EWOLUCJA ZAPALNIKÓW CZASOWYCH EVOLUTION OF TIME FUSES



Podobne dokumenty
Koncepcja zapalnika czasowego do amunicji specjalnej wystrzeliwanej ze 120 mm samobieżnego moździerza RAK *

Z HISTORII ZAPALNIKÓW ARTYLERYJSKICH EXCERPTS FROM THE ARTILLERY FUSES

SAFETY AND ARMING DEVICES IN PROXIMITY FUSING SYSTEM

Koncepcja zapalnika uderzeniowego do amunicji odłamkowo-burzącej wystrzeliwanej ze 120 mm samobieżnego moździerza RAK *

ZAPALNIKI ELEKTRONICZNE ELECTRONIC FUSE

CHARACTERISTICS OF PYROTECHNIC DELAY SYSTEMS USED IN COMBAT MEANS

ELEKTRONICZNY ZAPALNIK ROZCALAJĄCY MZR-60

THE USE OF THE ATM DEVICE FOR THE AUTOMATIC AND SIMULTANEOUS TESTING OF THE BASIC ELECTRIC AND TIME PARAMETERS OF THE NUMEROUS BATCH OF FUSES

WYKONANIE BADAŃ POLIGONOWYCH DEMONSTRATORÓW TECHNOLOGII ZAPALNIKÓW Z SAMOLIKWIDATOREM DCR-2 DO AMUNICJ I GRANATNIKÓW RPG-76 KOMAR CZĘŚĆ I

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 14/14. BARTOSZ WIECZOREK, Poznań, PL MAREK ZABŁOCKI, Poznań, PL

ZAPALNIKI DEFINICJE I PODZIAŁ FUSES DEFINITIONS AND CLASSIFICATION

Podstawy skrzyni biegów

ELEKTROMECHANICZNY SYGNALIZATOR POZIOMU SPMS-4

1. Przeznaczenie testera.

PL B1. HUTA STALOWA WOLA SPÓŁKA AKCYJNA, Stalowa Wola, PL BUP 08/10

ELEKTROMECHANICZNY SYGNALIZATOR POZIOMU SPMS-4

PL B1. KRUCZEK MAREK, Dębica, PL BUP 21/07. WIESŁAW GALEND, Tarnobrzeg, PL GUSTAW JADCZYK, Koniecpol, PL MAREK KRUCZEK, Dębica, PL

Liniowe układy scalone. Elementy miernictwa cyfrowego

Ćw. 0: Wprowadzenie do programu MultiSIM

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO HAK SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Wrocław, PL BUP 20/14. JACEK RADOMSKI, Wrocław, PL

SIŁOWNIK OBROTOWY ZE SPRZĘGŁEM O NASTAWIANYM MOMENCIE W ZESPOLE KÓŁKA RĘCZNEGO

SERIA 88 Przekaźniki czasowe wielofunkcyjne 8 A. Wielofunkcyjny 11-pinowy Montowany do gniazd serii 90

Walce do zwijania blach DOKUMENTACJA TECHNICZNO RUCHOWA

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

BADANIA POLIGONOWE PARTII PROTOTYPOWEJ NABOI Z POCISKIEM DYMNYM DO 98 mm MOŹDZIERZA M-98

WYKORZYSTANIE WEWNĘTRZNYCH GENERATORÓW RC DO TAKTOWANIA MIKROKONTROLERÓW AVR

PL B1. Płonka Krzysztof,Bielsko-Biała,PL BUP 25/06. Rygiel Andrzej, Kancelaria Rzecznika Patentowego

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL BUP 12/14. ANTONI SZUMANOWSKI, Warszawa, PL PAWEŁ KRAWCZYK, Ciechanów, PL

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO CONCEPT STAL B&S LEJMAN SPÓŁKA JAWNA, Chełm, PL BUP 26/15. STANISŁAW LEJMAN, Chełm, PL

PL B1. ŻBIKOWSKI JERZY, Zielona Góra, PL BUP 03/06. JERZY ŻBIKOWSKI, Zielona Góra, PL WUP 09/11 RZECZPOSPOLITA POLSKA

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 B23K 7/10 RZECZPOSPOLITA POLSKA. Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

PRZETWORNIKI POMIAROWE

BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO

SCHEMAT BLOKOWY MECHANIZMU ZEGAROWEEGO

PL B1. INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL BUP 02/16

Budowa i zasada działania broni kulowej z czterotaktowym zamkiem ślizgowo-obrotowym.

