Электродетонатор безопасного обращения

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2634949:

Шепеленко Виталий Борисович (RU)

Изобретение относится к средствам инициирования. Электродетонатор безопасного обращения содержит корпус с токовыводами, внутри которого установлен заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, МЭМС-ключи, выполненные в виде микроэлектромеханических систем, разомкнутые в исходном положении, срабатывающие под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий управляющий сигнал на выходе в случае превышения регистрируемым временем определенной величины. Один из МЭМС-ключей расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси электродетонатора. Два или более МЭМС-ключа расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежных сил при вращении электродетонатора вокруг продольной оси, причем МЭМС-ключи расположены вокруг оси вращения, предпочтительно, диаметрально противоположно. Один из контактов МЭМС-ключа, срабатывающего под действием продольной перегрузки, соединен с одним из токовыводов электродетонатора, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из электровыводов инициатора. МЭМС-ключи, срабатывающие под действием центробежной силы, соединены последовательно в электрическую цепь, один конец которой соединен со вторым токовыводом электродетонатора, а второй конец указанной цепи соединен со вторым электровыводом инициатора. Изобретение позволяет повысить безопасность электродетонатора в служебном обращении, осуществлять контроль уровня осевой перегрузки и скорости вращения электродетонатора. 1 ил.

Изобретение относится к области вооружений, а именно: к средствам инициирования, конкретно - к низковольтным полупроводниковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования боеприпасов.

Известен электродетонатор, содержащий гильзу с размещенным в ней зарядом взрывчатого вещества, выполненным в виде навесок - выходной из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей, сопряженной с инициатором, установленным на герметизирующей колодке с токовыводами, оборудован разрядником, размещенным между герметизирующей колодкой и токовыводами, и снабжен установленным в гильзе вкладышем с зарядом взрывчатого вещества и промежуточной навеской из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности, расположенной между выходной и инициирующей навесками (патент РФ 2389971, МПК F42C 19/12, опубл. 20.05.2010).

Электродетонатор работает следующим образом. При подаче на инициатор подрывного электрического импульса происходит инициирование навески из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности и последовательное срабатывание последующих навесок промежуточной из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и выходной из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности.

Основным недостатком является возможность инициирования электродетонатора при несанкционированной подаче электрического импульса.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание малогабаритного электродетонатора, характеризующегося высоким уровнем безопасности в служебном обращении и высокой надежностью при боевом применении, срабатывающего в условиях действия определенного уровня осевого ускорения и скорости вращения.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный электродетонатор безопасного обращения, содержащий корпус с токовыводами, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, согласно изобретению, содержит три и более МЭМС-ключа, выполненных в виде микроэлектромеханических систем, срабатывающих под действием перегрузки и разомкнутых в исходном положении, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий на выходе электрический сигнал в случае превышения регистрируемым временем определенной величины, при этом один из МЭМС-ключей расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси электродетонатора, а другие два или более МЭМС-ключа расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении электродетонатора вокруг продольной оси, причем указанные МЭМС-ключи расположены вокруг оси вращения электродетонатора, предпочтительно, диаметрально противоположно, при этом один из контактов МЭМС-ключа, срабатывающего под действием продольной перегрузки, соединен с одним из токовыводов электродетонатора, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из электровыводов инициатора, при этом МЭМС-ключи, срабатывающие под действием центробежной силы, соединены последовательно в электрическую цепь, один конец которой соединен со вторым токовыводом электродетонатора, а другой конец соединен со вторым электровыводом инициатора.

Техническим результатом является повышение безопасности электродетонатора в служебном обращении, осуществление контроля уровня осевой перегрузки и скорости вращения электродетонатора.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана структурная схема электродетонатора безопасного обращения.

Электродетонатор безопасного обращения содержит корпус 1 с токовыводами, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества 2, инициатором 3 с электровыводами, электронно-временной блок 4, МЭМС-ключ 5, срабатывающий под действием продольной перегрузки, два МЭМС-ключа 6 центробежного включения, соединенные между собой.

Предложенный электродетонатор работает следующим образом.

Предварительно электродетонатор размещают во взрывателе снаряда таким образом, чтобы продольная ось электродетонатора совпадала с продольной осью снаряда. В процессе выстрела, при достижении снарядом определенной частоты вращения, под действием центробежной силы срабатывают МЭМС-ключи 6 центробежного действия, замыкая электрическую цепь, соединяющую соответствующий токовывод электродетонатора с электровыводом инициатора. Далее, при встрече снаряда с преградою под влиянием продольной перегрузки, превышающей пороговый уровень, замыкается МЭМС-ключ 5, при этом напряжение, подаваемое на токовыводы электродетонатора, поступает на вход электронно-временного блока 4, который начинает отсчет времени действия продольной перегрузки, превышающей пороговый уровень. В случае превышения регистрируемым временным интервалом определенного временного значения с выхода электронно-временного блока 4 на электровывод инициатора 3 подается электрический импульс, приводящий к срабатыванию инициатора 3, который задействует заряд взрывчатого вещества 2.

