RU2710640C1 - Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles - Google Patents

Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles Download PDF

Info

Publication number
RU2710640C1
RU2710640C1 RU2018142455A RU2018142455A RU2710640C1 RU 2710640 C1 RU2710640 C1 RU 2710640C1 RU 2018142455 A RU2018142455 A RU 2018142455A RU 2018142455 A RU2018142455 A RU 2018142455A RU 2710640 C1 RU2710640 C1 RU 2710640C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuse
electronic unit
carbon nanotubes
multifunctional
polymer
Prior art date
Application number
RU2018142455A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Александрович Глазков
Евгений Михайлович Устинов
Владимир Яковлевич Савицкий
Алексей Владимирович Евсюткин
Евгений Анатольевич Пафиков
Александр Александрович Ошкин
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва"
Priority to RU2018142455A priority Critical patent/RU2710640C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710640C1 publication Critical patent/RU2710640C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C13/00Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.SUBSTANCE: invention relates to weapons and can be used in multifunctional detonators for improving article reliability in case of hitting and penetration of strong obstacles. Electronic unit contains nanocomposite filler based on "Vixint PK-68" polymer with 6 % "Dealtom" carbon pipes addition. Adding carbon nanotubes increases the nanocomosite elasticity modulus to 125 MPa, wherein the absorption coefficient of elastic waves remains virtually unchanged.EFFECT: providing protection of radioelectronic elements against impact actions.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в многофункциональных взрывателях для повышения безотказности изделия при попадании и пробитии прочных преград, что обеспечивает их функционирование при установках на заданное действие (контактное, контактное замедленное, дистанционное).The invention relates to the field of armaments and can be used in multifunctional fuses to increase the reliability of a product when it enters and breaks through strong obstacles, which ensures their functioning when set to a given action (contact, delayed contact, remote).

Безотказность обеспечивает независимость эффективности действия взрывателя от возможного влияния различных внешних и внутренних факторов (погодных условий, неблагоприятных условий встречи с преградой, случайных отклонений параметров и допусков на изготовление деталей механизмов, условий и срока хранения взрывателя до момента его применения).Reliability ensures independence of the fuse’s effectiveness from the possible influence of various external and internal factors (weather conditions, adverse meeting conditions with the obstacle, random deviations of parameters and tolerances for the manufacture of mechanical parts, conditions and the fuse’s storage period until it is used).

Повышенная безотказность достигается за счет высокой унификации отработанных узлов и деталей, идентичных условий отработки, постоянного увеличения статистических данных по безотказности действия в условиях полигонных испытаний и боевого применения, в том числе в составе новых боеприпасов, а также за счет применения современных нанотехнологий.Increased uptime is achieved due to the high unification of spent assemblies and parts, identical mining conditions, a constant increase in statistics on uptime in field testing and combat use, including as part of new ammunition, as well as through the use of modern nanotechnology.

Элементная база многофункциональных взрывателей осколочно-фугасных снарядов танковых пушек при попадании в преграду (цель) находится под воздействием механического удара одиночного действия с пиковым ударным ускорением 150000 м/с и длительностью действия 0,1-2 мс. Наиболее подвержены пиковым механическим ударам полупроводниковые приборы, входящие в состав электронного блока многофункционального взрывателя. Это приводит к нарушению функционирования и отказам аппаратуры за счет механических деформаций и разрушений [1, 2].The elemental base of multifunctional fuses of high-explosive high-explosive shells of tank guns when hit by an obstacle (target) is under the influence of a mechanical shock of a single action with a peak shock acceleration of 150,000 m / s and a duration of 0.1-2 ms. The semiconductor devices that make up the electronic block of a multifunctional fuse are most susceptible to peak mechanical shocks. This leads to impaired functioning and equipment failures due to mechanical deformation and destruction [1, 2].