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Generator relaksacyjny

PL B1. PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP, Warszawa, PL BUP 13/09. RAFAŁ CZUPRYNIAK, Warszawa, PL

Urządzenia zabezpieczająco-uzbrajające w zapalnikach *

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Generator relaksacyjny

WKRĘTAK PNEUMATYCZNY PISTOLETOWY WK507D2/A3 WK605D2/A3

Politechnika Białostocka

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

Zawór kulowy regulacyjny HERZ

Operacja technologiczna to wszystkie czynności wykonywane na jednym lub kilku przedmiotach.

Ofertowy formularz cenowy ZADANIE NR 1 Techniczne środki materiałowe do broni 9 mm HK USP

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Laboratorium MASZYN I URZĄDZEŃ TECHNOLOGICZNYCH. Nr 2

PL B1. UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W LUBLINIE, Lublin, PL BUP 02/ WUP 02/12. ZBIGNIEW OSZCZAK, Lublin, PL

PL B1. POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL BUP 11/16

MODERNIZACJA NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO WIRÓWKI DO TWAROGU TYPU DSC/1. Zbigniew Krzemiński, MMB Drives sp. z o.o.

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 4 Badanie ładowania i rozładowywania kondensatora

PL B1. Karetka automatycznego mechanizmu dosyłającego amunicję do komory nabojowej, zwłaszcza moździerza samobieżnego

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

Sprzęt i architektura komputerów

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

PL B1. PYSZNY PIOTR PRO-TECH, Rybnik, PL BUP 13/08. JAKUB PYSZNY, Rybnik, PL WOJCIECH PYSZNY, Rybnik, PL

TDWA-21 TABLICOWY DWUPRZEWODOWY WYŚWIETLACZ SYGNAŁÓW ANALOGOWYCH DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, listopad 1999 r.

EGZEMPLARZ ARCHIWALNY WZORU UŻYTKOWEGO. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, Zielonka, PL

Dane techniczne P 316

(12) OPIS PATENTOWY. (54)Uniwersalny moduł obrotowo-podziałowy

Konstrukcja mostka mocy typu "H" opartego o układ HIP4081A Robert Szlawski

Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.

Ćw. 0 Wprowadzenie do programu MultiSIM

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

PL B1. INSTYTUT TECHNIKI BUDOWLANEJ, Warszawa, PL BUP 05/ WUP 11/16. WOJCIECH KUJAWSKI, Poznań, PL

Ćwiczenie 3 Badanie własności podstawowych liniowych członów automatyki opartych na biernych elementach elektrycznych

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Aktory

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

Generatory przebiegów niesinusoidalnych

WYBRANE SPOSOBY WYTWARZANIA CIŚNIENIA ROZCALAJĄCEGO KASETĘ 98 MM POCISKU MOŹDZIERZOWEGO

UKŁADY ZAPŁONOWE ARTYLERYJSKIEJ AMUNICJI CZOŁGOWEJ THE IGNITION SYSTEMS FOR TANK GUN AMMUNITION

Akumulatorowe układy zapłonowe

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

SPIS WYKAZÓW KATALOGOWYCH. Nr strony Rama dolna kompletna... Podajnik folii... Rama ruchoma... Rama obrotowa kompletna... Instalacja hydrauliczna...

Układ stabilizacji laserów diodowych

IMPULSOWY PRZEKSZTAŁTNIK ENERGII Z TRANZYSTOREM SZEREGOWYM

Politechnika Białostocka

RZECZPOSPOLITAPOLSKA(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

SERIA 85 Miniaturowy przekaźnik czasowy 7-10 A. 2 zestyki przełączne 10 A Zasilanie AC/DC bez polaryzacji Montowany do gniazd serii 94

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

Cyfrowy regulator temperatury

MESKO Spółka Akcyjna Ul. Legionów 122, Skarżysko-Kamienna

SZKOŁA POLICEALNA dla dorosłych

4. Funktory CMOS cz.2

Koncepcja zapalnika z samolikwidatorem do przeciwpancernego pocisku rakietowego granatnika RPG-76 Komar *

Istnieją także niekonwencjonalne sposoby zapłonu mieszanki:

Przekaźniki czasowe wielofunkcyjne 8 A

Podstawy użytkowania i pomiarów za pomocą MULTIMETRU

LABORATORIUM ELEKTRONICZNYCH UKŁADÓW POMIAROWYCH I WYKONAWCZYCH. Badanie detektorów szczytowych

Ćwiczenie nr 05 1 Oscylatory RF Podstawy teoretyczne Aβ(s) 1 Generator w układzie Colpittsa gmr Aβ(S) =1 gmrc1/c2=1 lub gmr=c2/c1 gmr C2/C1

LABORATORIUM ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA BADANIE GENERATORÓW PRZEBIEGÓW PROSTOKĄTNYCH I GENERATORÓW VCO

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

PL B1. HIKISZ BARTOSZ, Łódź, PL BUP 05/07. BARTOSZ HIKISZ, Łódź, PL WUP 01/16. rzecz. pat.

Czujnik prędkości przepływu powietrza

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami liczników asynchronicznych szeregowych modulo N, zliczających w przód i w tył oraz zasadą ich działania.

Wprowadzenie do programu MultiSIM

Pomiary rezystancji izolacji

Transkrypt:

mjr dr inż. Rafał BAZELA inż. Lech CYKIER Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia EWOLUCJA ZAPALNIKÓW CZASOWYCH Streszczenie: W artykule przedstawiono rozwój zapalników czasowych w kontekście zmieniającego się pola walki, rozwoju technicznego i technologicznego broni na przestrzeni lat. Pokazany został postęp w technologii pomiaru czasu przez układy odporne na siły występujące podczas strzału. Słowa kluczowe: rezonatory, kondensatory, stabilność, programowanie. EVOLUTION OF TIME FUSES Abstract: In the paper the evolution of time fuses against the background of changing battlefield, technical and technological advancements in armament over a span of years was presented. The development in the technology of time measurement with the use of the systems resistant to the forces occurring during firing was also shown. Keywords: resonators, capacitors, stability, programming 1. Wstęp Pierwszymi zapalnikami czasowymi były zapalniki pirotechniczne. Opóźnienie zadziałania uzyskiwano poprzez regulację długości spalającej się ścieżki ze sprasowanego prochu czarnego. Sprasowany pod odpowiednim ciśnieniem proch czarny miał tą właściwość, że spalał się równomiernie, warstwami, co pozwalało na oszacowanie czasu palenia się ścieżki o odpowiedniej długości. Konieczność zwalczania przez artylerię samolotów spowodowała zapotrzebowanie na zapalniki czasowe o większej precyzji odmierzania czasu. Powstały mechaniczne zapalniki czasowe, oparte o działanie zegara mechanicznego oraz elektryczne wykorzystujące zależność U(t) podczas ładowania się kondensatora przy znanej stałej czasu RC (rezystancja i pojemność kondensatora). Wraz z powstaniem i rozwojem elektroniki zwiększyły się możliwości osiągnięcia znacznie większej dokładności odmierzania czasu przez zapalnik. 2. Rozwój zapalników czasowych Rozwój zapalników czasowych jest procesem determinowanym stanem techniki i technologii. Zapalniki czasowe ze względu na budowę układu mierzącego czas zmieniały się od zapalników pirotechnicznych przez mechaniczne, elektryczne aż do współczesnych elektronicznych. 45

