Устройство предохранения и коммутации взрывателя



Устройство предохранения и коммутации взрывателя
Устройство предохранения и коммутации взрывателя
Устройство предохранения и коммутации взрывателя
Устройство предохранения и коммутации взрывателя

 


Владельцы патента RU 2457430:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)

Изобретение относится к военной технике, а именно к устройствам предохранения и коммутации взрывателей ракетных, авиационных и зенитных боеприпасов. Устройство содержит электрическую цепь задействования электродетонатора, включающую контакт электрического соединителя для связи с прибором управления, контакт включения электродетонатора и соединитель цепи задействования, заслонку, интегрирующее устройство, электромеханический стопор, включающий электропривод и устройство преобразования вращательного движения вала электропривода в поступательное перемещение соединителя цепи задействования. При этом устройство преобразования выполнено с возможностью фиксации соединителя цепи задействования в исходном и сработанном состояниях. Интегрирующее устройство электрически связано с обмоткой управления электропривода с возможностью включения ее после завершения интегрирования. Кроме того, интегрирующее устройство связано с валом электропривода с возможностью фиксации его в исходном состоянии и освобождения после завершения интегрирования посредством рычажно-кулачкового механизма или посредством электромагнитного включателя. Заслонка связана с валом электропривода и размещена на пути перемещения соединителя цепи задействования с возможностью поворота для освобождения указанного пути. Снижает вероятность несанкционированного срабатывания устройства предохранения и коммутации взрывателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к военной технике, а именно к устройствам предохранения и коммутации взрывателей ракетных, авиационных и зенитных боеприпасов, работающих в условиях вибрационных, линейных и ударных воздействий, а также в аварийных ситуациях.

Известен предохранительно-исполнительный механизм взрывателя (пат. РФ. 2255302 C1, F42C 15/184, опубл. 27.06.2005, бюл. №18), в котором для предохранения и коммутации электрической цепи задействования детонатора используются контакты микропереключателя для связи с датчиками цели и включения электродетонатора, заслонка (движок), обеспечивающая разрыв цепи задействования в исходном состоянии и соединение ее в сработанном состоянии, стопоры для удержания заслонки с размещенными в ней передаточным и вышибным зарядами.

Функциональный недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает надежное сохранение исходного и сработанного состояний в аварийных ситуациях (падение, пожар и т.д.).

Прототипом заявляемого изобретения является устройство предохранения и коммутации взрывателя, входящее в состав предохранительно-исполнительного механизма взрывателя (пат. РФ. 2400701 F42C 15/40, опубл. 27.09.2010, бюл. №27), содержащее электрическую цепь задействования электродетонатора, включающую контакт электрического соединителя для связи с прибором управления, контакт включения электродетонатора и соединитель цепи задействования, выполненный в виде магнита, размещенного в заслонке, установленной с возможностью перемещения под действием пружины сжатия. Кроме того, в корпусе установлены пиротехнический, электромеханический и термопредохранительный стопоры для удержания заслонки в исходном состоянии посредством пазов, выполненных в ней, фиксатор заслонки в сработанном состоянии и контактные группы контроля исходного состояния устройства. При этом электромеханический стопор включает электропривод, кинематически связанный с заслонкой, а значит, и с размещенным в ней электрическим соединителем через элемент зацепления.

Недостатком прототипа является то, что в данном устройстве заслонка, конструктивно объединенная с передаточным зарядом огневой цепи, магнитом и фиксатором, является несбалансированным элементом, имеющим определенную массу. Поэтому при больших ударных воздействиях, совпадающих с направлением действия пружины в сторону перевода заслонки в боевое положение и превышающих величину усилия среза стопоров, увеличивается вероятность нештатного перемещения заслонки и, как следствие, формирование огневой цепи, готовой к задействованию.

Наличие пиротехнического стопора и передаточного заряда также снижает надежность эксплуатации механизма, так как это устройства одноразового действия, в основе работы которых лежит использование пиросоставов, содержащих инициирующие взрывчатые вещества, непроверяемые стопроцентно в процессе изготовления и непосредственно перед установкой в боеприпас. Следствием этого является то, что не исключается вероятность нештатного их срабатывания.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в снижении вероятности несанкционированного срабатывания устройства предохранения и коммутации взрывателя и, как следствие, в повышении безопасной эксплуатации боеприпасов в условиях различных механических и температурных воздействий, а также в аварийных ситуациях (пожар, падение и т.д.).