Часто используемым способом защиты взрывателей от ударных воздействий является заливка его электронных компонентов полимерными компаундами.An often used method of protecting fuses from shock is to fill its electronic components with polymer compounds.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ защиты аппаратуры от ударных воздействий, реализованный в устройстве для защиты от механических воздействий [3], согласно которому пакет печатных плат устанавливают на амортизирующих прокладках внутри одного корпуса, который заполняют дискретными рабочими средами. Корпус выполняют деформируемым и размещают в другом жестком корпусе, пространство между корпусами заполняют демпфирующим материалом - полимерным компаундом.Of the known closest in technical essence is a method of protecting equipment from shock, implemented in a device for protection against mechanical stress [3], according to which a package of printed circuit boards is installed on shock-absorbing gaskets inside one housing, which is filled with discrete working media. The body is made deformable and placed in another rigid body, the space between the bodies is filled with a damping material - a polymer compound.

Однако этот способ не позволяет обеспечить надежное функционирование электронного блока (2) многофункционального взрывателя при ударных и вибрационных воздействиях при попадании в преграду (цель), так как демпфирующий материал прототипа, имеет невысокую прочность. Применение демпфирующего материала прототипа приводит к тому, что при ударе о преграду происходит разрушение полупроводниковых приборов и электронный блок выходит из строя, не обеспечивая тем самым надежное срабатывание взрывателя при установке на заданное действие.However, this method does not allow to ensure the reliable functioning of the electronic unit (2) of the multifunctional fuse during shock and vibration when hit in an obstacle (target), since the damping material of the prototype has a low strength. The use of the damping material of the prototype leads to the fact that upon impact on an obstacle, semiconductor devices are destroyed and the electronic unit fails, thereby not ensuring reliable operation of the fuse when set to a given action.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение области применения и повышение безотказности многофункционального взрывателя после попадания и пробития прочной преграды с целью поражения укрытой цели.The technical result of the claimed invention is to expand the scope and increase the reliability of a multifunctional fuse after hitting and breaking a solid obstacle in order to hit a sheltered target.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что радиоэлектронные элементы электронного блока (2) размещаются в корпусе взрывателя (1), внутренний объем которого заполняют демпфирующим материалом, отличным от полимерного компаунда, используемого в настоящее время.The essence of the proposed method lies in the fact that the electronic components of the electronic unit (2) are placed in the fuse housing (1), the internal volume of which is filled with damping material other than the polymer compound currently used.

Известна заливка радиоэлектронных элементов полимером «Виксинт ПК-68». Однако «Виксинт ПК-68» имеет малое значение модуля упругости (40 Мпа), что не обеспечивает необходимые значения ударопрочности и удароустойчивости взрывателя при пробитии преграды.Known filling electronic elements polymer "Vixint PK-68." However, “Vixint PK-68” has a small value of the elastic modulus (40 MPa), which does not provide the necessary values of impact resistance and impact resistance of the fuse when breaking through an obstacle.

Согласно предлагаемому изобретению в качестве демпфирующего материала применяют композит с высокой прочностью, жесткостью и твердостью, включающий в себя полимер с небольшим процентным добавлением многослойных углеродных нанотрубок (15).According to the invention, a composite with high strength, rigidity and hardness, including a polymer with a small percentage addition of multilayer carbon nanotubes, is used as a damping material (15).

Цель изобретения - создание нанокомпозита для защиты радиоэлектронных элементов от ударных воздействий, обладающего большим коэффициентом поглощения упругих волн и значительным коэффициентом модуля упругости.The purpose of the invention is the creation of a nanocomposite for the protection of electronic components from shock, with a large coefficient of absorption of elastic waves and a significant coefficient of elastic modulus.

Для реализации цели необходимо изготовить композит заливки электронного блока (2) в состав которого входят полимер и многослойные углеродные нанотрубки (15). Углеродные нанотрубки имеют значения модуля упругости на один два порядка выше, чем у стали или иридия. Небольшое процентное добавление углеродных нанотрубок повышает модуль упругости нанокомозита до 125 МПа, при этом коэффициент поглощения упругих волн остается практически без изменения.To achieve this goal, it is necessary to fabricate a composite for pouring an electronic unit (2), which includes polymer and multilayer carbon nanotubes (15). Carbon nanotubes have an elastic modulus one order of magnitude higher than that of steel or iridium. A small percentage addition of carbon nanotubes increases the elastic modulus of the nanocomposite to 125 MPa, while the absorption coefficient of elastic waves remains almost unchanged.

