Контактный датчик цели
Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия. Технический результат – повышение надежности работы контактного датчика цели за счет обеспечения повышенной стойкости к воздействию малоразмерных помех на траектории. Контактный датчик содержит корпус с электровводом, электровыводом и чувствительные элементы. Эти элементы выполнены в виде микроэлектромеханической системы - МЭМС-устройства. Они обеспечены возможностью срабатывания под действием перегрузки. Упомянутый датчик имеет электронно-временной блок. Он обеспечивает возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования управляющего сигнала в случае превышения считываемым временем определенной величины. Одно из МЭМС-устройств расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием осевой перегрузки, превышающей пороговый уровень. Вход этого МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика. Выход этого МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока. Последний обеспечивает возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования в случае превышения регистрируемого времени определенной величины управляющего сигнала на выходе блока. Выход электронно-временного блока соединен с входом второго МЭМС-устройства, а выход - с выходом контактного датчика. Второе МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия.
Известен контактный датчик цели, содержащий несущий корпус, чувствительный элемент в виде наружной оболочки, размещенной с зазором относительно корпуса, и по крайней мере одну пару электрических контактов, выполненных с возможностью замыкания при деформации участка наружной оболочки, обращенного к цели, на величину зазора, электрические контакты выполнены в виде соприкасающихся изолированных проводников, размещенных в зазоре между наружной оболочкой и несущим корпусом. Выполнение электрических контактов в виде изолированных проводников, расположенных в зазоре между наружной оболочкой и несущим корпусом, исключает необходимость подавать напряжение на элементы корпуса боеприпаса. В этом случае повышается помехозащищенность контактного датчика цели, а его конструкция существенно упрощается, так как не нужны элементы, изолирующие контакты датчика и, соответственно, элементы корпуса боеприпаса друг от друга (патент РФ №2416780, МПК F42C 1/00, опубл. 20.04.2011).
Датчик работает следующим образом.
При соударении боеприпаса с целью в соответствующей зоне чувствительности происходит деформация наружной оболочки на величину, равную величине зазора между несущим корпусом и наружной оболочкой. При этом происходит разрушение изоляции между проводниками и/или между каждым проводником и поверхностями несущего корпуса и наружной оболочки. Вследствие разрушения изоляции проводники замыкаются, и по их замыканию осуществляется выдача команды на подрыв боеприпаса.
Основным недостатком описанного устройства является низкая чувствительность, определяемая усилием, необходимым для деформации наружной оболочки и разрушения изоляции между проводниками и/или поверхностями несущего корпуса и наружной оболочки.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание контактного датчика цели, характеризующегося высокой чувствительностью при встрече боеприпаса с целью, высокими показателями безопасности в служебном обращении, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный контактный датчик цели согласно изобретению содержит корпус с электровводом и электровыводом, чувствительные элементы, выполненные в виде микроэлектромеханической системы (далее МЭМС-устройства), срабатывающие под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий управляющий сигнал в случае превышения считываемым временем определенной величины, при этом одно из МЭМС-устройств расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием осевой перегрузки, превышающей пороговый уровень, при этом вход указанного МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика, выход указанного МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующего в случае превышения регистрируемого времени определенной величины управляющий сигнал на выходе блока, при этом выход электронно-временного блока соединен с входом второго МЭМС-устройства, выход которого соединен с выходом контактного датчика, причем второе МЭМС устройство расположено таким образом, что срабатывание осуществляется под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика.
В варианте исполнения, контактный датчик цели содержит два и более МЭМС-устройства, причем одно МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание устройства осуществляется под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси контактного датчика, при этом вход МЭМС-устройства, воспринимающего продольную перегрузку, соединен с электровводом контактного датчика, при этом выход указанного МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия перегрузки, при этом остальные МЭМС-устройства электрически соединены последовательно и размещены вокруг продольной оси контактного датчика, предпочтительно диаметрально противоположно, причем расположены таким образом, что их срабатывание осуществляется под действием центробежных сил при вращении контактного датчика вокруг продольной оси, при этом цепь последовательно соединенных МЭМС-устройств одним концом соединена с выходом электронно-временного устройства, при этом другим концом соединена с выходом контактного датчика, причем замыкание цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с выходом контактного датчика цели, осуществляется при условии срабатывания всех МЭМС-устройств центробежного действия.
В варианте исполнения, в контактном датчике цели чувствительные элементы выполнены в виде МЭМС-ключей, разомкнутых в исходном положении, при этом один из контактов МЭМС-ключа, расположенного таким образом, что замыкание его осуществляется под влиянием перегрузки, действующей вдоль продольной оси контактного датчика, соединен с электровводом контактного датчика, при этом другой контакт указанного МЭМС-ключа соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из контактов МЭМС-ключа, расположенного таким образом, что замыкание осуществляется под действием центробежной силы при вращении контактного датчика относительно продольной оси, при этом выход указанного МЭМС-ключа соединен с электровыводом контактного датчика цели.
