SE444985B - Armeringsdon for sjominor innefattande separat elektrisk tendkapsel - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8205855-3 jan tvångsmässigt avbruten under lagring och transport och un- der en viss tid efter det att sjöminan har utlagts, vilket kan uppnås genom att det finns ett metalliskt hinder (avbrytare) _mellan sprängkapseln och överföringsladdningen. Avbrytaren skall därvid dragas undan med tidsfördröjning, och undandrag- ningen börjar normalt omedelbart efter utläggningen och full- bordas exempelvis en halv timma senare, då armeringen sålunda är genomförd. Därtill har armeringsdonet emellertid även en an- nan funktion: det skall åstadkomma påverkning av elektriska strömställare enligt en programmerad sekvens, varigenom minans batterier anslutes till minans elektroniska system kort efter utläggningen och den elektriska sprängkapseln hålles kortsluten, alternativt helt oansluten och anslutes till minans utlösnings- system kort före armeringen.

Kända armeringsdon är vanligtvis så konstruerade, att sprängkapseln monteras i samband med att mekanismen sättes ihop, och sedan inte längre är tillgänglig från mekanismens (minans) utsida, dvs sprängkapseln bildar efter monteringen en integrerad del av armeringsdonet. Detta är förenligt med de ovan angivna internationella normerna, men i vissa länder, bl a i Sverige, föreskrives att sprängkapseln och boosterladdningen inte får vara samtidigt närvarande i minan under lagring och transport (i fredstid). För tillgodoseende av detta krav har exempelvis en mintillverkare konstruerat minan på sådant sätt, att boosterladdningen är lätt tillgänglig och kan lagras utan- för.minan för att sedan snabbt sättas på plats i samband med att minan göres stridsduglig. Detta är emellertid inte någon praktisk lösning på grund av att det kräves ett separat lag- ringsrum för boosterladdningarna, vilket skall vara väl skilt från det rum, där minorna lagras. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en avsevärt mera attraktiv och praktisk lösning på problemet att hålla sprängkapseln och boosterladdning åtskilda under lagring och transport och att samtidigt möjliggöra en säker och tillförlit- lig armering av minan, när den har lagts ut, och detta ändamål 10 15 20 25 30 35 8205855-3 uppnås genom att armeringsdonet av det inledningsvis angivna slaget erhållit kännetecknen enligt patentkravet 1. Sprängkap- seln kan sålunda förvaras separat utanför armeringsdonet, och eftersom sprängkapseln innehåller endast en ringa mängd spräng- ämne, är det mestadels tillräckligt, att sprängkapseln förvaras i en detonationssäker inneslutning, som är fäst vid minan. Sä- lunda elimineras de lagringsproblem, som är förknippade med det ovan nämnda kända arrangemanget med separat boosterladdning, samtidigt som det uppnås att minan är tillgänglig i komplett skick för att snabbt göras stridsberedd genom den enkla och snabbt genomförbara åtgärden att sätta sprängkapseln på plats i minan. För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bi- fogade ritningar, som visar ett utförande av armeringsdonet en- ligt uppfinningen, varvid FIG 1 är en vertikalsektionsvy av armeringsdonet, anbragt pâ en mina, varvid sektionen är tagen efter linjen I - I i- FIG 2 och donet är visat i sitt säkrade tillstånd, FIG 2 är en planvy av armeringsdonet med vissa delar därav visade i sektion i plan med undersidan av donets lock, FIG 3 är en vertikalprojektionsvy, delvis i sektion, av sprängkapselenheten, skild från armeringsdonet, i det ut- förande som är visat i FIG 1 och 2, FIG 4 är en vertikalprojektionsvy av sprängkapselenheten i ett annat utförande med denna enhet införd i huset, vilket är visat i axialsektionsvy, och FIG 5 är en fragmentarisk vertikalsektionsvy av armerings- donet, vilken visar ett modifierat utförande av avbryta- rens pâverkningsanordning.

Med hänvisning till FIG 1 och 2 innefattar en sjömina ett hölje 10, som innehåller en huvudladdning 11. Höljet 10 bildar ett utrymme 12, vilket utgör minans instrumenthus och i vilket minans armeringsdon är anordnat. Detta don innefattar en bottenplatta 13 och ett lock 14, varvid bottenplatta och lock är inbördes förbundna medelst ståndare 15. I en öppning i bot- tenplattan 13 är anordnad en överföringsladdning 16, och under 10 15 20 25 30 35 8205855-3 4 bottenplattan är anordnad en boosterladdning 17.

