Файл: Г. В. Рудианов устройство и эксплуатация пзрк 9К38 Боевые средства пзрк 9К38.pdf

78
шашку с запрессованным в ней зарядом ВВ. Подрыв БЧ инициирует срабатыва- ние ВГ, который передает импульс на остатки топлива МДУ и его подрыв.
Принцип действия боевого снаряжения
Рассмотрим работу боевого снаряжения ЗУР 9М39 по структурной схеме
(рис. 2).
Боевая часть
Разрывной заряд
Детонатор БЧ
Иницирующий заряд
Блокирующий
(инерционный) стопор -
1-я ст. пр.
Пиротехнический замедлитель
ЭВ3
ГМД2
ЭВ2
ГМД1
Конденсаторы С1, С2
Т
руб ка в
зры ва те ля
М
еха н
и зм са м
оли кв и
да ц
ии
Поворотная втулка
Пиротехнический предохранитель
ЭВ1
ВГ
Остаток топлива ДУ
Напряжение с конденсатора блока взведения
Напряжение с БИП
Взрыватель
9Э249
ПДУ
Размыкатель розетки РО
Ускорение
МДУ (9g)
Капсюль-детонатор
Детонатор ВЗ
Рис. 2. Структурная схема боевого снаряжения ЗУР 9М39
После вылета ракеты из трубы напряжение с блока взведения через размыка- тель РО поступает на электровоспламенитель ЭВ1 (напомним, размыкатель РО замыкает цепь при раскрывании рулей). От форса пламени ЭВ1 одновременно зажигаются пиротехнический предохранитель предохранительно- детонирующего устройства (ПДУ) и пиротехническая запрессовка механизма самоликвидации.

79
Взрыватель (ВЗ) предназначен для выдачи детонационного импульса на под- рыв БЧ при встрече ракеты с целью или по истечении времени самоликвидации, а также для передачи детонационного импульса (через трубку ВЗ) от заряда БЧ к заряду взрывного генератора.
Расположение взрывателя за боевым зарядом обусловлено тем, что он дол- жен сработать после проникновения боевой части внутрь цели. При ударе кор- пусные элементы ракеты разрушаются вследствие больших нагрузок и в таком виде проникают внутрь цели. Взрыватель же, находясь за основным зарядом, успевает выдать импульс на его подрыв до своего разрушения, но при проник- новении заряда внутрь цели.
Взрыватель относится к электромеханическому типу. Он имеет две ступени предохранения, которые снимаются в полете, чем обеспечивается безопасность комплекса при эксплуатации.
Основу взрывателя составляют два генераторных магнитоэлектрических
датчика (ГМД). Основной (ГДМ1) срабатывает при попадании ракеты в цель в момент прохождения взрывателя через металлическую преграду или вдоль нее
(при рикошете). Дублирующий (ГМД2) срабатывает при столкновении ракеты с целью.
Предохранительно-детонирующее устройство предназначено для обеспече- ния безопасности в обращении с ракетой до момента взведения взрывателя ВЗ после пуска ракеты. Работа ПДУ (рис. 3) заключается в следующем.
В поворотной втулке установлен капсюль-детонатор 6, который в исходном состоянии не находится на одной линии с детонатором 3, т.е. огневая цепь сра- батывания детонатора взрывателя разорвана. Поворотная втулка закреплена на оси 5 и находится под постоянным воздействием крутящего момента возвратной пружины 11, которая стремится повернуть втулку по часовой стрелке. В исход- ном состоянии поворотная втулка удерживается от разворота во взведенное со- стояние стопором пиротехнического предохранителя 10 и блокирующим стопо- ром 1.

