Особенности проектирования и испытаний датчиков цели взрывательных устройств

 

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
 
 
 
 
В.И. Козлов 
 
 
Особенности проектирования 
и испытаний датчиков цели 
взрывательных устройств 
 
 
 
 
 
Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов  
по университетскому политехническому образованию  
в качестве учебного пособия для студентов высших  
учебных заведений, обучающихся по направлению 170100  
«Оружие и системы вооружения» специальности 170105  
«Взрыватели и системы управления средствами поражения» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана  
2007 

 

УДК 623.454.25 (075.8) 
ББК 30.137 
        К592 
 
 
 
 
 
 
Рецензенты:  О.Ф. Андрюшин, И.О. Толкачева  
 
 
Козлов В.И.  
Особенности проектирования и испытаний датчиков цели 
взрывательных устройств: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГТУ 
им. Н.Э. Баумана, 2007. – 47 с.: ил. 
ISBN 978-5-7038-2990-5 

Рассмотрены вопросы проектирования датчиков цели взрывательных 
устройств. Дан анализ структуры датчиков. Изложены методы испытаний 
датчиков цели.  
Для студентов V курса МГТУ им. Н.Э. Баумана. 

Ил. 8. Табл. 3. Библиогр. 6 назв. 
 
УДК 623.454.25 (075.8) 
ББК 30.137 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ISBN 978-5-7038-2990-5                                  © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007 

К592 

ВВЕДЕНИЕ 

Учебное пособие посвящено весьма актуальному вопросу – 
особенностям проектирования датчиков цели взрывательных устройств, 
начиная с анализа структуры датчиков цели и заканчивая 
методами их испытаний. 
Изложенные в пособии материалы практически не рассмотрены 
в литературе специального назначения и позволят студентам 
устранить этот пробел при выполнении НИРС, курсовых и дипломных 
проектов, а также более глубоко изучить кафедральные 
дисциплины. 
Определенный научный и практический интерес представляют 
разделы учебного пособия, посвященные анализу надежности датчиков 
цели и их автоматизированного проектирования с учетом 
специфики этих устройств. 
Данное учебное пособие является продолжением цикла подобных 
работ, написанных автором самостоятельно, а также в 
соавторстве с представителями других кафедр факультета СМ, 
что позволит использовать его практически всеми студентами 
факультета. 
Ценность материала, изложенного в пособии, подтверждена 
практикой чтения автором лекций сотрудникам МВД РФ и  
МЧС РФ. 
 
 
 

 

1. СТРУКТУРА ДАТЧИКОВ ЦЕЛИ ВЗРЫВАТЕЛЬНЫХ 
УСТРОЙСТВ И ЕЕ АНАЛИЗ 

Как известно, в состав взрывательного устройства (ВУ) входят 
четыре основные системы: процессорная (ПС), сенсорная (СС), 
инициирования (СИ) и предохранения (СП). В СС и СП происходит 
преобразование маломощных информационных сигналов, а в 
СП и СИ – мощных выходных энергетических сигналов. 
Датчики цели (ДЦ) ВУ входят в состав СС, которая вырабатывает 
первичный достоверный сигнал, свидетельствующий о наличии 
заданной цели, которая в дальнейшем обрабатывается ПС в 
соответствии с заданным алгоритмом. Полученные таким образом 
информационные командные сигналы поступают далее в СИ и СП. 
В настоящее время разработано большое количество различных 
ДЦ. Их можно подразделить на группы в зависимости от принципа 
действия. В соответствии с этим различают контактные (КДЦ), дистанционные (
ДДЦ) и неконтактные датчики цели (НДЦ).  
КДЦ срабатывают в результате непосредственного соприкосновения (
контакта) боеприпаса (БП) с преградой (например, пьезоэлектрические 
ДЦ). ДДЦ срабатывают в определенной точке траектории 
БП в зависимости от предварительной установки (например, часовой 
ДЦ). Наконец, НДЦ срабатывают также в некоторой точке траектории 
БП, но в результате определенного взаимодействия ДЦ и цели 
(например, вихревой генератор или автодин радиовзрывателя). 
Обобщенная структурная схема КДЦ представлена на рис. 1. 
Она может быть использована для анализа ДДЦ и НДЦ. Следует 
отметить, что в реальных конструкциях некоторые элементы этой 
схемы могут отсутствовать в явном виде или входить в электрическую 
или огневую цепи ВУ. 
Приемным органом является конструктивный элемент, непосредственно 
воспринимающий первичный (входной) сигнал S. В 
частности, для пьезоэлектрических ДЦ таким органом по существу 
является корпус пьезогенератора (ПГ), по которому волны упругой 
деформации поступают на чувствительный элемент (ЧЭ).  
Анализатором первичного сигнала является элемент датчика, 
который сравнивает характеристики поступающего на его вход 
сигнала с заданными программными сигналами.  

