Устройство для установки взрывателей

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное техническое решение относится к военной технике, а именно к устройствам установки взрывателей снарядов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из предшествующего уровня техники известны устройства дистанционной установки взрывателей снарядов, в которых передача сигналов установки происходит с помощью индуктивной связи между прибором-установщиком и взрывателем (патенты RU №2064160; RU №2076303; RU №2086904; RU 4955279; RU №2359215; RU 253909); при этом в снаряде обязательно должен быть приемник передаваемых сигналов установки. Подобные устройства усложняют конструкции ствола орудия и направляющие пусковой установки, что описано в приведенных патентах: в устройстве по патенту RU №2240495 для передачи сигналов установки электромагнитным полем заряженному снаряду необходимы отверстия в трубчатых направляющих; в устройстве по патенту US №6170377 для лучшего проникновения магнитного поля от устройства установки к взрывателю часть ствола орудия должна быть изготовлена из немагнитного материала. Другими общим недостатком приведенных устройств является размещения блоков индуктивной передачи сигналов установки взрывателей на внешней стороне ствола (направляющей). Это увеличивает вес ствола (направляющей), а также подвергает указанные блоки газопламенному воздействию реактивных снарядов, что уменьшает надежность работы устройств установки.
Во всех описанных устройствах переносчиком сигналов установки служит электромагнитное поле.
Целью полезной модели является дистанционная автоматическая предстартовая установка взрывателей заряженных снарядов, с применением нормированного темпа стрельбы, при которой не требуется размещение на поверхностях ствола (направляющих) никаких блоков и устройств, а также при этом не требуются изменения в конструкции ствола (направляющих).
Известно переносное электронно-временное устройство 9П628 для установки взрывателей (установщик) снарядов реактивных систем залпового огня (РСЗО) в режиме предстартовой подготовки с применением электромагнитного поля. Указанное устройство не требует каких-либо изменений в направляющих реактивных снарядов и не нуждается в постоянном размещении каких-либо его частей на поверхностях направляющих. Для установки взрывателя каждого снаряда требуется надевание установщика на головную часть снаряда.
Устройство содержит: блок управления, формирователь электрических сигналов установки, излучатель сигналов установки.
Данное устройство принимается в качестве прототипа. Общими признаками заявляемой модели и прототипа является то, что их применение не требует каких-либо изменений направляющей, а также не требует размещения каких-либо частей устройства на поверхности ствола или на направляющей. Причина, препятствующая получению требуемого технического результата при использовании прототипа, заключаются в том, что указанное устройство обеспечивает установку (программирование) взрывателя только отдельно взятого снаряда во время предстартовой подготовки, что не позволяет дистанционно и автоматически производить установку взрывателей заряженных снарядов и приводит к большим временным затратам, а также препятствует применению указанного устройства в режиме нормированного темпа стрельбы.
Для достижения поставленной цели в качестве переносчика сигналов установки взрывателя используется ультразвук, который вырабатывается и модулируется сигналами программирования взрывателя в устройстве установки и через металлические детали орудия и снаряда передается взрывателю. При этом программируемый взрыватель снаряда должен содержать приемник, который преобразует ультразвуковые механические колебания в напряжение сигналов установки.
Успешное использование ультразвука в устройствах для дистанционной передачи информации известно и раскрыто в патентах: US №5982297; US 20120182836; US 20110160582 A1; US 20050036630 A1.
Использование ультразвука для дистанционной передачи информации взрывателям снарядов в настоящий момент неизвестно.
Для решения задачи, на которую направлен технический результат, в предлагаемое устройство, содержащее блок управления, формирователь сигналов установки взрывателей, введен излучатель ультразвуковых сигналов установки, который содержит: генератор напряжения ультразвуковой частоты, модулятор, согласующий усилитель, преобразователь напряжения ультразвуковой частоты в механические ультразвуковые колебания. При этом программируемый взрыватель снаряда должен содержать приемник ультразвуковых механических колебаний, который преобразует эти колебания в электрические сигналы напряжения программирования взрывателя.
