken en rotor 10 som ej kan röra sig i axiell riktning kan rotera, en elektriskt styrd tändare 12, en snäppanordning 11 och en pinne 12 vid vilken en fjäder är fäst. Rotorn 10 har ett cylindriskt hål i vilket en elektriskt styrd primärdetornator 13 är upptagen, vilken på känt sätt är fäst vid sin bädd. En dragfjäder 13 som är sträckt mellan skivan 12 och en hake 14 som bildar enzenhet med rotorn 10 uppladdar rotorn 10 i geometriskt avseende.

Tändaren I; har en pinne 16 som företrädesvis är gjord av ett plastmaterial och som håller rotorn 10 i det så kallade säkerhetsläget. Då tändaren 12 tän- des förstörs pinnen 16 och tillåter rotorn att rotera fram till den fasta an- satsen 11 under inverkan av dragfjädern 13. Rotorn 10 befinner sig då i sitt andra ej visade läge som vanligen kallas det annerade läget i vilket den primä- ra detornatorn står i intim kontakt med huvudladdningens pyrotekniska relä.

Detta ej visade relä är anordnat i den nedre delen av huvudladdningen och i rörets 6 axiella hål. 1 det vanligen kallade armerade läget kan fördetornatorn 13 inducera en säker explosion av huvudladdningen. Dm i motsats härtill för- detornatorn 13 tändes i sitt säkerhetsläge, vilket är visat i fig 1, blir denna tändning utan effekt pâ reläet till följd av dess avstånd därifrån och på huvudladdningen 1 till följd av förekomsten av den metalliska plattan anordnad mellan rotorn 10 och laddningen 1. Fördetornatorn 13 förses med effekt genom ledarna 17 av vilka en del 18 kan expandera för att tillåta rotorns 10 vridning under inverkan av fjädern 13. Tändarnas 11 och 12 tändmotstgnd är anordnade i serie och matade med effekt från klämmorna A medan fördetornatorns 13 tänd- motstånd matas med effekt från klämmorna B. Den så långt beskrivna delen av minan under hänvisning till fig 1 svarar mot den kända tekniken och arbetar på följande sätt: En elektrisk och elektronisk anordning som kommer att beskrivas mera detaljerat i det efterföljande med hänvisning till fig 3 och 4 genererar på klänmorna A en första elektrisk puls, t.ex. en spänningspuls med en amplitud av 4 V och en varaktighet av 10 ms, vid en tidpunkt tz under passage av en_band- vagn eller ett hjulfordon över minan, vilken inducerar förladdningens 3 explo- sion som blåser bort täckplattan 4 och jorden ovanför den samt förstör pinnen 16 vilket bringar rotorn 10 att röra sig från dess säkerhetsläge till det säkra armerade läget. Den elektroniska anordningen har en sådan konstruktion att 100 ms efter tidpunkten tz en andra puls liknande den första pulsen, som uppträd- 458 807 de på klämmorna A, uppträder på klämmorna B. Detornatorn I3 exploderar därvid och explosionen leds till huvudladdningen medelst det ej visade reläet. Denna operationsmod är densama över hela bredden av bandvagnen eller hjulfordonet, d.v.s. minan exploderar mellan kejorna, mellan hjulen eller under ett hjul eller en kedja.