Рис. 1. Структурная схема КДЦ: 

S – входной сигнал; 1 – приемный орган; 2 – анализатор первичного сигнала;  

3 – формирователь выходного сигнала; 4 – усилитель сигнала;  

5 – анализатор выходного сигнала; 6 – программное устройство; U – выходной сигнал 

Программное устройство и анализатор в зависимости от вида 
ДЦ и сигнала (первичный или выходной) могут быть реализованы 
в конструкции датчика или в его электрической схеме. Так, в магнитоэлектрических 
датчиках программным устройством является 
регулируемый сердечник, позволяющий изменять воздушный зазор 
в магнитопроводе и тем самым статическую нагрузку. Подвижный 
якорь «следит» за изменением параметров волны упругой 
деформации и при достижении ими заданных значений (например, 
уровня статической настройки) начинает перемещаться.  
В случае соответствия характеристик входного и запрограммированного 
сигналов анализатор пропускает входной сигнал на следующий 
элемент ДЦ – формирователь выходного сигнала. Последний 
преобразует входной сигнал в выходной в форме, удобной для 
последующей передачи на приемник выходного сигнала U. В магнитоэлектрическом 
датчике формирователем является катушка, в 
обмотке которой генерируется импульс электрического тока, а в 
пьезоэлектрическом – пьезоэлемент. 
Усилитель и анализатор выходного сигнала обычно входят либо 
в электрическую, либо в огневую цепь ВУ. 
Проанализируем структурные схемы ДЦ реальных взрывателей: 
РГМ-6; ГПВ-2; ВМ-30; ПК-2; АР-30. 
Взрыватель РГМ-6 (рис. 2) – это головной взрыватель двойного 
действия с тремя установками (на мгновенное, инерционное и замедленное 
действия) предохранительного типа для БП наземной 
артиллерии среднего калибра. Датчиком цели этого взрывателя 
является ударный механизм двойного действия: 30, 26, 27 – реакционный 
и 20, 32 – инерционный. 
Структурная схема КДЦ взрывателя РГМ-6 включает (см. рис. 2): 
приемный орган – торец ударника 30 для реакционного ДЦ и корпус 
инерционного ударника 20; анализатор первичного сигнала – жало 

ударника 27; формирователь выходного сигнала – капсюль-
воспламенитель 32–34 (КВ); программное устройство – контрпредохранительная 
пружина 26; усилитель – капсюль-детонатор 46 (КД) и 
передаточный заряд 52 (ПЗ); анализатор выходного сигнала – детонатор 
41 (Д), формирующий детонационный импульс для подрыва 
боевого заряда БП. 
 

 
Рис. 2. Взрыватель РГМ-6: 
1 – детонирующая втулка; 2 – корпус; 3 – предохранительный колпачок; 4 – стальное кольцо; 
5 – свинцовое колечко; 6 – кружок; 7 –  ограничительная шпилька; 8 – рубашка;  
9 – поворотная втулка; 10 – предохранительная пружина; 11 – взводящая пружина;  
12 – втулка; 13 – шарик; 14 – гайка; 15 – кран; 16 – обтюрирующее кольцо;  
17 – кожаное кольцо; 18 – контргайка; 19 – капсюльная втулка; 20 – инерционный ударник; 
21 – шайба; 22 – прокладка; 23 – головная втулка; 24 – шарик; 25 – гильза;  
26 – предохранительная пружина; 27 – жало ударника; 28 – колпачок; 29 – мембрана;  
30 – ударник мгновенного действия; 31 – шарик; 32–34 – КВ; 35 – ограничительная шпилька; 
36 – спиральная пружина; 37 – крышка; 38 – заклепка; 39 – ось; 40 – стопор; 41 – Д;  
42 – пиротехнический замедлитель; 43 – втулка; 44 – чека; 45 – стопор; 46–50 – КД;  
51 – втулка; 52 – ПЗ; 53 – стальная диафрагма; 54 – пергаментный кружок 

Анализируя структурную схему КДЦ, необходимо указать меры, 
обеспечивающие как его безопасность, так и эффективность 
действия. 
Меры обеспечения безопасности состоят в следующем. В служебном 
обращении и при выстреле применяется инерционный 
предохранительный механизм 25, 26 (ИПМ); в аномальных случаях – 
блокирующие механизмы (стопор-ныряло 44, 45, см. рис. 2) и 
противонутационный механизм (в отличие от РГМ-2 в инерционном 
ударнике удален жесткий предохранитель), на траектории – 
расчетная жесткость контрпредохранительной пружины. 