На фиг. 1 показана конструкция многофункционального взрывателя, радиоэлектронные элементы которого залиты нанокомпозитной заливкой на основе полимера «Виксинт ПК-68» с 6% добавлением многослойных углеродных нанотрубок «Деалтом» (15).In FIG. Figure 1 shows the design of a multifunctional fuse, the electronic components of which are filled with nanocomposite filling based on the Vixint PK-68 polymer with 6% addition of Dealtom multilayer carbon nanotubes (15).

Многофункциональный взрыватель включает в себя следующие основные элементы:Multifunctional fuse includes the following main elements:

1 - корпус;1 - housing;

2 - электронный блок с нанокомпозитной заливкой;2 - electronic unit with nanocomposite filling;

3 - приемная катушка;3 - receiving coil;

4 - металлический защитный кожух;4 - metal protective casing;

5 - гайка;5 - a nut;

6 - колодка;6 - block;

7 - предохранительно-детонирующее устройство;7 - safety detonating device;

8 - детонатор;8 - detonator;

9 - поддон;9 - pallet;

10 - гильза;10 - sleeve;

11 - жало с пружиной;11 - a sting with a spring;

12 - поворотная втулка;12 - rotary sleeve;

13 - резиновая прокладка;13 - rubber gasket;

14 - полимерный кожух;14 - polymer casing;

15 - углеродные нанотрубки.15 - carbon nanotubes.

Электронный блок с нанокомпозитной заливкой на основе полимера «Виксинт ПК-68» с 6% добавлением углеродных нанотрубок «Деалтом» имеет большой коэффициент поглощения волновой энергии и значительный модуль упругости, обеспечивая тем самым необходимые значения ударопрочности и удароустойчивости электронного блока при попадании и пробитии прочной преграды и безотказность взрывателя в целом.The electronic block with nanocomposite filling based on the Vixint PK-68 polymer with 6% addition of carbon nanotubes Dealtom has a large wave energy absorption coefficient and a significant elastic modulus, thereby providing the necessary values of impact resistance and impact resistance of the electronic block upon impact and penetration of a strong barrier and the reliability of the fuse as a whole.

Список использованных источников:List of sources used:

1. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование / под ред. А.И. Коробова. - Москва: Радио и связь, 2002. - 272 с.1. Testing of electronic, electronic computing equipment and testing equipment / ed. A.I. Korobov. - Moscow: Radio and Communications, 2002. - 272 p.

2. Федоров В., Сергеев Н., Кондрашин А. Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств - Техносфера, 2005. - 504 с.2. Fedorov V., Sergeev N., Kondrashin A. Control and testing in the design and manufacture of electronic equipment - Technosphere, 2005. - 504 p.

3. Иванов А.В., Ильин С.Л. Устройство для защиты от механических воздействий. - ФИПС. Патент на изобретение №2302091 от 27.06.2007 Бюл. №18.3. Ivanov A.V., Ilyin S.L. Device for protection against mechanical stress. - FIPS. Patent for invention No. 2302091 dated 06/27/2007 Bull. Number 18.

Claims (1)

Способ повышения безотказности головного многофункционального взрывателя при пробитии прочных преград, отличающийся тем, что электронный блок многофункционального взрывателя содержит нанокомпозитную заливку на основе полимера «Виксинт ПК-68» с 6% добавлением углеродных нанотрубок «Деалтом», имеет большой коэффициент поглощения волновой энергии и модуль упругости до 125 МПа, обеспечивая тем самым необходимые значения ударопрочности и удароустойчивости электронного блока при попадании и пробитии прочной преграды и безотказность взрывателя в целом.A way to increase the reliability of the head multifunctional fuse when breaking through strong obstacles, characterized in that the electronic unit of the multifunctional fuse contains a nanocomposite polymer-based “Viksint PK-68” with 6% addition of carbon nanotubes “Dealt”, has a large wave energy absorption coefficient and elastic modulus up to 125 MPa, thereby providing the necessary values of impact resistance and shock resistance of the electronic unit when it enters and breaks through a solid obstacle and explosion-proof reliability Atelier in general.
RU2018142455A 2018-11-30 2018-11-30 Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles RU2710640C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142455A RU2710640C1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142455A RU2710640C1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710640C1 true RU2710640C1 (en) 2019-12-30