Enligt uppfinningen finns en tryckknappströmställare 20 i förladdningen, varvid locket 4 anligger mot denna strömställare. Strömställaren 20 har elekt- riska kontakter 21 som nonmalt är öppna. Vid uppträdandet av ett tungt objekt på jordskiktet sun täcker minan överföres det så utövade trycket via jorden och bringar locket I som uppträder såsom ett böjligt membran att böja sig inåt, varvid tryckknappströmställaren 20 pressas ner och kontakterna 21 slutes. Då kontakterna 21 genom ledarna 22 är anslutna till tändarens Il anslutningstrå- dar 8 kortslutes denna tändare. 0m en elektrisk puls såsom angivits i det före- gående uppträder på klämmorna A under slutningen av kontakterna 21 kommer bara en obetydlig ström att flyta genom motståndet 7 som är shuntat av ledarna 22; om i motsats härtill tändaren Iz fungerar kommer en ström som är huvudsakli- gen lika med eller dubbelt så stor som ström som uppträdde under funktionen i enlighet med den kända tekniken att flyta genom den nämnda tändarens motstånd, vilket 0,1 s senare efterföljes av påverkan av detornatorn 13 i det armerade läget, vilket inducerar explosion av huvudladdningen 1 medan förladdningen dessförinnan ej har exploderat. Under explosionen av minan kommer förladdningen_ som har fonnen av ett svart pulver, att spridas och detta sker på ett sätt som om förladdningen ej funnes i minan, till följd av det faktum att dess explosion kräver en tidsperiod av storleksordningen några millisekunder medan explosionen av huvudladdningen i ett typiskt fall är mindre än 1 ms. Instängningseffekten bibehålles således och ökar till följd av förekomsten av det tunga objektet över minan till huvudladdningens 1 explosion, vilken huvudladdning sprides och ej längre verkar såsom en koncentrerad laddning, varvid explosionens verknings- grad snarare erhålles genom stötvågorna. Fig 1 visar ledarna 22 sun går genom det rörfonniga höljets 6 väggar via öppningarna 23. Dessa öppningar är försedda med ej visade tätningsorgan för att förhindra att pulver som bildar förladd- ningen 3 tränger in i det rörformiga höljet 6. Å andra sidan är det möjligt att styra tryckknappens 20 slaglängd och/eller dess avstånd till membranet sä'att strömställaren sluter sig över en viss förutbestämd trycktröskel. Det observe- ras att utan frångående av uppfinningens principer samma resultat skulle erhål- las genom användning av en strömställare som nonnalt är sluten då den ej är påverkad och som öppnas under inverkan av membranet. Il och 12 måste då vara anordnade parallellt och tändaren skall vara anordnad i serie med Il. 458 807 " Kopplingsschemat för denna modifikation är visad i fig lb där tryckknappsström- ställaren är betecknad med hänvisningssiffran 24. Den första utföringsformen av uppfinningen och dess modifikation är fördelaktiga i det avseendet att tändaren Il inhiberas under och bara under uppträdandet av ett tungt objekt (i allmän- het ett övervägande metalliskt objekt) rakt ovanför minan, men utföringsformen kan ha vissa nackdelar: i beroende av naturen av jorden som kan sammanpressas mer eller mindre och i beroende av det variabla tryck som kan utövas av ett fordon kan det visa sig svårt att ställa in tryckknappströmställarens 20 käns- lighet. Å andra sidan så utövar en mina som är nedgrävd i marken redan ett resttryck som är ett resultat av omgivningen, vilket tryck ej är försumbart i synnerhet under en period av frost. Det skall under alla förhållanden noteras att en ej önskad funktion av tryckknappsströmställaren med avseende på nämnda beskrivna önskade funktion ej är skadlig vad beträffar säkerhetsanordningarna för minans tändning.

De moderna minorna är försedda med en tändare som kan trigga laddningen under hela bredden av fordonet (tanks eller hjulfordon). Dessa tändare är t.ex. försedda med magnetiska, seismiska, akustiska sensorer med inbördes induktion eller andra typer av sensorer som säkerställer triggning av laddningen. För att förbättra fönnâgan att skilja mellan mâlfordon och andra störningar finns ät- minstone tvâ sensorer (detektorer) av olika typer i minan. Å andra sidan alst- rar huvuddelen av dessa sensorer elektriska signaler som är olika i beroende av om minan är belägen mellan eller under kedjorna (respektive hjulen). I den fortsatta beskrivningen kommer denna typ av sensor att kallas diskriminerande sensor. Detta är i synnerhet fallet vid seismiska sensorer och magnetiska sen- sorer, vilkas amplitud är högre då kedjan (hjulet) passerar över minan. För de magnetiska sensorerna beror denna egenskap i synnerhet på avståndet till målet: för en mina som är nedgrävd på ett standarddjup av 15 cm är avståndet mellan minan och bandvagnens botten ungefär 65 cm, medan avståndet mellan minan och kedjan är 15 cm. Dessutom ökas fönmågan till diskriminering genom det faktum att signalens variation sun funktion av avståndet d är bestämd genom sambandet 1/dz. I fallet med en annan påverkan än magnetisk påverkan kan diskrimine- ringen mellan kedjan och botten av bandvagnen vara baserad på andra kännetecken i signalen som tas emot av sensorerna, t.ex. skillnaden i fortplantningstider för en sensor av radar- eller ul traljudtyp.

Användning av en diskriminerande sensor i minan kan utnyttjas för att rea- lisera andra utföringsformer av uppfinningen, såsom t.ex. kommer att beskrivas i det efterföljande med hänvisning till fig 2, 3 och 4.

