Взрыватели и их типовые элементы

Для управления состоянием ВУ оснащено взрывателем, который может включать следующие механизмы и элементы:

датчик цели (нажимной, обрывной и др.);

счетчик цели;

механизм дальнего взведения;

механизм самоликвидации;

механизм (элемент) неизвлекаемости;

механизм дистанционного управления;

источники тока.

Во взрывателе в техническом смысле заложен алгоритм работы ВУ, начиная с его установки, снятия ступеней предохранения, далее перевод в боевое положение, селектирование целей (объектов), обеспечение неизвлекаемости и, в необходимых случаях, самоликвидации. Взрыватель формирует и передает команду на подрыв боевой части ВУ. Взрыватель может иметь простейшую схему, включающую электродетонатор, источник тока и включатель или капсюль-детонатор, ударник и механизм (боевая пружина) его спуска. Представленные схемы могут значительно усложняться, иметь специальные механизмы и устройства, обеспечивающие: функционирование ВУ в схеме “ждущего” боеприпаса; его защиту от “несанкционированного” снятия; приведение в действие в выгодный момент.

Взрыватели оснащены предохранительно-исполнительными механизмами для сообщения начального взрывного импульса заряду взрывчатого вещества. По принципу действия они подразделяются на:

механические, вызывающие взрыв заряда ВВ после механического освобождения ударника, который накалывает своим жалом капсюль-воспламенитель или капсюль-детонатор;

электрические, обеспечивающие замыкание электрической цепи электродетонатора или электровоспламенителя;

электромеханические, замыкающие электрическую цепь после механического воздействия на "включатель", чем обеспечивается поступление электрического тока к электродетонатору заряда;

химические (электрохимические), срабатывающие по истечении определенного времени, в течение которого происходит химическое (электрохимическое) растворение, а затем разрыв проволоки, освобождающий ударник, который или воздействует на капсюль-воспламенитель (капсюль-детонатор) или замыкает электрическую цепь на электродетонатор.

Управляемые взрыватели предназначены для изменения состояния ВУ дистанционно в любой момент времени независимо от режима работы взрывателя. Управление может достигаться: радиоканалом; проводными линиями; механическим способом; оптическим каналом.

С помощью указанных линий управления ВУ может принимать следующие команды:

перевод ВУ в боевое положение, т.е. включение датчика цели, запуск часового механизма и т.п.;

производство взрыва немедленно, несмотря на заложенную схему функционирования (для предотвращения снятия ВУ, изменение оперативной и другой обстановки);

перевод ВУ в безопасное положение;

нейтрализация ВУ без ущерба объекту минирования (производится разрушение ВУ специальным пиротехническим патроном без взрыва основного заряда).

В качестве радиоканала используются специальные радиолинии для боеприпасов, имеющие высокую надежность передачи команд в условиях помех и ложных сигналов. В самодельных ВУ в работе радиоканала могут быть использованы любительские станции любого класса вплоть до пейджеров, радиоуправляемых игрушек и автосигнализаций с дистанцией приема команд до 10 метров. В качестве исполнительных механизмов радиоканалов в самодельных ВУ используются: электрические сигналы в цепи акустических динамиков радиостанций, которые через усилитель передаются в цепь электродетонатора или замыкателя цепи датчика цели. Поворотные реле радиоигрушек замыкают цепь электродетонатора или включение датчика цели, например, оптического или магнитного; радиосигналы автосигнализаций и пейджеров преобразуются в замыкатели цепей электродетонаторов или электроспусковых механизмов капсюль-детонаторов.

Использование радиоканала позволяет управлять действием ВУ на расстоянии без проведения предварительных работ по прокладке проводов и специальных устройств. Однако радиоканал сильно подвержен воздействию радиопомех, что, с одной стороны, может вызвать несанкционированный взрыв, а с другой стороны, команда на взрыв может быть заглушена помехами, и в нужный момент взрыв ВУ не произойдет.

Проводные линии управления по своей протяженности обычно достигают десятков и сотен метров и выполнены из двужильных проводов (типа саперных). В последнее десятилетие все шире стали находить применение оптоволоконные линии управления. Проводные линии управления (особенно оптоволоконные) практически полностью помехозащищены. Исключение могут составлять грозовые разряды, мощные СВЧ-излучения в непосредственной близости от магистрали проводов. С точки зрения особенностей применения ВУ и необходимости управления их состоянием, проводные линии требуют условий, сил и времени на их прокладку и маскировку. Из-за отсутствия условий для прокладки и маскировки проводной линии (условия городской застройки) такой способ управления ВУ может быть полностью исключен.