2.1. Zapalniki czasowe pirotechniczne Czasowy zapalnik pirotechniczny miał konstrukcję niezwykle prostą. Był to trzpień o odpowiedniej średnicy, zawierający kilka otworów, w których znajdowały się słupki sprasowanego prochu czarnego o różnej wysokości. Otwory ze słupkami zamykane były zatyczkami. Nastawa czasu działania zapalnika polegała na usunięciu zatyczki przy jednym ze słupków. Wówczas podczas wystrzału od gazów ładunku miotającego zapalał się wybrany słupek i po wypaleniu się przekazywał płomień do ładunku prochu w pocisku. Zapalnik taki posiadał tylko kilka nastaw. Zasadę budowy takiego zapalnika przedstawia rysunek 1. Rys. 1. Zapalnik czasowy pirotechniczny z elementami w postaci słupków wg [1] Niedogodności związane z ograniczoną ilością nastaw czasów rozwiązano poprzez zamianę słupków prochowych na zaprasowane ścieżki w pierścieniu nastawczym. Pozwoliło to na dowolne nastawy w przewidzianym zakresie czasów zadziałania. Jednak podobnie jak w przypadku zapalników słupkowych maksymalne opóźnienie było stosunkowo małe. Przekrój i schemat działania zapalnika z pierścieniem nastawczym z maksymalnym opóźnieniem 7,5 s przedstawia rysunek 2. A B C Rys. 2. Zapalnik czasowy pirotechniczny 7 ½ sekundowy z pierścieniem nastawczym wg [1] A widok zapalnika; B przekrój zapalnika; C schemat działania. 1 kadłub; 2 wkrętka bojowa; 3 bezwładnik; 4 spłonka zapalająca; 5 zawleczka; 6 wkrętka ślepa ; 7 pierścień nastawczy; 8 iglica; 9 ścieżka prochowa. 46

Tak małe opóźnienia nie pozwalały na wykorzystanie rosnącego zasięgu pocisków artyleryjskich. Próbowano temu zaradzić przez zwiększanie do dwóch czy nawet trzech pierścieni ze ścieżkami prochowymi. Jednocześnie wprowadzono skalę nastawczą na obudowie zapalników. Pozwalało to na wybór opóźnienia zapalnika. Dzięki zwiększeniu ilości pierścieni ze ścieżkami prochowymi oraz doskonaleniu materiałów pirotechnicznych na ścieżki zaprasowywane w pierścieniach znacznie zwiększono możliwe do osiągnięcia opóźnienie zapalnika, nawet do 45 s. Jednak pozostał problem dokładności i powtarzalności odmierzania czasu. Dla zapalników czasowych z początku XX wieku, według warunków technicznych, średnie uchylenie czasu odmierzanego powinno być nie większe niż 1,5%. Taki uchylenie przy prędkości pocisku 500 m/s i nastawie czasu opóźnienia 20 s powoduje rozrzut działania pocisków ±150 m. 2.2. Zapalniki czasowe mechaniczne Zwiększenie wymagań co do dokładności i powtarzalności odmierzania czasu spowodowało powstanie nowych konstrukcji zapalników czasowych, w których wykorzystywano zespoły mechaniczne. Zapalniki czasowe mechaniczne wyposażone są w dwa podstawowe zespoły: regulujący czas działania i napędzający. Zespół regulujący czas działania we wszystkich typach zapalników czasowych mechanicznych jest podobny, wykorzystujący zasadę działania wahadła (lub balansu), gdzie czas wychylenia się o określony kąt zależy od momentu obrotowego i dla danego momentu jest wartością stałą. Wychylenia tego balansu poprzez koło wychwytowe regulują prędkość obracania się osi głównej mechanizmu. Obrót mechanizmu o kąt nastawiony podczas wprowadzania nastawy czasowej determinuje opóźnienie zadziałania zapalnika. W zespołach napędzających wykorzystuje się siły odśrodkowe działające w wirującym na torze lotu pocisku lub sprężyny. Przy czym sprężyny te mogą być napinane w chwili strzału, podczas wprowadzania nastaw czasowych lub być stale napięte. Mechanizm zapalnika czasowego ze stale napiętą sprężyną przedstawia rysunek 3. Nastawę zapalnika na żądany czas działania uzyskuję się przez obrócenie główki zapalnika wraz z pokrywą nastawczą 1. W chwili wystrzału dźwignia spustowa 3 przemieszcza się do dołu i zwalnia oś główną mechanizmu zegarowego. Jednocześnie za pomocą bezwładników następuje zblokowanie pokrywy nastawczej, uniemożliwiając jej niekontrolowany obrót. Po wylocie pocisku z lufy ustają siły bezwładności i oś główna 4 napędzana napiętą sprężyną napędową 2 zaczyna się obracać,. Jednostajny obrót osi zapewnia regulator 6. Współpracuje on z kołem wychwytowym za pomocą zaczepów A i B, powodując za każdym wahnięciem obrót tego koła o kąt określony ilością zębów na obwodzie. Obrót koła wychwytowego poprzez zespół kółek zębatych przekładni P steruje obrotem osi głównej. Obrót osi głównej o kąt nastawiony w czasie wprowadzania nastawy czasowej powoduję, że kotwica 7 pod działaniem swojej sprężyny zostaje wtłoczona w wycięcie pokrywy nastawczej i umożliwia ruch iglicy w kierunku spłonki. Sprężyna iglicy 9 powoduje ruch iglicy 8 i nakłucie spłonki. Następuje zadziałanie zapalnika. 47

Rys. 3. Zapalnik czasowy mechaniczny z napędem sprężynowym ze sprężyną stale napiętą wg [2] 1 pokrywa nastawcza; 2 sprężyna napędowa; 3 dźwignia spustowa; 4 oś główna mechanizmu zegarowego; 5 kółko wychwytowe; 6 regulator (wahacz); 7 kotwica; 8 iglica; 9 sprężyna iglicy; A, B - zaczepy wahacza; P. - przekładnia zębata; W - wycięcie łączące kotwicę z pokrywą nastawczą. Wprowadzanie nastaw i działanie mechanizmów regulujących we wszystkich rodzajach zapalników czasowych mechanicznych jest zbliżone. Na rysunku 4 przedstawiony jest zapalnik z mechanizmem zegarowym napędzanym sprężyną, która napinana jest w chwili wystrzału. Nastawę czasu wprowadza się poprzez obrót główki zapalnika. Przy tym obraca się także cały mechanizm zapalnika o kąt odpowiadający żądanej nastawie czasowej. W chwili wystrzału bezwładnik 5 osiada, ściskając (napinając) sprężynę napędową 4. Jednocześnie bezwładnik łączy się z wodzikami 6 poprzez ich zaczepy. Wodziki te są prowadzone w rowku śrubowym osi głównej 3. Po wylocie pocisku z lufy napięta sprężyna unosi bezwładnik, który przez występy wodzików obraca oś główną mechanizmu. Szybkość obrotu osi głównej sterowana jest mechanizmem zegarowym 2, w podobny sposób jak w zapalniku ze sprężyną napędową stale napiętą, opisanym powyżej. Po obróceniu mechanizmu o nastawiony kąt (odpowiadający nastawie czasowej) następuje odblokowanie mechanizmu uderzeniowego iglicy i zadziałanie zapalnika. 48

A B Rys. 4. Zapalnik czasowy mechaniczny z napędem sprężynowym ze sprężyną napinaną podczas wystrzału wg [2] A zapalnik przed wystrzałem; B zapalnik po wylocie pocisku z lufy 1 korpus; 2 mechanizm zegarowy; 3 oś główna (napędowa); 4 sprężyna napędowa; 5 bezwładnik; 6 wodziki z zaczepami. Rys. 5. Zapalnik czasowy mechaniczny z napędem wykorzystującym siłę odśrodkową wg [2] 1 obsada kulek; 2 oś obsady kulek; 3 kulki; 4 rowek śrubowy; 5 gniazdo iglicy; 6 iglica; 7 bezwładnik odśrodkowy; 8 spłonka; 9 koło zębate napędowe przekładni; 10 regulator. 49

Mechaniczny zapalnik czasowy z napędem wykorzystującym siłę odśrodkową przedstawia rysunek 5. Po wylocie pocisku z lufy kulki przesuwają się w rowku śrubowym aż do chwili, gdy jedna z nich wpadnie do gniazda 5. W gnieździe tym znajduje się iglica 6 zabezpieczona bezwładnikiem odśrodkowym 7. Po wystrzale bezwładnik ten odbezpiecza iglicę i wpadająca kulka powoduję nakłucie przez iglicę 6 spłonki zapalającej 8, a tym samym zadziałanie zapalnika. Mimo różnic w konstrukcji zespołów napędzających we wszystkich zapalnikach czasowych mechanicznych do odmierzania czasu wykorzystywano mechanizm zegarowy. Dokładność odmierzania czasu zależała głównie od precyzji wykonania tego mechanizmu. O dokładności działania oraz rozdzielczości nastaw decydowała także precyzja wykonania mechanizmów nastawczych. 2.3. Zapalniki czasowe elektryczne Zapalniki czasowe elektryczne są najprostsze konstrukcyjnie i jednocześnie najbardziej ekonomiczne. Konstrukcje zapalnika czasowego elektrycznego kondensatorowego obrazuje rysunek 6. A B C Rys. 6. Zapalnik elektryczny kondensatorowy wg [4] A przed wystrzałem; B w czasie wystrzału; C po wylocie pocisku z lufy. KN kontakt nurnikowy; Kz kulka zabezpieczająca; S sprężyna kontaktu nurnikowego; TI tulejka izolująca; K kontakt programowania; KA kondensator akumulujący; S styki; R rezystor obwodu czasowego; KZ kondensator zapłonowy; ZwG zwieracz gazowany; Z zapłonnik elektryczny. Opóźnienie czasowe takiego zapalnika oparte jest o stałą czasu RC, którą stanowi rezystor R w połączeniu z pojemnością kondensatora zapłonowego KZ. Rolą drugiego z kondensatorów KA jest magazynowanie energii dostarczonej podczas wprowadzania nastaw czasowych. Wprowadzanie nastaw czasowych polega na naładowaniu kondensatora KA do odpowiadającej nastawie wartości napięcia. Po wylocie pocisku z lufy kondensator ten jest dołączany poprzez styki S na kontakcie nurnikowym KN z kondensatorem zapłonowym KZ. Kondensator ten ładowany jest w obwodzie o ustalonej stałej czasowej RC aż do chwili gdy 50

napięcie na nim osiągnie wartość zapłonu zwieracza gazowego ZwG. Wówczas kondensator zapłonowy rozładuje się poprzez zwieracz i zapłonnik elektryczny. Przepływ prądu przez zapłonnik powoduje jego zadziałanie i wybuch pocisku. Z przedstawionej zasady działania wynika, że układ ten nie jest dokładny, gdyż odmierzony czas zależy od: dokładności napięcia programującego; upływności kondensatora akumulującego KA; stabilności rezystancji R i pojemności kondensatora zapłonowego KZ (czyli stałej czasowej RC); stabilności wartości napięcia zapłonu zwieracza gazowego ZwG. 2.4. Zapalniki czasowe elektroniczne Działanie elektronicznych układów czasowych do zapalników zdecydowanie różni się od przedstawionych wyżej układów elektrycznych. Przede wszystkim pomiar czasu zamiast w systemie analogowym dokonuje się w systemie cyfrowym. Polega to na wytworzeniu stabilnego w czasie ciągu impulsów elektrycznych i ich zliczanie. O stabilności pracy decyduje generator przebiegów prostokątnych, a okres jego pracy wpływa na rozdzielczość nastaw czasowych. Pozostałe elementy mają pomijalny wpływ na stabilność odmierzania czasu. Schemat blokowy elektronicznego układu czasowego przedstawia rysunek 7. PROGRAMOWANIE UKŁAD USTAWIANIA LICZNIKA GENERATOR ZEGAROWY LICZNIK IMPULSÓW UKŁAD WYKONAWCZY ŹRÓDŁO SPŁONKA ZASILANIA Rys. 7. Schemat blokowy elektronicznego układu czasowego. (opracowanie własne). Wprowadzanie nastawy czasowej w zapalnikach czasowych elektronicznych polega na wstępnym ustawieniu licznika impulsów. Podczas wystrzału następuje uruchomienie generatora zegarowego. Impulsy z generatora są zliczane do chwili osiągnięcia ilości ustawionej w trakcie wprowadzania nastawy (programowania). Wówczas następuje podanie impulsu na element wykonawczy pirotechniczny zapalnika. Istotnym problemem jest stabilność odmierzania czasu oraz zbudowanie generatora zegarowego odpornego na oddziaływania mechaniczne powstające podczas wystrzału. Dlatego pierwsze zapalniki czasowe elektroniczne o odpowiedniej stabilności zbudowano dla pocisków artylerii rakietowej. Wielkości przyspieszeń występujących podczas startu pocisku rakietowego pozwalała na zastosowanie w generatorze zegarowym rezonatorów kwarcowych. 51

Pozwalały one na uzyskanie dokładności odmierzania czasu rzędu 0,005%. Jednak ich wytrzymałość i odporność na wymuszenia mechaniczne występujące podczas wystrzału ze środków ogniowych artylerii lufowej były niewystarczające. Początkowo zastępowano generator kwarcowy układem generatora RC, którego stabilność krótkoterminowa była wystarczająca do spełnienia wymogów stawianych przed zapalnikami czasowymi. Dokładność wykonania elementów, a więc i częstotliwość podstawową kompensowano za pomocą porównania z częstotliwością wzorca w programatorze i wprowadzeniu poprawki. Zasadniczym przełomem stało się opracowanie oscylatorów i generatorów MEMS. Generatory takie, przy stabilności porównywalnej z generatorami kwarcowymi (50 ppm czyli 0,005% w całym zakresie temperatur pracy) odporne są na przyspieszenia rzędu 30 000g. Schemat ideowy generatora MEMS jest identyczny jak generatora kwarcowego. Schemat ten przedstawia rysunek 8. C 2 C 1 Q Rys. 8. Schemat generatora z rezonatorem mechanicznym (kwarcowym lub MEMS). (opracowanie własne). Miniaturyzacja podzespołów elektronicznych oraz coraz większa skala integracji pozwoliły na miniaturyzację układów czasowych. Układ czasowy zapalnika to pojedynczy mikroprocesor sterowany stabilnym zegarem. Elementy dodatkowe związane są wyłącznie z układem programowania i wykonawczym zapalnika. Nowoczesny, o wysokiej stabilności, układ czasowy przedstawiony jest na rysunku 9. Źródło zasilania Układ czasowy Układ wykonawczy (zapłonowy) Rys. 9. Elektroniczny układ czasowy do zapalnika artyleryjskiego. (opracowanie własne). 52

3. Wnioski końcowe Przedstawiona w artykule ewolucja zapalników czasowych dobitnie obrazuje postęp techniczno-technologiczny, jaki dokonał się w dziedzinie amunicji artyleryjskiej. Obrazuje też tendencje w rozwoju amunicji artyleryjskiej, dążące do coraz większej precyzji w jej użyciu. Jednocześnie zwiększenie precyzji działania amunicji jest czynnikiem zwiększającym efektywność amunicji i zmniejszającym przypadkowe straty. Literatura [1] Tretiakow G. M. Amunicja artyleryjska. Wydawnictwo MON, Warszawa 1954.Wydanie I [2] Ostaszkiewicz Cz. Zasady konstrukcji i dokładność działania zapalników mechanicznych (zegarowych) Wydawnictwo MON 1956 [3] Wasiliew M Teoria projektowania zapalników, Wydawnictwo MON, W-wa, 1955 [4] Z zagadnień techniki wojennej. Wydawnictwo MON, Warszawa 1960 53