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве предохранения и коммутации взрывателя, содержащем электрическую цепь задействования электродетонатора, включающую контакт электрического соединителя для связи с прибором управления, контакт электрической цепи включения электродетонатора и соединитель цепи задействования, заслонку, электромеханический стопор для удержания заслонки и соединителя цепи задействования в исходном состоянии, включающий электропривод, кинематически связанный с заслонкой и соединителем цепи задействования, новым является то, что дополнительно введено интегрирующее устройство, связанное с валом электропривода с возможностью фиксации его в исходном состоянии и освобождения после завершения интегрирования и электрически связанное с обмоткой управления электропривода с возможностью включения ее после завершения интегрирования, кинематическая связь электропривода с соединителем цепи задействования выполнена в виде устройства преобразования вращательного движения вала электропривода в поступательное перемещение соединителя цепи задействования, при этом устройство преобразования выполнено с возможностью фиксации соединителя цепи задействования в исходном и сработанном состояниях, а заслонка связана с валом электропривода и размещена на пути перемещения соединителя цепи задействования с возможностью поворота для освобождения указанного пути.

При этом интегрирующее устройство может быть связано с валом электропривода кинематически, например, посредством рычажно-кулачкового механизма или посредством электромагнитного включателя, обмотка управления которого последовательно соединена с обмоткой управления электропривода, а якорь кинематически связан с его валом.

Введение в устройство предохранения и коммутации взрывателя интегрирующего устройства с выполнением его кинематических и электрических связей в соответствии с отличительными признаками формулы изобретения позволяет снизить вероятность несанкционированного срабатывания устройства предохранения и коммутации взрывателя за счет того, что перевод в состояние боевой готовности осуществляется после набора заданного значения интеграла от внешнего физического фактора по времени с последующей подачей электрического сигнала на электропривод, что практически затруднено в наземных условиях без специального оборудования. При этом внешним физическим фактором может быть ускорение (линейное или угловое), давление и т.д.

Освобождение заслонки от элементов, не связанных с выполнением разрыва электрической цепи задействования электродетонатора в исходном состоянии устройства, и связь ее с валом электропривода с возможностью фиксации им также снижает вероятность несанкционированного срабатывания устройства предохранения и коммутации взрывателя, так как заслонка упрощается конструктивно, уменьшается масса, обеспечивается возможность ее балансировки и, как следствие, повышается ударостойкость устройства.

Исключение элементов одноразового действия с использованием пиросостава позволяет вести стопроцентный контроль функционирования устройства предохранения и коммутации взрывателя на всех этапах изготовления, что снижает вероятность установки в боеприпас некондиционного устройства.

Заявляемое изобретение поясняется фигурами 1, 2, 3, 4, где описывается техническое решение с использованием интегрирующего устройства инерционного типа, в котором внешним физическим фактором является ускорение, изменяющееся во времени.

На фиг.1 приведена электрокинематическая схема заявляемого устройства с интегрирующим устройством, кинематически связанным с валом электропривода посредством рычажно-кулачкового механизма в исходном состоянии, когда цепь задействования рассоединена.

На фиг.2 - то же, в сработанном состоянии, когда цепь задействования соединена.

На фиг.3 приведена электрокинематическая схема заявляемого устройства с интегрирующим устройством, кинематически связанным с валом электропривода посредством электромагнитного включателя, обмотка управления которого соединена последовательно с обмоткой управления электропривода, а якорь кинематически связан с его валом, в исходном состоянии, когда цепь задействования рассоединена.

На фиг.4 - то же, в сработанном состоянии, когда цепь задействования соединена.

Устройство предохранения и коммутации взрывателя содержит электрическую цепь задействования электродетонатора, включающую контакт 1 электрического соединителя 2 для связи с прибором управления, контакт 3 включения электродетонатора и соединитель 4 цепи задействования, заслонку 5, электромеханический стопор, включающий электропривод и устройство преобразования вращательного движения вала 7 электропривода в поступательное перемещение соединителя 4 и контакта 3.

Электропривод, включающий якорь 6 и обмотку 14, управляется от обмотки 14 через контакт 15 интегрирующего устройства 16 напрямую (см. фиг.1, 2) или через обмотку 14 и обмотку 22 управления якорем 23 электромагнитного включателя (см. фиг.3, 4).