В случае снижения продольной перегрузки ниже порогового уровня МЭМС-ключ 5 размыкается, электронно-временной блок 4 прекращает отсчет временного интервала, электрический импульс на выходе блока 4 не формируется, что исключает подрыв электродетонатора.

Реализация предложенного технического решения позволит создать малогабаритный электродетонатор безопасного обращения, характеризующийся высоким уровнем надежности при боевом применении и безопасности в служебном обращении, срабатывающий в условиях действия определенного уровня осевого ускорения и скорости вращения.

Электродетонатор безопасного обращения, содержащий корпус с токовыводами, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, отличающийся тем, что содержит три и более МЭМС-ключа, выполненных в виде микроэлектромеханических систем, срабатывающих под действием перегрузки и разомкнутых в исходном положении, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий на выходе электрический сигнал в случае превышения регистрируемым временем определенной величины, при этом один из МЭМС-ключей расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси электродетонатора, а другие два или более МЭМС-ключа расположены таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении электродетонатора вокруг продольной оси, причем указанные МЭМС-ключи расположены вокруг оси вращения электродетонатора, предпочтительно, диаметрально противоположно, при этом один из контактов МЭМС-ключа, срабатывающего под действием продольной перегрузки, соединен с одним из токовыводов электродетонатора, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из электровыводов инициатора, при этом МЭМС-ключи, срабатывающие под действием центробежной силы, соединены последовательно в электрическую цепь, один конец которой соединен со вторым токовыводом электродетонатора, а другой конец соединен со вторым электровыводом инициатора.

Похожие патенты:

Электродетонатор // 2634947

Изобретение относится к средствам инициирования, а именно к низковольтным полупроводниковым электродетонаторам, и может быть использовано в боеприпасах в качестве малогабаритного средства инициирования.

Контактный датчик цели с устройством самоликвидации // 2634945

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях снарядов разрывного действия. Контактный датчик цели с функцией самоликвидации содержит корпус с электровводом и электровыводом, чувствительные элементы, выполненные в виде микроэлектромеханических систем (далее - МЭМС-устройство), срабатывание одного из них осуществляется при контакте снаряда с целью под действием линейной перегрузки, превышающей пороговый уровень.

Контактный датчик цели // 2634941

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия. Контактный датчик цели содержит чувствительные элементы, выполненные в виде МЭМС-устройств, срабатывание которых осуществляется под действием линейной перегрузки, превышающей пороговый уровень, при этом вход МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика, выход МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, выход которого соединен с выходом контактного датчика.

Контактное устройство // 2633839

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия. Контактное устройство содержит как минимум два, предпочтительно более, чувствительных элемента, выполненных в виде микроэлектромеханических систем (далее - МЭМС-устройство), срабатывающих под действием перегрузки.

Электровоспламенитель // 2563006

Изобретение относится к области электрических средств воспламенения и предназначено для автономного воспламенения взрывчатых веществ, пиротехнических композиций и т.п., например, в фейерверках, или в составе электрических средств инициирования и пироавтоматики.

Головной взрыватель // 2549627

Изобретение относится к области вооружений, в частности к взрывателям боеприпасов. Головной взрыватель содержит датчик формирования команды на подрыв, источник питания, электронный блок, детонатор, предохранительно-исполнительный механизм, включающий электродетонатор, в корпусе которого установлены заряд взрывчатого вещества, инициатор, соединенный с электронным блоком.

Предохранительно-исполнительный механизм и способ его применения // 2549626

Изобретение относится к взрывной технике, в частности к конструкции инициирующих устройств и взрывателей, и может быть использовано при разработке взрывателей боеприпасов.

Головной взрыватель и способ его применения // 2549625

Изобретение относится к области вооружений, в частности к взрывателям боеприпасов. Предложен головной взрыватель и способ его применения, в котором в качестве элемента первичного инициирования применен электродетонатор, содержащий заряд взрывчатого вещества, состоящий из двух навесок: выходной - из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей навески из взрывчатого вещества диперхлорат (5-нитротетразолато)пентааминкобальта (III), сопряженной с инициирующим элементом полупроводникового типа.

