Бесконтактный взрыватель

Неконтактный взрыватель МК53 извлечен из снаряда, около 1950-х годов.

( Неконтактный взрыватель также взрыватель VT) . ) представляет собой взрыватель , который автоматически приводит в действие взрывное устройство, когда оно приближается к цели на определенное расстояние. Неконтактные взрыватели предназначены для поражения неуловимых военных целей, таких как самолеты и ракеты, а также корабли в море и сухопутные войска. Этот сложный спусковой механизм может увеличить летальность в 5–10 раз по сравнению с обычным контактным взрывателем или взрывателем с таймером действия.

Фон

До изобретения неконтактного взрывателя детонация вызывалась прямым контактом, таймером, установленным при запуске, или высотомером. Все эти более ранние методы имеют недостатки. Вероятность прямого попадания в небольшую движущуюся цель мала; снаряд, который просто не попал в цель, не взорвется. Взрыватель, срабатывающий по времени или высоте, требует хорошего прогнозирования от наводчика и точного расчета времени от взрывателя. Если что-то из этого неверно, то даже точно нацеленные снаряды могут безвредно взорваться до достижения цели или после ее прохождения. В начале «Блица» было подсчитано, что для того, чтобы сбить один самолет, требовалось 20 000 выстрелов; по другим оценкам, эта цифра достигает 100 000. или всего 2500. При использовании неконтактного взрывателя снаряду или ракете достаточно лишь пройти рядом с целью в какой-то момент полета. Неконтактный взрыватель упрощает задачу, чем предыдущие методы.

Неконтактные взрыватели также полезны для создания воздушных залпов по наземным целям. Контактный взрыватель взорвется при ударе о землю; это было бы не очень эффективно при разбрасывании шрапнели. Взрыватель с таймером можно настроить на взрыв на высоте нескольких метров над землей, но время имеет решающее значение и обычно требует от наблюдателей предоставления информации для корректировки времени. Во многих ситуациях наблюдатели могут оказаться непрактичными, площадка может быть неровной, а практика в любом случае будет медленной. Неконтактные взрыватели, установленные на таком оружии, как артиллерийские и минометные снаряды, решают эту проблему, имея диапазон заданной высоты взрыва [например, 2, 4 или 10 м (7, 13 или 33 фута)] над землей, который выбирается артиллерийскими расчетами. Снаряд разрывается на соответствующей высоте над землей.

Вторая мировая война

Идея неконтактного взрывателя долгое время считалась полезной в военном отношении. Было рассмотрено несколько идей, в том числе оптические системы, которые излучали свет, иногда инфракрасный , и срабатывали, когда отражение достигало определенного порога, различные наземные средства, использующие радиосигналы, а также емкостные или индуктивные методы, подобные металлоискателю . Все они пострадали из-за большого размера довоенной электроники и ее хрупкости, а также сложности необходимой схемы.

Британские военные исследователи из Научно-исследовательского института телекоммуникаций (TRE) Сэмюэл Карран , Уильям Бутемент , Эдвард Шайр и Амхерст Томсон придумали идею неконтактного взрывателя на ранних этапах Второй мировой войны . Их система включала небольшой доплеровский радар ближнего действия . Затем британские испытания были проведены с «невращающимися снарядами» (современный британский термин для обозначения неуправляемых ракет). Однако британские ученые не были уверены, можно ли разработать взрыватель для зенитных снарядов, которые должны были выдерживать гораздо более высокие ускорения, чем ракеты. Британцы поделились с Соединенными Штатами широким спектром возможных идей по созданию взрывателя, включая фотоэлектрический взрыватель и радиовзрыватель, с Соединенными Штатами во время миссии Тизард в конце 1940 года. Чтобы работать в снарядах, взрыватель должен был быть миниатюрным, чтобы выдержать высокое ускорение. запуска пушки и быть надежным.