80
Направление полета
2 1
12 11 10 9
8 6
5 4
3 7
Рис. 3. Предохранительно-детонирующее устройство:
1 – блокирующий стопор; 2 – поворотная втулка; 3 – детонатор; 4, 12 – подпят- ники; 5 – ось втулки; 6 – капсюль-детонатор; 7 – контактная группа; 8 – пиро- техническая запрессовка; 9 – электровоспламенитель ЭВ1; 10 – стопор пиротех- нического предохранителя; 11 – возвратная пружина
При старте ракеты под действием осевого ускорения, создаваемого марше- вым двигателем, блокирующий (инерционный) стопор ПДУ проседает вниз и не препятствует развороту втулки в боевое положение под действием возвратной пружины. Этим снимается первая ступень предохранения.
При старте ракеты срабатывает электровоспламенитель ЭВ1 и поджигает пи- ротехнический предохранитель. Через 1-1,9 с после пуска ракеты пиротехниче- ский предохранитель прогорает и поворотная втулка под действием возвратной пружины разворачивается в боевое положение. При этом замыкаются огневая
(ось капсюля-детонатора совмещается с осью детонатора ВЗ) и электрическая
(контакты «В») цепи (рис. 4). Контактная группа В представляет собой разо- мкнутые контакты, которые находясь на поворотной втулке, замыкаются при ее повороте.
Боевые электровоспламенители ЭВ2, ЭВ3 служат для инициирования капсю- ля детонатора при наличии электрического импульса соответственно от ГМД1 и
ГМД2.
Взрыватель находится во взведенном положении и готов к действию. Этим снимается вторая ступень предохранения. В это же время продолжает гореть пиротехническая запрессовка механизма самоликвидации.
Рассмотрим работу взрывателя по электрической схеме (рис. 4). При пуске ракеты по команде «Взведение» из БИП подается напряжение + 40 В на электро- воспламенитель ЭВ1. При этом запускаются ПДУ и механизм самоликвидации.

81
После прогорания пиротехнического предохранителя поворотная втулка по- ворачивается и замыкается контактная группа В. При этом на элементы взрыва- теля поступает напряжение + 40 В. Конденсаторы С1, С2 заряжаются от БИП.
Поскольку базы транзисторов VT1, VT2 имеют нулевой потенциал относительно эмиттеров, транзисторы закрыты, ток через ЭВ2, ЭВ3 не течет.
В случае прямого попадания ракеты в цель или рикошета срабатывают ос- новной ГМД1 и дублирующий ГМД2 датчики цели. В обмотках датчиков фор- мируется электрический импульс. Этот импульс открывает транзисторы VT1,
VT2, через которые ток поступает на ЭВ2, ЭВ3 и воспламеняет их.
Контактная группа поворотной втулки
БОЕВАЯ ЦЕПЬ
ПУСКОВАЯ ЦЕПЬ
Корпус
− 40 В
БИП
+ 40 В из
БИП
VT1
VT2
ЭВ3
С2
С1
ЭВ2
R3
ГМД1
ГМД2
R2
R1
VD1
VD2
B
ЭВ1
Др 1
Др 2 1
3 2
4
+
+
− 40 В из
БИП
Рис. 4. Электрическая схема взрывателя 9Э249
От воспламенителя ЭВ2 последовательно срабатывают: капсюль-детонатор, детонатор ВЗ, детонатор БЧ и разрывной заряд БЧ. Детонационный импульс детонатора БЧ, кроме того, через взрывчатое вещество трубки ВЗ передается к
ВГ, происходит срабатывание ВГ и подрыв остатков маршевого заряда двига- тельной установки при их наличии.
От воспламенителя ЭВ3 последовательно срабатывают: пиротехнический за- медлитель, инициирующий заряд, капсюль-детонатор, детонатор ВЗ, детонатор
БЧ и разрывной заряд БЧ.
Пиротехнический замедлитель служит для обеспечения задержки срабатыва- ния капсюля детонатора на время, достаточное для заглубления БЧ в преграду.
Механизм самоликвидации (СЛ), предназначен для подрыва боевой части че- рез 14-17 с после старта ракеты, что соответствует промаху ракеты.
По истечении времени самоликвидации (14-17 с) при промахе ракетымеха- низм самоликвидации формирует форс пламени для срабатывания капсюля- детонатора, что приводит к подрыву боевой части. Механизм СЛ (рис. 5) пред- ставляет собой кольцо с установленной в него пиротехнической запрессовкой, обеспечивающей требуемое время горения. Выходное отверстие механизма СЛ находится на оси капсюль-детонатор – детонатор ВЗ при взведенном положении взрывателя.