Fig 2 och 3 avser en andra utföringsfonn av uppfinningen. Fig 2 visar 458 sov 6 kopplingsschemat för en trycksensor 25 i fonm av ett ej visat fjädrande membran som är kopplat till en tryck- eller förskjutningsgivare som bildas av ett skikt 26 av ett piezo-elektriskt material, t.ex. bariumtitanat som är belagt med metallskikt 27 som fungerar såsom elektroder. Denna sensor har den egenskapen att den omvandlar tryck- eller förskjutningsvariationer, som är visade symbo- liskt genom pilarna 28, till en elektrisk signal som ungefär är proportionell mot variationen mellan elektroderna 27. I detta fall användes ej något statiskt tryck såsom i den första utföringsformen utan av tryckvariationer sun kan ge upphov till aktiva eller inhiberande pyrotekniska triggningar i minan även om de har en låg ämplitud. Enligt uppfinningen är sensorns 25 elektroder anslutna till inhiberingsorgan 29 via en deriverande krets som bildas av sensorns inte- relektrodkapacitans och ett motstånd R som är anordnat parallellt dänned, vilka inhiberingsorgan 29 bildas av en växelströmsförstärkare 31 efterföljd av en tröskelkrets 32 av känd typ, vilken har till funktion att avge en puls varje gång den elektriska storheten överstiger ett förutbestämt tröskelvärde. I en- lighet med den andra utföringsformen överföres inhiberingsorganens 29 utgångs- signal till ett tidelement 33 som omvandlar varje puls den tar emot till en fyrkantsspänning eller ström med en förutbestämd varaktighet T . Tidanord- ningens 33 utgångssignal styr en strömställare 34 som slutes under fyrkant- vâgens period för att kortsluta tändaren 11 och är öppen i frånvaro av fyr- kantsspänning. Tidanordningen 33 är t.ex. en monostabil krets som är styrd av den stigande eller fallande flanken och strömställaren 34 är en fälteffekttran- sistor som är styrd genun sin grind. En puls alstras i huvudsak vid tidpunkten tl som markerar början av passagen av kedjan eller hjulet, medan tiden zfsom också i huvudsak börjar vid tidpunkten ti bestännes på sådant sätt att den är längre än passagetiden för fordonet eller bandvagnen. iïär t.ex. lika med 10 s.

Fig 3 visar ett blockschema för tändanordningen enligt den andra ut- föringsfonnen. En diskriminerande sensor, t.ex. den seismiska sensorn 25, har sina klämmor anslutna till en behandlingskrets 36 för den seismiska signalen, varvid utgångssignalen från denna behandlingskrets matas till en OCH-grindkrets 37. En andra sensor, t.ex. en magnetisk sensor 38, har sina klännnr anslutna till en behandlingskrets 39 för den magnetiska signalen, varvid utgångssignalen från denna behandlingskrets matas till en andra ingång på OCH-kretsen 37. Kret- sarna 36 och 39 innefattar på känt sätt förstärkare, filter, tröskelkretsar och integratorer. Under uppträdandet av ett fordon över minan behandlas de elekt- riska signalerna som avges av 25 och 38 i 36 och 39 och efter en förutbestämd tidsfördröjning, av storleksordningen 0,5 s efter tidpunkten tl uppträder pulsformade signaler på utgången av kretsarna 36 och 39. Detta resulterar i en 458 807 triggningspuls 41 på utgången av OCH-grindkretsen 37. Pulsen 41 matas direkt till en första tändkrets MAF1 som styr tändningen av de seriekopplade tändarna Il och 12 och till en andra tändkrets MAF2 som styr tändningen av fördetor- natorn I3 via en fördröjningskrets 42 som i huvudsak t. ex. är bildad av ett motstånd och en zener-diod vars förbindningspunkt är ansluten till en kondensa- tor. Kretsen 42 fördröjer pulsen 41 med ungefär 0,1 s. Kretsarna MAF1 och MAF2 innefattar på känt sätt transistorer och tändkondensatorer och omvandlar pulsen 41 de tar emot till en kalibrerad puls med en amplitud lika med 4V och en var- aktighet lika med ungefär 10 ms. Fig 3 visar också de elektriska säkerhets- organen för hnnans lagring, vilka organ bildas av tvâlägesströmställare med gemensam manuell styrning, såsom är angivet genom den streckade linjen 46.