Национальный комитет оборонных исследований поручил эту задачу физику Мерлу Тюве из отдела земного магнетизма. Также в конечном итоге были привлечены исследователи из Национального бюро стандартов (это исследовательское подразделение NBS позже стало частью Армейской исследовательской лаборатории ). В 1942 году работа была разделена: группа Туве работала над неконтактными взрывателями для снарядов, а исследователи Национального бюро стандартов сосредоточились на технически более простых задачах — бомбах и ракетах. Работу над радиовзрывателем снаряда завершила группа Туве, известная как Секция Т, в Лаборатории прикладной физики (APL) Университета Джона Хопкинса. Более 100 американских компаний были мобилизованы для производства около 20 миллионов снарядных взрывателей.

Неконтактный взрыватель был одним из важнейших технологических новшеств Второй мировой войны. Это было настолько важно, что это был секрет, охраняемый на таком же уровне, как проект атомной бомбы или вторжение в день «Д» . Адмирал Льюис Штраус писал, что:

Одной из наиболее оригинальных и эффективных военных разработок Второй мировой войны стал неконтактный взрыватель, или «ВТ». Он нашел применение как в армии, так и на флоте, а также использовался при обороне Лондона. Хотя ни одно изобретение не выиграло войну, неконтактный взрыватель следует отнести к очень небольшой группе разработок, таких как радар, от которых во многом зависела победа.

Позже было обнаружено, что взрыватель способен детонировать артиллерийские снаряды воздушными залпами , значительно усиливая их противопехотное действие.

В Германии более 30 (возможно, целых 50) Для зенитных целей были разработаны или исследованы различные конструкции неконтактных взрывателей, но ни один из них не использовался. В их число входили акустические взрыватели, срабатывающие от звука двигателя, разработанные компанией Rheinmetall-Borsig на основе электростатических полей, и радиовзрыватели. В середине ноября 1939 года немецкая трубка с неоновой лампой и конструкция прототипа неконтактного взрывателя, основанного на емкостных эффектах, были получены британской разведкой в ​​рамках доклада Осло .

После Второй мировой войны был разработан ряд новых систем неконтактных взрывателей, использующих радио, оптические и другие методы обнаружения. Распространенная форма, используемая в современном оружии класса «воздух-воздух», использует лазер в качестве оптического источника и времяпролета для определения дальности.

Дизайн в Великобритании

Первое упоминание о концепции радара в Великобритании было сделано У.С. Бутементом и П.Е. Поллардом, которые сконструировали небольшой макет импульсного радара в 1931 году. Они предположили, что система будет полезна подразделениям береговой артиллерии для точного измерения дальности до цели. доставка даже ночью. Военное министерство не заинтересовалось этой концепцией и посоветовало им заняться другими вопросами.

В 1936 году Министерство авиации приобрело поместье Боудси в Саффолке для дальнейшей разработки своих прототипов радиолокационных систем, которые в следующем году появились под названием Chain Home . Армия внезапно чрезвычайно заинтересовалась темой радаров и отправила Бутемента и Полларда в Боудси, чтобы сформировать так называемую «армейскую ячейку». Их первый проект был возрождением их первоначальной работы по береговой обороне, но вскоре им было приказано начать второй проект по разработке радара только дальнего действия для помощи зенитным орудиям .

Когда в конце 1930-х годов эти проекты перешли от разработки к форме прототипа, Бутемент обратил свое внимание на другие концепции, среди которых была идея неконтактного взрывателя:

...В это вступил ВАС Бутемент, разработчик радаров CD/CHL и GL , с предложением 30 октября 1939 года о двух типах радиовзрывателей: (1) радар будет отслеживать снаряд, а оператор будет передавать сигнал сигнал на радиоприемник во взрывателе, когда дальность, которую артиллеристам было трудно определить, была такой же, как и у цели, и (2) взрыватель излучал высокочастотные радиоволны, которые взаимодействовали с целью и создавали , вследствие высокой относительной скорости цели и снаряда в генераторе улавливается сигнал доплеровской частоты.

В мае 1940 года в Британское управление противовоздушной обороны было отправлено официальное предложение от Бутемента, Эдварда Шайра и Амхерста Томсона, основанное на второй из двух концепций. Была построена макетная плата, и концепция была проверена в лаборатории, перемещая лист жести на различные расстояния. Ранние полевые испытания соединили схему с триггером тиратрона, приводящим в действие установленную на башне камеру, которая фотографировала пролетающие самолеты, чтобы определить расстояние до срабатывания взрывателя.

