СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОТКАЗНОСТИ ГОЛОВНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ВЗРЫВАТЕЛЯ ПРИ ПРОБИТИИ ПРОЧНЫХ ПРЕГРАД
METHOD FOR IMPROVEMENT OF HEAD MULTIFUNCTIONAL FUSE IN BREAKAGE OF STRONG OBSTACLES

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в многофункциональных взрывателях для повышения безотказности изделия при попадании и пробитии прочных преград, что обеспечивает их функционирование при установках на заданное действие (контактное, контактное замедленное, дистанционное).
Безотказность обеспечивает независимость эффективности действия взрывателя от возможного влияния различных внешних и внутренних факторов (погодных условий, неблагоприятных условий встречи с преградой, случайных отклонений параметров и допусков на изготовление деталей механизмов, условий и срока хранения взрывателя до момента его применения).
Повышенная безотказность достигается за счет высокой унификации отработанных узлов и деталей, идентичных условий отработки, постоянного увеличения статистических данных по безотказности действия в условиях полигонных испытаний и боевого применения, в том числе в составе новых боеприпасов, а также за счет применения современных нанотехнологий.
Элементная база многофункциональных взрывателей осколочно-фугасных снарядов танковых пушек при попадании в преграду (цель) находится под воздействием механического удара одиночного действия с пиковым ударным ускорением 150000 м/с и длительностью действия 0,1-2 мс. Наиболее подвержены пиковым механическим ударам полупроводниковые приборы, входящие в состав электронного блока многофункционального взрывателя. Это приводит к нарушению функционирования и отказам аппаратуры за счет механических деформаций и разрушений [1, 2].
Часто используемым способом защиты взрывателей от ударных воздействий является заливка его электронных компонентов полимерными компаундами.
Из известных наиболее близким по технической сущности является способ защиты аппаратуры от ударных воздействий, реализованный в устройстве для защиты от механических воздействий [3], согласно которому пакет печатных плат устанавливают на амортизирующих прокладках внутри одного корпуса, который заполняют дискретными рабочими средами. Корпус выполняют деформируемым и размещают в другом жестком корпусе, пространство между корпусами заполняют демпфирующим материалом - полимерным компаундом.
Однако этот способ не позволяет обеспечить надежное функционирование электронного блока (2) многофункционального взрывателя при ударных и вибрационных воздействиях при попадании в преграду (цель), так как демпфирующий материал прототипа, имеет невысокую прочность. Применение демпфирующего материала прототипа приводит к тому, что при ударе о преграду происходит разрушение полупроводниковых приборов и электронный блок выходит из строя, не обеспечивая тем самым надежное срабатывание взрывателя при установке на заданное действие.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение области применения и повышение безотказности многофункционального взрывателя после попадания и пробития прочной преграды с целью поражения укрытой цели.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что радиоэлектронные элементы электронного блока (2) размещаются в корпусе взрывателя (1), внутренний объем которого заполняют демпфирующим материалом, отличным от полимерного компаунда, используемого в настоящее время.
Известна заливка радиоэлектронных элементов полимером «Виксинт ПК-68». Однако «Виксинт ПК-68» имеет малое значение модуля упругости (40 Мпа), что не обеспечивает необходимые значения ударопрочности и удароустойчивости взрывателя при пробитии преграды.
Согласно предлагаемому изобретению в качестве демпфирующего материала применяют композит с высокой прочностью, жесткостью и твердостью, включающий в себя полимер с небольшим процентным добавлением многослойных углеродных нанотрубок (15).
Цель изобретения - создание нанокомпозита для защиты радиоэлектронных элементов от ударных воздействий, обладающего большим коэффициентом поглощения упругих волн и значительным коэффициентом модуля упругости.
Для реализации цели необходимо изготовить композит заливки электронного блока (2) в состав которого входят полимер и многослойные углеродные нанотрубки (15). Углеродные нанотрубки имеют значения модуля упругости на один два порядка выше, чем у стали или иридия. Небольшое процентное добавление углеродных нанотрубок повышает модуль упругости нанокомозита до 125 МПа, при этом коэффициент поглощения упругих волн остается практически без изменения.
На фиг. 1 показана конструкция многофункционального взрывателя, радиоэлектронные элементы которого залиты нанокомпозитной заливкой на основе полимера «Виксинт ПК-68» с 6% добавлением многослойных углеродных нанотрубок «Деалтом» (15).
Многофункциональный взрыватель включает в себя следующие основные элементы:
1 - корпус;
2 - электронный блок с нанокомпозитной заливкой;
3 - приемная катушка;
4 - металлический защитный кожух;
5 - гайка;
6 - колодка;
7 - предохранительно-детонирующее устройство;
8 - детонатор;
9 - поддон;
10 - гильза;
11 - жало с пружиной;
12 - поворотная втулка;
13 - резиновая прокладка;
14 - полимерный кожух;
15 - углеродные нанотрубки.
Электронный блок с нанокомпозитной заливкой на основе полимера «Виксинт ПК-68» с 6% добавлением углеродных нанотрубок «Деалтом» имеет большой коэффициент поглощения волновой энергии и значительный модуль упругости, обеспечивая тем самым необходимые значения ударопрочности и удароустойчивости электронного блока при попадании и пробитии прочной преграды и безотказность взрывателя в целом.
Список использованных источников:
1. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование / под ред. А.И. Коробова. - Москва: Радио и связь, 2002. - 272 с.
2. Федоров В., Сергеев Н., Кондрашин А. Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств - Техносфера, 2005. - 504 с.
3. Иванов А.В., Ильин С.Л. Устройство для защиты от механических воздействий. - ФИПС. Патент на изобретение №2302091 от 27.06.2007 Бюл. №18.