взрыватель

Эта статья о спусковых устройствах для военных боеприпасов. Информацию о простых горящих взрывателях см. в разделе «Предохранитель (взрывчатые вещества)» . Чтобы узнать о других значениях, см. Fuze (значения) .

«Взрыватель» перенаправляется сюда. Информацию об электрическом устройстве, используемом для детонации взрывчатых веществ, см. в разделе « Взрывная машина» . Чтобы узнать о других значениях, см. «Эксплодер» (значения) .

В военных боеприпасах взрыватель . (иногда взрыватель ) — часть устройства, инициирующая его функцию В некоторых приложениях, таких как торпеды , взрыватель может быть идентифицирован по функции взрывателя . Относительную сложность даже самых ранних конструкций взрывателей можно увидеть на схемах в разрезе .

Взрыватель — это устройство, которое в действие взрывчатое при приводит боеприпаса вещество определенных условиях. Кроме того, взрыватель будет иметь механизмы безопасности и взведения, защищающие пользователей от преждевременного или случайного взрыва. Например, батарея артиллерийского взрывателя активируется при большом ускорении запуска пушки, и чтобы взрыватель сработал, он должен быстро вращаться. «Полная безопасность ствола» может быть достигнута с помощью механических затворов, которые изолируют детонатор от основного заряда до момента выстрела снаряда.

Взрыватель может содержать только электронные или механические элементы, необходимые для подачи сигнала или срабатывания детонатора , но некоторые взрыватели содержат небольшое количество первичного взрывчатого вещества для инициирования детонации. Взрыватели для крупных зарядов взрывчатого вещества могут включать в себя взрывной ускоритель .

Этимология

В некоторых профессиональных публикациях о взрывчатых веществах и боеприпасах различают написание «предохранитель» и «взрыватель». Министерство обороны Великобритании заявляет ( выделено в оригинале):

Взрыватель : Шнур или трубка для передачи пламени или взрыва, обычно состоящий из шнура или веревки со вкрученным в него порохом или фугасным взрывчатым веществом. слово «fuse» ( Для этого термина также можно встретить «fuse» .) , но в этом контексте предпочтительнее писать

Взрыватель : устройство со взрывчатыми компонентами, предназначенное для инициирования основного заряда. орфографический предохранитель ( Для этого термина также может встречаться «фьюз» .) , но в этом контексте предпочтительнее писать

Исторически сложилось так, что оно писалось либо с помощью «s», либо с «z», и оба варианта написания до сих пор встречаются. В Соединенных Штатах и ​​некоторых вооруженных силах, взрыватель используется для обозначения сложного устройства зажигания, включающего в себя механические и/или электронные компоненты (например, неконтактный взрыватель артиллерийского снаряда , магнитный / акустический взрыватель морской мины , подпружиненный взрыватель гранаты , карандашный детонатор или устройство защиты от манипуляций ) в отличие от простого горящего предохранителя .

Типы боеприпасов

Ситуация применения и характеристики боеприпаса, который он предназначен активировать, влияют на конструкцию взрывателя, например, на его механизмы безопасности и срабатывания.

Артиллерия

Артиллерийские взрыватели разработаны с учетом особых условий эксплуатации артиллерийских снарядов. Соответствующими факторами являются начальное быстрое ускорение снаряда, высокая скорость и обычно быстрое вращение, которые влияют как на требования и возможности безопасности, так и на вооружение, а цель может быть движущейся или неподвижной. Артиллерийские взрыватели могут активироваться с помощью таймера, удара или обнаружения близости к цели или их комбинации.

Ручные гранаты

Требования к взрывателю ручной гранаты определяются небольшими размерами снаряда и медленной доставкой на небольшое расстояние. Это требует ручного взведения перед броском, поскольку граната имеет недостаточное начальное ускорение для того, чтобы привести в действие «задержку», и не имеет вращения для привода в действие центробежной силой.

Воздушные бомбы

Авиационные бомбы могут быть взорваны либо с помощью взрывателя, который содержит небольшой заряд взрывчатого вещества для инициирования основного заряда, либо с помощью «пистолета» - ударника в корпусе, который при срабатывании поражает детонатор. Пистолет можно считать частью узла механического взрывателя.