Затем в июне 1940 года были изготовлены прототипы взрывателей, которые были установлены в «невращающиеся снаряды» (британское прикрытие для твердотопливных ракет ) и стреляли по целям, поддерживаемым воздушными шарами. Ракеты имеют относительно низкое ускорение и не имеют вращения, создающего центробежную силу , поэтому нагрузки на хрупкий электронный взрыватель относительно незначительны. Было понятно, что ограниченное применение не является идеальным; неконтактный взрыватель был бы полезен для всех типов артиллерии, особенно для зенитной артиллерии, но у нее было очень высокое ускорение.

Еще в сентябре 1939 года Джон Кокрофт начал в Pye Ltd. разработку термоэлектронных клапанов (электронных трубок), способных противостоять этим гораздо большим силам. Исследования Пая были переданы Соединенным Штатам как часть технологического пакета, доставленного миссией Тизард, когда Соединенные Штаты вступили в войну. Группа Пая, очевидно, не смогла заставить свои прочные пентоды надежно работать под высоким давлением до 6 августа 1941 года, то есть после успешных испытаний, проведенных американской группой.

В поисках краткосрочного решения проблемы с клапаном британцы в 1940 году заказали 20 000 миниатюрных электронных ламп, предназначенных для использования в слуховых аппаратах у Western Electric Company и Radio Corporation of America . Американская группа под руководством адмирала Гарольда Г. Боуэна-старшего правильно пришла к выводу, что они предназначались для экспериментов с неконтактными взрывателями для бомб и ракет.

В сентябре 1940 года миссия Тизард отправилась в США, чтобы познакомить своих исследователей с рядом разработок Великобритании, и была поднята тема неконтактных взрывателей. Подробности британских экспериментов были переданы в Исследовательскую лабораторию ВМС США и Комитет национальных оборонных исследований (NDRC). Информация также была передана Канаде в 1940 году, и Национальный исследовательский совет Канады поручил работу над взрывателем команде Университета Торонто .

Развитие в США

До и после получения проектов схем от британцев Ричард Б. Робертс, Генри Х. Портер и Роберт Б. Броуд проводили различные эксперименты под руководством председателя секции T NDRC Мерла Тьюва. Группа Туве была известна как Секция Т и на протяжении всей войны располагалась на территории АПЛ. Как позже сказал Туве в интервью: «Мы слышали некоторые слухи о схемах, которые они использовали в ракетах в Англии, затем они передали нам схемы, но я уже сформулировал это в ракетах, бомбах и снарядах». Как понял Туве, схема взрывателя была элементарной. По его словам, "примечательной особенностью этой ситуации является то, что успех взрывателя этого типа не зависит от базовой технической идеи - все идеи просты и повсюду хорошо известны". Критическая работа по адаптации взрывателя для зенитных снарядов была проделана в США, а не в Англии. Туве сказал, что, несмотря на то, что он доволен результатами дела Бутемента и др. против патентного иска Varian, который подтверждал, что взрыватель был изобретением Великобритании и тем самым сэкономил ВМС США миллионы долларов за счет отказа от лицензионных отчислений, конструкция взрывателя, представленная миссией Тизард, была «не той, которую мы заставили работать!».

Ключевое усовершенствование было внесено Ллойдом Беркнером , который разработал систему, использующую отдельные схемы передатчика и приемника. В декабре 1940 года Туве пригласил Гарри Даймонда США и Уилбура С. Хинмана-младшего из Национального бюро стандартов (NBS) исследовать улучшенный взрыватель Беркнера и разработать неконтактный взрыватель для ракет и бомб, которые можно будет использовать против самолетов немецких люфтваффе .

Всего за два дня компания Diamond смогла разработать новую конструкцию взрывателя и продемонстрировать ее осуществимость посредством обширных испытаний на военно-морском полигоне в Дальгрене, штат Вирджиния. 6 мая 1941 года команда НБС изготовила шесть взрывателей, которые были помещены в авиабомбы и успешно испытаны над водой.