82 4
3 1
2
Рис. 5. Механизм самоликвидации:
1 – кольцо; 2 – пиротехническая запрессовка; 3 – капсюль-детонатор; 4 – детона- тор ВЗ
Основной датчик цели ГМД1 (импульсный вихревой магнитоэлектрический генератор) предназначен для формирования импульса электрического тока при попадании ракеты в цель в момент прохождения взрывателя через металличе- скую преграду со скоростью не менее 80 м/с (при ее пробитии) или вдоль нее
(при рикошете).
Конструктивно ГМД1 представляет собой постоянный кольцеобразный маг- нит 2, вокруг которого расположена обмотка 1 (рис. 6).
3
1
2
а
б
Рис. 6. Импульсный магнитоэлектрический генератор ГМД1:
а – вид ГМД1 при пробитии преграды; б – продольный разрез ГМД1;
1 – обмотка ГМД1; 2 – кольцевой магнит; 3 – металлическая преграда
Работа датчика основана на возникновении ЭДС в обмотке катушки датчика под действием вихревых токов, возникающих в металлических материалах при движении через них или вдоль них постоянного магнита, входящего в конструк- цию датчика. Тем самым обеспечивается подрыв БЧ после ее проникновения в корпус цели, либо рикошета.

83
При перемещении обмотки 1 относительно магнитного поля, создаваемого вихревыми токами преграды, в обмотке возникает электрический импульс, под действием которой открывается транзистор VT1, что приводит к протеканию тока через ЭВ2.
Дублирующий датчик цели ГМД2 (импульсный волновой магнитоэлектриче- ский генератор) предназначен для формирования импульса электрического тока при столкновении ракеты с целью с относительной скоростью не менее 80 м/с
(рис. 7).
а)
1 2
3 4
6 7
б)
Ф
м
Ф
м
НП
Рис. 7. Волновой магнитоэлектрический генератор ГМД2:
а – до встречи ракеты с целью; б – при встрече ракеты с целью; 1 – постоянный магнит; 2 – выводы обмотки; 3 – ярмо; 4 – обмотка катушки; 5 – якорь; 6 – сер- дечник; Ф
м
– цепь магнитного потока
В состав ГМД2 входят: магнит 1, установленный на ярмо 3, якорь 5 с ввин- ченным в него сердечником 6 и обмотки катушки 4. Обмотка имеет выводы для подключения к электрической цепи ВЗ. Принцип действия ГМД2 заключается в следующем. До встречи ракеты с целью магнитный поток Ф
м постоянного маг- нита замыкается через ярмо, сердечник и якорь. При полете ракеты якорь удер- живается около магнита силой магнитного притяжения, величина которой регу- лируется ввинченным в него сердечником 8, поэтому магнитная цепь не изменя- ется и в обмотке катушки ЭДС не наводится (рис. 7, а). При встрече с целью в результате удара возникают упругие деформаций, при этом якорь отрывается в направлении, противоположном направлению полета (НП). Происходит разрыв магнитной цепи и в обмотке индуктируется ЭДС (рис. 7, б). Под действием этой
ЭДС в обмотке протекает импульс тока, который открывает транзистор VT2, что приводит к срабатыванию электровоспламенителя ЭВ3.
Взрывной генератор предназначен для подрыва не сгоревшей части топли- ва маршевой двигательной установки (МДУ) и создания дополнительного поля