Устройство преобразования вращательного движения вала 7 электропривода в поступательное перемещение, включающее кулачок 9 и рычаг 10, закрепленный на диэлектрической траверсе 11, выполнено с возможностью взаимодействия кулачка 9 с контактом 12 контроля исходного состояния и контактом 13 контроля сработанного состояния посредством рычага 10. На диэлектрической траверсе 11 закреплен соединитель 4 с контактом 3.

Интегрирующее устройство 16 может быть связано с валом 7 электропривода, например, посредством рычажно-кулачкового механизма, состоящего из рычага 18, выполненного с возможностью взаимодействия с кулачком 19, закрепленным на валу 20 интегрирующего устройства 16, с одной стороны, и с зацепом 21, закрепленным на валу 7 электропривода, с другой стороны (см. фиг.1, 2).

Интегрирующее устройство 16 также может быть связано с валом 7 электропривода посредством электромагнитного включателя, обмотка 22 управления которого соединена с обмоткой 14 управления электропривода, а якорь 23 электромагнитного включателя связан кинематически с зацепом 21, закрепленным на валу 7 электропривода (см. фиг.3, 4).

Устройство предохранения и коммутации в составе взрывателя боеприпаса работает следующим образом.

В исходном состоянии (см. фиг.1, 3) заслонка 5 расположена на пути перемещения контакта 3 соединителя 4 к контакту 30 электродетонатора, обеспечивая гарантированный разрыв электрической цепи задействования электродетонатора. Исходное состояние соединителя 4 зафиксировано посредством упора рычага 10 в поверхность А кулачка 9. При этом вращательное движение вала 7 электропривода и связанных с ним заслонки 5 и кулачка 9 заблокировано, во-первых, механически посредством зацепа 21 и рычага 18 (см. фиг.1) или якоря 23 и зацепа 21 (см. фиг.3) и, во-вторых, электрически посредством разомкнутой цепи обмотки 14 управления электропривода контактом 15 (см. фиг.1) или посредством разомкнутой цепи обмоток 14 и 22 контактом 15 (см. фиг.3).

Таким образом, устройство предохранения и коммутации взрывателя в исходном состоянии зафиксировано стопорами, снятие которых осуществляется воздействием:

- физического фактора (действием ускорения на чувствительный элемент 25 интегрирующего устройства 16);

- электрического сигнала (поступлением электрического сигнала на обмотку 14 (см. фиг.1) или одновременным поступлением сигнала на обмотки 14 и 22 (см. фиг.3));

- механическим (фиксацией вращательного движения вала 7 электропривода посредством рычага 18 и зацепа 21 (см. фиг.1) или посредством якоря 23 и зацепа 21 (см. фиг.3), фиксацией исходного состояния соединителя 4 с контактом 3 посредством заслонки 5 и кулачка 9 (см. фиг.1)).

Процесс срабатывания устройства предохранения и коммутации взрывателя и подготовки цепи задействования электродетонатора осуществляется функционированием его элементов следующим образом:

- чувствительный элемент 25 интегрирующего устройства 16 в процессе набора заданного значения интеграла от физического фактора поворачивает выходной вал 20 с кулачком 19 и перемыкателем 26, подготавливая к работе электропривод посредством подключения обмотки 14 к приборам управления и выведения из зацепления рычага 18 с зацепом 21 (см. фиг.2), освобождая вал 7 электропривода, или посредством подключения обмоток 22 и 14, подготавливая к выведению из зацепления якоря 23 с зацепом 21 (см. фиг.4);

- от приборов управления через соединитель 2 по цепи обмотки 14 поступает электрическая команда для поворота якоря 6 и вала 7 электропривода на определенный угол или по цепям обмоток 22 и 14 - для выведения из зацепления якоря 23 с зацепом 21 с целью освобождения вала 7 и последующего поворота его на определенный угол;

- в процессе вращения вала 7 электропривода вращаются закрепленные на нем заслонка 5 и кулачок 9, который посредством рычага 10 взаимодействует с соединителем 4 с контактом 3;

- профиль кулачка 9 выполнен таким образом, что в начале его поворота на определенный угол отводится заслонка 5, освобождая путь для перемещения соединителя 4, и одновременно отводится опорная площадка А, освобождая путь для последующего перемещения рычага 10 по пазу кулачка, образованного поверхностями Б и В, тем самым преобразуя вращательное движение кулачка 9 в поступательное перемещение соединителя 4 в направлении стыковки цепи электродетонатора;

- после поворота кулачка 9 на определенный угол и одновременного завершения стыковки контакта 3 соединителя 4 с контактом 30 электродетонатора рычаг 10 размещается на площадке Г (см. фиг.2, 4), что гарантированно исключает перемещение соединителя 4 в направлении расстыковки электрической цепи задействования.