Учитывая свою предыдущую работу над радио и радиозондами в NBS, Даймонд и Хинман разработали неконтактный взрыватель, в котором использовался эффект Доплера отраженных радиоволн. Использование эффекта Доплера, разработанное этой группой, позже было включено во все радиовзрыватели для бомб, ракет и минометов. Позже Отдел разработки боеприпасов Национального бюро стандартов (который в последующие годы стал « Лабораторией Гарри Даймонда» , а позже слился с Армейской исследовательской лабораторией в честь своего бывшего руководителя) разработал первые автоматизированные производственные технологии для изготовления радиовзрывателей. по низкой цене.

В середине 1940-х годов, работая на оборонного подрядчика, советский шпион Юлиус Розенберг украл действующую модель американского неконтактного взрывателя и передал ее советской разведке. Это был не взрыватель зенитных снарядов, самый ценный тип.

В США NDRC сосредоточился на радиовзрывателях для использования с зенитной артиллерией, где ускорение достигало 20 000 g по сравнению с примерно 100 g для ракет и гораздо меньшим для сбрасываемых бомб. Помимо экстремального ускорения, артиллерийские снаряды раскручивались за счет нарезов стволов орудий до скорости, близкой к 30 000 об/мин, создавая огромную центробежную силу. В сотрудничестве с Western Electric Company и Raytheon Company миниатюрные слуховые аппараты были модифицированы, чтобы выдерживать такие экстремальные нагрузки. При испытаниях в январе 1942 года взрыватель Т-3 поражал водную цель с вероятностью 52%. ВМС США признали такой процент отказов. Испытания в условиях смоделированного боя начались 12 августа 1942 года. Артиллерийские батареи на борту крейсера USS Cleveland (CL-55) испытывали боеприпасы с неконтактным взрывателем по радиоуправляемым беспилотным самолетам-мишеням над Чесапикским заливом . Испытания должны были проводиться в течение двух дней, но испытания были прекращены, когда дроны были уничтожены в начале первого дня. Три дрона были уничтожены всего четырьмя снарядами.

Особенно удачным применением стал 90-мм снаряд с взрывателем ВТ с РЛС автоматического сопровождения SCR-584 и M9 Gun Director компьютером управления огнем . Комбинация этих трех изобретений позволила сбить множество летающих бомб Фау-1, нацеленных на Лондон и Антверпен, которые в других отношениях были трудными целями для зенитных орудий из-за их небольшого размера и высокой скорости.

ВТ (переменное время)

Взрыватель союзников использовал конструктивные и разрушительные помехи для обнаружения цели. В конструкции было четыре или пять электронных ламп. Одна трубка представляла собой генератор, подключенный к антенне; он функционировал как передатчик и автодинный детектор (приемник). Когда цель находилась далеко, небольшая часть передаваемой генератором энергии отражалась на взрыватель. Когда цель находилась поблизости, она отражала значительную часть сигнала генератора. Амплитуда отраженного сигнала соответствовала близости цели. Этот отраженный сигнал повлияет на ток пластины генератора, тем самым обеспечивая обнаружение.

Однако фазовое соотношение между передаваемым сигналом генератора и сигналом, отраженным от цели, варьировалось в зависимости от расстояния туда и обратно между взрывателем и целью. Когда отраженный сигнал находился в фазе, амплитуда генератора увеличивалась, и ток пластины генератора также увеличивался. Но когда отраженный сигнал не соответствует фазе, общая амплитуда радиосигнала уменьшится, что уменьшит ток пластины. Таким образом, изменение фазового соотношения между сигналом генератора и отраженным сигналом усложняло измерение амплитуды этого небольшого отраженного сигнала.