Мины

Основное конструктивное соображение заключается в том, что бомба, для срабатывания которой предназначен взрыватель, является неподвижной, а сама цель движется при контакте.

Морские мины

Соответствующие конструктивные факторы взрывателей морских мин заключаются в том, что мина может быть неподвижной или двигаться вниз по воде, а цель обычно движется по поверхности воды или под ней, обычно над миной.

Механизмы активации

Время

Взрыватели замедленного действия взрываются через определенный период времени с помощью одной или нескольких комбинаций механических, электронных, пиротехнических или даже химических таймеров . В зависимости от используемой технологии устройство может самоуничтожиться. (или обезвредиться без детонации ) через несколько секунд, минут, часов, дней или даже месяцев после развертывания.

Ранние артиллерийские взрыватели представляли собой не что иное, как отверстие, заполненное порохом, ведущее от поверхности к центру снаряда. Пламя от горения порохового пороха воспламеняло этот «взрыватель» при выстреле и прожигало его до центра во время полета, а затем воспламеняло или взрывало все, чем мог быть наполнен снаряд.

К XIX веку устройства, более известные как современные артиллерийские «взрыватели», изготавливались из тщательно отобранной древесины и обрабатывались так, чтобы гореть в течение предсказуемого времени после выстрела. Обычно они по-прежнему стреляли из гладкоствольных дульнозарядных устройств с относительно большим зазором между гильзой и стволом, и по-прежнему полагались на пламя порохового метательного заряда, вылетающего мимо снаряда при выстреле, для воспламенения деревянного взрывателя и, следовательно, для запуска таймера.

В середине-конце XIX века регулируемые металлические взрыватели замедленного действия, предшественники сегодняшних взрывателей, содержащие горящий порох в качестве механизма задержки, стали обычным явлением в связи с появлением нарезной артиллерии. Нарезные орудия обеспечивали плотное прилегание гильзы к стволу и, следовательно, больше не могли полагаться на пламя пороха для запуска таймера. В новых металлических взрывателях обычно используется удар при выстреле («откат») и/или вращение снаряда, чтобы «взвести» взрыватель и запустить таймер: таким образом, вводится ранее отсутствовавший коэффициент безопасности.

Еще во время Первой мировой войны в некоторых странах все еще использовались ручные гранаты с простыми черными спичечными запалами, очень похожими на те, что используются в современных фейерверках: пехотинец зажигал запал перед тем, как бросить гранату, и надеялся, что запал сгорит в течение нескольких секунд. Вскоре в 1915 году на смену им пришла бомба Миллса , первая современная ручная граната с относительно безопасным и надежным взрывателем замедленного действия, срабатывающим путем выдергивания английской булавки и отпускания рукоятки взведения при броске.

В современных взрывателях часто используется электронная система задержки.

Влияние

Основная статья: Контактный взрыватель

Ударные, ударные или контактные взрыватели детонируют, когда их движение вперед быстро уменьшается, обычно при физическом ударе по объекту, например цели. Детонация может быть мгновенной или намеренно задержанной, чтобы произойти через заданную долю секунды после проникновения в цель. Взрыватель мгновенного действия «Супербыстрый» мгновенно взорвется при малейшем физическом контакте с целью. Взрыватель с скользящим действием также взорвется при изменении направления, вызванном легким скользящим ударом по физическому препятствию, например земле.

Ударные взрыватели при использовании артиллерии могут устанавливаться в носовой части снаряда («точечный детонирующий») или в основании снаряда («детонирующий в основании»).

Бесконтактный взрыватель

Основная статья: Бесконтактный взрыватель

Mk 53 Неконтактный взрыватель артиллерийского снаряда , ок. 1945 год

Неконтактные взрыватели вызывают детонацию боеголовки ракеты или другого боеприпаса (например, авиабомбы или морской мины ), когда она приближается к цели на определенное заданное расстояние, или наоборот. В бесконтактных взрывателях используются датчики, включающие одну или несколько комбинаций следующих устройств: радар , активный гидролокатор , пассивную акустическую, инфракрасную , магнитную , фотоэлектрическую , сейсмическую или даже телевизионную камеру. Они могут иметь форму устройства, препятствующего обращению с боеприпасом, специально предназначенного для того, чтобы убить или серьезно ранить любого, кто каким-либо образом воздействует на боеприпас, например, поднимает или наклоняет его. Независимо от используемого датчика, заранее установленная дистанция срабатывания рассчитывается таким образом, чтобы взрыв произошел достаточно близко к цели, чтобы она была либо уничтожена, либо серьезно повреждена.

