Ампульный химический источник тока для артиллерийских боеприпасов

Изобретение относится к резервным энергосодержащим источникам тока и может быть использовано при создании ампульных химических источников тока, применяемых в электромеханических взрывательных устройствах артиллерийских боеприпасов. Предлагаемый ампульный химический источник тока для артиллерийских боеприпасов состоит из внутреннего цилиндрического корпуса со сквозными отверстиями в стенках нижней части этого корпуса, стеклянной ампулы с электролитом, установленной внутрь верхней части этого корпуса соосно с его осью с зазором в между стенками стеклянной ампулы и этого корпуса, накольника, установленного в нижней донной части внутреннего корпуса жалом в сторону дна стеклянной ампулы, пружины, установленной во внутренний корпус между стеклянной ампулой и накольником, наружного корпуса, герметично закрывающего внутренний корпус в зоне с отверстиями, электродов, установленных в пространстве между внутренним и наружным корпусами в зоне отверстий внутреннего корпуса, и контактов, установленных в нижней части наружного корпуса и соединенных с электродами, причем на внутренней поверхности внутреннего корпуса нанесены канавки, заполненные твердой смазкой для уменьшения трения с температурой плавления смазки более 50°С. Изобретение обеспечивает надежную работу в широком диапазоне перегрузок, скоростей вращения и температур и его безопасное использование. 2 ил.

 

Изобретение относится к резервным энергосодержащим источникам тока и может быть использовано при создании ампульных химических источников тока, применяемых в электромеханических взрывательных устройствах артиллерийских боеприпасов.

Известны ампульные источники тока, содержащие стеклянную подпружиненную ампулу с электролитом, смонтированную внутри проницаемой втулки, примыкающей к коаксиальному блоку пластинчатых биполярных электродов. При этом блок помещен между отрицательным и положительным электродами, оснащенными токовыводами. Причем ампула смонтирована с возможностью продольного инерционного перемещения относительно бойка на дне корпуса и закрыта колпачковым кожухом, который фланцем закреплен в корпусе и опирается на торец втулки и блок электродов. В проницаемой втулке, соосно межэлектродным промежуткам блока электродов, выполнены сквозные отверстия, между которыми изнутри распределены по периметру продольные лопатки. Причем биполярные электроды оснащены коммуникационными каналами, а сквозные отверстия в проницаемой втулке альтернативно выполнены в форме продольных щелей на высоте блока электродов (патент ФРГ N3718788, патенты РФ №№2329461, 2487313). Недостатком этих источников является низкая надежность при малых инерциальных нагрузках, так как при таких нагрузках ампула с электролитом медленно подходит к бойку и не разрушается.

Известен также химический источник тока СДС-3М (https://niihit.ru/istochnik-sds-3m.html), разработанный и изготавливаемый предприятием НИИХИТ-2 (г. Саратов). Ампульный химический источник тока, состоящий из внутреннего цилиндрического корпуса со сквозными отверстиями в стенках нижней части этого корпуса, стеклянной ампулы

с электролитом, установленной внутрь верхней части этого корпуса соосно с его осью с зазором между стенками стеклянной ампулы и этого корпуса, накольника, установленного в нижней донной части внутреннего корпуса жалом в сторону дна стеклянной ампулы, пружины, установленной во внутренний корпус между стеклянной ампулой и накольником, наружного корпуса, герметично закрывающего внутренний корпус в зоне с отверстиями, электродов, установленных в пространстве между внутренним и наружным корпусами в зоне отверстий внутреннего корпуса и контактов, установленных в нижней части наружного корпуса и соединенных с электродами.

Химический источник тока СДС-3М используется для энергоснабжения электронных взрывательных устройств артиллерийских боеприпасов.

Недостатком этого источника является низкая надежность при малых инерциальных нагрузках (при малых перегрузках при выстреле «на малом заряде», низких температурах и высоком эксцентриситете). При малых осевых нагрузках продольное трение ампулы с электролитом о стенки корпуса приводит к тому, что эта ампула медленно подходит к накольнику и не разрушается, т.е. приводит к отказу изделия, например взрывателя артиллерийского боеприпаса. Особенно часто это проявляется при высоких нутациях снаряда, приводящих к существенному повышению силы трения между подвижными деталями снаряда.

Для решения этой проблемы (уменьшение сопротивления движению ампулы относительно корпуса при неизменной жесткости пружины) в предлагаемом техническом решении на внутренней поверхности корпуса между стеклянной ампулой нанесены канавки, которые заполняют твердой смазкой. При этом внутренний зазор между ампулой и корпусом остаются неизменными, но сила трения между ними при относительном перемещении уменьшается в разы. При этом в качестве смазки используют вещества, которые остаются твердыми во всем диапазоне температур работы изделий, например, для артиллерийских боеприпасов этот диапазон температур составляет: -50°+50°С.