Family

ID=69140762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142455A RU2710640C1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710640C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2302091C2 (en) * 2005-08-15 2007-06-27 Федеральное агентство по атомной энергии Device for protection from mechanical effects
RU2389739C2 (en) * 2005-08-08 2010-05-20 Кабот Корпорейшн Polymer compositions containing nanotubes
RU2415377C1 (en) * 2009-12-09 2011-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Head proximity fuse for bursting ammunition
RU2443733C1 (en) * 2010-06-11 2012-02-27 Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") Organosilicon elastic moulding compound
DE102010041594A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Filler for controlling electrical potentials in transformers, generators or the like
RU2604838C2 (en) * 2015-01-12 2016-12-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЫЛА И ТРАНСПОРТА имени Генерала армии А.В. Хрулева" Nanocomposite based on carbon nanotubes for protection of radio electronic elements against impact acceleration

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2389739C2 (en) * 2005-08-08 2010-05-20 Кабот Корпорейшн Polymer compositions containing nanotubes
RU2302091C2 (en) * 2005-08-15 2007-06-27 Федеральное агентство по атомной энергии Device for protection from mechanical effects
RU2415377C1 (en) * 2009-12-09 2011-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Head proximity fuse for bursting ammunition
RU2443733C1 (en) * 2010-06-11 2012-02-27 Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") Organosilicon elastic moulding compound
DE102010041594A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Filler for controlling electrical potentials in transformers, generators or the like
RU2604838C2 (en) * 2015-01-12 2016-12-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЫЛА И ТРАНСПОРТА имени Генерала армии А.В. Хрулева" Nanocomposite based on carbon nanotubes for protection of radio electronic elements against impact acceleration

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЛЯКОВА Н.В. и др. "Углеродные нанотрубки как сорбенты для разделения этиленгликоля и хлорида калия", журнал "Сорбционные и хроматографические процессы", 2016, Т16, N4, Воронеж. *
САВИЦКИЙ В.Я. и др. "Оценка возможности повышения безотказности взрывателя путем упрочнения полимерной заливки радиоэлементов", Известия ТулГУ Технические науки, 2016, Вып. 12 Ч.2. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8234979B1 (en) 3D shock isolation apparatus with access to one end of a body
US20060162605A1 (en) Piezoelectric stun projectile
US5325787A (en) Armor-piercing fragmentation projectile
RU2710640C1 (en) Method for improvement of head multifunctional fuse in breakage of strong obstacles
CN109372925A (en) A kind of high temperature resistance and long service life metal rubber shock absorber bearing three directional loads
US5445079A (en) Armor-piercing fragmentation projectile
MX2023000704A (en) Adjustable strength shock absorber system for downhole ballistics.
US8297189B2 (en) Firing device
US9103643B2 (en) Fuse having self-destruct function and impact resistance
US9851187B2 (en) Shock mitigation assembly for a penetrating weapon
US11506475B2 (en) Electronic fuze for projectile
CN205686618U (en) Shock resistance flight data recor der
CN109866897A (en) A kind of mobile device convenient for the transport of battleship electromagnetic railgun
RU178521U1 (en) Remote electric projectile
CN205317092U (en) Novel defence shield
EP3120106A1 (en) Lightweight munition
CN108871132A (en) A kind of explosion self-desttruction equipment for cylinder test
BR112022007479A2 (en) SELF-DESTRUCTIBLE ELECTRONIC FUSE STRUCTURE
CN203534364U (en) Small-caliber cannon armor-piercing discarding sabot protection device
US20080011178A1 (en) Impact fuse
RU188703U1 (en) MULTIFUNCTIONAL EXPLOSOR WITH ELECTRONIC BLOCK, FILLED-IN POLYMER COMPOSITION WITH ADDITION OF CARBON NANOTUBES
CN111238318A (en) Reinforced electronic ignition part and electronic detonator thereof
RU189881U1 (en) Protected electronic time igniter for small rocket engines
CN104390531B (en) A kind of high-effect electrostatic protection bridge-wire electric detonator of TVS pipe type
RU149093U1 (en) ARMORED PROTECTION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201201