Предохранительно-исполнительное устройство
Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано во взрывателях снарядов. Предохранительно-исполнительное устройство содержит корпус с токовыводами, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества, электродетонатор с электровыводами, ключ, выполненный в виде микроэлектромеханической системы (далее - МЭМС-ключ), разомкнутый в исходном положении, срабатывающий под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий на выходе электрический импульс в случае превышения длительности действия перегрузки определенного временного значения. Один из контактов МЭМС-ключа соединен с токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с электровыводом электродетонатора. В варианте исполнения предохранительно-исполнительное устройство содержит дополнительно МЭМС-ключ, разомкнутый в исходном положении, срабатывающий под действием перегрузки, размещенный в электрической цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с электровыводом электродетонатора, при этом дополнительный МЭМС-ключ расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси. Изобретение позволяет создать устройство, характеризующееся меньшими габаритно-весовыми характеристиками, повышенными показателями надежности при боевом применении и повышенной безопасностью в служебном обращении. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано во взрывателях снарядов.
Известен предохранительно-взводящий механизм взрывателя, содержащий корпус с электродетонатором, перемещаемую перегородку, расположенную в направляющем пазу в поперечной плоскости корпуса, в исходном положении перекрывающая выходное отверстие электродетонатора. В перегородке выполнено сквозное отверстие, заполненное взрывчатым веществом, смещенное в исходном положении перемещаемой перегородки относительно оси электродетонатора. На одной из поверхностей перегородки установлена коммутирующая пластина, замыкающая при перемещении нормально разомкнутые электрические контакты, размещенные в корпусе напротив паза. В исходном положении перемещаемая перегородка удерживается инерционным блокирующим механизмом, содержащим фиксаторы, один из которых выполнен в виде ступенчатого цилиндра, фиксирующего под действием продольной перегрузки, частично размещенного в отверстии корпуса, другой частью входящего в зацепление с соответствующим отверстием в перегородке, и два центробежных фиксатора, выполненных в виде подпружиненных цилиндрических штифтов, расположенных осесимметрично и диаметрально противоположно. При выстреле центробежные фиксаторы под действием центробежной силы смещаются, освобождая перемещаемую перегородку, которая удерживается в исходном положении фиксатором под действием силы инерции в продольном направлении. При уменьшении продольной перегрузки под действием центробежной силы перемещаемая перегородка сдвигается. В результате перемещения перегородки ось отверстия, заполненного взрывчатым веществом, совмещается с осью электродетонатора, электрические контакты на корпусе, обеспечивающие подключение к источнику питания, замыкаются коммутирующей пластиной. Предохранительно-взводящий механизм взводится в боевое положение (патент РФ №2413176, МПК: F42C 15/24, опубл. 27.02.2011).
Недостатком известного предохранительно-взводящего механизма является наличие в конструкции механизма пружин и перемещающихся частей соответственно, стабильность параметров в течение длительного срока хранения и точность изготовления которых оказывают существенное влияние на надежность работы механизма. Также зависимость надежности замыкания электрических контактов на корпусе в результате перемещения перегородки под действием центробежной силы, от скорости вращения боеприпаса накладывает ограничения на применение предохранительно-взводящего механизма по типам боеприпасов.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание предохранительно-исполнительного устройства с повышенной надежностью функционирования взрывателя при боевом применении, высоким уровнем безопасности в служебном обращении, уменьшенными габаритно-весовыми характеристиками.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное предохранительно-исполнительное устройство согласно изобретению содержит корпус с токовыводами, внутри которого размещен электродетонатор с электровыводами, МЭМС-ключ, выполненный в виде микроэлектромеханической системы, разомкнутый в исходном положении и срабатывающий под действием перегрузки, превышающей пороговое значение, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий на выходе электрический импульс в случае превышения длительности действия перегрузки определенного временного значения, при этом МЭМС-ключ расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется при контакте снаряда с преградою под влиянием перегрузки, действующей вдоль продольной оси предохранительно-исполнительного устройства, при этом один из контактов МЭМС-ключа соединен с токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с электровыводом электродетонатора.
В варианте исполнения предохранительно-исполнительное устройство содержит дополнительный МЭМС-ключ, разомкнутый в исходном положении, срабатывающий под действием перегрузки, размещенный в электрической цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с электровыводом электродетонатора, при этом дополнительный МЭМС-ключ расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси.
В варианте исполнения предохранительно-исполнительное устройство дополнительно содержит два и более МЭМС-ключа, электрически соединенных последовательно, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, размещенных в электрической цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с электровыводом электродетонатора, при этом указанные МЭМС-ключи расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси, причем МЭМС-ключи расположены относительно продольной оси предпочтительно диаметрально противоположно.
В варианте исполнения предохранительно-исполнительное устройство содержит два или более МЭМС-ключа, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, при этом один из МЭМС-ключей, расположен таким образом, что замыкание контактов МЭМС-ключа осуществляется при встрече снаряда с преградой под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси предохранительно-исполнительного устройства, при этом один из контактов указанного МЭМС-ключа соединен с одним из токовыводов предохранительно-исполнительного устройства, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из электровыводов электродетонатора, при этом другие два или более МЭМС-ключа соединены последовательно в электрическую цепь, один конец которой соединен со вторым токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другой конец соединен со вторым электровыводом электродетонатора, при этом МЭМС-ключи, образующие последовательную электрическую цепь, расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежных сил при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси, причем МЭМС-ключи расположены вокруг оси вращения предпочтительно диаметрально противоположно.
