ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНО-ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ВЗРЫВАТЕЛЯ
SAFETY-IGNITION MECHANISM OF DETONATING FUSE

Изобретение относится к функциональным узлам взрывателей и может найти применение в снарядах как в ствольной, так и реактивной артиллерии.
Широко известны механизмы, в которых для взведения взрывателей используется принцип оседания подвижных инерционных масс под воздействием линейных сил ускорений. Например, в ударном взрывателе по патенту RU 2242704 С1 инерционным телом является сам подпружиненный капсюль, помещенный в канал с расположенным в нем жалом. Капсюль при выстреле под действием силы инерции, совершая прямолинейное рабочее движение, накалывается на жало. Этот механизм имеет простую конструкцию, но она не в полной мере решает задачу одновременной безопасности в служебном обращении и гарантированной взводимости при выстреле, так как в первом случае конструкция должна иметь жесткую предохранительную пружину, а во втором случае она должна быть как можно мягче. Поэтому этот механизм может применяться только в выстрелах, имеющих высокие линейные ускорения на активном участке траектории, что характерно для ствольной артиллерии. Кроме того, время срабатывания этого механизма значительно меньше времени прохождения снаряда по каналу ствола, поэтому задействование взрывателя происходит в канале ствола, что содержит опасность для стрелка.
S
Наиболее близким к заявляемому предохранительно-воспламенительному механизму (ПВМ) является взрыватель по патенту №76469, Швеция (SE), класс 72:I, принятый за прототип. Этот взрыватель содержит механизм, позволяющий обеспечить взведения взрывателя после прекращения действия ускорений, т.е. после вылета боеприпаса из канала ствола. Механизм содержит в своем корпусе два продольных параллельных канала, в одном из каналов расположен подпружиненный накольный механизм, а во втором - инерционное тело. Каналы корпуса разделены стенкой с пазом, в котором на оси помещен двуплечий рычаг, на одно его плечо опирается инерционное тело, а на другое плечо - подпружиненное жало. Эксплутационная безопасность взрывателя обеспечивается жесткостью пружины накольного механизма, которая в служебном обращении посредством рычага удерживает инерционное тело от перемещения. При выстреле инерционное тело, преодолевая сопротивление пружины, движется по каналу прямолинейно до упора в дно, рычаг соскакивает на второй уровень зацепления, но продолжает при этом удерживать подпружиненный накольный механизм. После прекращения воздействия ускорений инерционное тело под действием пружины поднимается вверх. В результате чего происходит взведения взрывателя. Недостатком этого механизма является то, что его эксплуатационная безопасность, как и в предыдущем аналоге, обеспечивается жесткостью пружины, поэтому он не может применяться в боеприпасах, имеющих малые линейные ускорения на активном участке траектории или в канале ствола, и это ограничивает диапазон применения этого технического решения. Кроме того, в случае торможения снаряда в канале ствола или в пусковой направляющей произойдет обратный ход инерционного тела, взрыватель взведется не штатно.
Решаемой задачей является обеспечение надежного взведения взрывателя в широком диапазоне линейных ускорений (при перегрузке от несколько сот единиц до десятков тысяч) с одновременным выполнением требований эксплутационной безопасности, в том числе и в случае случайного падения на преграду, торможении в канале ствола или в пусковой направляющей. Достигается это за счет использования естественных отличий характеристик ускорений, возникающих при выстреле и при падении взрывателя на различные виды преград. При падении взрывателя на жесткую преграду ускорение, действующее на взрыватель, имеет высокое значение, но действует в течение малого промежутка времени. При падении взрывателя на мягкую преграду время действия ускорения может быть более длительным, но амплитуда его при этом значительно меньше. При штатном выстреле, в отличие от служебного обращения, линейное ускорение действует на всем активном участке траектории полета реактивного боеприпаса. При движении по каналу ствола ускорение также действует на взрыватель значительно дольше, чем при случайном падении его на преграду. Эту особенность различает устройство, заставляющее инерционное тело (шарик) двигаться по зигзагообразной траектории, что в свою очередь обеспечивают выступы, расположенные на противоположных стенках канала по ходу движения шарика. В этом случае кинетическая энергия, запасенная инерционным телом, гасится на указанных выступах, и если нет длительной подпитки этой энергией (служебное обращение), то взрыватель не взведется.
На фиг.1 показан ПВМ в служебном обращении, на фиг.2 - поперечный разрез механизма по рычагу и каналам движения жала и инерционного тела, на фиг.3 - тот же механизм в момент спуска жала.
ПВМ (фиг.1) содержит корпус 7, капсюль-воспламенитель 1, жало 2, исполнительную (контрпредохранительную) пружину 3, рычаг 1-го рода 4, имеющий разную длину плеч, закрепленный на оси 5. В служебном обращении жало 2 удерживается коротким плечом рычага 4, а на длинное плечо рычага опирается на инерционное тело 6, выполненное в виде шарика. На пути следования инерционного тела 6 в канале 8 выполнен выступ 9, и на противоположной поверхности - радиальный паз 10, вынуждающие шарик двигаться по зигзагообразной траектории. Выступ 9 выполнен в виде прилива, а вторым выступом служит нижняя кромка 11 радиального паза 10. Расстояние между выступом 9 и внутренней кромкой радиального паза 10 в плоскости вращения рычага 4 выполнено равным диаметру инерционного тела 6. Выступ 12 удерживает шарик от выпадения из канала при сборке механизма, также обеспечивает прижатие инерционного тела 6 к рабочей поверхности канала, на которой расположен выступ 9. Механизм без осевого зазора помещается в паз взрывателя 13 (на фиг.3 показано обстановкой), стенка которого способствует зигзагообразному движению шарика по каналу.
ПВМ работает следующим образом. В служебном обращении инерционное тело 6 посредством пружины 3 и выступа 12 через рычаг 4 прижимается к рабочей поверхности канала, на которой расположен выступ 9. При воздействии малых или больших, но кратковременных возмущающих линейных ускорений инерционное тело 6 при движении по каналу 8 натыкается на выступ 9, гасит запасенную кинетическую энергию и возвращается в исходное положение. При воздействии более значительных линейных ускорений инерционное тело 6 проходит зону выступа 9, выкатывается в полость паза 10 (на фиг.3 положения инерционного тела показаны тонкой линией), а затем ударяется о нижнюю кромку 11, где повторно гасит запасенную энергию. Так как в это время прекращается действие линейных ускорений, то инерционное тело под воздействием контрпредохранительной пружины 3 возвращается в исходное состояние. В связи с тем, что линейные ускорения на активном участке траектории боеприпаса при выстреле действуют значительно дольше, инерционное тело 6 под воздействием этих сил преодолевает выступы 9 и 11 и разворачивает рычаг 4, который в свою очередь освобождает подпружиненное жало 2. Жало 2 при помощи пружины 3 накалывает капсюль-воспламенитель 1, вызывая его инициирование, который в свою очередь воспламеняет взводящий механизм взрывателя.
Заявленный ПВМ взрывателя имеет невысокую трудоемкость изготовления, высокие показатели надежности взведения и безопасности в служебном обращении, широкий диапазон использования и малые габаритно-массовые характеристики.