Эту проблему удалось решить, воспользовавшись изменением частоты отраженного сигнала. Расстояние между взрывателем и целью не было постоянным, а постоянно менялось из-за высокой скорости взрывателя и любого движения цели. Когда расстояние между взрывателем и целью быстро менялось, то и фазовое соотношение также быстро менялось. Сигналы были синфазными в одно мгновение и противофазными несколько сотен микросекунд спустя. В результате получилась частота гетеродинных биений, соответствующая разнице скоростей. С другой стороны, частота принимаемого сигнала была доплеровски смещена от частоты генератора из-за относительного движения взрывателя и цели. Следовательно, на пластинчатом выводе генератора образуется низкочастотный сигнал, соответствующий разнице частот между генератором и принимаемым сигналом. Две из четырех трубок взрывателя VT использовались для обнаружения, фильтрации и усиления этого низкочастотного сигнала. Обратите внимание, что амплитуда этого низкочастотного «биения» сигнала соответствует амплитуде сигнала, отраженного от цели. Если амплитуда усиленного сигнала частоты биений была достаточно большой, указывая на наличие близлежащего объекта, то срабатывала четвертая трубка – газонаполненный тиратрон . При срабатывании тиратрон пропускал большой ток, который приводил в действие электрический детонатор.

Чтобы использовать его с артиллерийскими снарядами, которые испытывают чрезвычайно высокие ускорения и центробежные силы, в конструкции взрывателя также необходимо было использовать множество методов ударной прочности. Они включали плоские электроды и упаковку компонентов воском и маслом для выравнивания напряжений. Чтобы предотвратить преждевременную детонацию, встроенная батарея, взводившая снаряд, имела задержку в несколько миллисекунд перед активацией электролитов, давая снаряду время покинуть зону поражения орудия.

Обозначение VT означает «переменное время». Капитан С.Р. Шумейкер, директор отдела исследований и разработок Бюро артиллерийских вооружений, придумал этот термин для описания, не намекая на технологию.

Разработка

зенитно-артиллерийский полигон на базе ВВС Киртланд в Нью-Мексико, где с 1942 по 1945 год было проведено почти 50 000 испытательных стрельб. В качестве одной из испытательных площадок для неконтактного взрывателя использовался Испытания также прошли на Абердинском полигоне в Мэриленде, где было сброшено около 15 000 бомб. Другие места включают Ft. Фишер в Северной Каролине и Блоссом-Пойнт, штат Мэриленд.

Разработка и раннее производство ВМС США были переданы компании Wurlitzer на ее заводе по производству шарманок в Норт-Тонаванде, штат Нью-Йорк .

Производство

Первое крупносерийное производство трубок для новых взрывателей. находился на заводе General Electric в Кливленде, штат Огайо, который раньше использовался для производства елочных ламп. Сборка взрывателя завершилась на заводах General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк , и Бриджпорте, штат Коннектикут . После завершения проверок готовой продукции образцы взрывателей, изготовленных из каждой партии, отправлялись в Национальное бюро стандартов, где они подвергались серии строгих испытаний в специально построенной Лаборатории контрольных испытаний. Эти испытания включали испытания при низких и высоких температурах, испытания на влажность и испытания на внезапные толчки.

К 1944 году большая часть американской электронной промышленности сосредоточилась на производстве взрывателей. Контракты на закупки увеличились с 60 миллионов долларов США в 1942 году до 200 миллионов долларов в 1943 году, до 300 миллионов долларов в 1944 году и превысили 450 миллионов долларов в 1945 году. По мере увеличения объема в игру вступила эффективность, и стоимость взрывателя упала с 732 долларов в 1942 году до 18 долларов в 1945 году. Это позволило закупить более 22 миллионов взрывателей примерно на один миллиард долларов. (14,6 млрд долларов США в 2021 году). ). Основными поставщиками были Crosley , RCA , Eastman Kodak , McQuay-Norris и Sylvania . Также существовало более двух тысяч поставщиков и субпоставщиков, от производителей порошков до механических мастерских. в массовом производстве Это было одно из первых применений печатных плат .

Развертывание

Ванневар Буш , глава Управления научных исследований и разработок США (OSRD) во время войны, приписывал неконтактному взрывателю три значительных эффекта.

• Это было важно для защиты от атак японских камикадзе в Тихом океане. семикратное увеличение эффективности 5-дюймовой зенитной артиллерии . Буш оценил это нововведение в
• Это была важная часть зенитных батарей с радиолокационным управлением, которые окончательно нейтрализовали атаки немецких Фау-1 на Англию.
• Он использовался в Европе, начиная с Арденнской битвы , где оказался очень эффективным при артиллерийских снарядах, выпущенных по немецким пехотным формированиям, и изменил тактику наземной войны.

