Блокирующий механизм
LOCKING MECHANISM

Изобретение относится к дистанционным комбинированного действия взрывателям, а более конкретно, к их блокирующему механизму, который предотвращает несанкционированное или преждевременное инициирование в канале ствола исполнительного капсюля-детонатора снаряжения.
Уровень данной области техники характеризуют конструкции головных взрывателей, содержащих блокирующий механизм, описанные в патентах RU №2205362 С2 и №2412426 С1, оба по классу F42C 9/14.
Установленный в огнепередаточном канале взрывателя блокирующий механизм инициирования исполнительного капсюля-детонатора размещен в ресивере, коммуникационные отверстия которого перекрыты центробежной шиберной заслонкой, которая застопорена пружинными лепестками упора.
В служебном обращении и в канале ствола при выстреле шиберная заслонка, которая установлена в направляющем радиальном пазу донца ресивера, геометрически замкнута по торцам на упоре посредством пластинчатых пружин (разжимных лепестков), установленных на верхней ступени кольцевого ступенчатого паза меньшего диаметра в крышке ресивера.
При вращении снаряда в спиральных нарезах канала ствола, под действием центробежных сил, пластинчатые пружины упора разжимаются, устанавливаясь на ступени кольцевого паза большего диаметра, и освобождают торец шиберной заслонки, в результате чего последняя перемещается на периферию направляющего канала и открывает коммуникационные отверстия ресивера, то есть доступ к лучевому капсюлю-детонатору взрывчатого снаряжения боеприпаса.
В описанном пространственном положении структурных элементов взрыватель готов для функционирования по назначению при контактном взаимодействии с преградой (целью), от огневых импульсов пиротехнических механизмов временной задержки и самоликвидации на заданных дистанциях полета.
По технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога выбран блокирующий механизм инициирования взрывателя по патенту RU №2412426 C1, F42C 9/14, 2009 г., так как он дополнительно включает дополнительное средство предохранения, выполненное в форме кольцевого стопорного гофра на поддоне ресивера, в который упирается торцом шиберная заслонка.
В блокирующем механизме по патенту №2205362 поддон ресивера гладкий, что не препятствует движению к периферии шиберной заслонки после того, как лепестки пластинчатых пружин разжимаются, что происходит вероятностно, в относительно большом промежутке времени, из-за многофакторной зависимости от структуры материалов, чистоты и шероховатости контактных поверхностей и проч. В результате возможны случаи преждевременного взведения блокирующего механизма в канале ствола, что не исключает недопустимого при этом срабатывания взрывателя.
В известном блокирующем механизме наличие стопорного гофра расчетной высоты выполняет функцию ступени предохранения, на преодоление которой шиберной заслонкой затрачивается дополнительное усилие и время, достаточное для выхода снаряда за дульный срез.
Однако продолжением отмеченного преимущества является присущий недостаток - возможность заклинивания шиберной заслонки торцом в основание гофра, когда она под действием центробежных сил, подобно рычагу второго рода, поворачивается в радиальном направляющем пазу и упирается противным торцом в крышку ресивера, в результате чего происходит отказ в срабатывании взрывателя.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности взрывателя за счет обеспечения заданной точности взведения блокирующего механизма.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном блокирующем механизме инициирования исполнительного капсюля-детонатора взрывателя, включающем центробежную шиберную заслонку в огнепередаточном канале, перекрывающую коммуникационные отверстия ресивера, размещенную в направляющем радиальном канале, где она застопорена кольцевым гофром и геометрически замкнута по торцам пластинчатыми пружинами упора, которые установлены в конгруэнтном ступенчатом пазу, отличающемся тем, что контактная поверхность стопорного кольцевого гофра выполнена наклоненной к периферии под углом 35-69°.
Отличительные признаки предложенного технического решения надежно предотвращают несанкционированное срабатывание капсюля-детонатора, инициирующего взрывчатое снаряжение боеприпаса, в служебном обращении при ударах и падении или от перегрева в канале ствола при остановке автоматики системы, совокупно с повышением функциональной надежности от прецизионной чувствительности к центробежным перегрузкам, гарантированно обеспечив взведение ступени предохранения на заданной дистанции за дульным срезом.