Дистанционная детонация

Дистанционные детонаторы используют провода или радиоволны для удаленной команды устройства на детонацию.

Барометрический

Барометрические взрыватели вызывают детонацию бомбы на определенной заданной высоте над уровнем моря с помощью радара , барометрического высотомера или инфракрасного дальномера .

Комбинации

Взрыватель в сборе может включать более одного взрывателя, расположенного последовательно или параллельно. РПГ -7 обычно имеет ударный взрыватель (ПИБД) параллельно с взрывателем с выдержкой времени 4,5 секунды, поэтому детонация должна произойти при ударе, но в противном случае происходит через 4,5 секунды. Военное оружие, содержащее взрывчатые вещества, имеет системы взрывателя, включая последовательный взрыватель с задержкой действия, чтобы гарантировать, что оно не сработает (взорвется) преждевременно на опасном расстоянии от платформы для запуска боеприпасов. Как правило, боеприпас должен пройти определенное расстояние, подождать определенный период времени (с помощью часового механизма , электронного или химического механизма задержки) или снять какой-либо штифт или заглушку. Только когда эти процессы произойдут, процесс взведения последовательного взрывателя замедленного действия будет завершен. Мины часто имеют взрыватель с параллельным временем действия, позволяющий взорвать и уничтожить мину через заранее определенный период, чтобы свести к минимуму потери после предполагаемой продолжительности боевых действий. Детонация современных морских мин может потребовать одновременного обнаружения последовательного расположения мин. акустические , магнитные датчики и/или датчики давления , чтобы усложнить работу по разминированию.

Механизмы безопасности и постановки на охрану

SD2 Бомба-бабочка c. 1940 г. - крылья вращаются при падении бомбы, откручивая шпиндель взведения, соединенный с взрывателем.

Многочисленные функции безопасности/взведения взрывателя M734, используемого для минометов, отражают сложность современных электронных взрывателей.

Механизмы предохранения/взведения могут быть такими же простыми, как подпружиненные предохранительные рычаги на М67 или РГД-5 взрывателях гранат , которые не инициируют взрывную последовательность, пока чека удерживается в гранате или рычаг предохранителя удерживается нажатым. бесштыревая граната. Альтернативно, это может быть столь же сложно, как обратный отсчет электронного таймера на морской мине воздействия, который дает судну, закладывающему ее, достаточное время для выхода из зоны взрыва до того, как магнитные или акустические датчики будут полностью активированы.

В современных артиллерийских снарядах большинство взрывателей имеют несколько функций безопасности, предотвращающих срабатывание взрывателя до того, как он покинет ствол орудия. Эти функции безопасности могут включать в себя постановку на охрану при «откате назад» или за счет центробежной силы, а часто и то, и другое действует вместе. Возвратное вооружение использует инерцию ускоряющегося артиллерийского снаряда для устранения функции безопасности, когда снаряд ускоряется из состояния покоя до скорости полета. Вращательное взведение требует, чтобы артиллерийский снаряд достиг определенной частоты вращения, прежде чем центробежные силы заставят предохранительное устройство отключиться или переместить механизм взведения в боевое положение. Артиллерийские снаряды стреляют через нарезной ствол , что заставляет их вращаться во время полета.

В других случаях бомба, мина или снаряд имеет взрыватель, который предотвращает случайное срабатывание, например, остановку вращения небольшого пропеллера (если только шнур не выдергивает штифт), так что ударник не может поразить детонатор, даже если оружие упадет на земля. Эти типы взрывателей работают с авиационным вооружением, при этом оружие, возможно, придется сбросить над дружественной территорией, чтобы поврежденный самолет мог продолжить полет. выбрасывание оружия Экипаж может выбрать безопасное , сбросив устройства с прикрепленными английскими булавками, или сбросить их живыми , удалив английские булавки, когда оружие покидает самолет.

Авиационные бомбы и глубинные бомбы могут взрываться в носовой и хвостовой части с использованием различных характеристик детонатора/инициатора, так что экипаж может выбрать, какой взрыватель по действию будет соответствовать целевым условиям, которые, возможно, не были известны до полета. Переключатель вооружения устанавливается в одно из положений: безопасное , носовое или хвостовое по выбору экипажа.

Базовые взрыватели также используются артиллерией и танками для снарядов типа «сквош-головка». В некоторых типах бронебойных снарядов, как и в ядерных артиллерийских снарядах, также используются базовые взрыватели.

Самые сложные механизмы взрывателей установлены на ядерном оружии , и их устройства безопасности/взведения соответственно сложны. Помимо защиты PAL , взрыватель, используемый в ядерном оружии, оснащен множеством сложных датчиков окружающей среды, например датчиков, требующих очень специфических профилей ускорения и замедления, прежде чем боеголовка сможет быть полностью приведена в боевую готовность. Интенсивность и продолжительность ускорения/замедления должны соответствовать условиям окружающей среды, в которых реально будет находиться боеголовка бомбы/ракеты при падении или выстреле. Более того, эти события должны происходить в правильном порядке. В качестве дополнительной меры предосторожности в большинстве современных ядерных вооружений используется двухточечная система детонации с синхронизацией, так что ТОЛЬКО точный запуск обоих детонаторов последовательно приведет к созданию правильных условий, вызывающих реакцию деления.

Примечание: некоторые взрыватели, например те, которые используются в авиабомбах и минах, могут содержать устройства неизвлекаемости, специально предназначенные для поражения персонала , сбрасывающего бомбы . Технология включения механизмов -ловушек во взрыватели существует по крайней мере с 1940 года, например, немецкий взрыватель бомбы ZUS40, препятствующий удалению бомбы.

Надежность

Взрыватель должен быть спроектирован так, чтобы функционировать надлежащим образом с учетом относительного движения боеприпаса относительно цели. Цель может пройти мимо стационарных боеприпасов, таких как наземные или морские мины; или к цели можно приблизиться с помощью ракеты, торпеды, артиллерийского снаряда или авиабомбы. Время срабатывания взрывателя можно охарактеризовать как оптимальное , если детонация происходит, когда повреждение цели будет максимальным, раннее , если детонация происходит до оптимального, позднее , если детонация происходит после оптимального, или неразорвавшееся , если боеприпас не взорвался. Любая партия конкретной конструкции может быть протестирована для определения ожидаемого процента ранних и оптимальных результатов . поздно , и чушь ожидала от установки взрывателя.

В конструкции комбинированного взрывателя делается попытка максимизировать оптимальную детонацию, учитывая при этом опасность раннего срабатывания взрывателя (и потенциальную опасность позднего срабатывания для последующего занятия целевой зоны дружественными силами или гравитационного возврата зенитных боеприпасов, используемых для защиты надводных позиций). Комбинации взрывателей сводят к минимуму раннее срабатывание, детонируя при самой поздней активации отдельных компонентов. Серийные комбинации полезны для предохранительных устройств, но увеличивают процент просроченных и неразорвавшихся боеприпасов. Параллельные комбинации взрывателей сводят к минимуму количество неразорвавшихся снарядов за счет детонации при самой ранней активации отдельных компонентов, но увеличивают вероятность преждевременного срабатывания боеприпаса. Сложные взрыватели военных боеприпасов обычно содержат последовательно включенное устройство взведения с параллельным расположением чувствительных взрывателей для поражения цели и взрывателя замедленного действия для самоуничтожения, если цель не обнаружена.

Галерея

• 
  Авро Ланкастер в RAF Metheringham . Обратите внимание на статус «Взорван», указанный мелом на носовой части каждой бомбы.
• 
  20-мм пушки Oerlikon Взрыватель
• 
  Поперечное сечение снарядов 2-фунтовой морской пушки QF с ударными взрывателями.
• 
  Взрыватели для 155-мм артиллерийских снарядов М107 , ок. 2000 г.
• 
  Взрывоопасный 81-мм с белым фосфором минометный снаряд , 1980 год. Обратите внимание на написание слова «взрыватель» на соседних коробках.
• 
  Ассортимент взрывателей для артиллерийских и минометных снарядов
• 
  4-дюймовый военно-морской осветительный снаряд времен Второй мировой войны, показывающий взрыватель времени (оранжевый, вверху), осветительный состав (зеленый) и парашют (белый, внизу)
• 
  Взрыватель для Стокса минометного снаряда
• 
  Британский взрыватель № 63 Mk I Time and Percussion, ок. 1915 г., использовался в шрапнельных снарядах.
• 
  Британский взрыватель Graze Fuze № 100 для осколочно-фугасного снаряда, Первая мировая война .
• 
  Британский ударный взрыватель № 110 Mk III, Первая мировая война, использовался в траншейных минометах.
• 
  Британский ударный взрыватель № 131 DA (Direct Action), Mk VI, Первая мировая война , использовался в зенитной артиллерии.
• 
  Британский ударный взрыватель № 16 D Mk IV N Base, ок. 1936 год
• 
  Британский ударный взрыватель прямого действия № 45 P, Первая мировая война, использовался в гаубичных снарядах.
• 
  в разрезе, Схема японской гранаты Тип 99 показывающая механизм взрывателя. в. 1939 год
• 
  Схема в разрезе американской M2A4 мины , демонстрирующая натяжной взрыватель M6A1. в. 1950 год
• 
  СССР Вытяжной взрыватель , предназначенный для мин-ловушек или противовзломных целей. в. 1950-е годы. Сборка детонатора вставляется во взрывчатку.
• 
  Альтернативная конструкция взрывателя-мины-ловушки СССР, обычно подключаемого к растяжке . в. 1950-е годы
• 
  Взрыватель давления СССР для целей мин-ловушек, например, жертва наступает на незакрепленную половицу со спрятанным под ней взрывателем (подключенным к тротиловой взрывчатке). в. 1950-е годы
• 
  Итальянская мина TC/2.4 c. 1980-е годы: центральное расположение механического взрывателя.
• 
  Немецкая мина S времен Второй мировой войны с колодцем для взрывателя, в который ввинчивается трехконтактный взрыватель.
• 
  Взрыватель для немецкой S-мины , который ввинчивался в колодец взрывателя на мине.
• 
  Противотанковая мина М4: в центре изображен основной взрыватель, а также два дополнительных кармана для взрывателей (оба пустые), которые позволяют установить устройства неизвлекаемости.
• 
  Типичная конфигурация вытяжного и/или спускового взрывателя, прикрепленного к противотанковой мине M15.
• 
  Проблемный взрыватель магнитного воздействия Mark 6 для подводной торпеды Mark 14 был тайно разработан с ограниченными испытаниями между мировыми войнами.

См. также

• Артиллерийский взрыватель - тип взрывателя, используемого с артиллерийскими боеприпасами.
• Черная спичка – Тип предохранителя из хлопка.
• Контактный взрыватель - устройство, которое взрывает бомбу при контакте с твердой поверхностью.
• Медленная спичка – медленно горящий шнур или шпагат.

Источники

• Канада. Армейская электронная библиотека. Полевая артиллерия Том 6. Баллистика и боеприпасы. B-GL-306-006/FP-001 1992-06-01
• Министерство обороны (Ведомство армии) (1968). Термины и определения взрывчатых веществ . А 32/ARTS/R & D/678.

Внешние ссылки

• Ассортимент современных взрывателей боеприпасов с подробными техническими характеристиками.
• Данные о взрывателе бомбы - руководство США от 1945 года.
• Информация о безопасности, постановке на охрану, взрывании и стрельбе (SAFF) с сайта Globalsecurity.org.
• Учебное пособие по взрывателям для авиабомб.
• Внутренний вид взрывателя авиабомбы 1940-х годов с двумя ударниками, удерживаемыми одинарной резьбой, и двумя пружинами ползучести.
• Группа консервации 90-й пехотной дивизии - страница о 81-мм минометных взрывателях
• Фармер, Уильям К. (1945), Полевой справочник по артиллерийскому вооружению , том. III, Гаррисберг, Пенсильвания: Издательство военной службы, стр. см. 7, «Введение в взрыватели».