I locket 14 är anordnat ett därmed fast förbundet hus 18 med ett axiellt genomgående cylinderlopp 19 för upptagning av en sprängkapselenhet 20, vilken är visad separat i FIG 3. Den innefattar ett teleskopiskt skaft, som består av ett rör 21 och en däri förskjutbart anordnad del 22, vilken bildar själva sprängkapseln. Delen 22 är belastad med en tryckfjäder 23, som upptages i röret 21, och dess förskjutning i röret är begränsad medelst ett tvärstift 24, som går genom delen 22 och sträcker sig in i axiella slitsar 25 i röret 21.

I nedre änden av delen 22 är en sprängkapselladdning 26 anordnad, och denna ände upptages i en av elektriskt isolerande material bestående förlängning 27 av huset 18, i vilken elekt- riska kontakter 28 och 29 är anordnade för samverkan med elekt- riska kontakter 30 och 31 på delen 22. Dessa kontakter är lämp- ligen guldpläterade. Sprängkapseln är utifrån inskjutbar i cy- linderloppet 19 i huset 18, 27 och hâlles i läge medelst en på huset fastskruvad huv 32, varvid O-ringar 33 är anordnade i öv- re änden av sprängkapselenheten för tätning mellan denna och begränsningsytan hos cylinderloppet 19. Under fjäderns 23 tryck hâlles delens 22 nedre ände i anliggning av en i armeringsdonet ingående avbrytare 34, vilken i donets säkrade tillstånd häller sprängkapselladdningen 26 tvångsmässigt skild från överförings- laddningen 16. I detta läge är kontakterna 30 och 31 inte i be- röring med kontakterna 28 och 29.

Avbrytaren 34 kan vara gjord av massiv metall men är före- trädesvis utförd som en sandwich-konstruktion, vilken är upp- byggd av olika material, varav vissa tjänar till att absorbera partikelflöde från sprängkapselladningen 26, om denna detone- rar, och vissa tjänar till att dämpa utbredningen av detona- tionsvâgen. Avbrytaren är fast förbunden med ett hus 35, varvid avbrytaren och huset är lagrade på en i bottenplattan 13 infäst tapp 36 för vridning kring en vertikal axel. I huset 35 är an- ordnad en urverksfjäder 37, vilken normalt inte är anspänd och sålunda inte utövar något vridmoment på huset 35 och den därmed 10 15 20 25 30 8205855-3 förbundna avbrytaren 34. Fjäderns inre ände är fäst vid en spindel 38 som är vridbart lagrad dels i huset 35 och dels i en av stândarna 15 uppburen mellanvägg 39.

Huset 35 och avbrytaren 34 avgränsar ett hâlrum 40, som är fyllt med silikonolja med hög viskositet, och i detta hâlrum upptages också en skiva 41, vilken medelst en tapp 42 är ovrid- bart men axiellt rörligt förbunden med lagringstappen 36 genom att tappen 42 är införd dels i skivan 41 och dels i lagrings- tappen_36. I huset 35 är anordnad en urtagning 43, i vilken är placerad en skruvlindad tryckfjäder 44, som belastar skivan 41 mot ett mellan skivan och avbrytaren 34 anordnat distanselement 45, så att mellan skivan 41 och avbrytaren 34 finns ett gap med förutbestämd storlek och även mellan skivan 41 och huset 35 finns ett gap. Dessa gap bör vara av storleksordningen 0,1 mm och är utfyllda med den i hâlrummet 42 befintliga silikonoljan.

Den i hålrummet 40 anordnade skivan 41 och silikonoljan utgör en viskositetsbroms för hämning av avbrytarens 34 vridning un- der inverkan av fjädern 37, när denna är anspänd. Anspänningen av fjädern åstadkommas medelst en hydrostatisk startanordning, som nu skall beskrivas närmare.

Pâ spindeln 38 är axiellt förskjutbart anordnad en kolv 46, som upptages i ett cylinderlopp 47 i locket 14. En med kol- ven 46 fast förbunden tapp 48 upptages axiellt förskjutbart i en på locket 14 fastsatt huv 49. lappen kan låsas mot axiell förskjutning medelst en genom hål i tappen och huven införbar transportsäkringssprint 50. Kolven är belastad med en förspänd tryckfjäder 51 i cylinderloppet 47 och är förbunden med en ovridbart men axiellt förskjutbart styrd mutter 52, vilken in- griper med ett skruvgängat parti 53 på spindeln 38. Ett rull- membran 54 bildar tätning mellan kolven 46 och locket 14 i cy- linderloppet 47. En arm 55 på muttern 52 är ansättbar mot ett anslag 56 på en med huset 35 förbunden uppskjutande arm 57. Det skruvgängade partiet 53 har sådan stigning, att det genom axi- ell förskjutning av muttern 52 nedåt längs spindeln 38 åstad- kommes vridning av spindeln för anspänning av fjädern 37, medan 10 15 20 25 30 35 8205855-3 6 huset 35 och avbrytaren 34 hålles stilla genom anslagets 56 an- liggning mot armen 55 på muttern 52.