Техническим результатом является создание контактного датчика цели, характеризующегося повышенной чувствительностью при контактном подрыве, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории полета снаряда, высоким уровнем безопасности в служебном обращении.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 приведена конструктивная схема варианта исполнения контактного датчика цели с МЭМС-устройством регистрации продольной перегрузки и двумя МЭМС-устройствами центробежного срабатывания, на фиг. 2 представлена структурная схема контактного датчика цели.
Контактный датчик цели содержит корпус 1 с электровводом 2 и выходным контактом 3, МЭМС-устройство 4, срабатывающее под действием продольной перегрузки, электронно-временной блок 5, два МЭМС-устройства 6 центробежного срабатывания.
Контактный датчик цели работает следующим образом.
Предварительно контактный датчик цели размещают во взрывателе боеприпаса таким образом, что продольная ось контактного датчика совпадает с продольной осью снаряда. При выстреле снаряда на электроввод 2 контактного датчика цели подается напряжение. В момент выстрела, при достижении снарядом определенной частоты вращения, под действием центробежной силы срабатывают МЭМС-устройства 6, обеспечивающие замыкание цепи, соединяющей выход электронно-временного блока 5 с выходом контактного датчика цели. Далее, при соударении боеприпаса с целью, при достижении продольной перегрузки порогового уровня срабатывает МЭМС-устройство 4, на вход электронно-временного блока 5 поступает сигнал, инициирующий отсчет времени действия продольной перегрузки. При превышении длительности действия продольной перегрузки определенного временного значения на выходе электронно-временного блока 5 формируется сигнал идентификации цели, поступающий на выход контактного датчика цели.
В случае, если длительность действия продольной перегрузки, превышающей пороговое значение, менее определенного временного значения, например, при столкновении боеприпаса с малоразмерными помехами на траектории, в результате уменьшения перегрузки ниже порогового уровня и прекращения подача сигнала с выхода МЭМС-устройства 4 на вход электронно-временного блока 5 прерывается отсчет времени электронно-временным блоком 5, сигнал идентификации цели на выходе электронно-временного блока не формируется и датчик не срабатывает.
Реализация предложенного технического решения позволит создать малогабаритный контактный датчик цели, характеризующийся высокой чувствительностью при встрече боеприпаса с целью, высокими показателями безопасности в служебном обращении, повышенной стойкостью к воздействию малоразмерных помех на траектории.
1. Контактный датчик цели, характеризующийся тем, что он содержит корпус с электровводом и электровыводом, чувствительные элементы, выполненные в виде микроэлектромеханической системы - МЭМС-устройства, обеспеченные возможностью срабатывания под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования управляющего сигнала в случае превышения считываемым временем определенной величины, при этом одно из МЭМС-устройств расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием осевой перегрузки, превышающей пороговый уровень, при этом вход указанного МЭМС-устройства соединен с электровводом контактного датчика, выход указанного МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего возможность отсчета времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирования в случае превышения регистрируемого времени определенной величины управляющего сигнала на выходе блока, при этом выход электронно-временного блока соединен с входом второго МЭМС-устройства, выход которого соединен с выходом контактного датчика, причем второе МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание обеспечено под действием центробежной силы, возникающей при вращении контактного датчика.
2. Контактный датчик цели по п. 1, характеризующийся тем, что он содержит два и более МЭМС-устройств, причем одно МЭМС-устройство расположено таким образом, что срабатывание устройства обеспечено под действием перегрузки, превышающей пороговый уровень, действующей вдоль продольной оси контактного датчика, при этом вход МЭМС-устройства, воспринимающего продольную перегрузку, соединен с электровводом контактного датчика, при этом выход указанного МЭМС-устройства соединен с входом электронно-временного блока, обеспечивающего отсчет времени действия перегрузки, при этом остальные МЭМС-устройства электрически соединены последовательно и размещены вокруг продольной оси контактного датчика, предпочтительно диаметрально противоположно, причем расположены таким образом, что их срабатывание обеспечено под действием центробежных сил при вращении контактного датчика вокруг продольной оси, при этом цепь последовательно соединенных МЭМС-устройств одним концом соединена с выходом электронно-временного устройства, при этом другим концом соединена с выходом контактного датчика, причем замыкание цепи, соединяющей выход электронно-временного блока с выходом контактного датчика цели, обеспечено при условии срабатывания всех МЭМС-устройств центробежного действия.
3. Контактный датчик цели по п. 1, характеризующийся тем, что чувствительные элементы выполнены в виде МЭМС-ключей, разомкнутых в исходном положении, при этом один из контактов МЭМС-ключа, расположенного таким образом, что замыкание его обеспечено влиянием перегрузки, действующей вдоль продольной оси контактного датчика, соединен с электровводом контактного датчика, при этом другой контакт указанного МЭМС-ключа соединен с входом электронно-временного блока, выход которого соединен с одним из контактов МЭМС-ключа, расположенного таким образом, что замыкание обеспечено под действием центробежной силы при вращении контактного датчика относительно продольной оси, при этом выход указанного МЭМС-ключа соединен с электровыводом контактного датчика цели.