Таким образом, электрическая цепь подготовлена к задействованию электродетонатора.

В устройстве предусмотрен обратный перевод из сработанного состояния в исходное для проверки кинематики в процессе изготовления.

Проведенные испытания устройства предохранения и коммутации взрывателя подтвердили его надежную работу по обеспечению заданного уровня безопасности на всех этапах эксплуатации боеприпасов.

1. Устройство предохранения и коммутации взрывателя, содержащее электрическую цепь задействования электродетонатора, включающую контакт электрического соединителя для связи с прибором управления, контакт включения электродетонатора и соединитель цепи задействования, заслонку, электромеханический стопор для удержания заслонки и соединителя цепи задействования в исходном состоянии, включающий электропривод, кинематически связанный с заслонкой и соединителем цепи задействования, отличающееся тем, что дополнительно введено интегрирующее устройство, связанное с валом электропривода с возможностью фиксации его в исходном состоянии и освобождения после завершения интегрирования и электрически связанное с обмоткой управления электропривода с возможностью включения ее после завершения интегрирования, кинематическая связь электропривода с соединителем цепи задействования выполнена в виде устройства преобразования вращательного движения вала электропривода в поступательное перемещение соединителя цепи задействования, при этом устройство преобразования выполнено с возможностью фиксации соединителя цепи задействования в исходном и сработанном состояниях, а заслонка связана с валом электропривода и размещена на пути перемещения соединителя цепи задействования с возможностью поворота для освобождения указанного пути.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что интегрирующее устройство кинематически связано с валом электропривода, например посредством рычажно-кулачкового механизма.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что интегрирующее устройство связано с валом электропривода посредством электромагнитного включателя, обмотка управления которого последовательно соединена с обмоткой управления электропривода, а якорь кинематически связан с его валом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к предохранительно-исполнительным механизмам взрывателей. .

Изобретение относится к области военной техники. .

Изобретение относится к области дистанционно-контактных взрывателей для реактивных глубинных бомб морских систем залпового огня. .

Устройство относится к предохранительным устройствам бортовых систем летательных аппаратов, в частности беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), и предназначено для безопасного транспортирования и боевого применения летательного аппарата. Устройство состоит из чеки и контактного устройства, выполненного в виде основания, с зафиксированным в нем корпусом и закреплено на корпусе ракеты. Кольцо на верхней части чеки тросиком соединено с аппаратурой пуска носителя. В чеке и в корпусе установлены соответственно кольцевой постоянный магнит чеки и кольцевой постоянный магнит основания. Устройство может быть использовано в БПЛА с длительным гарантийным сроком и температурой хранения и эксплуатации ± 60°C. Техническим результатом является упрощение устройства, повышение надежности его работы, а также уменьшение веса, габаритов и стоимости. 1 ил.