 
                            а                                                                          б  
Рис. 3. Взрыватель ГПВ-2: 

а – общая схема; б – искровой электродетонатор; 1, 2, 31, 32 – детонатор;  
3 – алюминиевое кольцо; 4 – пластиковая прокладка; 5, 29 – ПЗ; 6, 23, 26 – пружина;  
7 – шарик; 8 – стопор; 9 – контакт; 10, 22, 28, 30, 34 – втулка; 11 – пробка;  
12 – нажимная гайка; 13 – предохранительный колпачок; 14 – мембрана; 15 – ударник;  
16, 27 – чашечка; 17 – ПЭ; 18 – прокладка; 19 – изолятор; 20, 35 – колпачок;  
21 – планка; 24 – замыкатель; 25 – движок; 33 – корпус искрового электродетонатора;  
36 – спиральная пружина 

К мерам повышения эффективности действия ДЦ относят: 
применение ударного механизма двойного действия и противону-
тационного механизма. 
Взрыватель ГПВ-2 (рис. 3) – это головной пьезоэлектрический 
взрыватель предохранительного типа. Он предназначен для комплектации 
выстрелов к кумулятивным невращающимся снарядам 
(100-мм пушка БС-3 и 122-мм гаубица Д-30), к кумулятивно-
осколочным снарядам (100-мм пушка Т-12) и вращающимся кумулятивным 
снарядам (115-мм пушка 4-5ТС). 
КДЦ этого взрывателя – ПГ 10, 15, 17, 18. 
Структурная схема КДЦ взрывателя ГПВ-2 включает (см. рис. 3): 
приемный орган – корпус ПГ, поджатый гайкой 12; анализаторы 
входного сигнала – гайку 12, поджимающую ПГ на траектории,  
искровой электродетонатор 33, 35 (ИЭД), реагирующий на напряжение, 
вырабатываемое ПГ; формирователь выходного сигнала – 
пьезоэлемент 17 (ПЭ); программные устройства – усилие предварительного 
поджатия ПЭ (0,30…0,4 Н), верхний предел чустви-
тельности – ИЭД, усилитель ДЦ – ПЗ 5; анализатор выходного 
сигнала – детонатор 1, 2, 31, 32 (Д). 
Меры обеспечения безопасности состоят в следующем. В служебном 
обращении применяется шунтирование ПЭ ПГ, механизм 
походного предохранения 13 (см. рис. 3), на траектории – шунтирование 
ПГ, усилие предварительного поджатия ПЭ. 
К мерам повышения эффективности относят: высокую мгновенность 
срабатывания ПГ; высокую чувствительность ПГ; изготовление 
головной части из легкоплавких материалов, что не препятствует 
оптимальному формированию кумулятивной струи 
(взрыватель головной). 
Взрыватель ВМ-30 (см. рис. 4) является взрывателем часовым 
предохранительного типа. Он предназначен для комплектации выстрелов 
к 85-мм зенитной пушке КС-1 и 100-мм зенитной пушке 
КС-19 и служит для разрыва снарядов в воздухе при стрельбе из 
этих систем. 
Дистанционным датчиком цели этого взрывателя является часовой 
механизм (ЧМ). 
Структурная схема ДДЦ взрывателя ВМ-30 включает (см. 
рис. 4.): приемный орган – стрелу спускового механизма, удерживаемую 
пусковым ножом 15; анализатор входного сигнала – не-

свободный спусковой регулятор 11-13; формирователь выходного 
сигнала – КВ дистанционного ударного механизма 10; усилитель – 
ПЗ; анализатор выходного сигнала – Д; программное устройство – 
установочный колпак с прорезью. 
 

 

Рис. 4. Взрыватель ВМ-30: 
1 – сабля; 2 –пружина; 3 – фиксирующий нож; 4 –заводная пружина; 5 – боевая пружина;  
6 – поворотный рычаг; 7 – пружина; 8 – ПЗ; 9 – дистанционный ударник;  
10 – корпус дистанционного ударника; 11 – баланс; 12 – ползун; 13 – волосок;  
14 – ось сабли; 15 – пусковой нож 

Рис. 5. Взрыватель ПК-2 
 
Меры обеспечения безопасности состоят в следующем. В служебном 
обращении применяется пусковой механизм; на траектории – 
спусковой механизм, удерживающий дистанционный ударный 
механизм 5, 9 (см. рис. 4), программное устройство.