В варианте исполнения предохранительно-исполнительное устройство содержит двухкомпонентный МЭМС-ключ, включающий две группы электрически независимых контактов, расположенных таким образом, что замыкание контактов разных групп осуществляется под действием сил, направления действия которых для разных контактных групп взаимно перпендикулярны, при этом МЭМС-ключ расположен в корпусе предохранительно-исполнительного устройства таким образом, что замыкание контактов одной группы осуществляется при контакте снаряда с преградою под действием продольной перегрузки, превышающей пороговый уровень, а замыкание контактов другой группы осуществляется под действием центробежных сил, при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси, при этом группа контактов, срабатывающая под действием продольной перегрузки, соединена одним из контактов с токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другим контактом соединена с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с контактной группой, срабатывающей под действием центробежной силы, другой контакт которой соединен с электровыводом электродетонатора.
Техническим результатом является создание предохранительно-исполнительного устройства с меньшими габаритно-весовыми характеристиками, повышенными показателями безопасности и надежности.
Сущность изобретения иллюстрируется фиг. 1. На фиг. 1 приведена структурная схема предохранительно-исполнительного устройства.
Предохранительно-исполнительное устройство содержит корпус 1 с токовыводами, электродетонатор 2 с электровыводами, МЭМС-ключ 3, срабатывающий под действием продольной перегрузки, электронно-временной блок 4.
Предложенное предохранительно-исполнительное устройство работает следующим образом.
Предварительно предохранительно-исполнительное устройство размещают во взрывателе снаряда таким образом, чтобы продольная ось устройства совпадала с продольной осью снаряда. При встрече снаряда с преградой под действием продольной перегрузки, превысившей пороговый уровень, замыкается МЭМС-ключ 3, при этом напряжение, подаваемое на токовыводы предохранительно-исполнительного устройства, поступает на вход электронно-временного блока 3, который начинает отсчет времени действия продольной перегрузки, превышающей пороговый уровень. При превышении величины отсчитываемого временного интервала определенного значения на выходе электронно-временного блока 4 формируется электрический сигнал, поступающий на электровывод электродетонатора 2 и инициирующий его срабатывание.
Положительный эффект, достигаемый при осуществлении предложенного технического решения, заключается в уменьшении габаритно-весовых характеристик предохранительно-исполнительного устройства, повышении надежности функционирования устройства при боевом применении, в обеспечении высокого уровня безопасности в служебном обращении.
1. Предохранительно-исполнительное устройство, характеризующееся тем, что содержит корпус с токовыводами, внутри которого размещен электродетонатор с электровыводами, МЭМС-ключ, выполненный в виде микроэлектромеханической системы, разомкнутый в исходном положении и срабатывающий под действием перегрузки, превышающей пороговое значение, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий на выходе электрический импульс в случае превышения длительности действия перегрузки определенного временного значения, при этом МЭМС-ключ расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется при контакте снаряда с преградою под влиянием перегрузки, действующей вдоль продольной оси предохранительно-исполнительного устройства, при этом один из контактов МЭМС-ключа соединен с токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с электровыводом электродетонатора.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит дополнительный МЭМС-ключ, разомкнутый в исходном положении, срабатывающий под действием перегрузки, размещенный в электрической цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с электровыводом электродетонатора, при этом дополнительный МЭМС-ключ расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит два и более МЭМС-ключа, электрически соединенных последовательно, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, размещенных в электрической цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с электровыводом электродетонатора, при этом указанные МЭМС-ключи расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси, причем МЭМС-ключи расположены относительно продольной оси предпочтительно диаметрально противоположно.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит два или более МЭМС-ключа, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, при этом один из МЭМС-ключей расположен таким образом, что замыкание контактов МЭМС-ключа осуществляется при встрече снаряда с преградой под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси предохранительно-исполнительного устройства, при этом один из контактов указанного МЭМС-ключа соединен с одним из токовыводов предохранительно-исполнительного устройства, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из электровыводов электродетонатора, при этом другие два или более МЭМС-ключа соединены последовательно в электрическую цепь, один конец которой соединен со вторым токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другой конец соединен со вторым электровыводом электродетонатора, при этом МЭМС-ключи, образующие последовательную электрическую цепь, расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежных сил при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси, причем МЭМС-ключи расположены вокруг оси вращения предпочтительно диаметрально противоположно.
5. Устройство по любому из пп. 1, 2, 3, отличающееся тем, что содержит двухкомпонентный МЭМС-ключ, включающий две группы электрически независимых контактов, расположенных таким образом, что замыкание контактов разных групп осуществляется под действием сил, направления действия которых для разных контактных групп взаимно перпендикулярны, при этом МЭМС-ключ расположен в корпусе предохранительно-исполнительного устройства таким образом, что замыкание контактов одной группы осуществляется при контакте снаряда с преградою под действием продольной перегрузки, превышающей пороговый уровень, а замыкание контактов другой группы осуществляется под действием центробежных сил, при вращении предохранительно-исполнительного устройства вокруг продольной оси, при этом группа контактов, срабатывающая под действием продольной перегрузки, соединена одним из контактов с токовыводом предохранительно-исполнительного устройства, а другим контактом соединена с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с контактной группой, срабатывающей под действием центробежной силы, другой контакт которой соединен с электровыводом электродетонатора.