Угол наклона стопорного кольцевого гофра (гипотенуза расчетной треугольной схемы разложения сил) был рассчитан из условий трибометрии для срабатывания в заданном временном промежутке внутренней баллистики, с учетом размеров примыкающих структурных элементов в пределах допусков и установлен в диапазоне от 35° до 66°, в котором обеспечивается функциональность механизма и безопасность в служебном обращении.
При наклоне стопорного гофра на угол меньше 35° взведение шиберной заслонки может произойти в канале ствола, что небезопасно, а при угле больше 69° - возможны отказы в отрывании огнепередаточного канала из-за недостаточного усилия центробежных сил вращения снаряда на преодоление сил трения при заклинивании шиберной заслонки в основании гофра и противным торцом в крышку ресивера.
Оптимизированный диапазон наклона гофра к периферии экспериментально проверен на образцах блокирующего механизма в стендовой установке и стрельбой по гарантированному гироскопическому смещению шиберной заслонки центробежными силами при штатных скоростях вращения.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности.
Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено: на фиг. 1 - блокирующий механизм в поперечном разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, взведенное положение; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1, стопорный гофр; на фиг. 5 - разрез по Б-Б на фиг. 2.
Блокирующий механизм (фиг. 1) смонтирован внутри ресивера 1, выполненного из состыкованных поддона 2 и крышки 3, снабженных отводящим и входным отверстиями 4 и 5 соответственно.
В служебном обращении и при хранении взрывателей и артиллерийских снарядов в сборе отверстия 4, 5 перекрыты шиберной заслонкой 6, размещенной в радиальном канале 7 крышки 3 (фиг. 2 и 3).
Шиберная заслонка 6 упирается торцом в кольцевой гофр 8 поддона 2 ресивера 1, выполненный наклоненным к периферии под углом 35-69° (фиг. 4).
Положение шиберной заслонки 6 зафиксировано посредством консольно защемленных пластинчатых пружин 10, которые в форме лепестков монолитно связаны с упором 9, при этом пружинные лепестки 10 расположены в ступенчатом конгруэнтной формы пазу 11 крышки 3 ресивера 1, на верхней его ступени меньшего диаметра.
Центробежная шиберная заслонка 6, установленная в направляющем радиальном канале 7, размещена между упором 9 и его пластинчатыми пружинами 10 (разжимными лепестками), которые ограничивают продольное перемещение.
Функционирует предложенный блокирующий механизм следующим образом.
При выстреле артиллерийский снаряд получает линейное ускорение продольного движения по стволу, где, врезаясь ведущим пояском в боевые грани спиральных нарезов, закручивается вокруг оси вращения для гироскопической стабилизации на траектории автономного полета.
Под действием сил линейного ускорения снаряда пластинчатые пружины 10 изгибаются в зонах наименьшего сечения так, что концы разжимных лепестков опускаются в пазу 11, занимая положение на ступени большего диаметра.
От действия центробежных сил вращения пластинчатые пружины 10 разжимаются в пазу 11 большего диаметра, освобождая при этом торец шиберной заслонки 6, которую удерживает стопорный гофр 8 - снимается первая ступень предохранения.
Под действием возрастающих центробежных сил вращения шиберная заслонка 6, преодолевая трибометрическое сопротивление наклоненного к периферии гофра 8 поддона 2, перемещается вдоль радиального направляющего паза в крайнее левое по чертежу фиг. 3 положение, до упора в крышку 3 ресивера 1. При этом, гарантированно за дульным срезом, снимается вторая ступень предохранения блокирующего механизма по изобретению: открываются коммуникационные отверстия 4 и 5, освобождая доступ к исполнительному капсюлю-детонатору боеприпаса через огнепередаточный канал взрывателя, который готов к работе по назначению.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия блокирующего механизма, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по артиллерийским боеприпасам.
Изготовление предложенного блокирующего механизма возможно осуществлять серийно на действующем механическом производстве, для оснащения взрывателей различной конструкции.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Положительные результаты испытаний образцов предложенного блокирующего механизма по гарантированному взведению через заданный узкий диапазон времени после выстрела (за дульным срезом), позволяет использовать конструкцию в составе взрывателей различного типа артиллерийских снарядов.