Поначалу взрыватели использовались только в ситуациях, когда немцы не могли их захватить. Они использовались в наземной артиллерии в южной части Тихого океана в 1944 году. Также в 1944 году взрыватели были переданы Командованию британской армии , ПВО которое занималось защитой Великобритании от летающей бомбы Фау-1. Поскольку большая часть британских тяжелых зенитных орудий была развернута на длинной и узкой прибрежной полосе (оставляя внутреннюю территорию свободной для истребителей-перехватчиков), неразорвавшиеся снаряды упали в море, вне досягаемости для захвата. В ходе немецкой кампании «Фау-1» доля летающих бомб, уничтоженных пролетая через береговую артиллерийскую полосу, выросла с 17% до 74%, достигнув 82% за один день. Незначительная проблема, с которой столкнулись британцы, заключалась в том, что взрыватель был достаточно чувствителен, чтобы взорвать снаряд, если он пролетел слишком близко к морской птице, и было зафиксировано несколько «убийств» морских птиц.

Пентагон отказался разрешить полевой артиллерии союзников использовать взрыватели в 1944 году, хотя ВМС США выпустили зенитные снаряды с неконтактным взрывателем в битве при Геле в июле 1943 года во время вторжения на Сицилию. После того, как генерал Дуайт Д. Эйзенхауэр потребовал разрешения использовать взрыватели, 200 000 снарядов с взрывателями ВТ (кодовое название «ПОЗИТ») ) использовались в битве при Арденнах в декабре 1944 года. Они сделали тяжелую артиллерию союзников гораздо более разрушительной, поскольку теперь все снаряды взрывались непосредственно перед падением на землю. Немецкие дивизии оказались застигнуты врасплох, поскольку они чувствовали себя в безопасности от рассчитанного огня, поскольку считалось, что плохая погода помешает точному наблюдению. Генерал США Джордж С. Паттон отметил, что использование неконтактных взрывателей спасло Льеж, и заявил, что их использование требует пересмотра тактики наземной войны.

Бомбы и ракеты, оснащенные радиовзрывателями, находились на вооружении как ВВС США в конце Второй мировой войны , так и ВМС США. Основными целями для этих бомб и ракет с неконтактными взрывателями были зенитные огневые точки и аэродромы .

Типы датчиков

Радио

Радиочастотное зондирование ( радар ) является основным принципом обнаружения артиллерийских снарядов.

Устройство, описанное в патенте времен Второй мировой войны. Работает следующим образом: корпус содержит микропередатчик , который использует корпус корпуса в качестве антенны и излучает непрерывные волны частотой примерно 180–220 МГц. При приближении оболочки к отражающему объекту создается интерференционная картина. Эта закономерность меняется с уменьшением расстояния: на каждой половине длины волны на расстоянии (половина длины волны на этой частоте составляет около 0,7 метра) передатчик находится в резонансе или выходит из него. Это вызывает небольшое циклическое изменение излучаемой мощности и, следовательно, тока питания генератора около 200–800 Гц, доплеровской частоты. Этот сигнал проходит через полосовой фильтр , усиливается и запускает детонацию, когда он превышает заданную амплитуду.

Оптический

Оптическое зондирование было разработано в 1935 году и запатентовано в Великобритании в 1936 году шведским изобретателем, вероятно, Эдвардом Брандтом, с использованием петоскопа . Впервые он был испытан как часть детонационного устройства для бомб, которые должны были сбрасываться на бомбардировщики, что является частью концепции Министерства авиации Великобритании «бомбы на бомбардировщики». Он считался (а позже запатентован Брандтом) для использования с зенитными ракетами, запускаемыми с земли. Тогда использовалась тороидальная линза, которая концентрировала весь свет от плоскости, перпендикулярной главной оси ракеты, на фотоэлемент. Когда ток ячейки менялся на определенную величину за определенный интервал времени, срабатывала детонация.

Некоторые современные ракеты «воздух-воздух» (например, ASRAAM и AA-12 Adder ) используют лазеры для запуска детонации. Они излучают узкие лучи лазерного света перпендикулярно полету ракеты. Когда ракета приближается к цели, энергия лазера просто излучается в космос. Когда ракета проходит мимо цели, часть энергии попадает в цель и отражается от нее, где детекторы распознают ее и взрывают боеголовку.