Då minan skall göras stridsberedd, införes den separat förvarade sprängkapselenheten 20 i cylinderloppet 19 i huset 18, varvid den teleskopiskt anordnade sprängkapselenheten tryc- - kes ihop mot fjäderns 23 verkan vid ansättning av sprängkapsel- enheten mot avbrytaren 34. Sprängkapselenheten hâlles kvar i sitt läge medelst den påskruvade huven 32, och 0-ringarna 33 säkerställer, att havsvatten inte kan tränga in i cylinderlop- pet 19 vid sänkning av minan. Sedan sprängkapselenheten place- rats på detta sätt, befinner sig kontakterna 30 och 31 ur berö- ring med kontakterna 28 resp 29. Avbrytaren 34 hålles tvångs- mässigt säkrad i det visade läget, i vilket den häller spräng- kapselladdningen 26 skild från överföringsladdningen 16, genom att kolven 46 och därmed muttern 52 medelst den införda trans- portsäkringssprinten 50 hâlles i sitt visade övre läge, i vil- ket huset 35 och därmed slutaren 34 hâlles i det visade vrid- ningsläget genom ingreppet mellan armen 55 och anslaget 56. Sä- som har framgått av beskrivningen ovan, är fjädern 37 därvid inte anspänd, så att det inte utövas något vridmoment på huset 35 resp avbrytaren 34. Sprängkapselenheten kan sålunda sättas på plats vid godtycklig tidpunkt före utläggningen av minan; säkerheten är även efter insättningen av sprängkapselenheten till fullo säkerställd.

Kort före utläggningen av minan avlägsnas transportsäk- ringssprinten 50, så att kolven 46 inte längre är låst men lik- väl kommer att förbli i det visade läget, viloläget eller säk- ringsläget, genom att den hålles i detta läge av den förspända fjädern 51. Sedan minan har utlagts, kommer havsvatten att kun- na tränga in genom de hål i huven 49, som transportsäkrings- sprinten 50 tidigare var införd i, och kommer att kunna passera genom förefintlig spalt mellan tappen 48 och huven 49, så att ett hydrostatiskt tryck kan byggas upp pâ översidan av kolven 46. Vid ett visst djup, exempelvis 3 m, övervinner det hydro- statiska trycket förspänningen hos fjädern 51, så att kolven 46 10 15 20 25 30 ' 35 7 8205855-3 börjar röra sig nedåt. Detta innebär, att spindeln 38 roteras genom skruvingreppet mellan muttern 52 och det skruvgängade partiet 53. Genom spindelns rotation anspännes fjädern 37 och kommer sålunda att utöva ett vridmoment på huset 35 och därmed på avbrytaren 34. Någon vridning av avbrytaren åstadkommas dock inte, eftersom detta hindras av ingreppet mellan armen 55 och anslaget 56 men endast inledningsvis under kolvens 46 rörelse, eftersom armen 55 under mutterns 52 axiella rörelse nedåt så småningom går ur ingrepp med anslaget 56, så att huset 35 och avbrytaren 34 frigöres för vridning under inverkan av den an- spända fjädern 37. Detta kan ske exempelvis på 5 m djup, och den rotation, som därvid har âstadkommits hos spindeln 38 kan vara av storleksordningen 1/2 - 1 varv. Vridningen av huset 35 och avbrytaren 34 genom den i fjädern 37 upplagrade energin kommer emellertid inte att ske abrupt utan kommer att försiggâ långsamt på grund av den bromsverkan, vilken utövas av skivan 41 i det med silikonolja fyllda hâlrummet 40. Rotationshastig- heten hos avbrytaren kan vara exempelvis av storleksordningen 1/4 varv på 30 min.