Предлагаемый ампульный химический источник тока для артиллерийских боеприпасов состоит из внутреннего цилиндрического корпуса со сквозными отверстиями в стенках нижней части этого корпуса, стеклянной ампулы с электролитом, установленной внутрь верхней части этого корпуса соосно с его осью с зазором в между стенками стеклянной ампулы и этого корпуса, накольника, установленного в нижней донной части внутреннего корпуса жалом в сторону дна стеклянной ампулы, пружины, установленной во внутренний корпус между стеклянной ампулой и накольником, наружного корпуса, герметично закрывающего внутренний корпус в зоне с отверстиями, электродов, установленных в пространстве между внутренним и наружным корпусами в зоне отверстий внутреннего корпуса и контактов, установленных в нижней части наружного корпуса и соединенных с электродами, причем на внутренней поверхности внутреннего корпуса нанесены канавки, заполненные твердой смазкой для уменьшения трения с температурой плавления смазки более 50°С.

Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками, приведенными на фиг. 1 и фиг. 2.

Фиг. 1. Схема построения ампульного химического источника тока:

1 - ампула с электролитом; 2 - электрод положительный; 3 - электрод отрицательный; 4 - электрод биполярный; 5 - электрод биполярный; 6 - накольник; 7 - кольцо опорное; 8 - наружный корпус; 9 - внутренний цилиндрический корпус; 10 - прокладка межэлектродная; 11, 12, 13, 14 и 15 - прокладки; 16 - пружина; 17 - выводы; 18 - смазка в канавках корпуса.

Фиг. 2. Внешний вид соединения в зоне контакта ампулы с корпусом:

1 - ампула с электролитом; 19 - стеклянная стенка ампулы; 18 - смазка в канавках корпуса; 9 - внутренний цилиндрический корпус.

Введение в действие ампульного источника тока осуществляется следующим образом: под действием сил инерции, возникающих, например, в боеприпасе при выстреле из артиллерийского орудия, ампула с электролитом 1 сжимает пружину 16 и разбивается о накольник 6. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении артиллерийского снаряда, электролит из сосуда 1 через отверстия в колпачке 9 поступает в зазоры между электродами. В результате электрохимического процесса, протекающего в ампульном источнике тока, последний начинает генерировать электрическую энергию, используемую для питания электронных схем взрывателя артиллерийского снаряда.

Наличие твердой смазки 18 в канавках внутреннего корпуса 9 уменьшает коэффициент трения пары: стеклянная ампула с электролитом - внутренний корпус. Твердая смазка не изменяет свойств электролита после разрушения ампулы. Уменьшение силы трения между ампулой и стенками корпуса, за счет наличия смазки, позволяет ампуле свободно перемещаться в сторону накольника, при взаимодействии с которым эта ампула разрушается. Это условие позволяет применять пружины, с жесткостью, достаточной для обеспечения безопасности применения изделий с такими ампулами. В предлагаемом техническом решении в качестве смазки могут использоваться различные парафины, например, триаконтан с молекулярной формула С30Н62. Температура плавления триаконтана 66°С.

Испытания показали, что предлагаемый источник тока обеспечивает надежную работу в широком диапазоне перегрузок (от 1500 до 20000 g, где g - ускорение свободного падения), скоростей вращения и температур (от -50 до +50°С), обеспечивая при этом безопасное его использование в режимах эксплуатации изделий, например, при бросании артиллерийского боеприпаса с высоты 3 метра.

Ампульный химический источник тока для артиллерийских боеприпасов, состоящий из внутреннего цилиндрического корпуса со сквозными отверстиями в стенках нижней части этого корпуса, стеклянной ампулы с электролитом, установленной внутрь верхней части этого корпуса соосно с его осью с зазором между стенками стеклянной ампулы и этого корпуса, накольника, установленного в нижней донной части внутреннего корпуса жалом в сторону дна стеклянной ампулы, пружины, установленной во внутренний корпус между стеклянной ампулой и накольником, наружного корпуса, герметично закрывающего внутренний корпус в зоне с отверстиями, электродов, установленных в пространстве между внутренним и наружным корпусами в зоне отверстий внутреннего корпуса, и контактов, установленных в нижней части наружного корпуса и соединенных с электродами, отличающийся тем, что на внутренней поверхности внутреннего корпуса нанесены канавки, заполненные твердой смазкой для уменьшения трения с температурой плавления смазки более 50°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к резервному химическому источнику тока ампульного типа, запускаемому в работу при подаче электролита из ампулы в электродный отсек блока электрохимических элементов (ЭХЭ).

Изобретение относится к области электротехники, в частности к первичным гальваническим элементам, и может быть использовано, например, в медицинской технике, в частности в эндоскопических капсулах.

Изобретение относится к резервным химическим источникам тока ампульного типа, задействуемым при впуске электролита из ампулы в электродный блок электрохимических элементов (ЭХЭ).