Механические способы управления состоянием ВУ включают в себя самые разнообразные устройства от шнура, с помощью которого выдергивается боевая чека, до попадания снаряда в элемент предохранения.

В качестве оптических каналов управления могут быть использованы лазерные и лучевые (инфракрасные и иные) источники и приемники, принцип работы которых основан на преобразовании сигнала от приемника в сигнал в цепи детонатора боевой части. При попадании лазерного луча на приемник идет его регистрация по частоте и амплитуде кодового сигнала, после чего срабатывает аналоговое устройство и через усилитель формируется сигнал в электрическую цепь детонатора.

Датчик цели реализует качественную сторону ВУ как боеприпаса ждущего режима, когда взрыв происходит только в результате определенного воздействия цели. Датчик цели в своей технической реализации предусматривает обязательную селекцию разного рода воздействий, например, нажимной датчик цели может быть рассчитан на нагрузку не менее 10 кг, при этом время воздействия должно быть не менее 1 секунды. Это, с одной стороны, обеспечивает заданный уровень помехозащищенности, а с другой — ориентирует срабатывание ВУ на определенный тип цели. Датчик цели предназначен для фиксации:

момента воздействия цели на определенные предметы или объекты, (например, открывание двери или крышки стола; перемещение сумки; включение прибора или механизма);

начала движения или остановки цели (например, автомобиля);

перемещения цели через заданный участок местности или помещения;

истечения заданного времени;

изменений уровня освещенности, акустики, давления и т.п.;

других изменений объективной обстановки в заданном месте или времени.

По принципу действия датчики цели делятся на механические, электромеханические, электронные и химические. По способу регистрации воздействия цели датчики имеют достаточно широкое многообразие, рассмотрим их детальнее.

Нажимной датчик цели рассчитан на механическое воздействие с определенной силой и продолжительностью по времени. Датчики цели могут быть рассчитаны на силу тяжести человека или автомашины.

Датчик разгрузочного действия рассчитан на срабатывание при снятии с него груза (нагрузки). Так, например, при поднятии с земли ящика, чемодана, под который было установлено ВУ с датчиком разгрузочного действия, произойдет взрыв.

Натяжной датчик цели рассчитан на воздействие цели через растяжку (нить, веревку), натянутую, например, в коридоре или на пешеходной тропе. При движении человека по тропе он задевает за растяжку, которая, в свою очередь, выдергивает боевую чеку, и происходит взрыв.

Обрывной датчик цели выполняет те же функции, что и натяжной, с той разницей, что в качестве растяжки используют тонкий электрический провод, при разрыве которого формируется электрический сигнал в цепь детонатора.

Инерционный датчик срабатывает при перемещении его в любом направлении или наклоне в любой плоскости. Технически он может быть выполнен в виде замкнутого сферического корпуса, внутри которого расположены электрические контакты и небольшой объем ртути. При перемещении или наклоне датчика ртутный шарик перекатывается, замыкая или размыкая контакты, формируя тем самым сигнал, который усиливается и подается в электрическую цепь детонатора.

Ветровой датчик цели рассчитан на воздействие перемещающейся массы воздуха, например, при посадке вертолета. Основным элементом указанного датчика является подвижная деталь, обладающая необходимыми элементами парусности.

Сейсмический датчик фиксирует движение людей, животных и техники за счет обработки сейсмических сигналов в грунте и дорожном покрытии. Датчик включает в себя: от одного до нескольких геофонов, “прослушивающих” сейсмические волны в грунте, аналитическое устройство, селектирующее помехи и ложные сигналы, а также направление и дистанцию перемещения цели. Указанные датчики широко используются в противопехотных и противотранспортных минах.

Магнитный датчик цели реагирует на появление около него металла (металла, обладающего магнитными свойствами), например, проезд автомашины над датчиком, установленным в полотно автодороги, или пронос над датчиком металлоискателя. Перемещение металла над датчиком изменяет напряженность его магнитного поля, и при заданной чувствительности схемы формируется сигнал в цепь детонатора.

Акустический датчик цели реагирует на звуковые волны в заданном диапазоне частот и уровней сигналов, например, звук работающего двигателя или голос человека.

