Радиовзрыватель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Радио-взрыватель»)
Перейти к: навигация, поиск
Радиовзрыватель MK53 ВМС США, 1950 год.

Радиовзрыватель (также неконтактный взрыватель; англ. proximity fuze) — взрыватель, обеспечивающий подрыв боевой части на заданном расстоянии от цели, без механического контакта с последней. Существенно повышает действенность огня по некоторым типам целей, например самолетам или пехоте. Широко применялся в зенитной артиллерии. В современных армиях применяется в зенитных ракетах и для воздушного подрыва осколочных и кассетных боеприпасов.

Не следует путать с механизмом удаленного подрыва наземных мин с использованием радиосвязи.

Применение[править | править вики-текст]

Различают несколько основных применений радиовзрывателей.

  • В средствах противовоздушной обороны для подрыва боеприпаса как можно ближе к самолету даже при небольшом промахе.
  • В осколочных боеприпасах для подрыва в нескольких метрах над землей для максимально эффективного поражения укрывшейся пехоты. Аналогично кассетные боеприпасы выбрасывают суббоеприпасы на заданной высоте с целью получения заданной площади рассеяния.

История[править | править вики-текст]

В 1930-х годах рост значимости авиации в военном деле привел к распространению специализированных средств борьбы с самолетами, в первую очередь зенитной артиллерии. Однако традиционные артиллерийские контактные взрыватели оказались неэффективны, прямых попаданий по самолету было мало. Чтобы увеличить эффективность огня решили подрывать боеприпас как можно ближе к самолету даже при промахе. Для этого зенитные боеприпасы стали оснащать так называемыми дистанционными взрывателями, срабатывавшими по времени после выстрела. Время выставлялось перед выстрелом так чтобы взрыв произошел на высоте полета цели. Но малая точность по высоте, малый радиус разлета осколков и маневренный характер целей все еще не позволяли обеспечить надежный подрыв на минимальных дистанциях. Попытки найти более эффективные способы определения близости самолета продолжились, в том числе такие экзотические как по звуку работы мотора или его выхлопу.

В Европе и США[править | править вики-текст]

Первые дошедшие до нас сведения о практических экспериментах по использованию радиоволн для определения дистанции до цели датируются 1939—1940 годами.[1][2] В Великобритании провели ряд научных изысканий, показавших возможность создания такого взрывателя. Однако жесткие требования по габаритам взрывателя и перегрузкам (линейное ускорение при выстреле до 20 тыс. g и центробежные силы при скорости вращения снаряда до 30 тыс. об/мин) не позволили англичанам создать практически применимое устройство. Поэтому наработки передали США. В 1941 году в США испытали первый дистанционный радиовзрыватель, взорвав авиабомбу на заданной высоте над поверхностью. К 1942 году американцам удалось решить проблему стойкой к перегрузкам миниатюрной электроники и в августе состоялись первые артиллерийские стрельбы по авиационным мишеням с использованием зенитного радиовзрывателя T-3. Стрельбы оказались очень успешны и взрыватели запустили в серийное производство. В 1943 был выдан американский патент на радиовзрыватель.[3] До конца 1945 года в США успели сделать 22 миллиона взрывателей. Они широко использовались американцами и британцами в противовоздушной артиллерии в тех ситуациях где образцы взрывателей не могли быть захвачены противником. Применение взрывателя против сухопутных войск сдерживалось до конца 1944 года из соображений секретности.

Разработка радиовзрывателей стала прорывом в военной электронике — снаряды для зенитных орудий калибром 76 и 90 мм, оснащённые радиовзрывателями VT, (Variable Time fuze), оказались в три раза эффективнее даже при сравнении с новейшим для того времени радиолокационным управлением огнём. Потери немецких самолетов-снарядов «Фау-1» в налётах на Англию возросли с 24 % до 79 %, в результате чего эффективность (и интенсивность) таких налетов значительно снизилась.

В Германии развитие радиовзрывателей тормозилось дефицитом ресурсов. Тем не менее до поражения Германии радиовзрыватели были созданы и испытаны.