Боеприпас разрывного действия и способ его применения // 2541689

Изобретение относится к области вооружений. Боеприпас разрывного действия, содержащий корпус с взрывчатым веществом, головной взрыватель, включающий корпус, в котором размещены датчик формирования команды на подрыв, источник питания, электронный блок, детонатор, предохранительно-исполнительный механизм, включающий электродетонатор, в корпусе которого установлены заряд взрывчатого вещества, инициатор, соединенный с электронным блоком.

Электрическая взрывная сеть // 2541355

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическим устройствам, предназначенным для одновременного инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких точек одного заряда.

Устройство инициирования // 2634951

Изобретение относится к области вооружений, а именно к средствам инициирования, к низковольтным полупроводниковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования боеприпасов. Устройство инициирования содержит корпус с токовыводами, заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, два МЭМС-ключа, выполненных в виде микроэлектромеханических систем, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, электронно-временной блок, отсчитывающий время действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий электрический импульс на выходе в случае превышения длительности действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, определенного временного значения. Один из МЭМС-ключей расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси устройства инициирования, а второй МЭМС-ключ расположен таким образом, что замыкание контактов осуществляется под действием центробежной силы при вращении устройства инициирования вокруг продольной оси, при этом один из контактов МЭМС-ключа, срабатывающего под действием продольной перегрузки, соединен с токовыводом устройства инициирования, а другой контакт соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из контактов МЭМС-ключа, срабатывающего под действием центробежной силы, другой контакт которого соединен с электровыводом инициатора. Изобретение позволяет повысить безопасность устройства инициирования в служебном обращении. 1 ил.

Электродетонатор с электромеханической блокировкой // 2636831

Изобретение относится к средствам инициирования. Электродетонатор с электромеханической блокировкой содержит корпус с токовыводами, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, ключ, выполненный в виде двухкомпонентной микроэлектромеханической системы (далее - МЭМС-ключ), включающей две группы электрически независимых контактов, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий электрический импульс на выходе в случае превышения длительности действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, определенного временного значения, причем контактные группы выполнены таким образом, что замыкание контактов разных групп осуществляется под действием сил, направления действия которых для разных контактных групп взаимоперпендикулярны. МЭМС-ключ расположен в корпусе электродетонатора таким образом, что замыкание контактов одной группы осуществляется под действием продольной перегрузки, превышающей пороговый уровень, а замыкание контактов другой группы осуществляется под действием центробежных сил, при вращении электродетонатора вокруг продольной оси. Группа контактов, срабатывающая под действием продольной перегрузки, одним из контактов соединена с токовыводом электродетонатора, а другим контактом - с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из электровыводов инициатора. Группа контактов, срабатывающая под действием центробежной силы, одним из контактов соединена со вторым токовыводом электродетонатора, а другим контактом соединена со вторым электровыводом инициатора. Изобретение позволяет повысить безопасность электродетонатора в служебном обращении. 1 ил.

Инициирующее устройство с временной задержкой срабатывания и способ его сборки // 2636981

Изобретение относится к области взрывных работ. Инициирующее устройство содержит гильзу с замедляющим зарядом, выполненным из трех частей, при этом одна из крайних частей выполнена в виде колпачка, снаряженного бризантным взрывчатым составом, скорость горения которого превышает скорость горения состава промежуточной части, выполненной с участками разного сечения, с размещением участка большего сечения со стороны колпачка. Другая крайняя часть и промежуточная часть выполнены из одного и того же зажигательного состава. Промежуточная часть выполнена с участками разного сечения, участок меньшего сечения размешен в плотно установленной в гильзе втулке, высоту которой подбирают в зависимости от требуемого времени замедления, а участок большего сечения примыкает к втулке и выполнен диаметром, соответствующим диаметру гильзы, превышающим не менее чем в два раза диаметр участка меньшего сечения. Способ сборки включает поэтапное формирование замедляющего заряда, которое начинают с формирования крайних частей. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технологичности сборки при обеспечении высокой надежности срабатывания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Электродетонатор для прострелочно-взрывных работ, защищенный от блуждающих токов // 2638073

Изобретение относится к средствам инициирования и предназначено для инициирования детонирующего шнура, шашечных зарядов взрывчатых веществ и т.п. в негерметичной прострелочно-взрывной аппаратуре, использующейся преимущественно при геологоразведке и разработке нефтяных и газовых месторождений. Устройство включает капсюль-детонатор и электровоспламенитель, снабженный трансформатором, обеспечивающим защиту от блуждающих токов. Трансформатор представляет собой сердечник из магнитодиэлектрического материала на основе Mo-пермаллоя, на который намотаны две обмотки. Первичная обмотка подключается к линии электропитания, вторичная замкнута на мостик накаливания электровоспламенителя. Количество витков в первичной обмотке W1 определяется соотношением W1≥(50000/μ)0,5, где μ - начальная магнитная проницаемость материала сердечника, а соотношение витков первичной и вторичной обмоток составляет не менее 2 и не более 4. Повышается гидробаростойкость электродетонатора, что обеспечивает возможность применения его в более глубоких скважинах. 1 табл., 1 ил.