Предложенное техническое решение относится к области электротехники, а именно к резервным химическим источникам тока ампульного типа (АХИТ). Повышение уровня разрядных характеристик АХИТ при безопасности работы и удобстве монтажа является техническим результатом заявленного изобретения.

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к химическим источникам тока ампульного типа. .

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к резервным химическим источникам тока ампульного типа. .

Изобретение относится к химическим источникам тока цилиндрических и призматических конструктивных форм. .

Изобретение относится к литиевым вторичным элементам и способам их изготовления. .

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к химическим источникам тока (ХИТ) с высокой удельной энергией. .

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам с использованием вторичных (бризантных) взрывчатых веществ (ВВ), и может быть применено в качестве малогабаритного средства инициирования зарядов ВВ промышленного назначения, используемым в горнорудной, угледобывающей и других отраслях промышленности, а также в военной отрасли.

Изобретение относится к области электрических средств воспламенения, а именно к средствам инициирования взрывчатых веществ (ВВ), пиротехнических составов (ПТС), порохов, и может быть использовано в устройствах взрывной автоматики.

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.

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях боеприпасов разрывного действия. Технический результат – повышение надежности работы устройства за счет контактного датчика повышенной чувствительности при взаимодействии боеприпаса с целью, повышение безопасности в служебном обращении и стойкости к воздействию малоразмерных помех на траектории.

Изобретение относится к области вооружений и, в частности, к средствам инициирования - низковольтным полупроводниковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования боеприпасов.

Изобретение относится к способам сборки электровзрывных устройств. Способ включает установку в корпус предварительно смонтированных и снаряженных детонирующего узла с основным зарядом взрывчатого вещества (ВВ), в котором происходит преобразование горения в детонацию, и инициатора, монтаж и снаряжение последнего заключается в опрессовке электроизоляционным материалом центрального и кольцевого электрода, к которым припаивают мостик накаливания и устанавливают в гильзу путем запрессовки по прессовой посадке.

Изобретение относится к средствам инициирования и предназначено для инициирования детонирующего шнура, шашечных зарядов взрывчатых веществ и т.п. в негерметичной прострелочно-взрывной аппаратуре, использующейся преимущественно при геологоразведке и разработке нефтяных и газовых месторождений.

Изобретение относится к области взрывных работ. Инициирующее устройство содержит гильзу с замедляющим зарядом, выполненным из трех частей, при этом одна из крайних частей выполнена в виде колпачка, снаряженного бризантным взрывчатым составом, скорость горения которого превышает скорость горения состава промежуточной части, выполненной с участками разного сечения, с размещением участка большего сечения со стороны колпачка.

Изобретение относится к средствам инициирования. Электродетонатор с электромеханической блокировкой содержит корпус с токовыводами, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества, инициатор с электровыводами, ключ, выполненный в виде двухкомпонентной микроэлектромеханической системы (далее - МЭМС-ключ), включающей две группы электрически независимых контактов, разомкнутых в исходном положении, срабатывающих под действием перегрузки, электронно-временной блок, обеспечивающий отсчет времени действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, и формирующий электрический импульс на выходе в случае превышения длительности действия перегрузки, превышающей пороговый уровень, определенного временного значения, причем контактные группы выполнены таким образом, что замыкание контактов разных групп осуществляется под действием сил, направления действия которых для разных контактных групп взаимоперпендикулярны.

Изобретение относится к области вооружений, а именно к средствам инициирования, к низковольтным полупроводниковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования боеприпасов.

Изобретение относится к средствам инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ, а именно к промежуточным детонаторам, предназначенным для инициирования скважинных и других зарядов промышленных взрывчатых веществ.

Изобретение относится к резервным энергосодержащим источникам тока и может быть использовано при создании ампульных химических источников тока, применяемых в электромеханических взрывательных устройствах артиллерийских боеприпасов. Предлагаемый ампульный химический источник тока для артиллерийских боеприпасов состоит из внутреннего цилиндрического корпуса со сквозными отверстиями в стенках нижней части этого корпуса, стеклянной ампулы с электролитом, установленной внутрь верхней части этого корпуса соосно с его осью с зазором в между стенками стеклянной ампулы и этого корпуса, накольника, установленного в нижней донной части внутреннего корпуса жалом в сторону дна стеклянной ампулы, пружины, установленной во внутренний корпус между стеклянной ампулой и накольником, наружного корпуса, герметично закрывающего внутренний корпус в зоне с отверстиями, электродов, установленных в пространстве между внутренним и наружным корпусами в зоне отверстий внутреннего корпуса, и контактов, установленных в нижней части наружного корпуса и соединенных с электродами, причем на внутренней поверхности внутреннего корпуса нанесены канавки, заполненные твердой смазкой для уменьшения трения с температурой плавления смазки более 50°С. Изобретение обеспечивает надежную работу в широком диапазоне перегрузок, скоростей вращения и температур и его безопасное использование. 2 ил.

Наверх