Акустический

Акустические неконтактные взрыватели срабатывают за счет акустического излучения цели (например, двигателя самолета или гребного винта корабля). Приведение в действие может осуществляться либо через электронную схему, соединенную с микрофоном или гидрофоном , либо механически с использованием резонирующего вибрационного язычка, соединенного с диафрагменным тональным фильтром.

Во время Второй мировой войны немцы разрабатывали как минимум пять акустических взрывателей для зенитных целей , но ни один из них не поступил на вооружение. Наиболее продвинутой из немецких конструкций акустических взрывателей был Rheinmetall-Borsig Kranich (по-немецки «Кран» ), который представлял собой механическое устройство, в котором использовался диафрагменный тональный фильтр, чувствительный к частотам от 140 до 500 Гц, соединенный с резонирующим вибрационным герконом, используемым для стрельбы. электрический воспламенитель. Schmetterling Rheintochter , Enzian , были разработаны для использования с акустическим и X4 Все управляемые ракеты неконтактным взрывателем Kranich.

Во время Второй мировой войны Национальный комитет оборонных исследований (NDRC) исследовал использование акустических неконтактных взрывателей для зенитного оружия, но пришел к выводу, что существуют более многообещающие технологические подходы. Исследование NDRC выявило, что скорость звука является основным ограничением при разработке и использовании акустических взрывателей, особенно в отношении ракет и высокоскоростных самолетов.

Гидроакустическое воздействие широко используется как механизм детонации корабельных мин и торпед . Вращающийся в воде гребной винт корабля издает мощный гидроакустический шум, который можно уловить с помощью гидрофона и использовать для самонаведения и детонации. В ударно-спусковых механизмах часто используется комбинация приемников акустической и магнитной индукции .

Магнитный

Немецкая магнитная мина времен Второй мировой войны, приземлившаяся на землю, а не на воду.

Основные статьи: Магнитный неконтактный взрыватель и Магнитный пистолет.

Магнитное зондирование можно применять только для обнаружения огромных масс железа, таких как корабли. Используется в минах и торпедах. Взрыватели этого типа можно обезвредить путем размагничивания , использования неметаллических корпусов кораблей (особенно тральщиков ) или магнитно-индукционных петель, установленных на самолетах или буксируемых буях .

Давление

В некоторых военно-морских минах используются взрыватели давления, которые способны обнаружить волну давления корабля проходящего над головой . Датчики давления обычно используются в сочетании с другими технологиями детонации взрывателей, такими как акустическая и магнитная индукция .

Во время Второй мировой войны были разработаны взрыватели, активируемые давлением, для палок (или цепочек) бомб для создания надземных воздушных взрывов . Первая бомба в рукоятке была оснащена ударным взрывателем, а остальные бомбы были оснащены чувствительными к давлению детонаторами с диафрагменным приводом. Взрыв первой бомбы использовался для срабатывания взрывателя второй бомбы, которая взорвалась над землей и, в свою очередь, взорвала третью бомбу, причем этот процесс повторялся до последней бомбы в цепочке. Из-за поступательной скорости бомбардировщика все бомбы, оснащенные детонаторами давления, взрывались примерно на одинаковой высоте над землей по горизонтальной траектории. Такая конструкция использовалась как в британском взрывателе №44 «Пистолет», так и в немецком Rheinmetall-Borsig БАЗ 55А.

Галерея

• 
  120-мм фугасный миномет с неконтактным взрывателем
• 
  120-мм осколочно-фугасный миномет с М734. неконтактным взрывателем
• 
  60-мм фугасный миномет с неконтактным взрывателем
• 
  155-мм артиллерийский взрыватель с переключателем точечного/неконтактного подрыва (в настоящее время установлен на неблизость).