Способ сборки электродетонатора // 2640446

Изобретение относится к способам сборки электровзрывных устройств. Способ включает установку в корпус предварительно смонтированных и снаряженных детонирующего узла с основным зарядом взрывчатого вещества (ВВ), в котором происходит преобразование горения в детонацию, и инициатора, монтаж и снаряжение последнего заключается в опрессовке электроизоляционным материалом центрального и кольцевого электрода, к которым припаивают мостик накаливания и устанавливают в гильзу путем запрессовки по прессовой посадке. На мостик насыпают часть заряда инициатора, поджимая ее колпачком, в который предварительно запрессовывают другую часть заряда инициатора. Детонирующий узел выполняют в виде снаряженной резьбовой втулки, которую вкручивают в корпус, дополнительно подпрессовывая заряд ВВ в колпачке инициатора. Прессование в колпачок части заряда инициатора осуществляют давлением 1200 кгс/см2, запрессовку снаряженного колпачка в гильзу осуществляют давлением 2000 кгс/см2, а вкручивание втулки в корпус электродетонатора осуществляют с моментом затяжки до 35 кгс×см. Повышается стойкость к механическим воздействиям и стабилизируется время работы устройства. 1 ил.

Электродетонатор с предохранительной функцией // 2642689

Изобретение относится к области вооружений и, в частности, к средствам инициирования - низковольтным полупроводниковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования боеприпасов. Технический результат – повышение надежности и безопасности малогабаритного электродетонатора. Электродетонатор содержит корпус с токовыводами. Внутри корпуса размещен заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, три и более ключей, выполненных в виде микроэлектрических систем - МЭМС-ключей. Эти ключи разомкнуты в исходном положении и обеспечены возможностью срабатывания под действием перегрузки. Имеется электронно-временной блок, обеспеченный возможностью отсчитывания времени действия перегрузки. Один из МЭМС-ключей расположен таким образом, что замыкание контактов обеспечено под влиянием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси электродетонатора. Один из контактов указанного МЭМС-ключа соединен с токовыводом электродетонатора. Другой контакт соединен с входом электронно-временного блока. Другие два или более МЭМС-ключей соединены электрически последовательно и расположены таким образом, что замыкание контактов предусмотрено под действием центробежной силы при вращении электродетонатора вокруг продольной оси. Указанные МЭМС-ключи расположены вокруг оси вращения электродетонатора, предпочтительно диаметрально противоположно. Цепь МЭМС-ключей, соединенных последовательно, одной стороной соединена с выходом электронно-временного блока, а другой стороной соединена с электровыводом инициатора. 1 ил.

Контактный датчик // 2642695

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия. Технический результат – повышение надежности работы устройства за счет контактного датчика повышенной чувствительности при взаимодействии боеприпаса с целью, повышение безопасности в служебном обращении и стойкости к воздействию малоразмерных помех на траектории. Датчик содержит корпус с электровводом и электровыводом. Чувствительный элемент датчика выполнен в виде микроэлектромеханической системы - МЭМС-устройства. Это устройство обеспечено возможностью срабатывания под действием перегрузки. Имеется электронно-временной блок, обеспечивающий возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования управляющего сигнала в случае превышения отсчитываемым временем определенной величины. При этом МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси контактного датчика. Вход МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика. Выход МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия продольной перегрузки и подачу сигнала идентификации цели на выход контактного датчика в случае превышения длительности действия перегрузки, превышающей пороговый уровень определенного временного значения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Контактный датчик цели // 2642696

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия. Технический результат – повышение надежности работы контактного датчика цели за счет обеспечения повышенной стойкости к воздействию малоразмерных помех на траектории. Контактный датчик содержит корпус с электровводом, электровыводом и чувствительные элементы. Эти элементы выполнены в виде микроэлектромеханической системы - МЭМС-устройства. Они обеспечены возможностью срабатывания под действием перегрузки. Упомянутый датчик имеет электронно-временной блок. Он обеспечивает возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования управляющего сигнала в случае превышения считываемым временем определенной величины. Одно из МЭМС-устройств расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием осевой перегрузки, превышающей пороговый уровень. Вход этого МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика. Выход этого МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока. Последний обеспечивает возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования в случае превышения регистрируемого времени определенной величины управляющего сигнала на выходе блока. Выход электронно-временного блока соединен с входом второго МЭМС-устройства, а выход - с выходом контактного датчика. Второе МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.