Электромагнитный датчик реагирует на изделия или объекты, в которых используются электрические цепи, источники тока.

Оптический датчик содержит светодиоды или фотореле, реагирующие на изменение освещенности в широком диапазоне излучений, в том числе и в невидимой зоне. Например, взрыватель помещен в сейф (в грунт) и при открывании сейфа (снятии маскировочного слоя грунта) на светодиод попадает свет, происходит срабатывание цепей детонатора. Кроме того, во взрывателях могут быть использованы датчики, регистрирующие изменение уровня освещенности того или иного объекта.

Температурный и барометрический датчики реагируют соответственно на изменение температуры и давления, подобно датчикам, установленным в двигателях.

К электрозамыкателям можно отнести самый разнообразный спектр конструкций от бытового выключателя до сложных многоэлементных изделий.

В технике на основе самых разнообразных физических и химических явлений создано множество приборов и датчиков, реагирующих на движение, изменение и состояние объектов и среды. Однако использование во ВУ только датчиков цели не позволяет создать взрыватель в окончательном виде. Речь идет о дополнительных механизмах взрывателя: механизм дальнего взведения; механизм замедления; механизм неизвлекаемости; механизм самоликвидации; счетчик целей; источник тока и др.

Механизм дальнего взведения предназначен для задержки (3…30 минут) времени перевода ВУ в боевое положение после последней команды или действия человека. Это своего рода предохранение — возможность отойти на безопасное расстояние. Причины для этого могут быть разнообразные: неисправность ВУ; случайное воздействие на датчик цели (при отходе от ВУ оступился и задел растяжку); несанкционированный сигнал в линии управления (в радиолинии). Механизм дальнего взведения перекрывает исполнительный механизм детонатора или сам детонатор, размыкая тем самым последнее звено в цепи команд на срабатывание детонатора. В военной практике нет боеприпасов, не имеющих механизма дальнего взведения, от ручных гранат до авиабомб и торпед.

Механизм замедления, другими словами часовой механизм, предназначен для включения датчика цели в расчетное время от нескольких минут до нескольких месяцев (максимальное время замедления зависит от емкости источника тока) с точностью от нескольких секунд до нескольких часов. Например, ВУ может быть установлено на объекте за несколько суток до выхода в режим ожидания цели. Время задержки рассчитывается исходя из условий функционирования объекта и намеченной для поражения цели на данном объекте. Например, магнитный датчик, рассчитанный на срабатывание при открывании двери, будет включен в электрическую цепь взрывателя через 12 часов, т.е. только через 12 часов после установки взрывное устройство выйдет в режим ожидания цели, и до истечении этого времени открывание двери не вызовет взрыв. Механизм замедления, кроме включения датчика цели, может функционировать как часовой механизм с выдачей команды на взрыв по истечении заданного времени.

Механизм неизвлекаемости предназначен для приведения ВУ к взрыву при попытке его обезвредить или снять с объекта. С этой целью могут использоваться различные датчики (инерционный, обрывной, оптический и т.д.).

Механизм самоликвидации предназначен для ликвидации ВУ (взрыв ВУ или разрушение без взрыва) по истечении заданного времени или при истощении источников тока.

Счетчик цели подает сигнал на взрыв при считывании заданного количества целей. Например, при установке ВУ на пешеходной дороге взрыв произойдет по четвертому человеку, если счетчику цели было задано "4". Счетчик цели, как правило, используется во ВУ с неконтактным взрывателем (сейсмический, магнитный и др.).

К источникам тока традиционно относят специальные подрывные электромашины, аккумуляторы, батареи, электросети стационарные и транспортных средств.

В различных образцах взрывателей некоторые из вышеперечисленных компонентов могут отсутствовать или, наоборот, дублироваться.

Самодельные взрыватели изготавливаются в штучных экземплярах или в ограниченных (до нескольких десятков штук) сериях одним человеком или небольшой по составу группой людей. Как правило, эти лица могут быть специалистами в области теории взрыва, знакомы с электронной техникой, имеют опыт боевых действий с применением инженерных боеприпасов. Однако самодельное изготовление ВУ всегда сопряжено с низкими показателями надежности и безопасности. Это связано с отсутствием научно-исследовательской и производственной базы. Факты обнаружения несработавших самодельных ВУ, случаи подрыва "специалистов" как при изготовлении, так и при применении своих "изделий" свидетельствуют об их низкой надежности и опасности при обезвреживании.