В СССР[править | править вики-текст]

В СССР первые эксперименты с радиовзрывателями проводились в конце 1944 — начале 1945 годов на авиабомбах.[4] В конце 1945 года решением ГКО для разработки и выпуска радиовзрывателей образован ГНИИ-504. Комплект миниатюрных высокопрочных радиоламп разработан в НИИ-617 с участием В. Н. Авдеева. В комплект вошли генераторный триод 1С1А, низкочастотный пентод 06П1А, тиратрон 1Т1А.[5][6][7] Создана линейка артиллерийских (АР-5, АР-21, АР-27, АР-30, АР-45 и др.) и авиабомбовых (БРВ-1, БРВ-3) взрывателей.

Принцип действия[править | править вики-текст]

Неконтактный взрыватель состоит из:

Также обычно содержит контактный (ударный) взрыватель на случай отказа неконтактного взрывателя и набор предохранительных элементов, обеспечивающих безопасное обращение с боеприпасом. Некоторые взрыватели могут быть оснащены регулировками высоты подрыва, дальности самоликвидации, дальности активации (во избежание подрыва над позициями своих войск).

Датчик взрывателя представляет собой вариант радиолокатора, то есть объединённые в один блок радиопередатчик и радиоприёмник. Принцип работы основан на приеме отраженного от цели сигнала. Существует три основных метода работы датчика цели, выбираемые в зависимости от требований по дальности и помехоустойчивости.[8]

Доплеровский датчик[править | править вики-текст]

Благодаря значительной скорости снаряда относительно цели отраженный от цели сигнал имеет смещение по частоте вследствие эффекта Доплера. Этот смещенный по частоте сигнал подается на смеситель, на выходе которого фильтром выделяется разностная частота. Амплитуда разностной частоты зависит от дальности до цели.

Простейший доплеровский датчик представляет собой вариант автодина — совмещенного в одной схеме генератора и смесителя. Генератор нагружен на антенну, на нее же принимается отраженный от преграды сигнал с доплеровским смещением, соответствующим скорости снаряда. Выделенный смесителем разностный сигнал усиливается и поступает на узел принятия решений, обычно выполненный в виде порогового детектора. При срабатывании порогового детектора подается ток на электродетонатор. Автодин наиболее простая конструкция, однако проигрывает другим вариантам в дальности обнаружения цели и помехоустойчивости.

Частотно-модулированный датчик[править | править вики-текст]

Частота передатчика непрерывно быстро меняется по некоторому закону. Поскольку отраженному от цели сигналу понадобилось время на прохождение до цели и обратно то принятый сигнал цели имеет частоту, отличающуюся на небольшую величину от текущей передаваемой. Принимаемый сигнал подается на смеситель и выделяется разностная частота между принятой и текущей передаваемой частотами. Величина разностной частоты зависит от дальности до цели.

Импульсный датчик[править | править вики-текст]

Для значительных дистанций используется принцип классического импульсного радиолокатора. Передатчик формирует короткий импульс, который, отразившись от цели возвращается в приемник. Время между переданным и принятым импульсами пропорционально дальности до цели.

Источник питания[править | править вики-текст]

Источник питания обеспечивает схему электричеством заданных параметров на время полета снаряда. Как правило источники делаются химическими либо в виде турбогенератора от набегающего на снаряд потока воздуха. Длительное хранение химических источников обеспечивается раздельным хранением его компонентов. Для этого жидкий электролит батареи помещают в ампулу. В момент выстрела ампула разрушается от перегрузок и электролит попадает в батарею. Турбогенератор конструктивно сложнее так как требует системы воздушных каналов и стабилизатора оборотов турбины, но безопаснее и надежнее химических батарей, в которых ампула может разгерметизироваться по причинам не связанным с выстрелом.

Радиоэлектронное противодействие[править | править вики-текст]

Использование радиоволн позволяет противнику заранее обнаруживать обстрел и противодействовать эффективной работе радиовзрывателей.[9] Существуют специализированные станции радиоэлектронной борьбы, предназначенные для обнаружения сигнала, излучаемого взрывателем и автоматического формирования ответного облучения, имитирующего отраженный от цели сигнал с частотным смещением. В этом случае взрыватель сработает до приближения к цели и ущерб будет минимизирован. Пример такой станции советская СПР-2.

Взрыватели усложняют свою конструкцию в ответ на противодействие. Например, изменением частоты передатчика, формированием сигнала на нескольких частотах, задержкой включения датчика, установкой дополнительных датчиков цели на иных физических принципах (например, инфракрасные, магнитные) и т. п.

Галерея[править | править вики-текст]

Современный радиовзрыватель
Современный радиовзрыватель  
Конструкция  
Электроника  
Турбинка  

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]