Sedan huset 35 och avbrytaren 34 vridits över en viss vinkel, kommer avbrytaren att vara helt undandragen från sprängkapselenheten 20, så att delen 22, som bildar själva sprängkapseln, under fjäderns 23 tryck kan röra sig nedåt till beröring med överföringsladdningen 16. Därmed bringas kontak- terna 30 och 31 på delen 22 i beröring med kontakterna 28 resp 29. Dessa kontakter ingår i minans här inte närmare beskrivna elektriska eller elektroniska system, som också kan innefatta en mikroströmställare 58, som påverkas av en arm 59 på muttern 52, då denna rör sig nedåt, för åstadkommande av exempelvis att minans batterier anslutes till minans elektriska eller elektro- niska system, och en mikroströmställare 60, som påverkas av av- brytaren 34, då denna är i närheten av sitt helt undandragna läge, exempelvis för âstadkommande av att eventuell kortslut- ning av sprängkapseln brytes och/eller att sprängkapseln anslu- tes elektriskt till minans tändsystem. 10 15 20 25 30 35 8205855-3 Minan är nu armerad, om med armering avses att sprängäm- neskomponenterna bragts i sådant läge, att tändning kan överfö- ras från sprängkapseln till huvudladdningen. Härefter kan emel- lertid ofta vara anordnad en elektronisk armeringsfördröjning, 'varigenom utlösning av minan är omöjliggjord en förutbestämd tid efter utläggningen.

Sprängkapselenheten kan också vara utförd enligt modifika- tionen i FIG 4. I detta fall är sprängkapselenheten, som i FIG 4 betecknats generellt med 20', inte teleskopisk-utan utförd i ett enda stycke. Den kommer sålunda efter insättningen i huset 18 att intaga ett fixerat läge, varvid dess nedre ände befinner sig en bråkdel av en millimeter ovanför avbrytaren 34. Därvid är i detta fall kontakterna 30 och 31 i beröring med de statio- nära kontakterna 28 resp 29, varvid av kolven 46 resp avbryta- ren 34 påverkade mikroströmställare kan hålla dessa kontakter kortslutna och/eller elektriskt åtskilda från minans tändkrets, vilket som nu föredrages. När avbrytaren 34 har dragits undan från sprängkapselenhetens nedre ände, kommer det att finnas ett luftgap mellan denna ände och överföringsladdningen, och detta luftgap får inte vara större än att sprängkapseln kan åstadkom- ma antändning av överföringsladdningen 16. Vissa sprängkapslar kan ge tändning över ett gap på exempelvis 8 mm.

Ett alternativt sätt att få ett vattentryck på rullmembra- net 54 att orsaka en långsam vridningsrörelse hos avbrytaren 34 är visad i FIG 5.

Kolven 46 i kammaren 47 är utformad med ett stryphâl 61, som kan ha en diameter av storleksordningen 0,l mm. Stryphålet 61 är i sina in- och utlopp skyddat mot smutsinträngning av filter 62 resp 62'. Kolven 46 samarbetar som tidigare med en förspänd fjäder 51, och den är stelt förbunden med en spindel 63, vilken löper ut genom ett hål 64 i locket l4, avtätad av en 0-ring 65 i locket l4. ' Kammaren 47 står i det visade läget i förbindelse med det mycket större utrymmet 12 (minans instrumenthus) medelst en luftkanal 66. I denna kanal sitter, med lämplig axiell frik- 10_ 15 20 25 30 35 8205855-3 tion, en tapp 67. Tappen hindrar normalt inte luftväxling mel- lan kammaren 47 och utrymmet 12, men om tappen 67 trycks in, vilket sker då kolven 46 gär ner i sitt bottenläge, stänger en 0-ring 68 på tappen 67 till luftkanalen 66, varefter kammaren 47 blir helt avtätad mot utrymmet 12.

Spindeln 63 är försedd med en icke självhämmande gänga, vilken samarbetar med en i en lagring 69 vridbar mutter 70. Då spindeln 63 rör sig nedåt eller uppåt, tvingas muttern 70 att vrida sig. Muttern är förbunden med avbrytaren 34 medelst en lämplig envägskoppling 71, så att mutterns 70 vridningsrörelse, då spindeln 63 går nedåt, ej engagerar avbrytaren 34, medan mutterns vridningsrörelse, då spindeln 63 går uppåt, överföres till avbrytaren 34.

Funktionen blir som följer: Då minan sjunker, kommer hydrostatiskt tryck att byggas upp på översidan av kolven 46. Denna trycks nedåt, så snart fjäderns 5l förspänning övervunnits. Luft strömmar från kamma- ren 47 till det större utrymmet 12, så att ingen luftkompres- sion i kammaren 47 motverkar kolvens 46 rörelse. Dä kolven 46 kommit nära sitt bottenläge, påverkar den tappen 67, så att denna skjuts in i kanalen 66 och 0-ringen 68 i fortsättningen ger tätning mellan kammaren 47 och utrymmet 12.