Under lagring av minan befinner strömställarna 43 och 44 i det på ritningen visade läget så att tändarnas Il, 12, 13 alla ledare är anslutna till jord och elektriskt isolerade från tändkretsarna MAF1 och MAF2. Vid nedgrävning av minan i marken påverkar operatören stången 46 som ställer om strömställarna 43 och 44 till det andra på ritningen ej visade aktiva läget. Arrangemanget enligt uppfinningen, som redan har beskrivits med hänvisning till fig 2 är visat vid den övre delen av fig 3 genom 29, 33 och 34.

Fig 4 visar en tredje utföringsform av uppfinningen, där samma hän- visningssiffror representerar samma komponenter som i fig 3 och där en magne- tisk sensor 47, t.ex. av den typ som är beskriven i franska patentskriften 1.451.481, användes såsom en diskriminerande sensor. Denna tredje utföringsform skiljer sig från den i fig 3 visade utföringsfonnen därigenom att den har tre tändkretsar och i synnerhet en tändkrets MAF1' för tändaren I1 och en tänd- krets MAF1" för tändaren 12 vilka båda är anslutna till utgången av OCH- grindkretsen 37. Pâ liknande sätt bildas de elektriska säkerhetsorganen av tre tvålägesströmställare 44, 48 och 49 med gemensam manuell styrning S1. I enlig- het med uppfinningen omvandlar inhiberingsorganen 52 variationerna i det elektriska fältet som de tar emot från den magnetiska sensorn 47 till en puls sun transmitteras till kretsen MAF1' och som genom kända medel i denna antingen undertrycker pulsen 41 som därefter tas emot vid tidpunkten tl vid den andra ingången på kretsen MAF1' eller effekten av denna puls, varvid varaktigheten av detta undertryckande är lika med den förut definierade varaktigheten.

Det observeras att i alla de beskrivna utföringsformerna av uppfinningen en oavsiktlig påverkan av inhiberingsorganen såsom 20, 29, 52 som inte åter- följes av explosion av minan inte i något avseende påverkar en efterföljande korrekt funktion av minan.

Claims (6)

458 8_07 g Eêšfiniklâï

1. Explosiv antitanklandminanordninq för att grävas ned i :arken med en formad laddning (1) innefattande en förladdning (3) och säkerhetsorgan (10,16) för dess avfyrning, k ä n n e t e c k n a d av detekteringsor- gan (20;24;25) för detektering av passagen av ett tungt övervägande me- talliskt objekt i direkt kontakt med jorden rakt ovanför linanordningen, och av inhiberingsorgan kopplade till detekteringsorganen för att endast förhindra tändning av förladdningen när detekteringsorganen detekterar nämnda föremàls passage. I

2. Minanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen innefattar tidorgan (33) för inhibering av tändningen av för- laddningen under en förutbestämd tid efter detekteringen av passagen av det tunga, metalliska objektet genom detekteringsorganen.

3. Hinanordningen enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att detekteringsorganen och inhiberingsorganen innefattar en tryckknapps- strömställare (20) inrymd i förladdningen, vars ändring av tillstànd in- duceras genom passagen av nämnda tunga metalliska föremål i kontakt med marken rakt ovanför den explosiva anordningen.

4. Minanordningen enligt patentkravet 2, k_ä n n e t e c k n a d av att en páverkbar tändare är anordnad innefattande diskriminerande senso- rer som är känsliga för fysikaliska effekter av en annan karaktär, att_ detekteringsorganen innefattar åtminstone en diskriminerande sensor (25;27) som alstrar en elektrisk signal när nämnda tunga metalliska objekt passerar antingen rakt ovanför minan eller i omedelbar närhet av minan, och att nämnda inhiberingsorgan (29;52) mottar nämnda elektriska signaler från nämnda diskriminerande sensor för att inhibera tändningen av förladdningen åtminstone under nämnda förutbestämda tidpunkt.

5. Explosiv anordning enligt patentkravet 2 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d av att förladdningen är försedd med en elektrisk tändäre (I1) och att nämnda inhiberingsorgan (29,34) inducerar en kortslutning av den elektriska tändaren åtminstone under nämnda förutbestämda tid.

6. Hinanordning enligt patentkravet 4 och 5, k ä n n e t e c k n a d av att en tändkrets (HAF1') för den elektriska tändaren (I1) är anordnad _ q 458 807 och att nämnda elektriska signal är en elektrisk puls som tillföras nämn- da tändkrets (HAF1') för att hindra den från att fungera under nämnda förutbestämda tidsperiod.