См. также

• Технологическое сотрудничество союзников во время Второй мировой войны
• Артиллерийский взрыватель
• Система наведения
• Управляемая бомба
• Точное бомбометание
• Высокоточный боеприпас
• Датчик приближения
• Руководство по терминалу

Библиография

• Болдуин, Ральф Б. (1980), Смертельный взрыватель: секретное оружие Второй мировой войны , Сан-Рафаэль, Калифорния: Presidio Press, ISBN  978-0-89141-087-4 . Болдуин был членом группы APL, возглавляемой Туве, которая выполнила большую часть проектной работы.
• Бакстер, Джеймс Финни III (1968) [1946], Ученые против времени , Кембридж, Массачусетс: MIT Press, ISBN  978-0-262-52012-6
• Управление артиллерийского вооружения (15 мая 1946 г.). ВТ-взрыватели для снарядов и ракет со стабилизированным вращением . Брошюра по артиллерийскому вооружению. Том. 1480. Управление артиллерийских вооружений ВМС США.
• Буш, Ванневар (1970), Части действия , Нью-Йорк: Уильям Морроу и компания , Inc.
• Холмс, Джейми (2020). 12 секунд тишины: как команда изобретателей, ремесленников и шпионов уничтожила нацистское супероружие . Хоутон Миффлин Харкорт. ISBN  978-1-328-46012-7 .
• Шарп, Эдвард А. (2003), «Радиовзрыватель: обзор» , Vintage Electrics , 2 (1)

Дальнейшее чтение

• Аллард, Дин К. (1982), «Разработка бесконтактного радиовзрывателя» (PDF) , Технический дайджест Johns Hopkins APL , 3 (4): 358–359
• Аллен, Кевин. «Артиллерийские бесконтактные взрыватели» . Сеть истории войн . Архивировано из оригинала 12 июня 2018 года . Проверено 4 июня 2018 г.
• Беннетт, Джеффри (1976), «Разработка бесконтактного взрывателя», Журнал Королевского объединенного института обслуживания , 121 (1): 57–62, ISSN   0953-3559.
• Кольер, Кэмерон Д. (1999), «Маленькое чудо: бесконтактный взрыватель» , Военно-морская история , 13 (4), Военно-морской институт США: 43–45, ISSN   1042-1920
• Гиббс, Джей (2004). «Вопрос 37/00: Эффективность корабельного зенитного огня». Военный корабль Интернешнл . XLI (1): 29. ISSN   0043-0374 .
• Хогг, Ян В. (2002), Британская и американская артиллерия Второй мировой войны (переработанная редакция), Greenhill Books, ISBN  978-1-85367-478-5
• Взрыватели, бесконтактные, электрические: Часть первая (PDF) , Справочник по инженерному проектированию: серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, июль 1963 г., AMCP 706-211, заархивировано из оригинала (PDF) 29 марта 2018 г. , получено 26 января 2012 г.
• Взрыватели, бесконтактные, электрические: Часть вторая , Справочник по инженерному проектированию: Серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, AMCP 706-212
• Взрыватели, бесконтактные, электрические: Часть третья , Справочник по инженерному проектированию: Серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, AMCP 706-213
• Взрыватели, бесконтактные, электрические: Часть четвертая , Справочник по инженерному проектированию: Серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, AMCP 706-214
• Взрыватели, бесконтактные, электрические: Часть пятая , Справочник по инженерному проектированию: Серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, август 1963 г., AMCP 706-215, заархивировано из оригинала 8 апреля 2013 г. , получено 26 января 2012 г.
• US 3166015 , Tuve, Merle A. & Roberts, Richard B., "Radio Proximity Fuze", опубликовано 19 января 1965 г., передано Соединенным Штатам Америки.  

Внешние ссылки

• Секретное изобретение, изменившее реальную инженерию времен Второй мировой войны. Детальная конструкция и работа взрывателя Марк 53
• Линкор «Нью-Джерси», разработка бесконтактного взрывателя через YouTube
• Кинохроника 1945 года, объясняющая, как это работает
• Военно-морской исторический центр - Радиовзрыватели (VT) в веб-архивах Библиотеки Конгресса (заархивировано 4 июля 2014 г.)
• Радиовзрыватель - исследование Юго-Западного музея техники, связи и вычислений
• История бесконтактных взрывателей Юго-Западный музей инженерии, связи и вычислений
• Бесконтактный взрыватель (переменного времени) – Война на Тихом океане: ВМС США
• Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса