Радиовзрыватель АР– 30.
1.Определение:
Головной неконтактный, автодинный, активный, доплеровский радиовзрыватель (с возможностью контактного действия) предохранительного типа, предназначенный для гаубичных (М-30, Д-1, Д-30) и (А-19, Д-74, М-49) осколочно-фугасных снарядов калибра 122, 130, и 152 мм.
.Функционально Структурная Схема Взрывателя
Радиочасть:
- Приёмопередатчик (автодин);
- Усилитель низкой частоты;
- Исполнительный каскад;
Источник питания:
- Блок батарей анода и сетки (анодно-сетчатый блок);
- Блок батареи накала;
- Стеклянная ампула с электролитом;
- Накольный механизм;
Предохранительно-исполнительный механизм (ПИМ):
- Установочное устройство (колпак);
- Дистанционный механизм включения радиоблока;
- Узел переключения высоты подрыва;
- Инерционный ударный механизм;
- Инерционный предохранительный механизм;
- Механический замедлитель постоянного времени действия;
- ДМДВ - 6:
- 1) ПДУ (Центробежный движок);
- 2) Центробежный предохранительный механизм;
- 3) Фиксирующее устройство;
- 4) Часовой механизм дальнего взведения;
- Детонирующее устройство;
Взрыватель состоит из алюминиевого корпуса 13, стального стакана 15, дистанционного установочного кольца 5 с пиротехническим составом, пластмассовой головки 59 напрессованной на латунную втулку 57 и запального стакана 28 с тетриловым детонатором 58. На головную часть взрывателя навинчивается предохранительный колпак 56. Пластмассовая головка 59 с латунной втулкой 57 крепится на корпусе 13 тремя винтами 4.
А. Радиочасть взрывателя:
Размещена в алюминиевом корпусе и пластмассовой головке.
Выводы от радиочасти припаяны к стержням, запрессованным в пластмассовую втулку 12.
А.1. Приёмопередатчик (автодин):
Состоит из миниатюрного триода типа ICIA (лампы), антенны А, индуктивности L1, L2 и L3 емкости С1 и сопротивления R1. Индуктивность L1 и емкость монтажа образуют колебательный контур. Индуктивность L2 обеспечивает связь колебательного
контура с антенной А. Конденсатор С1 исключает пропрохождение высокочастотного сигнала в тракт усилителя низкой частоты Индуктивность L3 предотвращает попадание напряжения высокой частоты в цепи питания. Колебания низкой частоты выделяются на сопротивление R1. Детали автодина, кроме катушки связи размещены в каналах колодки 3 из прессматериала и залиты заливочной массой. Антенна представляет собой металлизированный слой (МС) на поверхности антенного колпачка 55. Катушка связи намотана на цилиндрической части антенной колодки.
А.2. Усилитель низкой частоты:
Собран по двухкаскадной схеме на миниатюрных пентодах (лампы Л2 и Л3). Колебания низкой частоты выделяются на сопротивлении R1 и с него через делитель R2 и R3 и разделительную ёмкость С2 попадают на сетку первой лампы усилителя. Отключением сопротивления R3 (отрывом проводника переключателем высоты разрыва) достигается повышение напряжения входного сигнала па сетке лампы Л2 и соответственно увеличение высоты разрыва снаряда.
Первый каскад УНЧ представляет реостатный усилитель с активным делителем в экранной сетке (R6,R7). Второй каскад работает при малых сигналах в режиме усиления, но положительный полупериод не компенсирует напряжение смещения на сетке тиратрона.
При относительно больших сигналах промежуток сетка-катод второго каскада совместно с сопротивлениями R12 , R14 , R15 и емкостями С3, С5 выполняет функции инерционного детектора.
При увеличении входного сигнала происходит увеличение сеточных токов и, соответственно, увеличение напряжения на нагрузке детектора, которое компенсирует напряжение смещения на сетке тиратрона и вызывает его срабатывание.
Подобранные в УНЧ сопротивления и ёмкости позволяют зажигать тиратрон только при сигналах определённой длительности и амплитуды. Лампы усилителя Л2 и Л3, а также тиратрон Л4 вставлены в пласмассовые стаканчики, вокруг которых в виде кольцевой цепочки размещены остальные детали усилителя, связанные шелковой нитью. Всё свободное пространство между деталями заполнено заливочной массой.