Изобретение относится к бортовым устройствам и системам пироавтоматики летательных аппаратов. Устройство защиты детонационных цепей содержит корпус со сквозным отверстием цилиндрической формы, закрываемым с одной стороны прижимной крышкой, а с другой - торцевой заглушкой, внутри которого размещен поршень. Передаточный заряд-детонатор имеет П-образную форму и выполнен в виде двух радиальных каналов в теле поршня и соединяющего их осевого канала с залитым и/или впрессованным в них взрывчатым составом. С обоих концов передаточного заряда-транслятора расположены усилительные заряды. На корпусе устройства в одном из приливов размещены электродетонатор и концевое устройство заряда-транслятора детонационных команд, на другом приливе - детонационная чека, фиксатор которой вставлен в сквозные отверстия в стенках корпуса и поршня для удерживания последнего от перемещения под действием предварительно сжатой цилиндрической пружины, размещенной в глухой полости поршня со стороны одного из его торцов. Расстояние между электродетонатором и концевым элементом заряда-транслятора соответствует расстоянию между радиальными каналами передаточного заряда-транслятора; для регулирования хода поршня предусмотрена торцевая заглушка, вворачиваемая в корпус устройства. Достигается повышение надежности устройства, универсальность его применительно к различным типам летательных аппаратов, упрощается конструкция устройства и повышается технологичность изготовления отдельных узлов, деталей устройства и их сборки, обеспечивается многократность использования устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к военной технике, а именно к предохранительным механизмам, применяемым в пиропатронах. Предохранительный механизм включает в себя движок. Движок открывает или закрывает огневой канал между инициатором и зарядом. Движок размещен между торцами двух электромагнитов. Движок имеет два цилиндрических якоря. Каждый якорь входит в один из электромагнитов. С внешних торцов в электромагниты входят якоря, которые закреплены на плечах поворотных стопоров. Вторые плечи стопоров поджаты пружинами к движку. Стопор, якорь которого имеет зазор с торцом электромагнита, входит в зацепление с движком, препятствуя его возможному перемещению. Стопор, якорь которого соприкасается с торцом второго электромагнита без зазора или с малым зазором, опирается на движок, не препятствуя его возможному перемещению. На движке выполнены наклонные плоскости, к которым пружинами поджаты шарики. Технический результат заключается в обеспечении устойчивости к механическим воздействиям и в повышении надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к предохранительным устройствам бортовых систем летательных аппаратов, в частности беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), и предназначено для безопасного боевого применения БПЛА. Оно может быть использовано для получения сигнала отделения самонаводящейся ракеты от любого типа носителя. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства, а также уменьшение веса БПЛА, его габаритов и стоимости. В предлагаемом способе используют в процессе отделения БПЛА от носителя факт разрыва электрических цепей бортового разъема БПЛА, фиксируют приемным устройством пропадание команды, например команды контроля безопасности (КБ), производят обработку принятого сигнала, его задержку на заданное время и переводят контактное устройство в режим подачи команды отделения составным частям ракеты. Предлагаемый способ реализуют с помощью устройства, состоящего из ответной части бортового разъема, расположенной на корпусе ракеты, приемного реле, инерциальной системы управления и контактного устройства команды отделения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам интенсификации добычи нефти и газа и может найти применение при осуществлении перфорации скважин кумулятивными перфораторами. Изобретение содержит корпус, электрический провод, поршень, картридж, внутри которого размещены шнур детонирующий, устройство передачи детонации, электродетонатор, контакт электродетонатора. Заявленное устройство снабжено подвижным электрическим контактом, расположенным на первой торцевой части поршня. Верхняя часть поршня выполнена конической формы. На второй торцевой части поршня выполнено глухое отверстие с диаметром, равным диаметру верхнего конца электрического контакта нижней секции перфоратора. Технический результат заключается в обеспечении простоты стыковки устройства последовательного инициирования перфорационной системы с секциями перфоратора при сборке и повышении надежности соединений. 2 ил.

Изобретение относится к области вооружения, а именно к авиационным взрывателям. Включает корпус, блок взведения с электровоспламенителем и замедлителем. Последние объединены общей герметичной полостью. Включает также электрический фильтр, составной реакционный ударник, выполненный в виде штока, ударника и поджимной гайки. Кроме того, содержит инерционный ударник с подпружиненным капсюлем-детонатором и передаточным детонатором, подпружиненный накольник, втулку с пиротехническим составом, бокобойную втулку, детонатор и электрический жгут с контактным узлом. Взрыватель снабжен индикатором взведения и механическим предохранителем. При этом индикатор взведения выполнен в виде смонтированной в корпусе втулки с герметично размещенной в ней мембраной и установленным с возможностью перемещения вдоль оси втулки ступенчатым штоком. Один конец штока выполнен для контакта с мембраной, причем его диаметр составляет 0,5÷0,9 диаметра мембраны. Второй конец штока размещен в отверстии, выполненном в корпусе. Механический предохранитель выполнен в виде смонтированной в корпусе направляющей втулки, установленного во втулке с возможностью продольного перемещения над инерционным ударником предохранителя с вилкообразной частью и размещенной на ней герметизирующей прокладкой. Ширина выреза вилки вилкообразной части превышает диаметр пружины накольника. Кроме того, содержит шарнирно соединенную с вилкообразной частью цилиндрическую часть с кольцевой проточкой, а также колпачок. В донышке колпачка выполнено фигурное отверстие в форме восьмерки для размещения донышка колпачка в кольцевой проточке цилиндрической части предохранителя. Повышает безопасность эксплуатации взрывателя путем предотвращения произвольного срабатывания взрывателя. 4 ил.
Наверх