КОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ЦЕЛИ
CONTACT SENSOR OF TARGET

Изобретение относится к области военной техники и предназначено для выдачи команды на подрыв любых типов боеприпасов при их соударении с целью.
При использовании в боеприпасе электрической системы подрыва в качестве контактного датчика цели используют датчики как инерционного, так и реакционного типов, контакты которых замыкают цепь срабатывания взрывателя при соударении боеприпаса с целью.
Наиболее простыми и надежными являются контактные датчики цели реакционного типа (см., например, Гирфанов М.З., Кузнецов С.В., Приемский Д.Г. Контактный подрыв ракетного боеприпаса - СПб.: ОАО «НИИ ТМ», 2003 г., с. 94-98), выполненные в виде двух изолированных контактов. Один из контактов выполнен в виде центрального электрода, жестко соединенного с несущим корпусом, а другой - в виде наружной оболочки, размещенной относительно центрального электрода с зазором. При этом наружная оболочка является чувствительным элементом датчика. При соударении боеприпаса с целью наружная оболочка деформируется на величину зазора, благодаря чему происходит замыкание контактов датчика и выдача команды на подрыв боеприпаса.
Известен контактный датчик цели (см. патент США №5157221, МПК F42C 19/07, опубликован 20.10.1992 г.), один из контактов которого выполнен в виде элемента несущего корпуса, а другой - в виде наружной оболочки, размещенной относительно корпуса с зазором. При этом в качестве наружной оболочки используется головной обтекатель ракеты, являющийся одновременно чувствительным элементом датчика. При соударении боеприпаса с целью деформация наружной оболочки на величину зазора между ней и несущим корпусом приводит к замыканию электрической цепи и подрыву боевой части. К недостаткам подобных датчиков можно отнести то, что в качестве электрических контактов используются элементы корпуса боеприпаса, а именно его наружные элементы. Это снижает помехозащищенность боеприпаса от внешних электромагнитных излучений вследствие возникновения наводок в электрической цепи взрывателя. При этом необходимость изоляции контактов друг от друга требует использования дополнительных конструктивных элементов, что неизбежно приводит к усложнению конструкции датчика и конструкции боеприпаса в целом.
Известен контактный датчик цели (см. патент РФ №2416780, МПК F42C 1/00, опубликован 20.04.2011), который содержит несущий корпус и размещенную относительно него с зазором наружную оболочку, являющуюся одновременно головным обтекателем боеприпаса, а также электрические контакты, выполненные с возможностью замыкания при деформации участка наружной оболочки, обращенного к цели, на величину зазора. В данной конструкции, электрические контакты выполнены в виде изолированных проводников, расположенных в зазоре между наружной оболочкой и несущим корпусом, что исключает необходимость подавать электрическое напряжение на элементы корпуса боеприпаса. Датчик имеет повышенную помехозащищенность, технологичен и прост в изготовлении, так как отсутствуют дополнительные элементы, изолирующие контакты датчика и, соответственно, элементы корпуса боеприпаса друг от друга.
К недостаткам данной конструкции можно отнести то, что не всегда существует техническая возможность устанавливать несущий корпус на минимально необходимом расстоянии от наружной оболочки. С увеличением зазора между несущим корпусом и наружной оболочкой увеличивается время срабатывания контактного датчика, а также при больших деформациях или разрушении наружной оболочки существует вероятность обрыва хотя бы одного из изолированных проводников до момента их замыкания друг с другом, что может приводить к несрабатыванию датчика.
Задачей заявляемого изобретения является создание контактного датчика цели с повышенной надежностью срабатывания при контакте с целью.
Достигаемым техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение гарантированной выдачи команды на подрыв боеприпаса при его соударении с целью.
Для достижения технического результата в контактном датчике цели, содержащем изолированные электрические проводники с возможностью замыкания их между собой для получения выходного сигнала формирования команды на подрыв боеприпаса, проводники размещены под внутренней поверхностью наружной оболочки боеприпаса с образованием зон чувствительности, новым является то, что в контактный датчик цели введен электрический преобразователь, подключенный входами к внешнему источнику питания, первый и второй выходы электрического преобразователя соединены с концами первого электрического проводника, концы второго электрического проводника объединены между собой и подключены к третьему выходу электрического преобразователя, четвертый и пятый выходы которого служат для выдачи выходного сигнала.
Новая совокупность существенных признаков в заявляемом устройстве позволяет осуществлять гарантированную выдачу команды на подрыв боеприпаса при его соударении с целью, что повышает надежность его срабатывания.
На фиг. 1 изображена конструкция заявляемого устройства, на фиг. 2 - его структурная схема.
вх
вых
Контактный датчик цели содержит: изолированные электрические проводники 3 и 4 с возможностью замыкания их между собой, образующие заданные зоны чувствительности контактного датчика (I, II, III, IV), помещенные в зазор между наружной оболочкой 1 (являющейся в данном случае головным обтекателем боеприпаса) и несущим корпусом 2, электрический преобразователь 5 (см. фиг. 1). Электрический преобразователь 5 подключен входами к внешнему источнику питания U, при этом первый (1) и второй (2) выходы электрического преобразователя 5 соединены с концами первого изолированного электрического проводника 3, концы второго изолированного электрического проводника 4 объединены между собой и подключены к выходу 3 электрического преобразователя 5, выходы 4 и 5 которого являются выходами U контактного датчика цели (см. фиг. 2).
Электрический преобразователь 5 может состоять из:
- электронного ключа, который может быть собран с использованием как биполярных, так и полевых транзисторов, подключенных таким образом, что при замыкании электрических контактов датчика или в случае обрыва, по крайней мере, одного из электрических проводников будет обеспечена подача на базу транзистора управляющего напряжения (сигнала), что вызовет изменение электропроводности транзистора;
- формирователя импульсов, работающего в ключевом режиме, с возможностью смены состояния за очень короткое время, собранного с использованием логических элементов;
- порогового устройства, необходимого для блокировки электрических цепей контактного датчика при критическом превышении или понижении напряжения в рабочем диапазоне и разблокировки при последующем восстановлении напряжения в рамках рабочего диапазона;
- емкостных и (или) индуктивных накопителей, необходимых для запаса энергии;
- согласующего трансформатора, необходимого для согласования напряжений и обеспечения гальванической развязки.
вх
Контактный датчик цели работает следующим образом. В заданное время, перед соударением боеприпаса с целью, от внешнего источника питания U подается напряжение на электрический преобразователь 5, который формирует рабочее напряжение между изолированными электрическими проводниками 3 и 4, в электрической цепи изолированного электрического проводника 3 задает значение электрического тока.
вых
При соударении боеприпаса с целью в зоне размещения изолированных электрических проводников 3, 4 происходит пластическая деформация наружной оболочки 1 на величину, равную величине зазора Δ (см. фиг 1). При этом происходит разрушение изоляции между проводниками 3 и 4, проводники замыкаются, и электрический преобразователь 5 формирует специальную электрическую команду U на подрыв боеприпаса.
вых
В случае, если происходит разрыв электрической цепи изолированного проводника 3 до его замыкания с изолированным проводником 4, электрический преобразователь 5 также формирует специальную электрическую команду U на подрыв боеприпаса.
Были проведены испытания, которые подтвердили работоспособность заявленного контактного датчика цели.