По команде от блока управления формирователь сигналов установки формирует импульсное напряжение, в котором закодирована информация установки взрывателя. Это напряжение поступает на модулирующий вход модулятора излучателя. На вход несущей частоты модулятора поступает напряжение ультразвуковой частоты генератора. В результате, на выходе модулятора образуются колебания напряжения ультразвуковой частоты, промодулированные сигналами установки взрывателя. После усиления согласующим усилителем эти колебания напряжения подаются на вход ультразвукового преобразователя излучателя, где преобразуются в ультразвуковые механические колебания. Ультразвуковой преобразователь излучателя устанавливается на орудие с прижатием к металлическому элементу крепления ствола (направляющей). Направление ультразвуковых механических колебаний преобразователя при этом должно совпадать с направлением передачи колебаний стволу (направляющей). Через ствол (направляющую), через заряженный снаряд, через корпус взрывателя ультразвуковые колебания поступают на вход ультразвукового преобразователя приемника взрывателя. Ультразвуковые механические колебания преобразуются преобразователем приемника в колебания напряжения, из которого электронный блок приемника выделяет сигналы программирования взрывателя, которые запоминаются в электронной памяти этого блока для выполнения полетного задания снаряда.
В качестве преобразователя электрических колебаний в ультразвуковые механические колебания применен пьезоэлемент с использованием обратного пьезоэффекта, при котором переменное напряжение, приложенное к пьезоэлементу, преобразуется им в упругие механические колебания. Для создания более мощных ультразвуковых механических колебаний, передающих сигналы установки, используется магнитостриктор.
Для преобразования ультразвуковых механических колебаний в электрические в приемнике может использоваться прямой пьезоэффект.
Использование ультразвука позволяет производить одновременную установку взрывателей с ультразвуковыми приемниками всех снарядов в реактивной системе залпового огня, поскольку все указанные снаряды под действием собственного веса прижаты к направляющим, которые соединены между собой общими металлическими элементами крепления, например мембранами, и составляют единую металлическую конструкцию. С целью одновременной установки взрывателей с ультразвуковыми приемниками всех заряженных снарядов РСЗО ультразвуковой преобразователь устройства установки крепится на узле общего крепления направляющих так, чтобы ультразвуковые механические колебания преобразователя передавались через направляющие и снаряды всем взрывателям с минимальными потерями.
При этом механические ультразвуковые колебания узла крепления всех направляющих достигают взрывателей всех заряженных снарядов и производят их одновременную установку в предстартовом режиме. Количество выпущенных снарядов РСЗО с одинаковой установкой взрывателей определяется боевой задачей.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Полезная модель поясняется структурной схемой на фиг. 1.
В состав устройства входят: блок управления 1; формирователь сигналов установки 2; излучатель сигналов установки, в который входят: генератор переменного напряжения ультразвуковой частоты 3; модулятор 4; согласующий усилитель 5; ультразвуковой преобразователь установщика 6.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
С блока управления 1 команды установки по данным стрельбы поступают на вход формирователя сигналов установки 2, который формирует на своем выходе последовательность импульсов напряжения программирования взрывателя. Это напряжение поступает на один вход модулятора 4. На другой вход модулятора 4 поступает переменное напряжение ультразвуковой частоты с выхода генератора 3. При этом переменное напряжение ультразвуковой частоты модулируется в модуляторе сигналами программирования и поступает на выход модулятора 4 в виде модулированного напряжения ультразвуковой частоты. С выхода модулятора 4 это напряжение поступает на вход согласующего усилителя 5, выход которого подключен к ультразвуковому преобразователю 6 и согласует уровень выходного напряжения модулятора с необходимым уровнем напряжения для преобразователя 6. Преобразователь излучателя преобразует сигналы напряжения ультразвуковой частоты, которые содержат информацию программирования взрывателей, в соответствующие сигналы ультразвуковых механических колебаний. Эти колебания передаются, как указано выше, через металлические детали стволу или направляющим орудия и используются для программирования взрывателей снарядов, находящихся в стволе или на направляющих.
При использовании предлагаемой полезной модели для установки снарядов РСЗО может быть применен следующий порядок установки предварительно заряженных снарядов: взрыватели всех заряженных снарядов устанавливаются по первой одинаковой программе, затем после запуска требуемого количества снарядов с первой программой установки производится установка взрывателей всех оставшихся снарядов по второй необходимой программе, после очередного запуска необходимого их количества, при необходимости, происходит очередная смена программы и т.д. до проведения пусков необходимого количества снарядов.
Таким образом, достигается поставленная цель: дистанционная автоматическая предстартовая установка взрывателей заряженных снарядов, с применением нормированного темпа стрельбы, при которой не требуется размещение на поверхностях ствола (направляющих) никаких блоков и устройств, а также при этом не требуются изменения в конструкции ствола (направляющих).