А.3. Исполнительный каскад:
Исполнительный каскад содержит миниатюрный тиратрон Л4, запальный конденсатор С6 , зарядное сопротивление R17 и боевой электрозапал. На сетку тиратрона через сопротивление R15, R14 подаётся отрицательное постоянное напряжение смещения от источника питания.
После прогорания пороховой запресовки дистанционного механизма включения радиоблока замыкаются контакты 1 и 2 замыкателя. Заряжается конденсатор С6 через сопротивление R17.
При приближении снаряда к преграде напряжение инерционного детектора компенсирует отрицательное смещение па сетке тиратрона. При этом тиратрон отпирается и конденсатор С6 разряжается через тиратрон на боевой электрозапал 23.
Б. Источник питания:
Расположен в верхней части цилиндрического стакана 15 и представляет собой самостоятельный элемент, в котором размещено несколько основных блоков. Блоки обёрнуты нитроцеллюлозной плёнкой и помещены в стальной корпус.
В верхней части источника питания расположены контактные гнёзда, а в нижней части - контактные штыри, служащие для подачи электроэнергии в радиочасти и к электрозапалу.
Электролит к батареям поступает через отверстия в электродах под действием центробежных сил, возникающих при вращении снаряда.
Б.1. Блок батарей анода и сетки:
Анодная и сеточная батареи набраны из стальных колец (шайб) 44, разделённых пластмассовыми 45 и бумажными прокладками. Стальные электродные шайбы с одной стороны покрыты цинком
(отрицательный электрод), а с другой стороны - угольной массой (положительный электрод).
Б.2. Блок батареи накала:
В центральном канале анодно-сеточного блока помещена батарея накала, отрицательным электродом которой служит цинковый стаканчик 42, а положительным - стальной цилиндр 43, покрытый с обеих сторон угольной массой.
Б.3. Стеклянная ампула с электролитом:
Внутри батареи накала расположена стеклянная ампула 41 с жидким электролитом. Ампула дном опирается на пластмассовое кольцо 40 и придерживается пружиной 39. В верхней части на ампулу одето также пластмассовое кольцо 46, поджатое пружиной 47 с пластмассовой крышкой. В качестве электролита, в ампуле применена серная кислота
с небольшим количеством соляной кислоты и других элементарных кислот.
Б.4. Накольный механизм:
Служит для разбивания ампулы с электролитом и состоит из втулки (гильзы) 19, внутри которой помещено жало 21, инерционный ударник 18 с капсюлем-воспламенитилем 17 и усилителем и предохранительная пружина 20. Накольный механизм ввинчен в донную втулку источника питания.
В. ПИМ:
В.1. Установочное устройство:
Состоит из предохранительного колпака 56, который является непрозрачным для радиоволн. Колпак навинчен на головную часть взрывателя.
В.2. Дистанционный механизм включения радиоблока:
Расположен в головной части взрывателя и состоит из накольно-воспламенительного механизма, дистанционного кольца 5 с пиротехническим составом и механизма замыкателя.
Накольно-воспламенительный механизм расположен в вертикальном канале корпуса 13 и состоит из инерционного ударника 7 с жалом, капсюля - воспламенителя 9 во втулочке 10 и предохранительной пружины 8, расположенной между ударником и капсюлем.
На пиротехнический малогазовый состав, запрессованный в дуговую канавку кольца 5, наклеен пергаментный и суконный кружки 54. На боковой наружной поверхности кольца запрессован штырь под ключ - установщик и нанесены риски с цифрами З, З0, 50. 70, 90 и буквами УД.
Механизм замыкателя расположен также в вертикальном канале корпуса 13 и состоит из латунного стаканчика 51, внутри которого помещён стержень 52 со сжатой пружиной 50. Под действием этой пружины стержень стремится переместиться вверх и освободить контактную пружину 48. Но верхний конец стержня упирается в пороховой предохранитель во втулочке 53. Стаканчик 51 с пружинным стопором закреплён в корпусе 1З гайкой 49. Контактная пружина 48 одета на ось и удерживается стержнем 52 от замыкания контактов цепи от источника питания и от размыкания цепи заземления всей радиочасти.
В.3. Узел переключения высоты подрыва:
Узел расположен в конусной части корпуса 13 взрывателя и состоит из пластмассовой кнопки, пластмассового вкладыша, упирающегося в красномедный провод-шунт, перемыкающий два сопротивления схемы усилителя низкой частоты. Кнопка помещена в пластмассовой втулке, закреплённой в корпусе 13 при помощи гайки.
При нажатии кнопки пластмассовый вкладыш разрывает провод-шунт, изменяя величину входного сигнала усилителя.
.4. Инерционный ударный механизм:
Инерционный ударный механизм размещён во внутренней полости корпуса 34 запального конденсатора 35 и состоит из стакана 33, в центральном канале которого расположен ударник 30 с капсюлем-воспламенитилем 22 и сжатая пружина 32. Под действием этой сжатой пружины ударник 30 стремится переместиться вверх по направлению к жалу 36, но удерживается двумя шариками 31, вложенными в радиальную полость стакана 33 и входящими на некоторую величину в кольцевую выемку ударника 30. Жало 36 ударного механизма ввинчено во втулку (гильзу) 19 накольного механизма.
В качестве контрпредохранителя к инерционному стакану 33 применена пружина 37, упирающаяся одним концом в прокладку и гайку источника питания, а другим в шайбу 60 одетую на втулку накольного механизма.
В.5. Инерционный предохранительный механизм:
Для удерживания стакана 33 от перемещения по направлению к жалу в боковом канале корпуса 34 расположен инерционный стопор 57 с предохранительной пружиной 59. Стопор 57 прижимает шарик 53 к кольцевой выемке на наружной поверхности стакана 34.
В.6. Механический замедлитель постоянного времени действия:
Состоит из стакана 33, в центральном канале которого расположен ударник 30 с капсюлем-воспламенитилем 22 и сжатая пружина 32.
В.7. ДМДВ - 6:
Предохранительно-детонирующий механизм ДМДВ-6 является унифицированным для контактных, дистанционных и неконтактных взрывателей к снарядам наземной и зенитной артиллерии средних и крупных калибров.
Он сочетает в себе часовой механизм дальнего взведения,
центробежный предохранительный механизм, предохранительно-детонирующее и фиксирующее устройства.
В.7.1. ПДУ:
Во втулке 75 помещена центробежная поворотная втулка 77 с капсюлем-детонатором 78 и латунным грузиком 84. Капсюль закреплен в движке кернением по окружности наружной гильзы в четырех точках, грузик - кернением в двух точках. На верхнем торце движка четырьмя винтами 90 закреплен латунный зубчатый сектор 89, закрывающий сверху грузик 84.
В нижнем гнезде втулки помещен тетриловый перадаточный заряд 76 в латунной чашечке, закрытый сверху пергаментным кружком. Передаточный заряд закреплен обжатием металла втулки.
В.7.2. Центробежный предохранительный механизм:
Состоит из двух латунных центробежных стопоров 80, входящих в угловые гнезда движка. Они обеспечивают удержание движка в холостом положении.
В.7.3. Фиксирующее устройство:
Состоит из стопоров-фиксаторов 85, которые при повороте входят в гнезда корпуса и фиксируют движок в боевом положении.
В.7.4. Часовой механизм дальнего взведения:
Часовой механизм дальнего взведения состоит из центробежного двигателя, в состав которого входит втулка 77, зубчатой передачи и спускового регулятора без собственного периода колебания.
Зубчатый сектор находится в зацеплении с трибом (шестерней) 92 первого колеса 91. Триб выполнен заодно с осью, колесо 91 крепится на оси обжатием металла оси.Первое колесо находится в зацеплении с трибом 93, на котором аналогично закреплено ходовое колесо 94. Зубцы ходового колеса, имеющие треугольную форму, взаимодействуют со штифтами 98, закрепленными на балансе 96 в виде латунного диска расклепыванием торцов штифтов. Баланс закреплен на оси 97. Оси колес и баланса изготовлены из стали. колеса - из латуни.Часовой механизм собран между тремя латунными планками 86, 87 и 88, имеющими соответствующе отверстия и гнезда для осей. Ориентация планок между собой и корпусом обеспечивается тремя шпильками 99, запрессованными в планку 86. Скрепление планок с корпусом осуществляется двумя винтами 100. Планка 88 имеет два отверстия "г" для контроля правильности взаимного положения ходового колеса и штифтов баланса.