84
поражения. ВГ представляет собой расположенную в корпусе БЧ шашку с за- прессованным в ней зарядом ВВ.
2.8. ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЗУР 9М39
Назначение, состав двигательной установки
Двигательная установка ракеты 9М39 предназначена для решения следую- щих задач:
 выброса ракеты из пусковой трубы;
 придания ракете необходимой угловой скорости вращения;
 разгона до маршевой скорости;
 поддержания маршевой скорости в полёте.
 В состав двигательной установки входят (рис. 1):
 стартовый двигатель (СД);
 двухрежимный однокамерный маршевый двигатель (МД);
 лучевой воспламенитель замедленного действия.
Рис. 1. Двигательная установка:
1 – маршевый двигатель; 2 – заряд II режима; 3 – заряд I режима; 4 – лучевой воспламенитель замедленного действия; 5 – стартовый двигатель
Стартовый и маршевый двигатели являются реактивными двигателями на твердом топливе (РДТТ).
В общем случае РДТТ представляют собой камеру сгорания, заканчивающу- юся сопловой частью, в которой помещен заряд твердого топлива. Принцип ра- боты реактивного двигателя на твердом топливе заключается в следующем.
Твердое топливо, находящееся в камере сгорания, при горении превращается в газ. Процесс газообразования приводит к увеличению давления в камере и газ начинает истекать через сопло, воздействуя при этом на переднюю стенку дви- гателя и поверхность расширяющейся части сопла. В результате возникает так называемая сила тяги, толкающая двигатель в сторону противоположную исте- чению газа. Сила тяги зависит от характеристик твердого топлива (чем выше энергетические параметры, тем она соответственно выше) и конструкции сопла
(чем ближе его параметры к идеальным, тем она выше).

85
Основной характеристикой РДТТ принято считать полный импульс тяги, по- казывающий, какую тягу может развивать двигатель в течение определенного времени (измеряется в кгс·с). Чем выше полный импульс тяги у двигателей с одной массой, тем на большее расстояние улетит ракета.
Камера сгорания представляет собой узел, состоящий из цилиндрического корпуса (обечайки) и днища. В коротких двигателях они конструктивно могут быть выполнены в виде одной детали. Как правило, камеру изготавливают из металла, выбирая толщину стенок исходя из обеспечения прочности конструк- ции к воздействию внешних воздействий и внутреннего давления. Для того, что- бы противостоять температурным воздействиям, возникающим при горении твердого топлива, которые могут привести к прогару двигателя, на внутренние стенки камеры сгорания наносят теплозащитные покрытия, которые за счет низ- кой теплопроводности защищают стенки двигателя и позволяют снизить толщи- ну их стенок.
Сопловая часть выполняется отдельным блоком, присоединенным к камере сгорания. Конструктивно, в зависимости от требований к РДТТ в части увеличе- ния тяги или снижения габаритов, сопловой блок может быть односопловым или многосопловым. Геометрия соплового блока строго определена и зависит от внутрибаллистических характеристик РДТТ и характеристик твердого топлива.
Сопло Лаваля (рис. 2) имеет входную сужающуюся часть (конфузор), где газ протекает с дозвуковой скоростью (число Маха М < 1), критическую часть (зону критики), где скорость газа равна местной скорости звука в газовом потоке и расширяющейся выходной части (диффузора), где поток газа движется со сверх- звуковой скоростью. При этом реактивная сила имеет максимальную величи- ну.
М < 1
М > 1
М = 1
Рис. 2. Сопло Лаваля
Сопло выполняют из прочных материалов, способных противостоять как тепловым нагрузкам, так и эрозии, возникающей от действия раскаленных мел- ких твердых частиц твердого топлива, движущихся вместе с газовым потоком.
Для обеспечения различных режимов двигателя (интенсивный набор скоро- сти и поддержание скорости) увеличивают или уменьшают поверхность горения заряда. Для увеличения поверхности горения в заряде выполняют щели или впрессовывают в заряд теплопроводные элементы, а для уменьшения поверхно- сти горения часть поверхности заряда закрывают так называемой «бронировкой» из негорящих веществ.
Для воспламенения заряда используются воспламенители, представляющие собой пиротехнические изделия, включающие навески из смесевого пороха, ко-

86
торый при горении образует большое количество раскаленных твердых частиц, и средство инициирования этой навески (либо электровоспламенитель, либо ка- кой-нибудь пиротехнический элемент).
Двигательная установка ЗУР 9М39 представляет собой РДТТ (ракетный двигатель на твёрдом топливе) тандемного расположения. Сила, приводящая ракету в движение (тяга), образуется в результате преобразования химической энергии твёрдого топлива при его сгорании в кинетическую энергию реактивной струи. Преобразование осуществляется в устройстве, называемом сопловым блоком. Сопловые блоки стартового и маршевого двигателей выполнены раз- дельно и имеют различную конструкцию.
Структурная схема двигательной установки показана на рис. 3.