Kolvens 46 slagrörelse gär i praktiken pâ nâgra sekunder (en mina sjunker med exempelvis l,5 m/s, och fjädern 51 kan t ex vara vald så att kolven 46 blir helt nedtryckt 2 m efter det dess rörelse började). Därför hinner endast en försumbar mängd vatten rinna in genom stryphålet 61 och nä kammaren 47, innan tätningen 68 trätt i funktion.

Vatten kommer nu hela tiden att strömma genom stryphålet 61 ner till kammaren 47, i vilken trycket stiger. Då trycket där vuxit till ett sådant värde, att tryckskillnaden över stryphâlet 61 motsvarar kraften från fjädern 51 dividerad med rullmembranets (kolvens) area, kommer kolven 46 att påbörja en långsam uppâtrörelse. Hastigheten bestäms av flödet genom stryphâlet 61, vilket i sin tur är beroende av tryckskillnaden 10 15 20 25 30 35 8205855-3 fo över stryphå1et, viïket som ovan nämnts är oberoende av det om- givande vattentrycket (bestämt endast av fjäderkraften och koivarean, om man försummar förekommande friktioner).

Då koiven 46 gjorde sin nedåtröreïse, påverkades inte av- brytaren 34. Då koiven nu gör sin ïângsamma uppâtrörelse, kom- mer däremot avbrytaren att vridas under inverkan av muttern 70 och envägskoppiingen 71.

Fördeïen med den nu beskrivna principen, framför viskosi- tetsbromsprincipen, är att armeringstiden biir temperaturobero- ende. En siiikonoijas viskositet varierar nämïigen med tempera- turen, så att armeringstiden, vid minutiäggning i varmt väder, kan bïi i storïeksordningen 50% kortare än armeringstiden vid minutläggning i kalit väder.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 11 8205855-3 PATENTKRAV

1. Armeringsdon för sjöminor, innefattande en elektrisk sprängkapsel (26), en överföringsladdning (16) och en mellan sprängkapsel och överföringsladdning införbar avbrytare (34) för âtskiljning av sprängkapseln och överföringsladdningen, k ä n n elt e c k n a t av att sprängkapseln (26) är anordnad som del av en separat enhet (20; 20'), vilken är inskjutbar i ett utrymme (19) i ett i armeringsdonet anordnat hus (18), var- vid samverkande elektriska kontakter (28, 19, 30, 31) är anord- nade pâ enheten resp i utrymmet för den elektriska anslutningen av sprängkapseln vid dennas inskjutning i utrymmet.

2. Armeringsdon enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att enheten (20) är anordnad teleskopisk med en fjäder (23) an- ordnad mellan teleskopdelarna för anpressning av sprängkapseln (26) mot avbrytaren (34).

3. Armeringsdon enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av) att enheten (20') är fixerad i inskjutet läge med kvarlämnande av en spalt mellan sprängkapseln (26) och avbrytaren (34).

4. Armeringsdon enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a t av en spärranordning (55, 56) för låsning av av- brytaren (34) i dess mellan sprängkapsel (26) och överförings- laddning (16) införda läge.

5. Armeringsdon enligt något av krav 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a t av en fjäder (37) för belastning av avbrytaren (34) med avseende på förskjutning från dess mellan sprängkapsel (26) och överföringsladdning (16) införda läge.

6. Armeringsdon enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k- n a t av en hydrostatiskt påverkbar anordning (46), vilken är operativt förbunden med anordningen (55, 56) för låsning av av- brytaren (34) för att vid förutbestämt hydrostatiskt tryck ef- ter utläggning av minan åstadkomma frigöring av avbrytaren (34) genom påverkning av låsanordningen. 2

7. Armeringsdon enligt krav 5 och 6, k ä n n e t e c k - n a t av att den hydrostatiska anordningen (46) är operativt IG 15 -20 25 30 35 a 8205855~3 m koppiad tili en fjäder (37) för att under inverkan av hydrosta- tiskt tryck åstadkomma anspänning av fjädern för fjäderbeiast- ning av avbrytaren (34). _

8. Armeringsdon eniigt något av krav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a t av en hydrostatiskt påverkbar anordning (46), vi1ken_över en envägskoppiing (71) är operativt förbunden med avbrytaren (34) och är mot fjäderverkan förskjutbar under in- verkan av hydrostatiskt tryck, och av en genom denna förskjut- ning påverkbar tryckutjämningsanordning (61) för initiering av den hydrostatiskt påverkbara anordningens återgång under fjä- derverkan, varvid envägskoppiingen (71) är anordnad att förmed- ia återgångsröreïsen tiil avbrytaren (34) för dess förskjutning tiil det meiian sprängkapsei (26) och överföringsiaddning in- förda iäget. i