В.8. Детонирующее устройство:
Состоит из стакана 28, в который вставлена шашка из тетрила, закрытая сверху медным колпачком 27.
3. Принцип действия:
а. Подготовительные операции:
При первых пристрелочных выстрелах предохранительный колпак 56 не свинчивается для обеспечения контактного действия.
Перед последующими выстрелами с взрывателя свинчивается предохранительный колпак 56 и поворотом дистанционного кольца 5 устанавливается время включения радиочасти. Кроме того, при необходимости изменения высоты срабатывания взрывателя над целью нажимается кнопка. В этом случае обрывается провод-шунт 65, в цепи остаётся одно сопротивление, растёт анодный ток и ток сетки и, таким образом повышается чувствительность (установка на высокие разрывы).
б. Боевое применение:
При выстреле под действием силы инерции от линейного ускорения ударник 18 накольного механизма, сжимая предохранительную пружину 26, оседает вниз и капсюлем 17 накалывается на жало 21. Образовавшиеся при взрыве капсюля продукты усиливаются пороховым усилителем и разбивают ампулу с электролитом 41. Под действием центробежной силы происходит принудительное заполнение электролитом между электронных зазоров батарей.
Одновременно под действием силы инерции ударник 7 опускается вниз, сжимая пружину 8, и жалом накалывает
капсюль-воспламенитель 9, луч пламени которого воспламеняет пороховую запрессовку и малогазовый состав дистанционного кольца 5.
Предохранительный инерционный стопор 57 оседает вниз, сжимая свою пружину 59, и освобождает шарик 58, удерживающий стакан 33.
Под действием центробежной силы стопоры 71 ДМДВ-6, сжимая свои пружины, расходятся.
Через 0, 1 - 0, 3 сек после вылета снаряда из канала ствола поворотная втулка 29 ДМДВ-6 становится в боевое положение, при котором капсюль-детонатор 25 будет находиться над передаточным зарядом 26.
При попадании боеприпаса в “мёртвую зону” цели (которая не может создать необходимую помеху взрывателю) выгорает пороховая запрессовка и пороховой предохранитель во втулочке 53. Стержень 52 под действием своей пружины 50, преодолевая сопротивление нагара, поднимается вверх и освобождает контактную пружину 48. Последняя замыкает
плюс анодного напряжения батареи на радиочасть.
Одновременно с этим стержень 52 сжимает шунт цепи запального конденсатора 35 и электрозапала 23. Запальный конденсатор 35 через зарядное сопротивление R17 заряжается от батареи анода.
После зарядки боевого конденсатора радиовзрыватель готов к действию.
В момент вхождения цели в диаграмму излучения отраженный от нее сигнал воспринимается антенной системой. Это приводит к изменению напряжений и токов в элементах автодина с доплеровской частотой, которое используется в качестве полезного сигнала, снимаемого с анодной нагрузки. Выделенный полезный сигнал в УНЧ усиливается, ограничивается, детектируется и поступает вход исполнительного каскада в виде постоянного напряжения. Исполнительный каскад собран на тиратроне. При поступлении сигнала необходимого уровня на сетку тиратрона, последний открывается и конденсатор С6 разряжается через него на электрозапал, вызывая его срабатывание. Луч пламени от электрозапала 23 передается капсюлю-детонатору 25, взрыв которого вызывает срабатывание передаточного заряда 26, детонатора и разрывного заряда снаряда. В случае отказа взрывателя в неконтактном действии или при установке его на контактное действие разрыв снаряда произойдёт при встрече (ударе) с преградой. При этом инерционный стакан 33, сжимая контрпредохранительную пружину 37, под действием силы инерции будет перемещаться вперед, шарики 31 выкатятся в отверстия корпуса 34, освобождая - втулку 30, с капсюлем - воспламенителем 22. Под действием сжатой пружины втулка 30 будет перемещаться вперёд и капсюлем-воспламенителем 22 наколется на жало 36. Взрыв капсюля-воспламенителя вызовет действие капсюля-детонатора, передаточного заряда, детонатора и разрывного заряда снаряда.
4 . Визитные карточки взрывателя:
- Большой коэффициент линейной взводимости артиллерийского боеприпаса = > взрыватель предохранительного типа;
- Многоцелевое назначение боеприпаса наземной артиллерии = > наличие во взрывателе установочного устройства;
- Вращающийся боеприпас = > наличие во взрывателе центробежных механизмов;
- Боеприпас применяется для поражения многослойных преград (лёгких полевых сооружений) = > наличие во взрывателе механического замедлителя постоянного времени действия;
5. Оценка взрывателя:
5.а. Оценка радиовзрывателей данного типа:
( + ) - Автономность (независимость от наземного источника питания);
- Отсутствие мёртвых зон при малых дальностях стрельбы;
- Позволяют в небольших габаритах, на основе потребляемой мощности получить сравнительно большие значения полезного рабочего сигнала;
( - ) - Опасность воздействия вибрационных шумов, спектр которых лежит в области частот полезного сигнала доплеровской частоты (в этом взрывателе повышена виброустойчивость благодаря залитию корпуса специальным кампаундом);
5.б. Оценка данного радиовзрывателя:
( + ) - Предохранительный тип;
- Наличие контактного действия;
( - ) - Невозможность применения взрывателя к боеприпасам малого калибра;
5.б.1. Оценка радиоблока взрывателя АР-30:
( + ) - Двухкаскадная схема автодина;
- Двухкаскадная схема усилителя;
( - ) - Использование устаревшей элементной базы (лампы вместо полупроводниковых устройств);
5.б.2. Оценка источника питания взрывателя АР-30:
( + ) - Применение накольного механизма;
5.б.3. Оценка ПИМа взрывателя АР-30:
( + ) - Наличие механического замедлителя постоянного времени действия;
- Наличие узела переключения высоты подрыва;
- Наличие дистанционного механизма включения радиоблока;
- Наличие унифицированного узла ДМДВ-6;
5.в. Оценка АР-30 по сравнению с взрывателем РГМ-6:
( + ) - Возможность получения разрыва боеприпаса в наивыгоднейшем положении относительно цели;
- Высокая степень надежности и безопасности;
( - ) - Большие габариты, конструкция взрывателя намного сложнее;
- Невозможность использования взрывателя с боеприпасами малого калибра;
Доплеровский активный автодинный радиовзрыватель предохранительного типа. Предназначен для БП наземной артиллерии, имеющих помимо неконтактного действия дополнительное контактное действие.
Основные узлы
1. Радиоблок
2. Источник питания (электрохимический ампульного типа)
3. ПИМ
Радиоблок размещен внутри головной пластиковой втулки взрывателя и частично в стакане на дне.
- автодин собран на мениатюрной лампе Л1 и находится внутри пластикового стаканчика и резинового амортизатора.
- передающая антенна нанесена методом напыления на головную часть взрывателя.
- усилитель низкой частоты (на 2-х миниатюрных пентодах)
источник питания электрохимический на жидком электролите (2 батареи анодно-сеточная и батарея накала)
- анодно-сеточная состоит из пластин 1 сторона Zn (-) 2 сторона угольная масса (+)
- накальная внутри анодно-сеточной в стаканчике
ПИМ
- ИПМ
- УУ – металлический колпак
- дистанционный мех-м включения радиоблока
- устройство регулирующее высоту подрыва
- ДМДВ-6: - ЧМДВ(центробежный двигатель, зубчатая передача, регулятор без собственного периода колебаний)
- ПДУ (центробежный движок)
- ЦПМ
- фиксирующее устройство
- ДУ
Визитная карточка:
БП для артиллерии (большие перегрузки) – простая система предохран, предохран. Типа
Многоцелевой – есть УУ
Наземной артиллерии – есть ДМДВ-6
Механич. постоянный замедлитель – стрельба по легким наземным целям
Оценка:
С точки зрения РВ
+ простая и экономичная конструкция
+ собственный источник питания
+ отсутствие мертвых зон
- плохая виброустойчивость
Собственная оценка
+ 2-х каскадная схема усилителя
+ оптимальная схема разбития лампы
+ набор УУ
+ применение унифицированного узла ДМДВ-6
- старая элементная база
- много пиротехники
Сравнение с РГМ-6
+ более эффективное действие (неконтактное)
- большие габариты, ограниченный калибр
разрешение перепланировки квартиры . панельные радиаторы xterm керми